DE3687432T2

DE3687432T2 - Infrarotheizgeraete.

Info

Publication number: DE3687432T2
Application number: DE8686304318T
Authority: DE
Inventors: Joseph Anthony Mcwilliams
Original assignee: Micropore International Ltd
Current assignee: Micropore International Ltd
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2006-06-07
Also published as: NZ216459A; DE8525366U1; DE3687432D1; ES8703704A1; AU603337B2; JPS63500061A; EP0206597B1; ES555901A0; GB8514785D0; WO1986007519A1; ZA864336B; US4910387A; ATE84392T1; US4789772A; AU5990186A; JPH0789514B2; DE3531691A1; EP0206597A1; CA1266293A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Infrarotheizgerät, das mindestens eine Infrarotlampe enthält.
Gut bekannt ist es, zyklische Leistungsregler (z. B. EP-A-0 103 741) und mehrstufige elektromechanische Schalter zu verwenden, um die Energieabgabe eines Widerstandselementes eines herkömmlichen Strahlungsheizgerätes zur Verwendung in glaskeramischen Kochplatten zu regeln. Es ist ebenfalls bekannt, mehrstufige elektromechanische Schalter zu verwenden, um Infrarotheizgeräte zu regeln, die eine Anzahl an Infrarotlampen enthalten (z. B. EP-A-0 117 346). Die Verwendung mehrstufiger Schalter benötigt aber eine Anzahl an Reihen- und Parallelverbindungen der Infrarotlampen, um einen brauchbaren Bereich an Leistungsabgaben zu erhalten, und dies hat in der Praxis zur Folge, daß das Infrarotheizgerät mindestens drei Infrarotlampen enthalten muß.
Ein beträchtlicher steil der Kosten solcher Infrarotheizgeräte ist den Lampen zuzuschreiben. Es ist daher wünschenswert, die Anzahl an Lampen im Heizgerät zu verringern, um die Kosten herabzusetzen. Es ist aber schwierig eine wirksame Regelung der Leistungsabgabe mit einer verringerten Lampenzahl zu schaffen.
Mehrstufige Schalter werden unpraktisch, wenn die Anzahl an Lampen verringert wird, und zyklische Leistungsregler bieten ebenfalls eine Anzahl an Schwierigkeiten. Z.B. ist der elektrische Widerstand des Glühfadens von Infrarotlampen bei Umgebungstemperaturen sehr gering, und dies ruft, wenn die Lampe angeschaltet wird, hohe Einschaltströme hervor, die eine hohe Belastung an den Leistungsreglerkontakten zufolge haben und das häusliche Leitungssystem überlasten können, wodurch der Sicherungsautomat ausgelöst wird. Zusätzlich hat eine Infrarotlampe eine hohe Abgabe an sichtbarem Licht, die ein störendes Aufblitzen hervorruft, wenn die Lampe wiederholt an- und ausgeschaltet wird. Darüber hinaus wird der Zyklus, wenn z. B. zum Köcheln ein zyklischer Leistungsregler niedrig eingestellt ist, aus einer kurzen Einschaltdauer mit voller Leistung bestehen, die von einer langen Ausschaltdauer gefolgt ist, und infolge der schnellen Reaktion von Infrarotlampen verglichen mit herkömmlichen Widerstandsdrahtelementen kann der Inhalt eines Kochgeschirrs für eine kurze Zeitspanne zum Kochen kommen, die von einer langen Abkühlphase gefolgt wird, anstatt einen kontinuierlichen Köchelzustand zu schaffen.
Es wurde auch vorgeschlagen, die Anzahl der Lampen durch das Verwenden eines elektronischen Leistungsreglers zu verringern, aber elektronische Regler selbst sind teuer und können im Anforderungsumfeld des elektrischen Kochers unzuverlässig sein.
Die EP-A-0 120 639 zeigt ein Strahlungsheizgerät, das vier Infrarotlampen enthält, die so angeordnet sind, daß sie parallel zueinander liegen.
Die DE-U-84 05 562.6 zeigt ein Heizgerät, das ein Hochtemperaturstrahlungsheizelement und ein herkömmliches Heizelement enthält. Bei der Verwendung können die Hochtemperaturheizelemente andauernd angeschaltet sein, während die herkömmlichen Heizelemente mit regulierter und/oder kontrollierter elektrischer Leistung separat angeschaltet werden.
Die EP-A-0 176 027, die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht worden ist, zeigt einen Heizstrahler mit einem hellen Strahlerheizelement und einem dunklen Strahlerheizelement, das gleichzeitig oder wechselweise mit dem hellen Strahlerheizelement angeschaltet werden kann. Das dunkle Strahlerheizelement ist im mittleren Bereich des Strahlungsheizgerätes angeordnet, wobei der mittlere Bereich von einem ringförmigen Bereich umgeben ist, der die hellen Strahlerheizelemente enthält. Wenn als Alternative eine einheitliche Verteilung der hellen Strahlerheizelemente über die gesamte Kochfläche gewünscht wird, können mit dunklen Strahlerheizelementen versehene Bereiche zwischen den hellen Strahlerheizelementen angeordnet werden.
Die EP-A-0 117 346 zeigt ein Infrarotheizgerät für eine glaskeramische Kochplatte, bei der das Heizgerät eine Schüssel, eine von der Schüssel getragene Unterlage aus wärmeisolierendem Material, eine Umfangswand aus wärmeisolierendem Material, die sich um den Umfang der Unterlage erstreckt, eine Thermoausschaltvorrichtung und mindestens ein Infrarotheizelement aufweist, wie es in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnt ist.
Die EP-A-0 103 741 beschreibt ein Heizgerät, bei dem herkömmliche Heizelemente in verschiedenen Konfigurationen verbunden sind.
Die EP-A-0 164 900, die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurde, zeigt eine Heizvorrichtung, die vier Infrarotlampen enthält, die in verschiedenen Reihen und Parallelanordnungen verbunden werden können, um einen Bereich von Leistungsabgaben hervorzubringen. Entsprechend den Fig. 3a und 3b wird in der drittkleinsten und der kleinsten Leistungsabgabe ein zusätzliches Element, wie etwa ein fünfter Lampenglühfaden oder ein herkömmliches Heizelement in Reihe mit der Anordnung verbunden, die von den Lampenglühfäden gebildet wird. Eine weitere Verwendung des zusätzlichen Heizelementes kann es sein, als Vorheizeinrichtung kürzere Aufwärmintervalle der Vorrichtung herzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Infrarotheizgerät zu schaffen, das mindestens eine Infrarotlampe enthält und das die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist, wenn es in Verbindung mit einem zyklischen Leistungsregler verwendet wird.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde ein Infrarotheizgerät für eine glaskeramische Kochplatte geschaffen, das folgendes enthält: eine Schüssel, eine in der Schüssel abgestützte Grundlage aus wärmeisolierendem Material, eine Umfangswand aus wärmeisolierendem Material, die sich um den Umfang der Grundlage erstreckt, eine Thermoausschalteinrichtung, und mindestens ein Infrarotheizelement, das einen hohen Einschaltstrom beim Anschalten hat und sich quer zur Grundlage erstreckt, bei dem eine Ballasteinrichtung, die sich um den Umfangsbereich des Heizgeräts erstreckt und von ihm begrenzt ist, in Reihe mit dem mindestens einen Heizelement zumindest nach dem Einschalten des Elementes immer elektrisch verbunden ist, um den Einschaltstrom zu begrenzen.
Das Heizgerät kann mit einem zyklischen Leistungsregler verbunden sein, der in seiner Einstellung für volle Leistung das mindestens eine Heizelement direkt mit seiner Leistungsquelle verbinden kann.
Die Ballasteinrichtung kann eine Spule aus blankem Draht in Form eines Ballastwiderstandes aufweisen. Der Ballastwiderstand kann einen elektrischen Widerstand von etwa der Hälfte des Widerstandes bei der Arbeitstemperatur des mindestens einen Heizelementes haben. Der Ballastwiderstand kann zwei Spulen aus blanken Draht aufweisen, die elektrisch parallel geschaltet sind. Die den Ballastwiderstand aufweisende Spule kann in den Bereichen, wo die Spule angrenzend zu dem mindestens einen Heizelement läuft, gerade gebogen sein.
Ein weiteres Heizelement kann angrenzend an die Umfangswand oder um sie herum angeordnet sein, wobei eine weitere Umfangswand sich um das weitere Heizelement erstreckt. Das weitere Heizelement kann ein Infrarotheizelement aufweisen, das einen hohen Einschaltstrom nach dem Anschalten hat und das einen Ballastwiderstand hat, der mit ihm elektrisch in Reihe geschaltet ist. Als Alternative kann das weitere Heizelement eine Spule aus blankem Draht aufweisen.
Die Oberfläche der Grundlage aus wärmeisolierendem Material kann eine Kontur haben, um die Wärmeverteilung innerhalb des Heizgeräts zu beeinflussen. Die Grundlage aus wärmeisolierendem Material kann zwei voneinander durch einen mittleren Steg getrennte Vertiefungen haben.
Das Heizelement kann eine Infrarotlampe aufweisen. Die Endteile der Lampe können einen undurchsichtigen Überzug haben.
Wenn das Infrarotheizelement zwei Infrarotlampen aufweist, kann die Ballasteinrichtung mindestens eine Spule aus elektrischem Widerstandsdraht aufweisen, der in den Bereichen, wo die Spule in der Nähe der Lampen entlang läuft, gerade gebogen ist, wobei die Grundlage aus wärmeisolierendem Material zwei flache Vertiefungen hat, von denen sich jede unter der jeweiligen Lampe erstreckt, um die Wärmeverteilung über das Heizgerät zu beeinflussen, wobei diese Vertiefungen von einem mittleren Steg in der Grundlage getrennt sind.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um genauer zu zeigen, wie sie ausgeführt werden kann, wird jetzt als Beispiel auf die angefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes zusammen mit einem zyklischen Leistungsregler;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes;
Fig. 3 einen Schnitt längs der in Fig. 2 gezeigten Linie III-III;
Fig. 4 einen Schnitt längs der in Fig. 2 gezeigten Linie IV-IV;
Fig. 5 einen Schnitt längs der in Fig. 2 gezeigten Linie V-V;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes, die eine Federdrahtbefestigungsklammer zeigt;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Befestigungsklammer in zerlegter Anordnung;
Fig. 8 ein Schaltschema eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes zusammen mit einem zyklischen Leistungsregler;
Fig. 9 ein Diagramm, das die Energieabgabe des in Fig. 8 gezeigten Heizgerätes als Funktion der Winkelstellung des Leistungsregler- Kontrollknopfes zeigt;
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes;
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes;
Fig. 12 einen Querschnitt längs der in Fig. 11 gezeigten Linie XII-XII;
Fig. 13 eine Draufsicht eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes;
Fig. 14 einen Schnitt längs der in Fig. 13 gezeigten Linie XIV-XIV;
Fig. 15 ein Schaltschema eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes zusammen mit einem zyklischen Leistungsregler;
Fig. 16 ein Schaltschema eines achten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Infrarotheizgerätes zusammen mit einem zyklischen Leistungsregler;
Fig. 17 eine Draufsicht auf das in Fig. 16 schematisch dargestellte Infrarotheizgerät; und
Fig. 18 einen Querschnitt längs der in Fig. 17 gezeigten Linie XVIII-XVIII.
Fig. 1 zeigt ein Infrarotheizgerät 1, das eine Infrarotlampe 3, eine Ballasteinrichtung in Form eines Ballastwiderstands 5, und eine Thermoausschaltvorrichtung 7 enthält. Das Infrarotheizgerät 1 ist elektrisch mit einem zyklischen Leistungsregler 9 verbunden, dessen Leistungsstufe oder Tastverhältnis durch die Position eines drehbaren Steuerknopfes 11 festgelegt ist.
Das Infrarotheizgerät 1 weist eine Grundlage aus wärmeisolierendem Material, wie etwa einem auf pyrogenem Siliciumoxid oder einer Keramikfaser basierenden feinporigen wärmeisolierendem Material, und einen Umfangsring aus einem Isolationsmaterial auf, das bei der Verwendung das Entweichen von Wärme zwischen der Grundlage und der Unterseite der glaskeramischem Kochplatte (in Fig. 1 nicht gezeigt) verhindert. Die Grundlage und, wenn gewünscht, der Umfangsring können in einer Metallschüssel abgestützt sein.
Die Infrarotlampe ist auf oder oberhalb der Grundlage angeordnet und ist elektrisch mit der Thermoausschalteinrichtung in Reihe geschaltet, die dazu dient, die Lampe von der Leistungsquelle abzukoppeln, wenn die Temperatur der glaskeramischen Kochplatte zu hoch wird. Der Ballastwiderstand 5 ist mit der Infrarotlampe 3 in Reihe geschaltet, und die Leistung wird der Infrarotlampe 3 von dem Leistungsregler 9 über den Ballastwiderstand 5 bei allen Einstellungen des drehbaren Knopfes zugeführt. Der elektrische Widerstand des Ballastwiderstands ist vorzugsweise etwa halb so groß wie der Widerstand der Infrarotlampe 3 in seinem erhitzten Zustand. Der wärmeabhängige Widerstandskoeffizient des Materials des Ballastwiderstand sollte relativ klein sein und sollte ein Vielfaches kleiner sein als der wärmeabhängige Widerstandskoeffizient des Materials der Infrarotlampe.
Fig. 2 zeigt ein Infrarotheizgerät 21, das eine Grundlage 23 aus wärmeisolierendem Material, wie einem auf pyrogenem Siliciumoxid oder einer keramischen Faser basierendem feinporigen wärmeisolierenden Material, einen Umfangsring 25 aus wärmeisolierendem Material, wie etwa einer keramischen Faser, und eine Metallschüssel 27 aufweist, die die Grundlage 23 und den Umfangsring 25 stützt. Der Umfangsring 25 wird mit Klammern 26 auf der Grundlage 23 an seinem Ort gehalten. Die Infrarotlampen 29, 31 sind auf der Grundlage 23 oder über ihr angeordnet und bei der Verwendung elektrisch parallel geschaltet, und ein Ballastwiderstand 33 in der Form einer Spule aus blankem Draht ist in einer in der Grundlage 23 um den Umfang des beheizten Bereichs des Heizgerätes 22 gebildeten Nut angeordnet, wobei die Anordnung des Ballastwiderstands 33 um den Umfang des beheizten Bereiches eine bevorzugte Temperaturverteilung vom Heizgerät und eine optimale Funktion des Heizgerätes hervorruft. Eine Thermoausschalteinrichtung 35 erstreckt sich quer zum beheizten Bereich und dient dazu, die Lampen von ihrer Leistungsquelle abzukoppeln, wenn bei der Verwendung die Temperatur der glaskeramischen Kochplatte (in Fig. 2 nicht gezeigt) zu hoch wird. Bei der Verwendung wird der Netzstrom wie beim mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel den Lampen 29, 31 über den Ballastwiderstand 33 zugeführt. Der elektrische Widerstand des Ballastwiderstands 33 ist vorzugsweise ohne halb so groß wie der gemeinsame Widerstand der Infrarotlampen in ihrem erhitztem Zustand.
Der in Fig. 3 gezeigte Querschnitt entspricht einem Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 und dieselben Bezugsziffern wurden verwendet, um entsprechende Teile zu bezeichnen. Fig. 3 zeigt die glaskeramische Kochplatte 37 und zeigt auch, daß die Grundlage 23 eine Kontur in ihrer Oberfläche haben kann, z. B. wie in Fig. 3 gezeigt mit ansteigenden Seitenwänden und einem mittleren Steg, um zusätzlich die Temperaturverteilung über das Heizgerät zu verbessern.
Der in Fig. 4 gezeigte Querschnitt zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2 und die gleichen Bezugsziffern werden verwendet, um entsprechende Elemente zu bezeichnen. Fig. 4 zeigt, daß die Infrarotlampe 31 in ihrem Endbereich auf der Grundlage 23 abgestützt ist und mittels der Umfangswand 25 in ihrer Position gehalten wird. Dies hält die Lampe sicher in ihrer Position und bietet dafür Gewähr, daß innerhalb des erhitzten Bereiches des Heizgerätes von der Lampe erzeugtes sichtbares Licht nicht entweichen kann. Die in Fig. 2 gezeigten Klammern 26 dienen dazu, die Umfangswand 25 an ihrem Ort zu halten. Um jegliches Restlicht auszuschließen, das aus dem Heizgerät entweichen kann, können die Endteile der Lampen einen undurchsichtigen Überzug haben. Eine keramische Endkappe 39 schafft eine elektrische Verbindung mit der Lampe 31.
Der in Fig. 5 gezeigte Querschnitt ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2 und die gleichen Bezugsziffern werden verwendet, um entsprechende Elemente zu bezeichnen. Fig. 5 zeigt, daß die Spule des Ballastwiderstands 33 gestreckt und so geformt werden kann, daß sie unter dem Umfang Umhüllung der Infrarotlampe 31 hindurchgeht.
Als Alternative zu der in Fig. 2 gezeigten Verwendung von Klammern 26, um die Lampen 29, 31 mittels der Umfangswand 25 in ihrer Position zu halten, kann eine Federklammer verwendet werden, die entweder innerhalb oder außerhalb der Metallschüssel 27 angeordnet ist.
Fig. 6 zeigt eine Federdrahtklammer 41, die außerhalb der Metallschüssel 27 angeordnet ist und über die Endteile der Lampen 29, 31 greift. Die Lampen werden zur Grundlage 23 hin gedrückt, indem sie an dem Federdraht 41 zwischen dessen Enden unter einer Federangreifklammer 42 entlanggehen, die sich radial von der Metallschüssel 27 nach außen erstreckt. Fig. 7 zeigt einen Federstreifen 43, der oberhalb der Endteile der Lampen 29, 31 und der Grundlage 23 anzuordnen ist, aber unterhalb der Umfangswand 25. Die Endteile 44, 45 des Federstreifens sind niedergedrückt, um mit den Endteilen der Lampen 29, 31 zusammenzuwirken. Öffnungen 46 sind am Federstreifen 43 vorgesehen, um Klammern 47 auf zunehmen, um den Federstreifen dauerhafter gegen die Endteile der Lampen und gegen die Grundlage 23 zurückzuhalten.
Wir haben herausgefunden, daß die Einführung einer Ballasteinrichtung in Reihe mit der Infrarotlampe oder den Lampen es ermöglicht, ein relativ billiges Infrarotheizgerät herzustellen, da ja nur eine oder zwei Infrarotlampen verwendet werden müssen, und es auch ermöglicht, einen billigen rasch verfügbaren zyklischen Leistungsregler zu verwenden.
Die Verwendung einer in Reihe mit der Lampe oder den Lampen geschalteten Ballasteinrichtung gewährleistet es, daß die Einschaltstromprobleme gelöst werden. Für einen Fachmann ist es eine einfache Sache, einen Wert für die Ballasteinrichtung auszuwählen, der den Einschaltstrom auf ein Maß begrenzt, das für die standardmäßige häusliche Kochstromverkabelung annehmbar ist. Die Ballasteinrichtung verringert die sichtbare Lichtabgabe von den Lampen und verringert auch den Level, bei dem die Glühfadentemperatur ansteigt, und damit den Level, bei dem die Abgabe von sichtbarem Licht ansteigt. Dies verringert die vom Aufblitzen als Folge des An- und Ausschaltens des Leistungsreglers verursachte Störung auf ein annehmbares Maß. Da sich die Lampenglühfäden langsamer aufheizen werden die Schwierigkeiten des abwechselnden Kochens und Abkühlens bei geringen Leistungseinstellungen des Leistungsreglers vermieden, und gleichbleibende Kochbedingungen können erreicht werden. Darüber hinaus hat die Ballasteinrichtung eine geringere Einschaltstromspitze und eine niedrigere Spitzentemperatur des Lampenglühfadens zur Folge und daher eine verringerte Belastung der Infrarotlampe oder der Lampen.
Das in Fig. 8 schematisch gezeigte Infrarotheizgerät ist dem in Fig. 1 gezeigten Heizgerät ähnlich, und gleiche Bezugsziffern werden verwendet, um entsprechende Elemente zu bezeichnen. In Fig. 8 wird aber bei voller Leistung elektrischer Strom direkt über das Leistungszuführkabel 13 der Infrarotlampe 3 zugeführt, obwohl bei allen anderen Leistungseinstellungen als bei voller Leistung der Strom über den Ballastwiderstand 5 der Infrarotlampe 3 zugeführt wird. Da die Leistungsabgabe vom Heizgerät während dessen Pendelns des Leistungsreglers auf etwa Zweidrittel der Leistung verringert ist, wenn die Ballasteinrichtung nicht eingebunden ist, ist der zyklische Leistungsregler 9 derart aufgebaut, daß die Einstellung für volle Leistung nur erreicht werden kann, indem man zuerst die niedrigen Leistungseinstellungen durchläuft. Das Ausschließen der Ballasteinrichtung bei voller Leistung kann in einigen Ausführungsbeispielen gestatten, daß die Infrarotlampe oder Lampen bei höherer Leistung arbeiten, um eine optimale Funktion und minimale Kochzeiten für den Inhalt eines Kochgerätes zu erzielen.
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Energieabgabe und entspricht dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8. Fig. 9 zeigt, daß die volle Energieabgabe bei voller Drehung des Steuerknopfs abgegeben wird, daß diese aber auf etwa Zweidrittel der vollen Leistung abfällt, sobald der Ballastwiderstand in Reihe mit der Lampe oder den Lampen geschaltet wird. Wenn der Steuerknopf fortschreitend zu seiner Minimaleinstellung gedreht wird, sinkt die Leistungsabgabe und bei der Minimaleinstellung ist die Leistungsabgabe geringer als es ohne Ballastwiderstand erreichbar wäre, wodurch sich ein ausgedehnter Bereich geringer Leistungseinstellungen zum Wärmen und Kochen ergibt.
Fig. 10 zeigt ein Infrarotheizgerät 51, das dem in Fig. 2 gezeigten Heizgerät ähnlich ist. In dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist aber der Wert der Leistung des Ballastwiderstands so, daß es nötig oder wünschenswert ist, den Ballastwiderstand in zwei konzentrischen Spulen 53, 55 unterzubringen, die angrenzend an die Umfangswand 57 anstelle einer einzelnen Spule 33 angeordnet sind. Die konzentrischen Spulen können elektrisch in Reihe geschaltet sein oder bei geeigneten Werten können sie elektrisch parallel geschaltet werden. Eine Parallelschaltung verringert die Gesamtmasse an Draht im Ballastwiderstand und verringert folglich den Wert, bei dem der Ballastwiderstand auf seine Arbeitstemperatur ansteigt.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Infrarotheizgerät 61, das dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Heizgerät ähnlich ist, außer daß das Heizgerät 61 nur eine einzige Infrarotlampe 63 enthält. Die Verwendung einer einzigen Lampe kann eine unannehmbare Temperaturverteilung über die glaskeramische Platte 65 zur Folge haben; wir haben aber herausgefunden, daß eine Kontur in der Oberfläche der Grundlage 67 aus wärmeisolierendem Material die Temperaturverteilung deutlich verbessert. Wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, kann das obere Teil der Lampe mit einer reflektierenden Schicht (nicht gezeigt) überzogen sein, um die Temperaturverteilung zusätzlich zu verbessern, indem nach oben abgegebene Strahlung zurück in Richtung zur Grundlage aus wärmeisolierendem Material reflektiert wird.
Die Fig. 13 und 14 zeigen ein erfindungsgemäßes Infrarotheizgerät, das verändert wurde, um bei der Verwendung einen Kochgeschirrtemperatursensor (nicht gezeigt) zu enthalten, der die Temperatur eines Kochgeschirrs durch die glaskeramische Platte 71 hindurch mißt. Ein derartiges Heizgerät ist als "Selbstkoch"-Heizgerät bekannt. Der Temperatursensor ist in einer Öffnung 73 untergebracht, die durch die Unterseite des Heizgerätes in der Nähe des Umfangs des Heizgerätes gebildet ist, und die Öffnung 73 ist von einer Wand 75 aus wärmeisolierendem Material umgeben, um den Temperatursensor von vom Heizgerät abgegebener Wärme zu schützen. Im Bereich der Öffnung 73 ist der Ballastwiderstand 77 geradegebogen, um die Wärmeabgabe zu verringern, und läuft innerhalb der Wand 75 aus wärmeisolierendem Material.
Fig. 15 zeigt in einem Schaltdiagramm, wie ein Infrarotheizgerät 81 mit zwei getrennten Heizzonen 83, 85, jede mit einer Infrarotlampe 87, 89 und einem Ballastwiderstand 91, 93, aufgebaut werden kann. Eine Thermoausschalteinrichtung 95 dient dazu, die beiden Lampen 87, 89 und die Ballastwiderstände 91, 93 von der Stromquelle zu trennen, wenn die Temperatur der glaskeramischen Kochfläche zu hoch wird. Der Netzstrom wird dem Heizgerät aus einem Leistungsregler 97 mit einem Leistungswert zugeführt, der von der Einstellung des drehbares Knopfes 99 abhängt. Es können entweder die Heizzone 83 oder beide Heizzonen 83, 85 durch einen Schalter angewählt werden, der z. B. in dem drehbaren Knopf 99 enthalten sein kann.
Die Fig. 16, 17 und 18 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Infrarotheizgerätes 101 mit zwei getrennten Heizzonen 103, 105. Die Heizzone 103 ist mit einer Infrarotstrahlungsquelle 107 in Form von zwei Infrarotlampen 109, 111 und mit einem Ballastwiderstand 113 versehen, der elektrisch mit den Lampen in Reihe geschaltet ist. Eine herkömmliche Heizspule 115 in Form einer helixförmigen Spule aus blankem Draht ist in einer ringförmigen Heizzone 105 um die Heizzone 103 angeordnet und ist mit den Lampen 109, 111 und dem Ballastwiderstand 113 elektrisch parallel geschaltet, wenn ein Schalter bedient wird, der z. B. in einem drehbaren Knopf 117 eines Leistungsreglers 119 enthalten sein kann. Eine Thermoausschalteinrichtung 121 dient dazu, die Lampen 109, 111, den Ballastwiderstand 113 und die Heizspule 115 von der Stromquelle zu trennen, wenn die Temperatur der glaskeramischen Kochfläche 121 zu hoch wird. Die Lampen 109, 111 können an die Abmessungen der Heizzone 103 angepaßt werden, indem der infrarotstrahlende Glühfaden der Lampen auf den Durchmesser der Heizzone 103 begrenzt wird und zusätzlich können sie angepaßt werden, indem die Teile der Lampen, die außerhalb der Heizzone 103 sind, mit einem undurchsichtigem Material überzogen werden. Die Heizzonen 103, 105 sind durch eine Trennwand 123 aus wärmeisolierendem Material getrennt und eine enge Toleranz zwischen den Wänden einer durch die Trennwand 123 hindurch gebildeten Öffnung und dem Umfang der jeweiligen Lampe 109, 111 hilft, das Entweichen jeglicher sichtbarer Strahlung zu verhindern. Wo die Heizspule 115 unter der Thermoausschalteinrichtung 121 läuft, kann die helixförmige Spule gerade gebogen sein, um die Wärmeabgabe in diesem Bereich zu verringern. Als weitere Vorsichtsmaßnahme kann die Thermoausschalteinrichtung durch einen Block aus wärmeisolierendem Material (nicht gezeigt) thermisch vor Wärme isoliert werden, die von der Heizspule 115 abgegeben wird.

Claims

1. Infrarotheizgerät für eine glaskeramische Kochplatte, das folgendes aufweist: eine Schüssel (27), eine Grundlage (23, 67) aus wärmeisolierendem Material, die in der Schüssel abgestützt ist, eine Umfangswand (25, 57) aus wärmeisolierendem Material, die sich um den Umfang der Grundlage erstreckt, eine Thermoausschaltvorrichtung (7, 35, 95, 121) und zumindest ein Infrarotheizelement (3, 29, 31, 63, 87, 89, 107, 109, 111), das einen hohen Einschaltstrom nach dem Anschalten hat und sich über die Grundlage erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ballasteinrichtung (33, 53, 55, 77, 113), die sich um den Umfangsbereich des Heizgerätes erstreckt und von ihm begrenzt ist, immer mit dem mindestens einen Heizelement (3, 29, 31, 63, 87, 89, 107, 109, 111) zumindest nach dem Anschalten dieses Elementes elektrisch in Reihe geschaltet ist, um den Einschaltstrom zu begrenzen.

2. Infrarotheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgerät mit einem zyklischen Leistungsregler (9, 97, 119) kombiniert ist.

3. Infrarotheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsregler (9) in seiner Einstellung für volle Leistung das mindestens eine Heizelement (3) direkt mit seiner Stromquelle verbindet.

4. Infrarotheizgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballasteinrichtung eine Spule (33, 53, 55, 77, 113) aus blankem Draht in der Form eines Ballastwiderstandes aufweist.

5. Infrarotheizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballastwiderstand einen elektrischen Widerstand von etwa der Hälfte des Widerstandes bei Arbeitstemperatur des mindestens einen Heizelementes hat.

6. Infrarotheizgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballastwiderstand zwei Spulen (53, 55) aus blankem Draht aufweist, die elektrisch parallel geschaltet sind.

7. Infrarotheizgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in den Bereichen, wo die Spule in der Nähe des mindestens einen Heizelementes läuft, gerade gebogen ist.

8. Infrarotheizgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Heizelement (89, 93, 115) angrenzend an die Umfangswand oder um sie herum angeordnet ist und daß eine weitere Umfangswand sich um das weitere Heizelement herum erstreckt.

9. Infrarotheizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Heizelement ein Infrarotheizelement (89) aufweist, das einen hohen Einschaltstrom nach dem Anschalten hat und einen Ballastwiderstand (93) hat, der mit ihm elektrisch in Reihe geschaltet ist.

10. Infrarotheizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Heizelement eine Spule (115) aus blankem Draht aufweist.

11. Infrarotheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Grundlage (23) aus wärmeisolierendem Material eine Kontur hat, um die Temperaturverteilung über das Heizgerät zu beeinflussen.

12. Infrarotheizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlage aus wärmeisolierendem Material zwei von einem mittleren Steg voneinander getrennte Vertiefungen hat.

13. Infrarotheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement eine Infrarotlampe aufweist.

14. Infrarotheizgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile der Lampe einen undurchsichtigen Überzug haben.

15. Infrarotheizgerät nach Anspruch 1, bei dem das Infrarotheizelement zwei Infrarotlampen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballasteinrichtung mindestens eine Spule aus elektrischem Widerstandsdraht aufweist, die in den Bereichen, wo die Spule angrenzend an die Lampen läuft, gerade gebogen ist und daß die Grundlage aus wärmeisolierendem Material zwei flache Vertiefungen hat, die sich jeweils unter der jeweiligen Lampe erstrecken, um die Temperaturverteilung über das Heizgerät zu beeinflussen, wobei die Vertiefungen durch einen mittleren Steg in der Grundlage getrennt sind.