DK164431B - Elektrisk straalevarmelegeme for glaskeramisk kogeplade - Google Patents

Description

i

DK 164431 B

Opfindelsen angår et elektrisk strålevarmelegeme for glaskeramiske kogeplader af den i indledningen til krav 1 angivne art, der kendes fra DE OS 2.339,768.

5 Fra DE-PS 25 51 137 kendes endvidere et strålevarmelegeme, hvis varmefelt er forsynet med en varmeleder og er omgivet af en ring af et isolationsmateriale, der ligger på en isolering, på hvis overflade varmelederen er anbragt. Det er ønskeligt ved en sådan fordelagtig udførelsesform af et strålevarmele-10 gerne også at tilvejebringe et kogeapparat eller et komfur med flere varmeflader eller kogeplader, ved hvilke de enkelte var-mefelter kan indkobles hver for sig eller sammen.

DE-PS 26 53 389 beskriver et kogeapparat eller komfur, ved 15 hvilket flere varmefelter er tilpasset hinanden ved deres udformning og kan kobles hver for sig eller sammen af koblingsorganer, der hører til de enkelte varmefelter for at tilvejebringe et sådant kogeapparat med flere kogeenheder.

20 Det er formålet med opfindelsen at videreudvikle et strålevarmelegeme til glaskeramikkogeplader således, at de enkelte dele fastholdes i deres tilsigtede positioner i et komfur med flere kogeplader, og både under fremstilling, montering, transport og reparation. Desuden skal varmelegemet have en ringe tabs-25 varme og en lav byggehøjde bevares.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved et strålevarmelegeme af den i indledningen angivne art, der er ejendommeligt ved de træk, der er angivet i den kendetegnende del af krav 1.

30

Det isolerende underlag kan med fordel bestå af et eller flere isolationslag, der dækker bunden af bæreskålen, og af en ring af isolationsmateriale, der omgiver hvert varmefelt og strækker sig op til glaskeramikken. Ringen kan gribe ind over rand-35 området af den skive, hvorpå varmelederen er anbragt, og derved også under transport fastholde skiven. Ringen kan bestå af et materiale, der kan tåle en højere mekanisk belastning end 2

DK 164431 B

den øvrige isolering. Derved undgås revnedannelse i randen og hertil bidrager også udformningen af ringen, der er adski1t fra den øvrige isolation. Alligevel isolerer ringen varmefel-tet udadtil, og ved et komfur med flere kogeflader, også over 5 for de tilstødende varmefelter.

Fortrinsvis kan bæreskålen i hvert fald gribe ind over ringen i det område, hvor ringen styres af bæreskålen. Derved forbindes hele isolationen, også den som omgiver ringen, med bæ-10 rerskålen til en enhed.

Isoleringen kan i hvert fald delvis bestå af et pulverformet isolationsmateriale, fortrinsvis af findelt kiselsyre. Ved denne udførelse er udformningen af den rand, der omgiver hvert 15 varmefelt, særlig fordelagtig som en særskilt ring, eftersom pulvermateriale har udmærkede isolationsegenskaber og tempera-turbestandighed, men derimod ikke er særlig mekanisk stærk og især i randområderne kan være tilbøjeligt til revnedannelse.

20 De enkelte varmefelter kan med fordel afpasses i form efter hinanden, og de mellemliggende områder af ringene kan have en form, der er afpasset efter varmefelterne. I den forbindelse kan de skiver, som danner varmefelterne med derpå anbragte varmeledere have en rund eller firkantet form, og også ringene 25 kan have en forskellig form, f.eks. cirkelrund eller firkan tet. I det område, der danner broen mellem to varmefelter, kan det derimellem brodannende område have en form, der udadtil er firkantet og indadtil er rund. 1 2 3 4 5 6

Selv om det er muligt at udforme skiven på sædvanlig måde og 2 f.eks. at indlægge varmelederen i noter i denne skive eller på 3 anden måde fastgøre varmelederne til den, foretrækker man en 4 udførelsesform af skiven, ved hvilken denne er forsynet med 5 forhøjninger, der er udformet af selve skiven, og at varmemod- 6 standene er delvis indlejret i disse forhøjninger og i øvrigt i hovedsagen ligger frit på overfladen af skiven, også kaldet en isolerende bærer. Ringen kan også med sin omkreds ligge på forhøjningerne.

3

DK 164431 B

Yderligere fordele og kendetegn fremgår af underkravene og af beskrivelsen i forbindelse med tegningen. Udførelseseksempler for opfindelsen er vist på tegningen, og skal i det følgende forklares nærmere. På tegningen viser 5 f i g. 1 et snit gennem en strålevarmeenhed til et glaskeramik-kogeapparat afskåret således, at man kun ser venstre halvdel og et randparti i højre side, 10 fig. 2 en isolationsplade anvendt i strålevarmeenheden i fig.

1, set i perskeptiv, fig. 3 et forstørret udsnit af fig. 1, som angivet med den stiplede cirkel III, 15 fig, 4 en anden udførelsesform af den i fig. 1 viste strålevarmeenhed eller kogeplade, fig. 5 et snit gennem en strålevarmeenhed med en bærerskål til 20 et kogeapparat med flere varmeflader og fig. 5a en strålevarmeenhed svarende til fig. 5, med en kombination af en rektangulær og en cirkelrund kogeflade.

25 I fig. 1 er vist en glaskeramikplade 11, der udgør kogefladen i et i øvrigt ikke vist elektrisk kogeapparat også kaldet komfur. Under glaskeramikpladen er anbragt en varmeenhed 12, som fortrinsvis trykkes imod glaskeramikpladens underside med ikke viste fjederelementer. Varmeenheden 12 har en bærerskål 13 af 30 plade, og denne består af en nedre pladedel 14 i form af en flad skål med jævn bund og en øvre pladedel 15 i form af en ring med et Z-formet tværsnit. Begge pladedele er forbundet indbyrdes langs ringflanger, som ligger op mod hinanden. 1 Bærerskål 13 er beklædt med en isolation, der består af to isolationslag eller -skiver 17, 18, der løber parallelt med bunden 16 af bærerskålen, og med en isolationsring 19. Disse

DK 164431B

4 isolationslag kan være opbygget af meget forskellige materialer. Da de varmeisolerende egenskaber ved højvarmebestandige isolationsmaterialer, af den art som her må anvendes, aftager med voksende mekanisk styrke, kan man ved isolationslagene 17, 5 18, da de i styrkemæssig henseende praktisk taget er ubela stet, anvende et materiale med en relativ ringe mekanisk styrke, men med en høj varmeisoleringsevne. I denne forbindelse kan det nederste lag 17 f.eks. endog bestå af et slet ikke eller kun svagt komprimeret pulverformet isolationsmateriale 10 (f.eks. findelt kiselsyre) eller, da man her finder varmeen-hedens "koldeste" sted, af et materiale med en mindre høj var-mebestandighed. Derimod skal isolationsringen 19, der har en bestemt bærerfunktion, kunne tåle en noget større mekanisk belastning. Den kan bestå af et fiberholdigt isolationsmateria-15 le, f.eks. af al umi niumoxidfiber, som sammenpresset under tilsætning af et tilsvarende bindemiddel får en papiriignende struktur. Et lignende materiale er i handelen under betegnelsen "Fiberfrax". Der kan dog også anvendes andre mineralske fibre som basis for isoleringen.

20 På det øverste isolationslag 18 og inden for isolationsringen 19, med sin rand i ndes 1 uttet i en ri ngformet udsparing i isolationsringen, ligger en isolerende bærer 20, der har form som en cirkelrund skive. Ved et almindeligt varmelegeme til et 25 glaskeramikkomfur ligger dimensionerne i størrelsesordenen omkring 15 cm i diameter og 5 mm i tykkelse. Denne isolerende bærer består ligeledes af et presset fiberholdigt isolationsmateriale med en meget høj varmebestandighed og bærer på sin overflade varmemodstande 21, der består af trådspiraler, der 30 forløber spiralformet, således at der dannes et ringformet varmeområde, der kun lader en uopvarmet midterzone 22 stå fri.

Varmemodstanden 21 ligger med den største del af deres udstrækning på overfladen 23 af den isolerende bærer 20 eller et 35 lille stykke over overfladen. Forhøjninger eller fremspring 24, 25 rager op fra den i det væsentlige plane overflade 23. Disse forhøjninger forløber radialt. Forhøjningerne 24 løber 5

DK 164431 B

fra yderkanten til den uopvarmede midterzone, mens forhøjningerne 25 stopper på halvvejen. Dermed sikrer man sig, at afstandene mellem forhøjningerne ligger inden for et bestemt område. Disse forhøjninger fremstilles ved prægning af den iso-5 lerende bærer ved dens fremstilling ved presning af en med bindemiddel forsynet fibermasse. Dermed presses varmemodstan-dene ind, således at de trænger ind i forhøjningerne og fastholdes i disse. Som det især fremgår af fig. 2 og 3, er varme-modstandene i området ved forhøjningerne fortrinsvis indlejret 10 med noget mere end halvdelen af deres spiralomkreds, idet de res øverste krumning og næsten hele den øverste halvdel af spiral vi ndi ngen såvel som det indre af spiralen forbliver fri.

Derved fastholdes varmemodstanden særdeles godt samtidig med, 15 at deres varmeudstråling næppe hæmmes. I hele området mellem forhøjningerne kan varmemodstandene udstråle uhindret, og i området ved forhøjningerne er det kun den nederste vinding, som hindres i udstråling. Der tilvejebringes således et meget effektivt varmeelement, som sikrer de bedst mulige udstrå-20 lingsforhold i opadgående retning.

Den isolerende bærer 20 bør f.eks. ved et passende valg af materiale eller ved en stærkere komprimering af materialet, have en større mekanisk styrke end den øvrige isolation. Den danner 25 dermed en skive, som ganske vist stadig har en vis paplignende struktur, men ved fremstilling, montering og reparation uden videre kan håndteres. Varmemodstandene er så fast forbundne med denne plade, at der ikke er nogen risiko for, at de på en eller anden måde løsnes ved rystelser eller varmeudvidel ser.

30

Prægningerne, som skaber forhøjningerne 24, 25, danner fordybninger 26 på undersiden af den isolerende bærer. Fortrinsvis er der på oversiden af det øvre isolationslag 18 ligeledes indrettet udsparinger eller udskæringer 27, således at disse 35 eventuelt krydsende udsparinger danner et luftrum, der yderligere bidrager til isolering. Den elektriske tilslutning af spiralen sker fortrinsvis gennem den isolerende bærer nedefra, 6

DK 164431 B

således at tilslutningstrådene f.eks. kan forløbe i en af udsparingerne 26. De tilsvarende tilslutningsben eller tunger kan allerede under komprimeringen trykkes gennem det endnu bløde materiale til den isolerende bærer. Efter komprimeringen 5 udsættes den isolerende bærer normalt for en tørrings- eller brændi ngsproces.

Montering af varmeenheden sker ved at isolationslagene 17 og 18 først hældes eller rystes ned i den nederste pladedel 14 10 og/eller i tilfælde af, at det drejer sig om forpressede skiver, indlægges, og derpå lægges den isolerende bærer 20. Tilslutningstrådene 28 føres ud til siden gennem en udskæring 29 i området ved skillelinien mellem pladedelene 14, 15. Derefter påsættes isolationsringen 19, og varmeenheden færdiggøres ved 15 påsætning og fastgørelse af den øvre pladedel 15. Isolationsringen 19 har også en opstående ringformet kant 30, som ligger an imod glaskeramikpladens underside.

I f i g. 1 er vist en udførelsesform, hvor der er anvendt en 20 temperaturbegrænser eller temperaturregulator 31 på en sådan måde, at dens stavformede temperaturføler 32 rager diametralt gennem strålingsrummet 33, som dannes mellem varmemodstandene 21 og undersiden af keramikpladen 11. Temperaturføleren løber gennem en åbning i pladedelen 15 og isolationsringen 19. I 25 denne udførelsesform må temperaturføleren isoleres elektrisk af hensyn til berøringssikkerheden ved et eventuelt brud på glaskeramikpaden, f.eks. kan temperaturføleren være overtrukket med et kvartsrør. Af denne årsag kan temperaturregulatoren 31 ved den i fig. 4 viste udformning, der i øvrigt er opbygget 30 på samme måde, være anbragt således, at den ligeledes rager igennem i skillelinien mellem de to pladedele 14, 15 og ligger i en udsparing på undersiden af isolationsringen 19' og på oversiden af isolationslaget 18'. Også den isolerende bærer 20 har en udskæring 34 til temperaturføleren 32 langs en diame-35 ter, således at denne kan afføle opvarmningstemperaturen relativt godt, da den isolerende bærer på grund af sin høje mekaniske styrke og dermed noget ringere termiske isolationsvirk- 7

DK 164431 B

ning meget hurtigt antager temperaturen af opvarmningsaggregatet .

Ved denne udformning holdes strålingsrummet 33 i vid udstræk-5 ning frit, og man kan indføre et jordingsgitter 35, der ligger på en skulder af isolationsringen 19', og lige under glaskera-mikpladen danner en berøringsbeskyttelse imod varmemodstandene 21, som er spændingsførende.

10 Da den samlede isolation 17, 18, 19 og ligeledes den isolerende bærer 20 kun skal komprimeres så meget, som dette er nødvendigt for den mekaniske styrke, kan overfladen af isolationsdelene ved berøring få slidmærker. Af denne^ årsag er det muligt at behandle overfladerne af isolationsdelene på særlig 15 måde, f.eks. at forsyne dem med en større tilsætning af bindemiddel eller at sprøjte dem med en varmebestandig lak. Det er endvidere særlig fordelagtigt at forsyne den isolerende bærers overside med en lak, som over for varmeudstråling virker sort for at forbedre de varmeudstrålende egenskaber i opadgående 20 retning.

Normalt har varmeenhederne en cirkelrund form, og da er det også hensigtsmæssigt at udforme den isolerende bærer cirkelrund. Det kan dog være en fordel med henblik på en bedre til-25 pasning af den normale placering af fire kogeplader at anvende rektangulære eller kvadratiske varmeenheder. I så fald kunne isolationsringen til brodannelse have en udadtil firkantet og en indadtil rund form ved anvendelse af en rund isolerende bærer.

30 I tilfælde af en firkantet isolationsbærer eller isolationsring med runde varmeringsområder, kunne der i de derved opståede uopvarmede hjørner være anbragt overvågnings- eller følerudstyr for temperaturovervågningen. Den særlige fordelagtige 35 mulighed for at anvende et pulveragtigt eller kornet isolationsmateriale ved isolationslagene 17, 18, der har fordelen af en meget høj varmeisoleringsevne, muliggøres gennem anbrin-

DK 164431 B

8 gelsen af varmeelementer på en isolerende bærer, som mekanisk er ret stiv, og som danner en tæt tillukning. Ved forskellige netspændinger eller varmeeffekter skal der blot fremstilles en anden isolerende bærer med varmemodstande, mens de øvrige dele 5 i varmeenheden kan være de samme og kan fremstilles i en serieproduktion. Dette er også vigtigt for lagerføringen og ved reparationer (færre dele, som skal lagerføres). Den spiralformede anbringelse af varmemodstandene kan ske bifilært, dvs. varmetrådene kan ligge dobbelt, således at begge ender af var-10 memodstanden ligger ved randen af skiven, og den spiralformede varmemodstand løber som to indbyrdes parallelle strenge spiralformet imod skivens midte. Den isolerende bærer med den radiale udragende tilledninger kan slutte tæt op til hinanden og kan uden videre stables, således at transporten forenkles.

15

Varmemodstanden på den isolerende bærer er normalt udlagt spiralformede med cirkelrunde trådvindinger. Det kan dog være fordelagtigt at gøre trådvindingen oval, og fortrinsvis således at den har sin mindste udstrækning i retning mod glaskera-20 mikpladen. Dermed kan strålingsrummet selv ved større vindinger få en tilstrækkelig størrelse, som blandt andet også er nødvendig for gennemslagsstyrken. Det er dog altid vanskeligt til trods for god isolation og tilstrækkelig gennemslagsstyrke at fremstille varmeenheder med en ringe tykkelse, der samtidig 25 på deres underside har en tilstrækkelig lav temperatur til at kunne grænse op til brændbare dele af køkkenskabe.

Ved en yderligere ikke vist variant kan spiralen på enkelte steder være nedlagt noget dybere i den isolerende bærer (eller 30 på den isolerende bærer), f.eks. for at skaffe plads til en stavtemperaturføler. Ved en sådan fordybning kan den nødvendige isolationsafstand opnås uden at hale strålingsfladen skal lægges dybere. 1

Ved det beskrevne udførelseseksempel har hver varmeenhed en særlig bærerskål, som trykkes op imod glaskeramikpladen. Det er dog også muligt på fordelagtig måde kun at anvende én bæ-

Claims (11)

1. Elektrisk strålevarmelegeme for glaskeramikkogeplader med 10 en skive (20), der består af et højtemperaturbestandigt isolationsmateriale og er anbragt i en bæreskål (13), og hvorpå der er fastgjort en varmemodstand (21), og med en ring (19) af et isolerende materiale, hvis overside ligger an imod undersiden af glaskeramikpladen, idet ringen (19) rager op over 15 overkanten af bæreskålens rand, kendetegnet ved, at ringen (19) bestemmer højden af det rum (33, 33a, 33b), der dannes mellem skiven (20) og glaskeramikpladen, og hvorved undersiden af ringen i hovedsagen langs hele sin omkreds ligger an mod skiven (20), og hvorved ringen (19) styres af bæreskå-20 lens (13) opragende rand, at der i bæreskålen (13) er indrettet en isolering (17, 18, 19, 20a, 20b) med flere skålformede rum (33a, 33b), og at hvert rum (33a, 33b), som er omgivet af ringen (19), afgrænser et varmefelt for et komfur med flere kogeflader. 25

2. Strålevarmelegeme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ringen (19) består af et materiale, som kan tåle en større mekanisk belastning end den øvrige isolering (17, 18, 20a, 20b). 30

3. Strålevarmelegeme ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at bæreskålen (13) i hvert fald delvis griber ind over ringen (19) i det område af ringen, der styres af bærer-skålen (13) . 35

4. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at de elektriske tillednin 10 DK 164431 B ger (28) til varmemodstandene (21) og eventuelt til en temperaturføler (30) er ført igennem mellem ringen (19) og det isolerende underlag (18).

5. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at ringen (19) bærer et jordingsgitter (35) .

6. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående 10 krav, kendetegnet ved, at undersiden af skiven (20) og/eller oversiden af det der op til grænsende isolerende underlag er profileret således, at der dannes mellemrum (27) langs skillelinien mellem den to dele.

7. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at isoleringen (17, 18) i hvert fald delvis består af et risledygtigt eller pulveragtigt isolationsmateriale, fortrinsvis af findelt kiselsyre.

8. Strålevarmelegeme ifølge krav 7, kendetegnet ved, at det risledygtige eller pulveragtige isolationsmateriale er svagt komprimeret.

9. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående 25 krav, kendetegnet ved, at dele af isoleringen (17, 18, 20) og/eller ringen (19) er forsynet med en overfladebelægning til beskyttelse mod slitage.

9 DK 164431 B rerskål til et kogeapparat med flere varmeflader eller flere enheder (fig. 5), hvori der ligger en isolering, som afgrænser flere skålformede udskæringer, der kan optage den isolerende bærer. 5 Patentkrav.

10. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående 30 krav, kendetegnet ved, at oversiden (23) af skiven (20) er forsynet med overfladebelægning, der er egnet til at afgive varmestråling.

11. Strålevarmelegeme ifølge et eller flere af de foregående 35 krav, kendetegnet ved, at varmefelterne i deres udformning er afpasset efter hinanden, og at de eventuelle mellemliggende områder af ringene (19) har en form, der passer til varmefelterne.