DE4224666A1 - Schaltung eines Strahlungsheizkörpers - Google Patents
Schaltung eines StrahlungsheizkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung eines
Strahlungsheizkörpers für ein an das Drehstromnetz
anschließbares Kochgerät, an den zum schnellen Aufglühen
anfänglich eine höhere Spannung gelegt ist als danach.
Eine derartige Schaltung ist in der DE 36 23 130 A1
beschrieben. Durch das schnelle Aufglühen soll dem
Benutzer möglichst sofort nach dem Einschalten einer
Kochstelle deren Betrieb sichtbar gemacht werden. Nach
der DE 36 23 130 A1 ist dies durch einen einem Abschnitt
einer den Strahlungsheizkörper bildenden Heizwendel
parallelgeschalteten Kaltleiter-Widerstand erreicht.
Diese Anordnung setzt einen Abgriff an der Heizwendel
voraus. Außerdem kommt nur ein Teil der Heizwendel
schnell zum Aufglühen.
In der EP 0 427 433 A2 ist eine ähnliche Schaltung
beschrieben. Auch bei dieser Schaltung besteht der
Strahlungsheizkörper aus zwei Heizkörperabschnitten.
Jeder Heizkörperabschnitt wird über einen Gleichrichter
betrieben, der zum schnellen Aufglühen mittels eines
Kaltleiter-Widerstands kurzgeschlossen ist.
Ein schnelles Aufglühen des Strahlungsheizkörpers wird
auch mit der Schaltung nach der GB 2 199 706 B erreicht.
Hierfür ist eine aufwendige Steuer- und Regelelektronik
vorgesehen. Um bei einem Wiedereinschalten des
Heizkörpers im noch heißen Zustand eine Überlastung zu
vermeiden, sind zusätzliche Zeitsteuermittel nötig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, bei der temperaturabhängige
Widerstände, die den Strom zum schnellen Aufglühen
leiten, vermieden sind.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltung der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der
Strahlungsheizkörper einerseits mit einer Phase des
Drehstromnetzes verbunden ist, daß an den
Strahlungsheizkörper andererseits ein erster und ein
zweiter Schalter angeschlossen sind, daß der erste
Schalter an einer der anderen Phasen des Drehstromnetzes
und der zweite Schalter an dem Nulleiter des
Drehstromnetzes liegt und daß ein temperaturabhängiger
Steuerkontakt vorgesehen ist, der bei niederer Temperatur
des Strahlungsheizkörpers den zweiten Schalter öffnet und
den ersten Schalter leitend schaltet und der beim
Aufglühen des Strahlungsheizkörpers den ersten Schalter
öffnet und den zweiten Schalter leitend schaltet.
Beim Einschalten des Kochgeräts liegt dabei der
Strahlungsheizkörper zunächst zwischen zwei Phasen des
Drehstromnetzes, also an Überspannung. Der
Strahlungsheizkörper kommt dann schnell, beispielsweise
nach 4 s bis 5 s zum für den Benutzer sichtbaren Glühen.
Durch die damit verbundene Temperaturerhöhung am
Strahlungsheizkörper wird der Strahlungsheizkörper an
seine normale Betriebsspannung, nämlich die Spannung
zwischen der einen Phase und dem Nulleiter des
Drehstromnetzes (230 V) gelegt.
Es ist kein temperaturabhängiger Widerstand notwendig,
der den zum Erreichen des schnellen Aufglühens
erforderlichen Strom leiten muß.
Als Strahlungsheizkörper läßt sich ein handelsüblicher
Strahlungsheizkörper verwenden, der auf die Nennspannung
von 230 V ausgelegt ist. Am Strahlungsheizkörper muß kein
zusätzlicher Abgriff vorgesehen sein.
Für die Information des Benutzers ist auch günstig, daß
der Strahlungsheizkörper auch beim schnellen Aufglühen
das gleiche Glühbild zeigt wie beim Betrieb an der
Nennspannung.
Da die Dauer, während der die Überspannung am
Strahlungsheizkörper anliegt, im Vergleich zur Dauer des
Betriebs an Nennspannung sehr kurz ist, beispielsweise
4 s bis 5 s beträgt, ist nicht mit einer merklichen
Verkürzung der Lebensdauer zu rechnen, auch wenn für den
Heizdraht des Strahlungsheizkörpers kein besonders
verstärkter Draht verwendet wird.
Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung auch, daß
dann, wenn der noch heiße Strahlungsheizkörper wieder
eingeschaltet wird, die Überspannung nicht angelegt wird.
Bekannte Schaltungen von Strahlungsheizkörpern arbeiten
mit einer Restwärmeanzeige-Einrichtung, deren
Schaltkontakt in Abhängigkeit von der Temperatur des
Strahlungsheizkörpers geschaltet ist. In bevorzugter
Ausgestaltung der Erfindung bildet dieser Schaltkontakt
den Steuerkontakt für die Betätigung der beiden Schalter.
Dadurch erübrigt es sich, für deren Steuerung ein eigenes
temperaturempfindliches Element vorzusehen, das nicht nur
einen zusätzlichen baulichen Aufwand darstellen würde,
sondern auch entsprechend justiert werden müßte.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt
die Schaltung eines Strahlungsheizkörpers eines
Kochfeldes schematisch.
Ein Kochgerät ist an das elektrische Drehstromnetz
anschließbar, das die Phasen (L1, L2, L3) und den
Nulleiter (N) aufweist. Das Kochgerät weist eine
Glaskeramikplatte auf, unter der neben einem
Strahlungsheizkörper (1) weitere Strahlungsheizkörper
angeordnet sind. Der Strahlungsheizkörper (1) besteht aus
einer spiralförmig verlegten Heizdrahtwendel.
Dem Strahlungsheizkörper (1) ist ein Regler (2) zugeordnet,
der einen Temperaturfühler (3) aufweist, welcher sich ganz
oder teilweise über den Strahlungsheizkörper (1)
erstreckt. Mittels des Temperaturfühlers (3) sind ein
Schaltkontakt (4) und ein Arbeitskontakt (5) des Reglers (2)
schaltbar. In Reihe zum Schaltkontakt (4) liegt eine
Anzeigelampe (6), wobei diese Reihenschaltung zwischen der
Phase (L1) und dem Nulleiter (N) liegt.
Der Schaltkontakt (4) schließt über einer Temperatur von
etwa 80°C an der Oberseite der Glaskeramikplatte. Er ist
unterhalb einer Temperatur von etwa 70°C an der Oberseite
der Glaskeramikplatte geöffnet. Dadurch ist eine an sich
bekannte Restwärmeanzeige geschaffen, bei der die
Anzeigelampe (6) leuchtet, solange im Kochfeld über dem
Strahlungsheizkörper (1) eine hohe Temperatur besteht, bei
der der Benutzer die Heizzone des Kochfeldes nicht
berühren soll.
Der Arbeitskontakt (5) liegt zwischen dem
Strahlungsheizkörper (1) und einem Energieregler (7), mit
dem der Benutzer die gewünschte Leistung des
Strahlungsheizkörpers (1) einstellen kann. Der
Arbeitskontakt (5) wird vom Temperaturfühler (3) bei einer
Temperatur von etwa 560°C geöffnet, wenn die Temperatur
für die Glaskeramikplatte zu hoch wird.
Über dem Energieregler (7) liegt der Strahlungsheizkörper
(1) an der Phase (L1). Mittels eines Bediengliedes (7′) des
Energiereglers (7) ist der Stahlungsheizkörper (1) vom
Benutzer einschaltbar. Im Betrieb glüht der
Strahlungsheizkörper (1), wobei er durch die
Glaskeramikplatte hindurch sichtbar ist.
Um nach dem Einschalten ein schnelles Aufglühen zu
erreichen, ist der Strahlungsheizkörper (1) über einen
ersten Schalter (8) mit der Phase (L2) verbunden. Außerdem
liegt am Strahlungsheizkörper (1) ein zweiter Schalter (9),
der an dem Nulleiter (N) liegt. Die beiden Schalter (8, 9)
sind Teil eines Relais (10), dessen Wicklung (11) parallel
zur Anzeigelampe (6) liegt. Ist der Schaltkontakt (4), der
zugleich Steuerkontakt für das Relais (10) ist, geöffnet,
dann ist die Wicklung (11) stromlos, der Schalter (8)
geschlossen und der Schalter (9) geöffnet. Ist der
Schaltkontakt (4) geschlossen, dann ist die Wicklung (11)
stromdurchflossen, so daß der Schalter (9) geschlossen und
der Schalter (8) offen ist. Das Relais (10) ist als
elektromechanisches Relais dargestellt. Statt dessen
könnte auch eine elektronische Schaltung mit entsprechend
angesteuerten Triacs verwendet werden.
Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa
folgende:
Wird mittels des Energiereglers (7) der
Strahlungsheizkörper (1) im kalten Zustand eingeschaltet,
dann ist der Schaltkontakt (4) offen. Die Anzeigelampe (6)
leuchtet nicht, da keine Restwärme vorliegt. Der
Strahlungsheizkörper (1) liegt dabei über den
geschlossenen Schalter (8) zwischen den Phasen (L1 und L2).
Er liegt also an Überspannung (380 V). Der
Strahlungsheizkörper (1) glüht nun 4 s bis 6 s nach dem
Einschalten des Energiereglers (7) auf, so daß der
Benutzer sieht, daß diese Kochstelle betriebsbereit ist.
Etwa gleichzeitig schließt der Schaltkontakt (4), so daß
nun die Anzeigelampe (6) aufleuchtet und die Wicklung (11)
stromdurchflossen ist. Es öffnet jetzt der Schalter (8)
und der Schalter (9) schließt. Dieses Schließen erfolgt
mit einer gewissen Verzögerung, damit ein Kurzschluß
zwischen der Phase (L2) und dem Nulleiter (N) sicher
vermieden ist. Durch das Schließen des Schalters (9) liegt
der Strahlungsheizkörper (1) zwischen der Phase (L1) und
dem Nulleiter (N), so daß er an seiner normalen
Betriebsspannung (230 V) liegt, für die er ausgelegt ist.
Wird der Strahlungsheizkörper (1) mittels des
Energiereglers (7) abgeschaltet, dann bleibt der
Schaltkontakt (4) noch offen, solange die Restwärme im
Bereich des Kochfeldes so groß ist, daß deren Berühren
gefährlich sein könnte. Die Anzeigelampe (6) leuchtet zur
Warnung weiter. Wird nun in diesem noch heißen Zustand
der Strahlungsheizkörper (1) erneut eingeschaltet, dann
wird er nicht an die Überspannung gelegt, sondern bleibt
an der normalen Betriebsspannung, da der Schalter (8) noch
offen und der Schalter (9) noch geschlossen ist. Dies ist
günstig, da dadurch ein unnötig häufiges Anlegen des
Strahlungsheizkörpers (1) an die Überspannung vermieden
ist. Außerdem erlaubt dies auch einen taktenden
Energieregler (7) zu verwenden.
Erst wenn die Restwärme im Bereich des Kochfeldes
weitgehend abgebaut ist, öffnet der Schaltkontakt (4), so
daß die Anzeigelampe (6) erlischt und die Wicklung (11)
stromlos wird, wodurch der Schalter (8) schließt und der
Schalter (9) öffnet.
Claims (5)
1. Schaltung eines Strahlungsheizkörpers für ein an das
Drehstromnetz anschließbares Kochgerät, an den zum
schnellen Aufglühen anfänglich eine höhere Spannung
gelegt ist als danach, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlungsheizkörper (1) einerseits mit einer Phase (L1)
des Drehstromnetzes (L1, L2, L3, N) verbunden ist, daß an den
Strahlungsheizkörper (1) andererseits ein erster und ein
zweiter Schalter (8, 9) angeschlossen sind, daß der erste
Schalter (8) an einer der anderen Phasen (L2) des
Drehstromnetzes und der zweite Schalter (9) an dem
Nulleiter (N) liegt und daß ein temperaturabhängiger
Steuerkontakt (4) vorgesehen ist, der bei niederer
Temperatur des Strahlungsheizkörpers (1) den zweiten
Schalter (9) öffnet und den ersten Schalter (8) leitend
schaltet und der beim Aufglühen des
Strahlungsheizkörpers (1) den ersten Schalter (8) öffnet
und den zweiten Schalter (9) leitend schaltet.
2. Schaltung nach Anspruch 1 mit einer Restwärme-
Anzeigeeinrichtung, deren Schaltkontakt (4) in
Abhängigkeit von der Temperatur des
Strahlungsheizkörpers (1) geschaltet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerkontakt der
Schaltkontakt (4) der Restwärme-Anzeigeeinrichtung (4, 6)
ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Schalter (8, 9)
verzögert leitend schaltet, wenn der zweite bzw. erste
Schalter öffnet.
4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite
Schalter (8, 9) Wechslerkontakte eines Relais (10) sind,
dessen Wicklung (11) in Reihe zum Steuerkontakt (4) liegt.
5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (11) am
Relais (10) parallel zur Restwärmeanzeige (6) liegt.
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