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DE29619759U1 - Electric radiant heater - Google Patents

Electric radiant heater

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Publication number
DE29619759U1
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DE
Germany
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heating element
radiant heater
heater according
resistance heating
electrical resistance
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE29619759U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceramaspeed Ltd
Original Assignee
Ceramaspeed Ltd
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Publication date
Application filed by Ceramaspeed Ltd filed Critical Ceramaspeed Ltd
Publication of DE29619759U1 publication Critical patent/DE29619759U1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202Switches
    • H05B1/0216Switches actuated by the expansion of a solid element, e.g. wire or rod
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/748Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

(4627) St/kr, Ceramaspeed Ltd.(4627) St/kr, Ceramaspeed Ltd.

Elektrischer StrahlungsheizerElectric radiant heater

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Strahlungsheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte, insbesondere einen solchen Heizer, der sich schnell aufheizt bis zur Strahlungstemperatur und mit hoher Betriebstemperatur und sehr gleichmäßiger Wärmeverteilung über einen als Kochfläche vorgesehenen Bereich der Glaskeramikdeckplatte.The invention relates to an electric radiant heater for stoves with a glass ceramic cover plate, in particular to such a heater that heats up quickly to the radiant temperature and with a high operating temperature and very even heat distribution over an area of the glass ceramic cover plate intended as a cooking surface.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Strahlungsheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte mit einem schalenförmigen Träger aus einer Grundschicht und einem Außenrand, beides aus wärmeisolierendem Material und mit mindestens einem elektrischen Widerstandsheizelement auf dem schalenförmigen Träger, wobei das mindestens eine Widerstandsheizelement einen negativen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes über einen ersten Temperaturbereich von 00C bis mindestens 7000C und in einem oberhalb des ersten Temperaturbereiches liegenden zweiten Temperaturbereich einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.The present invention provides a radiant heater for stoves with a glass ceramic cover plate with a bowl-shaped carrier made of a base layer and an outer edge, both made of heat-insulating material and with at least one electrical resistance heating element on the bowl-shaped carrier, wherein the at least one resistance heating element has a negative temperature coefficient of electrical resistance over a first temperature range from 0 0 C to at least 700 0 C and a positive temperature coefficient of electrical resistance in a second temperature range above the first temperature range.

Vorzugsweise kann der erste Temperaturbereich beispielsweise von 0 bis 10000C oder von 0 bis 9000C oder ganz besonders bevorzugt von 00C bis 8000C reichen.Preferably, the first temperature range can, for example, range from 0 to 1000 0 C or from 0 to 900 0 C or most preferably from 0 0 C to 800 0 C.

Vorzugsweise ist der schalenförmige Träger in einer Metallschale angeordnet. Die Grundschicht des schalenförmigen Trägers ist vorzugsweise aus mikroporösem wärmeisolierendem Material. Preferably, the shell-shaped carrier is arranged in a metal shell. The base layer of the shell-shaped carrier is preferably made of microporous heat-insulating material.

Das mindestens eine elektrische Widerstandsheizelement kann aus feuerfestem halbleitendem Material sein, insbesondere Siliciumcarbid und ganz besonders bevorzugt aus alpha-Si1iciumcarbid. Das Material kann ein oder mehrere Dotierungsmittel oder Zusätze enthalten, um den erforderlichen elektrischen Widerstand und/oder Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes einzustellen.The at least one electrical resistance heating element can be made of refractory semiconducting material, in particular silicon carbide and most preferably alpha-silicon carbide. The material can contain one or more dopants or additives in order to set the required electrical resistance and/or temperature coefficient of the electrical resistance.

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Das mindestens eine elektrische Widerstandsheizelement kann in Form mindestens eines langgestreckten Stabes, Drahtes oder Streifens im Heizer vorhanden sein.The at least one electrical resistance heating element can be present in the heater in the form of at least one elongated rod, wire or strip.

Vorzugsweise ist mindestens ein langgestreckter Streifen mit rechteckigem Querschnitt vorhanden, der vorteilhafterweise mit seiner Kante auf dem schalenförmigen Träger abgestützt ist. Das Heizelement mit rechteckigem Querschnitt hat bei dieser Lagerung eine Höhe, die wesentlich größer ist als seine Dicke.Preferably, there is at least one elongated strip with a rectangular cross-section, which is advantageously supported by its edge on the shell-shaped support. The heating element with a rectangular cross-section has a height that is significantly greater than its thickness when supported in this way.

Solch eine Abstützung auf einer Kante kann erfolgen durch Befestigen des mindestens einen langgestreckten Streifens an den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Elementes in dem schalenförmigen Träger. Vorzugsweise so, daß ein Bereich des Streifens im Mittelteil zwischen den Endbereichen einen Abstand von der Grundschicht aus wärmeisolierendem Material aufweist. Die Endbereiche des Streifens können durch Montageelemente gehalten werden, die üblicherweise keramische Komponenten enthalten. Diese werden in Randbereichen des schalenförmigen Trägers angeordnet.Such edge support may be provided by securing the at least one elongate strip to the opposite end portions of the element in the shell-shaped support. Preferably such that a portion of the strip in the middle portion between the end portions is spaced from the base layer of heat insulating material. The end portions of the strip may be held by mounting elements, typically comprising ceramic components. These are arranged in edge portions of the shell-shaped support.

Der mindestens eine langgestreckte Streifen oder die mehreren Streifen können im wesentlichen gerade oder gebogen sein oder eine gekrümmte Form aufweisen. Wenn der mindestens eine langgestreckte Streifen so angeordnet ist, daß er sich über den schalenförmigen Träger erstreckt, kann, falls erwünscht, ein Bereich zwischen den Endbereichen eine Höhe und/oder Dicke aufweisen, die sich von entsprechenden der Endbereiche unterscheidet. Vorzugsweise ist im Mittelbereich die Höhe und/oder Dicke größer als in Bereichen auf jeder Seite des Mittelbereiches, so daß die erforderliche Temperaturverteilung über die Streifenlänge während des Betriebes des Heizers erreicht wird.The at least one elongate strip or strips may be substantially straight or curved or have a curved shape. When the at least one elongate strip is arranged to extend across the tray-shaped support, if desired, a region between the end regions may have a height and/or thickness different from corresponding ones of the end regions. Preferably, in the central region, the height and/or thickness is greater than in regions on either side of the central region so that the required temperature distribution over the length of the strip is achieved during operation of the heater.

Der mindestens eine langgestreckte Streifen kann sich in der Höhe und/oder Dicke vom Mittelbereich nach den Bereichen auf jeder Seite verjüngen.The at least one elongated strip may taper in height and/or thickness from the central region to the regions on either side.

Das mindestens eine elektrische Widerstandsheizelement kann Endbereiche haben, die einen niedrigeren elektrischen Widerstand aufweisen, als der verbleibende Teil des Elementes. Sol-The at least one electrical resistance heating element can have end regions that have a lower electrical resistance than the remaining part of the element.

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ehe Endbereiche sind zur Verbindung mit Zuführungsleitungen vorgesehen und ausgebildet und sollen während des Betriebes des Heizers eine niedrigere Temperatur aufweisen als der verbleibende Teil des Elementes.The end areas are designed and constructed for connection to supply lines and should have a lower temperature than the remaining part of the element during operation of the heater.

Wenn das mindestens eine elektrische Widerstandsheizelement aus Siliciumcarbid ist, können die Endbereiche üblicherweise aus beta-Si1iciumcarbid oder alpha-Si1iciumcarbid, das mit Silicium angereichert ist, ausgebildet sein, während der verbleibende Teil des Elementes aus alpha-Siliciumcarbid ist.When the at least one electrical resistance heating element is made of silicon carbide, the end regions may typically be formed of beta-silicon carbide or alpha-silicon carbide enriched with silicon, while the remaining part of the element is made of alpha-silicon carbide.

Die Anreicherung des alpha-Si1iciumcarbids erfolgt durch Einlagerung von Silicium in die Poren des alpha-Siliciumcarbids. Jeder der Endbereiche kann auch oder alternativ mit einer Hülse oder einer Schicht eines Metalles oder einer Metallegierung mit guter elektrischer Leitfähigkeit versehen sein.The enrichment of the alpha-silicon carbide occurs by incorporating silicon into the pores of the alpha-silicon carbide. Each of the end areas can also or alternatively be provided with a sleeve or a layer of a metal or metal alloy with good electrical conductivity.

Falls erwünscht, kann mindestens ein zusätzliches Heizelement in dem schalenförmigen Träger angeordnet werden, wobei dieses mindestens eine zusätzliche Heizelement oder mehrere Heizelemente sich vom Typ des elektrischen Widerstandsheizelementes unterscheiden oder im Material davon unterscheiden. Solch ein mindestens ein zusätzliches Heizelement kann beispielsweise eine Infrarotlampe sein oder mindestens ein spiralförmiges Widerstandsdrahtheizelement oder mindestens ein Widerstandsheizelement in Form eines gewellten Bandes. Kombinationen der zusätzlichen Heizelemente unterschiedlicher Typen können ebenfalls verwendet werden.If desired, at least one additional heating element can be arranged in the bowl-shaped carrier, wherein this at least one additional heating element or several heating elements differ from the type of electrical resistance heating element or differ in material therefrom. Such at least one additional heating element can, for example, be an infrared lamp or at least one spiral-shaped resistance wire heating element or at least one resistance heating element in the form of a corrugated band. Combinations of the additional heating elements of different types can also be used.

Jede Infrarotlampe kann üblicherweise eine Halogenlampe sein. Jedes spiralförmige Widerstandsheizelement oder das Widerstandsheizelement in Form eines gewellten Bandes kann üblicherweise aus einer Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung sein. Das mindestens eine oder die mehreren zusätzlichen Heizelemente können so angeordnet und geschaltet sein, daß sie unabhängig mit Energie beaufschlagt werden können. Sie können jedoch auch so angeordnet und geschaltet sein, daß sie zeitweilig oder ständig in Serie oder parallel mit dem mindestens einen elektrischen Widerstandsheizelement geschaltet sind.Each infrared lamp may typically be a halogen lamp. Each spiral resistance heating element or the resistance heating element in the form of a corrugated ribbon may typically be made of an iron-chromium-aluminium alloy. The at least one or more additional heating elements may be arranged and connected so that they can be independently energized. However, they may also be arranged and connected so that they are temporarily or permanently connected in series or parallel with the at least one electrical resistance heating element.

5t/kr, Ceramaspeed Ltd.5t/kr, Ceramaspeed Ltd.

Der schalenförmige Träger kann auch eine Metallschale sein, die die Grundschicht aus wärmeisolierendem Material und den Außenrand aus wärmeisolierendem Material enthält. Die Grundschicht aus wärmeisolierendem Material ist üblicherweise ein mikroporöses wärmeisolierendes Material.The shell-shaped support may also be a metal shell containing the base layer of heat-insulating material and the outer edge of heat-insulating material. The base layer of heat-insulating material is usually a microporous heat-insulating material.

Der erfindungsgemäße Heizer weist eine schnelle Aufleuchtzeit bis zum Strahlen auf, die weniger als 1,5 Sek. betragen kann. Obwohl der elektrische Widerstand des mindestens einen elektrischen Widerstandsheizelementes in kaltem Zustand bei Beginn der Beaufschlagung mit Energie relativ hoch ist, fällt dieser dann schnell ab, verbunden mit einem schnellen Anstieg der Temperatur und erreicht einen Minimalwert des elektrischen Widerstandes an dem Punkt, an dem der Temperaturkoeffizient des Widerstandes sich vom Negativen zum Positiven ändert. Der anschließende Anstieg im elektrischen Widerstand verhindert thermische Überhitzung des Heizelementes.The heater of the invention has a rapid light-up time to radiation, which can be less than 1.5 seconds. Although the electrical resistance of the at least one electrical resistance heating element is relatively high in the cold state at the beginning of energization, it then drops rapidly, accompanied by a rapid increase in temperature, reaching a minimum value of electrical resistance at the point where the temperature coefficient of resistance changes from negative to positive. The subsequent increase in electrical resistance prevents thermal overheating of the heating element.

Hohe Betriebstemperaturen von beispielsweise 15000C sind mit dem mindestens einen elektrischen Widerstandsheizelement erhältlich und ergeben exzellentes Verhalten und Beständigkeit des Heizers und es wird eine gute Wärmeverteilung erreicht, insbesondere mit einem Element mit rechteckigem Querschnitt, das so montiert ist, daß es über eine schmale Kante abgestützt ist.High operating temperatures of, for example, 1500 0 C are obtainable with the at least one electrical resistance heating element and provide excellent performance and durability of the heater and good heat distribution is achieved, particularly with an element of rectangular cross-section mounted so as to be supported over a narrow edge.

Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher beschrieben.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the drawings.

Abb. 1 ist ein perspektivischer Blick auf eine Ausführungsform des Strahlungsheizers nach der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the radiant heater according to the present invention.

Abb. 2 ist ein seitlicher Blick auf eine modifizierte Form des Heizelementes zur Verwendung im erfindungsgemäßen Heizer.Fig. 2 is a side view of a modified form of heating element for use in the heater of the invention.

Abb. 3 ist eine Aufsicht auf eine andere modifizierte Form des Heizelementes zur Verwendung im erfindungsgemäßen Heizer.Fig. 3 is a plan view of another modified form of heating element for use in the heater of the present invention.

Abb. 4 ist eine Aufsicht auf eine weitere modifizierte Form des Heizelementes zur Verwendung im erfindungsgemäßen Heizer.Fig. 4 is a plan view of another modified form of heating element for use in the heater of the present invention.

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Abb. 5 ist ein perspektivischer Blick auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizers.Fig. 5 is a perspective view of another embodiment of the heater according to the invention.

Abb. 6a ist ein perspektivischer Blick auf eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizers.Fig. 6a is a perspective view of another embodiment of the heater according to the invention.

Abb. 6b ist ein Querschnitt des Heizers von Abb. 6a und zeigt seine Anordnung unter einer Glaskeramikdeckplatte.Fig. 6b is a cross-section of the heater of Fig. 6a and shows its arrangement under a glass-ceramic cover plate.

Abb. 7 ist ein perspektivischer Blick auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizers.Fig. 7 is a perspective view of another embodiment of the heater according to the invention.

Abb. 1 zeigt einen elektrischen Strahlungsheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte, der wie folgend aufgebaut ist. Eine runde Metallschale 1 enthält eine Grundschicht 2 aus elektrisch und wärmeisolierendem Material, wie beispielsweise mikroporösem wärme- und elektrisch-isolierendem Material. Ein Außenrand 3 gut bekannter Form ist vorhanden und berührt die Unterseite der nicht gezeigten Glaskeramikdeckplatte, wenn der Heizer zum Betrieb in einen Herd angeordnet ist. Der Außenrand ist aus wärme- und elektrisch-isolierendem Material, beispielsweise gebundenen keramischen Fasern, gebundenen Glasfasern oder Vermiculit.Fig. 1 shows an electric radiant heater for stoves with a glass ceramic top plate, which is constructed as follows. A round metal bowl 1 contains a base layer 2 of electrically and thermally insulating material, such as microporous thermally and electrically insulating material. An outer rim 3 of well known shape is present and contacts the underside of the glass ceramic top plate (not shown) when the heater is placed in a stove for operation. The outer rim is made of thermally and electrically insulating material, such as bonded ceramic fibers, bonded glass fibers or vermiculite.

Ein langgestrecktes elektrisches Widerstandsheizelement 4 in Form eines Streifens mit rechteckigem Querschnitt ist auf einer schmalen Kante stehend auf der Grundschicht angeordnet und erstreckt sich diagonal über die Schale, wobei es einen Abstand von der Grundschicht 2 aufweist.An elongated electrical resistance heating element 4 in the form of a strip with a rectangular cross-section is arranged standing on a narrow edge on the base layer and extends diagonally across the shell, being at a distance from the base layer 2.

Das Element 4 wird in den Heizer eingebracht durch Öffnungen im Außenrand der Schale 1 und wird gehalten von Einsätzen 5, die keramische Bestandteile aufweisen, die diametral einander gegenüberliegend in den Randbereichen der Grundschicht 2 angeordnet sind. Solche Einsätze 5 können üblicherweise während der Bildung der Grundschicht 2 in der Schale 1 mit eingebracht werden.The element 4 is introduced into the heater through openings in the outer edge of the shell 1 and is held by inserts 5, which have ceramic components arranged diametrically opposite one another in the edge regions of the base layer 2. Such inserts 5 can usually be introduced into the shell 1 during the formation of the base layer 2.

Das elektrische Widerstandsheizelement 4 hat einen negativen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes über ei-The electrical resistance heating element 4 has a negative temperature coefficient of electrical resistance over a

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nen ersten Temperaturbereich von 00C bis mindestens 7000C und in einem zweiten Temperaturbereich, der höher ist als der erste Temperaturbereich, einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes. Der erste Temperaturbereich kann beispielsweise reichen von 00C bis 10000C oder von O0C bis 9000C oder von O0C bis 8000C.a first temperature range from 0 0 C to at least 700 0 C and in a second temperature range which is higher than the first temperature range, a positive temperature coefficient of electrical resistance. The first temperature range can, for example, range from 0 0 C to 1000 0 C or from 0 0 C to 900 0 C or from 0 0 C to 800 0 C.

Das Heizelement 4 ist aus feuerfestem halbleitenden Material und üblicherweise weist es einen Zentralbereich, der wärmeabstrahlend ist, aus alpha-Si1iciumcarbid auf. Dieses kann in reiner Form verwendet werden oder kann einen Anteil an beta-Si1iciumcarbid und/oder kleinen Mengen von Verunreinigungen oder Dotierungsmaterial enthalten. Das Element kann Endbereiche 6, 7 mit niedrigerem elektrischen Widerstand als dem des Mittelbereiches aufweisen. Ein möglicher Materialstreifen für das Element 4 ist aus kristallisiertem alpha-Si1iciumcarbid, das unter der Markenbezeichnung Hot Rod von der Firma Kanthai AB vermarktet wird. Dieses Material hat eine Porosität von 30%, so daß die einander gegenüberliegenden Endbereiche mit Silicium angereichert oder gefüllt werden können, um den elektrischen Widerstand in den Endbereichen zu verringern. Alternativ kann das streifenförmige Heizelement 4 einen Zentralbereich aus dichtem umkristallisierten oder durch Umsetzung gebundenen alpha-Si1iciumcarbid aufweisen und Endbereiche mit niedrigerem elektrischen Widerstand aufweisen, aus beta-Siliciumcarbid, die durch Reaktion mit dem Mittelbereich verbunden sind.The heating element 4 is made of refractory semiconductive material and typically has a central heat-radiating region of alpha-silicon carbide. This may be used in pure form or may contain a proportion of beta-silicon carbide and/or small amounts of impurities or dopant material. The element may have end regions 6, 7 with lower electrical resistance than that of the central region. One possible strip of material for the element 4 is crystallized alpha-silicon carbide, marketed under the brand name Hot Rod by Kanthai AB. This material has a porosity of 30% so that the opposite end regions can be enriched or filled with silicon to reduce the electrical resistance in the end regions. Alternatively, the strip-shaped heating element 4 may have a central region of dense recrystallized or reacted alpha-silicon carbide and end regions of lower electrical resistance of beta-silicon carbide that are reacted to the central region.

Nicht gezeigte elektrische Zuleitungen sind mit den Endbereichen 6, 7 des Heizelementes 4 verbunden, beispielsweise durch Klemmverbindung oder durch Verwendung von kleinen Befestigungsschrauben, die sich durch Löcher in den Enden der Elemente erstrecken und mit geeigneten Muttern befestigt sind. Um
die Verbindung zu unterstützen, können die Endbereiche 6, 7 des Heizelementes 4 mit Hülsen oder metallischen Beschichtungen mit guter elektrischer Leitfähigkeit versehen sein, beispielsweise solchen aus Aluminium oder einer Legierung, wie beispielsweise Kovar.
Electrical leads (not shown) are connected to the end portions 6, 7 of the heating element 4, for example by clamping or by using small fastening screws which extend through holes in the ends of the elements and are fastened with suitable nuts.
To assist the connection, the end regions 6, 7 of the heating element 4 can be provided with sleeves or metallic coatings with good electrical conductivity, for example those made of aluminum or an alloy such as Kovar.

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Mehrere Heizelemente 4 können, falls es erwünscht ist, im Heizer angeordnet werden, beispielsweise parallel im Abstand zueinander. If desired, several heating elements 4 can be arranged in the heater, for example parallel and spaced apart from one another.

Im Falle eines Heizers mit 165 mm Durchmesser kann das auf einer Kante stehende streifenförmige Heizelement 4 beispielsweise eine Streifenhöhe von etwa 6 mm und eine Streifendicke von etwa 1,2 mm und einen zentralen strahlenden Teil von etwa 140 mm Länge aufweisen. Bei Energiebeaufschlagung mit 240 Volt hat das Heizelement 4 etwa 1300 Watt Leistung.In the case of a heater with a diameter of 165 mm, the strip-shaped heating element 4 standing on one edge can, for example, have a strip height of about 6 mm and a strip thickness of about 1.2 mm and a central radiating part of about 140 mm in length. When energized with 240 volts, the heating element 4 has an output of about 1300 watts.

Ein Temperaturbegrenzer 8 von bekannter Ausführungsform wird mit verwendet, wobei dessen stabförmiger Fühler sich über den Heizer erstreckt. Der Temperaturbegrenzer 8 dient dazu, die Beaufschlagung mit Spannung des Heizelementes 4 bei einer vorbestimmten Temperatur zu unterbrechen, um thermische Zerstörung der Glaskeramikdeckplatte während des Betriebs des Heizers in einem Herd zu vermeiden.A temperature limiter 8 of known design is used, with its rod-shaped sensor extending over the heater. The temperature limiter 8 serves to interrupt the supply of voltage to the heating element 4 at a predetermined temperature in order to avoid thermal destruction of the glass ceramic cover plate during operation of the heater in a stove.

Wenn der erhaltene Heizer in dem Herd eingeschaltet wird, fällt der elektrische Widerstand des Heizelementes 4 sehr schnell, wobei sich das Element aufheizt und einen Minimalwert des elektrischen Widerstandes bei etwa 800-9000C erreicht. Wenn die Temperatur des Heizelementes weiterhin ansteigt, steigt der elektrische Widerstand wieder an und der elektrische Strom verringert sich, so daß Überhitzung vermieden wird. Es wird eine endgültige Betriebstemperatur von etwa 1500 bis 155O0C erhalten.When the resulting heater is switched on in the oven, the electrical resistance of the heating element 4 drops very quickly, the element heats up and reaches a minimum value of electrical resistance at about 800-900 0 C. If the temperature of the heating element continues to rise, the electrical resistance increases again and the electrical current decreases, thus avoiding overheating. A final operating temperature of about 1500 to 1550 0 C is obtained.

Unter visuellen Gesichtspunkten erscheint der Heizer dem Benutzer als schnell aufleuchtend nach dem Einschalten in etwa einer Sekunde oder möglicherweise geringer mit einem attraktiven hellen Licht und jedem Betriebsverhalten, wenn das Heizelement bei einer Temperatur von 1500 bis 15500C betrieben wird.From a visual point of view, the heater appears to the user as rapidly lighting up after switching on in about one second or possibly less with an attractive bright light and any operating behavior when the heating element is operated at a temperature of 1500 to 1550 0 C.

Weil die Endbereiche des Heizelementes 5 einen niedrigeren elektrischen Widerstand als der zentrale Mittelbereich aufweisen, werden die Endbereiche bei einer niedrigeren Temperatur betrieben, als der Zentralbereich. Das ist erwünscht aus derBecause the end regions of the heating element 5 have a lower electrical resistance than the central middle region, the end regions are operated at a lower temperature than the central region. This is desirable for the

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Sicht der Montage und Lebensdauer des Elementes ebenso wegen des Abkühlverhaltens des Elementes beim Ausschalten des Heizers. From the point of view of the assembly and service life of the element as well as due to the cooling behavior of the element when the heater is switched off.

Die Wärmeverteilung des Heizers über die Glaskeramikdeckplatte kann entsprechend den Anforderungen optimiert werden durch Verwenden eines Heizelementes 4 mit ungleichmäßiger Dicke und/ oder Höhe, beispielsweise wie es in Abb. 2 und 3 gezeigt ist. In Abb. 2 ist ein Heizelement 4 wiedergegeben, das eine größere Höhe im mittleren Bereich hat, die größer ist als die in den Bereichen auf jeder Seite des mittleren Bereiches. Der mittlere Bereich verjüngt sich in der Höhe zu den seitlich benachbarten Teilen. Der mittlere Bereich weist deshalb bei Betrieb eine niedrigere Temperatur auf als die Bereiche unmittelbar neben dem Mittelbereich auf jeder Seite, so daß die Temperatur im Randbereich einer Zone der Glaskeramikdeckplatte durch den Heizer höher ist.The heat distribution of the heater across the glass ceramic cover plate can be optimized to suit requirements by using a heating element 4 with uneven thickness and/or height, for example as shown in Fig. 2 and 3. In Fig. 2, a heating element 4 is shown which has a greater height in the central region which is greater than that in the regions on either side of the central region. The central region tapers in height towards the adjacent parts on the sides. The central region therefore has a lower temperature during operation than the regions immediately adjacent to the central region on either side, so that the temperature in the edge region of a zone of the glass ceramic cover plate through the heater is higher.

Eine Alternative ist in Abb. 3 wiedergegeben. Anstelle des Ansteigens der Höhe des Elementes 4 im Mittelbereich kann eine gleiche Wirkung erreicht werden durch Erhöhen der Dicke des Elementes 4 im Mittelbereich im Vergleich zur Dicke der Bereiche auf jeder Seite des Mittelbereiches.An alternative is shown in Fig. 3. Instead of increasing the height of the element 4 in the central region, an equivalent effect can be achieved by increasing the thickness of the element 4 in the central region compared to the thickness of the regions on either side of the central region.

Eine Kombination der in Abb. 2 und 3 wiedergegebenen Heizelemente 4 kommt ebenso in Betracht mit einem Mittelbereich, der eine größere Dicke und größere Höhe hat als die seitlich unmittelbar benachbarten Bereiche.A combination of the heating elements 4 shown in Fig. 2 and 3 is also possible with a central region that has a greater thickness and greater height than the immediately adjacent regions on the sides.

Gekrümmte oder gebogene Formen des elektrischen Widerstandsheizelementes können vorteilhaft in einigen Fällen sein, um die Wärmeverteilung weiter zu optimieren. Solch ein gekrümmtes Heizelement 40 ist in Abb. 4 wiedergegeben und findet insbesondere Anwendung in einem ovalen Heizer, wie er in Abb. 5 wiedergegeben ist. Der Heizer von Abb. 5 weist eine kreisförmige Heizfläche 9 auf und eine teilkreisförmige Heizfläche 10 in einer ovalen Metallschale 100. Der Aufbau des Heizers für Heizzone 9 ist im wesentlichen der gleiche, wie der in Abb. 1 wiedergegebenen Heizers und es werden die gleichen Bezugsziffern, wie in Fig. 1 verwendet, um die Bestandteile zu kenn-Curved or bent shapes of the electrical resistance heating element may be advantageous in some cases to further optimize heat distribution. Such a curved heating element 40 is shown in Fig. 4 and finds particular application in an oval heater as shown in Fig. 5. The heater of Fig. 5 has a circular heating surface 9 and a part-circular heating surface 10 in an oval metal shell 100. The structure of the heater for heating zone 9 is essentially the same as the heater shown in Fig. 1 and the same reference numerals as in Fig. 1 are used to identify the components.

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zeichnen. Die gleichen konstruktiven Details gelten auch für die teilkreisförmige Heizfläche 10 mit der Ausnahme, daß es sich um einen Teilkreis oder Sichelform handelt, so daß für eine optimale Wärmeverteilung ein gekrümmtes Heizelement 40 verwendet wird, wie es in Fig. 4 wiedergegeben ist. Es handelt sich um eine Modifikation des Heizelementes von Abb. 2.The same design details also apply to the part-circular heating surface 10, with the exception that it is a part-circle or sickle shape, so that a curved heating element 40 is used for optimal heat distribution, as shown in Fig. 4. This is a modification of the heating element in Fig. 2.

Das gekrümmte Heizelement 40 kann auch so ausgebildet sein, wie es im Zusammenhang mit Abb. 1 beschrieben wurde.The curved heating element 40 can also be designed as described in connection with Fig. 1.

Bei der in Abb. 5 gezeigten Ausführungsform des Heizers handelt es sich um ein spezielles Beispiel mit einer kreisförmigen Heizfläche 9 mit einem Durchmesser von 165 mm mit einem streifenförmigen Heizelement 4 aus Siliciumcarbid, wie es unter Bezugnahme auf Abb. 1 beschrieben ist. Das streifenförmige Heizelement 4 hat eine Höhe von etwa 6 mm und eine Dicke von etwa 1 mm und der strahlende Teil eine Länge von etwa 140 mm. Wenn es mit einer Spannung von 240 Volt beaufschlagt wird, hat das Heizelement 4 eine Leistung von etwa 1100 Watt. Die in Abb. 5 wiedergegebene teilkreisförmige Heizfläche 10 wird von einem gekrümmten streifenförmigen Heizelement 40, wie es in Abb. 4 wiedergegeben ist, beheizt, jedoch mit einem Zentralbereich von größerer Höhe von etwa 6 mm als die unmittelbar benachbarten Bereiche auf jeder Seite, die nur eine Höhe von 5 mm aufweisen. Die strahlende Länge des Elementes 40 beträgt etwa 150 mm und die Dicke etwa 1 mm. Wenn mit einer Spannung von 240 Volt beaufschlagt, hat das Element eine Leistung von etwa 40 Watt. Die Form und Kontur des Elementes 40 ergibt eine sehr gute Wärmeverteilung über den tei!kreisförmigen Heizbereich. Die Heizbereiche 9 und 10 können unabhängig voneinander oder zusammen miteinander betrieben werden.The embodiment of the heater shown in Fig. 5 is a specific example having a circular heating surface 9 with a diameter of 165 mm with a strip-shaped heating element 4 made of silicon carbide as described with reference to Fig. 1. The strip-shaped heating element 4 has a height of about 6 mm and a thickness of about 1 mm and the radiating part has a length of about 140 mm. When supplied with a voltage of 240 volts, the heating element 4 has a power of about 1100 watts. The part-circular heating surface 10 shown in Fig. 5 is heated by a curved strip-shaped heating element 40 as shown in Fig. 4, but with a central region of greater height of about 6 mm than the immediately adjacent regions on each side which have a height of only 5 mm. The radiant length of element 40 is approximately 150 mm and the thickness approximately 1 mm. When a voltage of 240 volts is applied, the element has an output of approximately 40 watts. The shape and contour of element 40 results in very good heat distribution over the semi-circular heating area. Heating areas 9 and 10 can be operated independently of one another or together.

Für einige Anwendungsfalle ist es vorteilhaft, den erfindungsgemäßen Heizer zusätzlich zu dem elektrischen Widerstandsheizelement 40 mit ein oder mehreren anderen Formen und Typen von Heizelementen zu versehen. Eine solche Ausführungsform eines Heizers ist in Abb. 6a und 6b wiedergegeben. Die in Abb. 6a und 6b wiedergegebenen Heizer sind im wesentlichen genauso aufgebaut, wie der in Abb. 1 gezeigte und in diesem Zusammenhang beschriebene Heizer mit der Ausnahme, daß ein weiteresFor some applications, it is advantageous to provide the heater according to the invention with one or more other shapes and types of heating elements in addition to the electrical resistance heating element 40. One such embodiment of a heater is shown in Fig. 6a and 6b. The heaters shown in Fig. 6a and 6b are essentially constructed in the same way as the heater shown in Fig. 1 and described in this context, with the exception that a further

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Heizelement in Form einer ringförmigen Halogenlampe vorhanden ist, im Randheizbereich des Heizers. Die Lampe 11 ist so angeordnet, daß sie sich über das Heizelement 4 erstreckt. Die Lampe 11 kann unabhängig vom Heizelement 4 oder in Serie oder parallel mit dem Heizelement 4 betrieben werden. Besonders vorteilhaft ist es, die Lampe 11 in Serie mit dem streifenförmigen Heizelement 4 zu schalten. Die zusätzliche Lampe 11 gibt erhöhte Heizleistung im Randbereich des Heizers. Das streifenförmige Heizelement 4 wirkt auch als Ballastwiderstand zum Dämpfen des Einschaltwiderstandes der Infrarotlampe, wenn der Heizer in kaltem Zustand eingeschaltet wird und ein hoher Einschaltstrom eine Folge der Lampe 11 mit einem Heizfaden ist, wie beispielsweise aus Wolfram, das einen im wesentlichen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweist. Im speziellen Beispiel des in Abb. 6a gezeigten Heizers hat dieser einen Durchmesser von 200 mm und ergibt bei 240 Volt eine Leistung von 1800 Watt. Die ringförmige Lampe 11 hat einen Innendurchmesser von etwa 136 mm und leistet bei 160 Volt 1350 Watt. Die Lampe ist in Serie mit dem streifenförmigen Heizelement 4 aus Siliciumcarbid geschaltet, wie es unter Bezugnahme auf Abb. 1 beschrieben ist. Das streifenförmige Heizelement ist etwa 2 mm dick und etwa 8 mm hoch mit einem strahlenden Mittelbereich von etwa 100 mm Länge und Endbereichen mit niedrigerem elektrischen Widerstand von jeweils etwa 60 mm Länge. Die Materialzusammensetzung und Grundschicht für das Heizelement 4 sind die gleichen, wie unter Bezugnahme auf Abb. 1 beschrieben. Heating element in the form of a ring-shaped halogen lamp is provided in the edge heating area of the heater. The lamp 11 is arranged so that it extends over the heating element 4. The lamp 11 can be operated independently of the heating element 4 or in series or parallel with the heating element 4. It is particularly advantageous to connect the lamp 11 in series with the strip-shaped heating element 4. The additional lamp 11 gives increased heating power in the edge area of the heater. The strip-shaped heating element 4 also acts as a ballast resistor to dampen the on-resistance of the infrared lamp when the heater is switched on in a cold state and a high inrush current is a result of the lamp 11 having a heating filament, such as tungsten, which has a substantially positive temperature coefficient of resistance. In the specific example of the heater shown in Fig. 6a, this has a diameter of 200 mm and gives an output of 1800 watts at 240 volts. The annular lamp 11 has an inner diameter of about 136 mm and produces 1350 watts at 160 volts. The lamp is connected in series with the silicon carbide strip heating element 4 as described with reference to Fig. 1. The strip heating element is about 2 mm thick and about 8 mm high with a radiating central region about 100 mm long and end regions of lower electrical resistance each about 60 mm long. The material composition and base layer for the heating element 4 are the same as described with reference to Fig. 1.

Beim Einschalten in kaltem Zustand ist der elektrische Widerstand der Serienschaltung der Kombination von Lampe 11 und Heizelement 4 etwa 32 Ohm, wobei der Strom etwa 7,4 Ampere beträgt bei einer Spannung von 240 Volt. Der Einschaltstrom der anderenfalls in der Lampe eintreten würde, ist deshalb gedämpft. In diesem Zustand weist das Element 4 etwa 1643 Watt und die Lampe 11 nur etwa 131 Watt auf. Unter diesen Bedingungen erwärmt sich das Heizelement 4 schneller als die Lampe 11. Sobald sich das Heizelement 4 erwärmt, fällt sein Widerstand ab und der Strom erhöht sich von anfänglichem Niveau von etwa 7,4 Ampere auf ein Maximum von etwa 14 Ampere. In diesem Zustand und mit kontinuierlichem Anstieg des elektrischen Wider-When switched on in a cold state, the electrical resistance of the series circuit of the combination of lamp 11 and heating element 4 is about 32 ohms, the current being about 7.4 amperes at a voltage of 240 volts. The inrush current that would otherwise occur in the lamp is therefore attenuated. In this state, element 4 has about 1643 watts and lamp 11 only about 131 watts. Under these conditions, heating element 4 heats up more quickly than lamp 11. As heating element 4 heats up, its resistance drops and the current increases from an initial level of about 7.4 amperes to a maximum of about 14 amperes. In this state and with a continuous increase in the electrical resistance

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Standes in der Lampe 11 erhöht sich die Temperatur der Lampe schnell und überrundet die Temperatur des Heizelementes 4. Nach einigen Sekunden ist der elektrische Widerstand der Serienschaltung der Kombination von Element 4 und Lampe 11 bei einem Wert von etwa 30 Ohm mit einem Strom von 8 Ampere und einer Gesamtleistung von etwa 1920 Watt.level in the lamp 11, the temperature of the lamp increases rapidly and exceeds the temperature of the heating element 4. After a few seconds, the electrical resistance of the series circuit of the combination of element 4 and lamp 11 is at a value of about 30 ohms with a current of 8 amperes and a total power of about 1920 watts.

Wenn die Glaskeramikplatte sich erwärmt, erhöht sich die Temperatur des Heizelementes 4 und der Lampe 11 weiter. Obwohl sich der Widerstand des Wolframdrahtes in der Lampe 11 nicht wesentlich weiter ändert, steigt nun der Widerstand des Heizelementes an von etwa 6 Ohm auf etwa 8 Ohm als Ergebnis des positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes bei einer solchen Temperatur. Deshalb weist im endgültigen Betriebszustand die Serienschaltung der Kombination einen Widerstand von etwa 32 Ohm auf und der Heizer hat eine Leistung von 1800 Watt.As the glass ceramic plate heats up, the temperature of the heating element 4 and the lamp 11 continues to increase. Although the resistance of the tungsten wire in the lamp 11 does not change significantly further, the resistance of the heating element now increases from about 6 ohms to about 8 ohms as a result of the positive temperature coefficient of electrical resistance at such a temperature. Therefore, in the final operating state, the series connection of the combination has a resistance of about 32 ohms and the heater has an output of 1800 watts.

Während des Betriebes des Heizers ist die Wärme, die von der Infrarotlampe imitiert wird, im wesentlichen mehr als 50% der vom Heizer insgesamt abgegebenen Wärme.During operation of the heater, the heat emitted by the infrared lamp is essentially more than 50% of the total heat emitted by the heater.

Solch ein Heizer genügt den strengen Einschaltspezifikationen der zuständigen Behörden. Aus diesem Grunde wird das Element 4 in Serie mit ein oder mehreren Lampen 11 bei Betrieb geschaltet, um es mit einem minimalen elektrischen Widerstand bei etwa 9000C zu betreiben.Such a heater satisfies the stringent start-up specifications of the competent authorities. For this reason, the element 4 is connected in series with one or more lamps 11 during operation in order to operate it with a minimum electrical resistance at about 900 0 C.

Abb. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform bei der der Heizer im wesentlichen so ausgebildet ist, wie es unter Bezugnahme auf Abb. 1 beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß ein weiteres zusätzliches Heizelement aus einem spiralförmig gewickelten Draht vorhanden ist, das im Randbereich des Heizers auf der Grundschicht 2 angeordnet ist. Die zusätzliche Heizspirale 12 kann unabhängig von einem anderen Heizelement betrieben werden oder in Serie oder parallel mit dem Heizelement 4 geschaltet sein. Solch ein zusätzliches Heizelement 12 ist vorteilhaft, um zusätzliche Leistung, insbesondere bei großflächigen Heizern zu schaffen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, weitere Heizelemente 12 in Serie mit dem Heizelement 4 zu schalten, umFig. 7 shows a further embodiment in which the heater is designed essentially as described with reference to Fig. 1, with the exception that there is a further additional heating element made of a spirally wound wire, which is arranged in the edge region of the heater on the base layer 2. The additional heating coil 12 can be operated independently of another heating element or can be connected in series or parallel with the heating element 4. Such an additional heating element 12 is advantageous in order to create additional power, especially in large-area heaters. Furthermore, it can be advantageous to connect further heating elements 12 in series with the heating element 4 in order to

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den Einschaltstrom im Element 4 bei Temperaturen zu dämpfen, bei denen das Element einen Koeffizienten des elektrischen Widerstandes mit negativen Vorzeichen aufweist.to dampen the inrush current in element 4 at temperatures at which the element has a coefficient of electrical resistance with a negative sign.

Bei dem speziellen Beispiel ist das streifenförmige Heizelement 4 aus Siliciumcarbid, wie es im Zusammenhang mit Abb. 1 beschrieben wurde. Es hat eine Höhe von etwa 10 mm und eine Dicke von etwa 1,2 mm. In einem Heizer von 200 mm Durchmesser hat der strahlende Zentralbereich des Elementes 4 eine Länge von etwa 150 mm. Das spiralförmige Drahtheizelement 12 ist beispielsweise aus einer Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung und ist in Serie mit dem Element geschaltet, so daß bei einer Spannung von 240 Volt die Gesamtleistung des Heizers 1800 Watt beträgt. Davon werden 1350 Watt durch das Heizelement 4 und 450 Watt durch das Drahtheizelement 12 geleistet.In the specific example, the strip heating element 4 is made of silicon carbide as described in connection with Fig. 1. It has a height of about 10 mm and a thickness of about 1.2 mm. In a heater of 200 mm diameter, the radiating central region of the element 4 has a length of about 150 mm. The spiral wire heating element 12 is made of, for example, an iron-chromium-aluminium alloy and is connected in series with the element so that at a voltage of 240 volts the total power of the heater is 1800 watts. Of this, 1350 watts are provided by the heating element 4 and 450 watts by the wire heating element 12.

Anstelle eines spiralförmigen Drahtheizelementes 12 kann auch ein bandförmiges Heizelement mit einem gewellten Band verwendet werden, beispielsweise aus einer Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung, das mit seiner schmalen Kante auf der Grundschicht 2 auf!iegt.Instead of a spiral-shaped wire heating element 12, a band-shaped heating element with a corrugated band can also be used, for example made of an iron-chromium-aluminium alloy, which rests with its narrow edge on the base layer 2.

Das Element 12 kann anstelle der Anordnung im Randbereich des Heizers auch auf jeder Seite des streifenförmigen Heizelementes 4 angeordnet sein.Instead of being arranged in the edge area of the heater, the element 12 can also be arranged on each side of the strip-shaped heating element 4.

Ein oder mehrere zusätzliche Heizelemente, wie beispielsweise ein spiralförmiges Drahtheizelement, wie es in Abb. 7 wiedergegeben ist oder eine Lampe 11, wie es in Abb. 6a wiedergegeben ist, können ebenso in einem Heizer, wie er in Abb. 5 gezeigt ist, angeordnet werden, falls dies erforderlich sein so! Ite.One or more additional heating elements, such as a spiral wire heating element as shown in Fig. 7 or a lamp 11 as shown in Fig. 6a, may also be arranged in a heater as shown in Fig. 5 if required.

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1919

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

1 runde oder ovale Metallschale1 round or oval metal bowl

2 Grundschicht aus elektrisch- und wärmeisolierendem Material2 Base layer made of electrical and thermal insulating material

3 Außenrand3 Outer edge

4 elektrisches Widerstandsheizelement in langgestreckter Form4 electrical resistance heating element in elongated form

5 Einsatz5 Use

6 und 7 Endbereiche des Widerstandsheizelementes6 and 7 End areas of the resistance heating element

mit niedrigerem elektrischen Widerstand als der Mittelbereichwith lower electrical resistance than the middle area

8 Temperaturbegrenzer8 Temperature limiter

9 kreisförmige Heizfläche9 circular heating surface

halbkreisförmige, sichelförmige Heizfläche ringförmige Halogenlampe weiteres Heizelement gekrümmtes Heizelement Metallschalesemicircular, sickle-shaped heating surface ring-shaped halogen lamp additional heating element curved heating element metal bowl

Claims (29)

(4627) St/krj Ceramaspeed Ltd. SCHUTZANSPRÜCHE(4627) St/krj Ceramaspeed Ltd. PRIVACY CLAIMS 1. Elektrischer Strahlungsheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte mit einem schalenförmigen Träger aus einer Grundschicht (2) und einem Außenrand (3) jeweils aus wärmeisolierendem Material und mit mindestens einem elektrischen Widerstandsheizelement (4, 40) auf dem schalenförmigen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Widerstandsheizelement (4, 40) einen negativen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes über einen ersten Temperaturbereich von 00C bis mindestens 7000C und in einem oberhalb des ersten Temperaturbereiches liegenden zweiten Temperaturbereich einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.1. Electric radiant heater for stoves with a glass ceramic cover plate with a bowl-shaped carrier made of a base layer (2) and an outer edge (3), each made of heat-insulating material, and with at least one electrical resistance heating element (4, 40) on the bowl-shaped carrier, characterized in that the at least one resistance heating element (4, 40) has a negative temperature coefficient of electrical resistance over a first temperature range from 0 0 C to at least 700 0 C and a positive temperature coefficient of electrical resistance in a second temperature range above the first temperature range. 2. Strahlungsheizer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der schalenförmige Träger aus wärmeisolierendem Material in einer Metallschale (1) angeordnet ist.
2. Radiant heater according to claim 1,
characterized in that the shell-shaped carrier made of heat-insulating material is arranged in a metal shell (1).
3. Strahlungsheizer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (2) des schalenförmigen mikroporösem wärmeisolierenden Material ist.
3. Radiant heater according to claim 1,
characterized in that the base layer (2) is of shell-shaped microporous heat-insulating material.
Trägers auscarrier from
4. Strahlungsheizer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturbereich von 00C bis 10000C reicht.
4. Radiant heater according to claim 1,
characterized in that the first temperature range extends from 0 0 C to 1000 0 C.
5. Strahlungsheizer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturbereich von 00C bis 9000C reicht.
5. Radiant heater according to claim 4,
characterized in that the first temperature range extends from 0 0 C to 900 0 C.
6. Strahlungsheizer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturbereich von 00C bis 8000C reicht.
6. Radiant heater according to claim 5,
characterized in that the first temperature range extends from 0 0 C to 800 0 C.
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7. Strahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement (4, 40) aus feuerfestem halbleitenden Material ist.7. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical resistance heating element (4, 40) is made of fireproof semiconducting material. 8. Strahlungsheizer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste halbleitende Material Siliciumcarbid ist.
8. Radiant heater according to claim 7,
characterized in that the refractory semiconducting material is silicon carbide.
9. Strahlungsheizer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumcarbid mindestens zum Teil alpha-Si1iciumcarb i d ist.
9. Radiant heater according to claim 8,
characterized in that the silicon carbide is at least partly alpha-silicon carbide.
10. Strahlungsheizer nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumcarbid ein oder mehrere Dotierungsmittel oder Zusätze enthält, um das erforderliche Verhalten des elektrischen Widerstandes und/oder des Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes zu schaffen.10. Radiant heater according to one of claims 8 or 9, characterized in that the silicon carbide contains one or more dopants or additives in order to create the required behavior of the electrical resistance and/or the temperature coefficient of the electrical resistance. 11. Strahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement (4, 40) in Form mindestens eines langgestreckten Stabes, Drahtes oder Streifens vorhanden ist.11. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical resistance heating element (4, 40) is in the form of at least one elongated rod, wire or strip. 12. Strahlungsheizer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Streifen einen rechteckigen Querschnitt hat, dessen schmalen Kante auf der Grundschicht (2) abgestützt ist und die Höhe des Streifens wesentlich größer ist als seine Dicke.12. Radiant heater according to claim 11, characterized in that the elongated strip has a rectangular cross-section, the narrow edge of which is supported on the base layer (2) and the height of the strip is substantially greater than its thickness. 13. Strahlungsheizer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Kante des Widerstandsheizelementes (4, 40) auf der Grundschicht (2) dadurch erfolgt, daß mindestens seine einander gegenüberliegenden Endbereiche (6, 7) im schalenförmigen Träger abgestützt sind.13. Radiant heater according to claim 12, characterized in that the edge of the resistance heating element (4, 40) is supported on the base layer (2) in that at least its opposite end regions (6, 7) are supported in the shell-shaped carrier. St/kr, Ceramaspeed Ltd.St/kr, Ceramaspeed Ltd. 14. Strahlungsheizer nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
14. Radiant heater according to claim 13,
characterized,
daß der zwischen den Endbereichen des Widerstandsheizelementes oder der Heizelemente (4, 40) liegende Mittelbereich einen Abstand von der Grundschicht (2) aus wärmeisolierendem Material aufweist.that the central region located between the end regions of the resistance heating element or heating elements (4, 40) is at a distance from the base layer (2) made of heat-insulating material.
15. Strahlungsheizer nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
15. Radiant heater according to one of claims 13 or 14,
characterized,
daß die Endbereiche (6, 7) des Widerstandsheizelementes (4, 40) in Einsätzen (5) im Randbereich (3) des schalenförmigen Trägers gehalten sind.that the end regions (6, 7) of the resistance heating element (4, 40) are held in inserts (5) in the edge region (3) of the shell-shaped carrier.
16. Strahlungsheizer nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
16. Radiant heater according to claim 15,
characterized,
daß die Einsätze (5) keramische Bestandteile enthalten.that the inserts (5) contain ceramic components.
17. Strahlungsheizer nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
17. Radiant heater according to one of claims 12 to 16,
characterized,
daß das mindestens eine streifenförmige Widerstandsheizelement (4, 40) im wesentlichen gerade, gebogene oder gekrümmte Form aufweist.that the at least one strip-shaped resistance heating element (4, 40) has a substantially straight, bent or curved shape.
18. Strahlungsheizer nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
18. Radiant heater according to one of claims 12 to 17,
characterized,
daß sich das streifenförmige Widerstandsheizelement oder die Heizelemente (4, 40) den schalenförmigen Träger kreuzt (kreuzen) und einen Mittelbereich zwischen den Endbereichen (6, 7) aufweist (aufweisen), dessen Höhe und/oder Dicke sich von der entsprechenden Höhe und/oder Dicke in unmittelbar benachbarten Bereichen auf jeder Seite des Mittelbereiches unterscheiden, so daß die bei Betrieb des Heizers erforderliche Temperaturverteilung über das streifenförmige Widerstandsheizelement erhalten wird.that the strip-shaped resistance heating element or elements (4, 40) crosses the shell-shaped carrier and has (have) a central region between the end regions (6, 7) whose height and/or thickness differs from the corresponding height and/or thickness in immediately adjacent regions on each side of the central region, so that the temperature distribution required during operation of the heater is obtained over the strip-shaped resistance heating element.
19. Strahlungsheizer nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
19. Radiant heater according to claim 18,
characterized,
daß die Höhe und/oder Dicke des Widerstandsheizelementes (40) in seinem Mittelbereich größer ist als die entsprechende Höhethat the height and/or thickness of the resistance heating element (40) in its central region is greater than the corresponding height (4627) St/kr, Ceraraaspeed Ltd.(4627) St/kr, Ceraraaspeed Ltd. • ·· und/oder Dicke in den Bereichen unmittelbar auf jeder Seite des Mittelbereiches.and/or thickness in the areas immediately on each side of the central region.
20. Strahlungsheizer nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
20. Radiant heater according to claim 19,
characterized,
daß sich die Höhe und/oder Dicke des mindestens einen streifenförmigen Widerstandsheizelementes (4, 40) vom Mittelbereich zu den benachbarten Bereichen hin verjüngt.that the height and/or thickness of the at least one strip-shaped resistance heating element (4, 40) tapers from the central region to the adjacent regions.
21. Strahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
21. Radiant heater according to one of the preceding claims,
characterized,
daß das mindestens eine elektrische Widerstandsheizelement (4, 40) Endbereiche (6, 7) aufweist, deren elektrischer Widerstand niedriger ist als der Widerstand des übrigen Teils des Heizelementes (4, 40).that the at least one electrical resistance heating element (4, 40) has end regions (6, 7) whose electrical resistance is lower than the resistance of the remaining part of the heating element (4, 40).
22. Strahlungsheizer nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
22. Radiant heater according to claim 21,
characterized,
daß das mindestens eine Widerstandsheizelement (4, 40) aus Siliciumcarbid ist und die Endbereiche (6, 7) aus beta-Si1iciumcarbid oder mit Silicium angereicherten alpha-Siliciumcarbid sind und der Rest des Elementes aus alpha-Si1iciumcarbid ist.that the at least one resistance heating element (4, 40) is made of silicon carbide and the end regions (6, 7) are made of beta-silicon carbide or silicon-enriched alpha-silicon carbide and the rest of the element is made of alpha-silicon carbide.
23. Strahlungsheizer nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
23. Radiant heater according to claim 21 or 22,
characterized,
daß jeder Endbereich (6, 7) des Widerstandsheizelementes (4, 40) mit einer Hülse oder Schicht aus Metall oder einer Metalllegierung mit guter elektrischer Leitfähigkeit versehen ist.that each end region (6, 7) of the resistance heating element (4, 40) is provided with a sleeve or layer made of metal or a metal alloy with good electrical conductivity.
24. Strahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
24. Radiant heater according to one of the preceding claims,
characterized,
daß mindestens ein zusätzliches Heizelement (11, 12) mit vonthat at least one additional heating element (11, 12) with dem mindestens einen Heizelement (4, 40) unterschiedlichenthe at least one heating element (4, 40) different Typs oder aus unterschiedlichem Material in dem schalenförmigen Träger vorhanden ist.type or made of different material in the shell-shaped carrier.
25. Strahlungsheizer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
25. Radiant heater according to claim 24,
characterized,
daß das mindestens eine zusätzliche Heizelement (11, 12) mindestens eine Infrarotlampe oder mindestens ein spiralförmigesthat the at least one additional heating element (11, 12) comprises at least an infrared lamp or at least one spiral-shaped (4627) 5t/kr, Ceramaspeed Ltd.(4627) 5t/kr, Ceramaspeed Ltd. • ·· • ·· Widerstandsdrahtheizelement (12) oder mindestens ein Widerstandsheizelement in Form eines gewellten Bandes ist.Resistance wire heating element (12) or at least one resistance heating element in the form of a corrugated band.
26. Strahlungsheizer nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
26. Radiant heater according to claim 24 or 25,
characterized,
daß eine Kombination von mindestens einem elektrischen Widerstandsheizelement (4, 40) mit zusätzlichen Heizelementen aus vom Widerstandselement (4, 40) abweichenden Material oder unterschiedlichen Typs enthält.that contains a combination of at least one electrical resistance heating element (4, 40) with additional heating elements made of a different material or of a different type from the resistance element (4, 40).
27. Strahlungsheizer nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
27. Radiant heater according to claim 25,
characterized,
daß die Infrarotlampe(n) eine Halogenlampe (11) ist (sind).that the infrared lamp(s) is (are) a halogen lamp (11).
28. Strahlungsheizer nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
28. Radiant heater according to claim 25,
characterized,
daß das (die) spiralförmige(n) Widerstandsdrahtheizelement(e) (12) oder das (die) Widerstandsheizelement(e) in Form gewellten Bandes aus Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung sind.that the spiral resistance wire heating element(s) (12) or the resistance heating element(s) in the form of a corrugated strip are made of iron-chromium-aluminium alloy.
29. Strahlungsheizelement nach einem der Ansprüche 24 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
29. Radiant heating element according to one of claims 24 to 28,
characterized,
daß das wenigstens eine zusätzliche Heizelement (11, 12) so geschaltet ist, daß es unabhängig vom mindestens einen Widerstandsheizelement (4, 40) mit Energie versorgt werden kann oder zeitweise oder ständig mit dem mindestens einen Widerstandsheizelement (4, 40) in Serie oder parallel geschaltet ist.that the at least one additional heating element (11, 12) is connected in such a way that it can be supplied with energy independently of the at least one resistance heating element (4, 40) or is temporarily or permanently connected in series or parallel with the at least one resistance heating element (4, 40).
DE29619759U 1995-11-17 1996-11-13 Electric radiant heater Expired - Lifetime DE29619759U1 (en)

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GB9523554A GB2307385B (en) 1995-11-17 1995-11-17 Radiant electric heater

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