HEIZEINRICHTUNG MIT TEMPERATURSENSOR UND KOCHFELD MIT HEIZEINRICHTUNGEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, wie sie vorteilhaft für Kochfelder mit einer Abdeckung aus Glas oder Glaskeramik verwendet wird, sowie ein Kochfeld mit mehreren Heizeinrichtungen.

[0002] Es ist beispielsweise aus der DE 199 42 967 bekannt, an Heizeinrichtungen in Form von Strahlungsheizkörpern eine Übertemperatur-Sicherung in Form eines sogenannten Stabreglers mit einem länglichen, stabartigen Ausdehnungselement anzuordnen. Diese Übertemperatur-Sicherung dient vor allem dazu, eine maximal zulässige Temperatur an einer über der Heizeinrichtung verlaufenden Glaskeramik-Platte eines Kochfeldes nicht zu überschreiten. Sie ist dabei mit ihrem Gehäuse außerhalb des Strahlungsheizkörpers an einer Aufnahmeschale befestigt. Das stabförmige Ausdehnungselement ragt dabei in das Innere des Strahlungsheizkörpers und kann, beispielsweise durch Klammern oder hochstehende hakenartige Halter, fixiert werden. Dabei ist jedoch die Befestigung des Gehäuses an der Außenseite der Aufnahmewanne mit Aufwand, insbesondere Montageaufwand, versehen.

[0003] Die US 4,447,711 zeigt einen Temperaturfühler, der unter Heizleitern bzw. einer Ebene, in der Heizleiter liegen, verläuft. Dort ist der Temperaturfühler bei einer Ausführung an einem Reglergehäuse befestigt, wobei er dort sozusagen in der Luft hängt. Gemäß einer anderen Ausführung wird der Temperaturfühler nicht an dem Träger gehalten, auf dem die Heizleiter verlaufen, sondern an einem darunter befindlichen unteren Träger. Bei dieser Ausführung verläuft der Temperaturfühler deutlich unter den Heizleitern.

[0004] Die DE 2729930 A zeigt in einer Ausführung einen Temperaturfühler, der an einem Gehäuse eines Temperaturregler befestigt ist. Dort verläuft er unter einer oberen Trägerschicht eines Trägers, auf dem die Heizleiter angeordnet ist. Gemäß einer anderen Ausführung ist er wiederum an einem Temperaturreglergehäuse befestigt, verläuft aber deutlich über den Heizleitern. Dabei ist er nur an seinen Enden befestigt.

[0005] Die FR 2261695 A beschreibt den Verlauf eines Temperaturfühlers in einem Kanal an einem Träger für Heizleiter. Zur genauen Befestigung des Temperaturfühlers wird nichts ausgeführt. Dabei verläuft der Temperaturfühler deutlich unterhalb der Heizleiter.

Aufgabe und Lösung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung sowie ein Kochfeld zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere die Anordnung eines Temperatursensors an einer Heizeinrichtung vereinfacht werden kann.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

[0008] Die Heizeinrichtung weist sowohl einen Temperatursensor auf als auch einen Träger, wobei an bzw. auf oder über der Oberseite des Trägers ein länglicher Heizleiter angeordnet ist. Der Heizleiter ist insbesondere so ausgebildet und angeordnet, dass er einen wesentlichen Teil der Fläche des Trägers bedeckt, beispielsweise spiralartig, mäanderförmig oder eine Mischung daraus. Der Temperatursensor ist erfindungsgemäß überwiegend oder sogar ausschließlich nur an dem Träger befestigt bzw. daran gehaltert, wobei er auch an dem Träger angeordnet ist, ihn also berührt. Dies bedeutet, dass er vorteilhaft mit einem wesentlichen Teil seiner Länge bzw. Ausdehnung an dem Träger angeordnet ist bzw. an ihm anliegt. Auf diese Art und Weise kann vor allem im Vergleich zu dem vorgenannten Stand der Technik auf eine Befestigung an einer Aufnahmeschale odgl. des Trägers verzichtet werden. Des weiteren kann beispielsweise eine Vormontage von Träger und Temperatursensor zu einer Baueinheit erfolgen, unabhängig von der Art einer verwendeten Aufnahmeschale und insbesondere sind so auch Ausbildungen ohne Aufnahmeschale möglich.

[0009] Der Temperatursensor ist vorteilhaft länglich ausgebildet. Insbesondere weist er eine Art einfaches oder doppeltes, insbesondere gebogenes Rohr auf. Darin kann ein sensitives Element angeordnet werden.

[0010] Des weiteren ist der Temperatursensor vorteilhaft für eine Temperaturerfassung über elektrische Auswertung ausgebildet, also nicht über mechanisches Ausdehnungsverhalten infolge Temperaturänderung odgl.

[0011] Somit ist es möglich, ihn sowohl kleiner als auch ohne bewegte Teile auszubilden, da vor allem keine Ausdehnungskräfte odgl. auf ihn einwirken bzw. erfasst werden müssen.

[0012] Bei einer Ausbildung der Erfindung kann der Temperatursensor zumindest teilweise in den Träger eingebettet sein bzw. in einem Kanal in dem Träger verlaufen. Vorteilhaft befindet er sich in weitgehend vollständigem Kontakt mit dem Material des Trägers und kann entlang eines wesentlichen Teils seiner Länge an dem Träger anliegen. So kann eine im wesentlichen vollständige Abstützung bzw. Lagerung an dem Träger erfolgen zur möglichst guten Halterung. Eine Einbettung des Temperatursensors in den Träger bzw. das Träger-Material ermöglicht auch eine Festlegung gegen seitliche Bewegungen. Dabei ist vor allem zu beachten, dass eine Halterung des Temperatursensors an dem Träger einerseits in seitliche Richtung und andererseits in vertikaler Richtung jeweils unabhängig voneinander oder auch in Kombination miteinander auf vorteilhafte Weise realisiert werden kann. Ein Kanal bzw. eine Ausnehmung, in der der Temperatursensor verläuft, kann extra dafür vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass der Träger eine Ausnehmung oder einen Kanal aufweist, um elektrische Zuleitungen für den Heizleiter auf dem Träger unterzubringen bzw. zu führen. Hier kann gleichzeitig der Temperatursensor eingebracht werden bzw. die Ausnehmung kann eine Doppelfunktion aufweisen. Es ist auch möglich, die Ausnehmung für den Temperatursensor durch einen Sandwichaufbau mit entsprechend vorgeformten Trägerteilen herzustellen. Davon weist eines dann die Ausnehmung auf, darüber liegende Teile können die Ausnehmung zumindest teilweise wieder verdecken, wobei auch Fenster nach oben vorgesehen sein können.

[0013] Es kann vorgesehen sein, dass der Träger eine im wesentliche ebene oder gleichmäßige Oberfläche aufweist, zumindest in einigen oder in wesentlichen Bereichen. Über diese kann der Temperatursensor etwas überstehen, also sozusagen nicht vollständig in den Träger eingebettet sein. Der Überstand kann entweder nur ein kleines Stück betragen, beispielsweise um vor allem auch in diesem Bereich die Temperaturerfassung vorzunehmen.

[0014] Alternativ ist es auch möglich, dass der vorgenannte Träger mit im wesentlichen ebener Oberfläche bzw. flacher Form eine Erhebung oder Erhöhung aufweist, in welcher der Temperatursensor verläuft. Eine Einbettung des Temperatursensors in eine derartige Erhebung kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass ein wesentlicher Teil, insbesondere der größte, des Temperatursensors in den Träger eingebettet ist bzw. von dem Träger-Material der Erhebung bedeckt ist. In Fortführung dieses Gedankens ist es auch möglich, an einem im wesentlichen flachen Träger eine vorgenannte Erhebung vorzusehen, in welche der Temperatursensor weitgehend eingebettet ist oder dadurch gehaltert ist. Allerdings kann der Temperatursensor mit wesentlichen Längenbereichen seitlich frei von der Erhebung verlaufen und dabei zwar auf dem Träger aufliegen, aber weitgehend frei verlaufen um so ungestört von Auswirkungen des Trägers die Temperaturerfassung vorzunehmen. In diesem Fall wirkt eine solche Erhebung als mechanische Halterung des Temperatursensors. Eine Erhebung kann auch mit Abstand verlaufen und als seitlicher Schutz ausgebildet sein.

[0015] Des weiteren ist es auch möglich, den Temperatursensor im wesentlichen unterhalb der Ebene oder Oberseite des flachen Trägers anzuordnen, also sozusagen unter den Heizleitern. Hierbei kann der Temperatursensor entweder nach oben frei liegen oder weitgehend mit Träger-Material bedeckt sein. Bei der Auswertung eines solchen Temperatursensors ist zu beachten, dass durch die Einbettung in das Träger-Material nicht direkt die Temperatur an den Heizleitern oder in einem Bereich oberhalb der Heizleiter erfasst werden kann. Hier können entweder Korrekturfaktoren verwendet werden. Alternativ kann mit einer solchen Anordnung die Temperatur des Trägers sehr gut erfasst werden, falls dieses gewünscht ist.

[0016] In einer grundsätzlich anderen Ausbildung kann der Temperatursensor auf dem Träger angeordnet sein, wobei er im wesentlichen frei liegt bzw. nicht in den Träger eingebettet ist. Jedenfalls ist er nicht mit funktional bedeutenden Teilen eingebettet bzw. mit Teilen, deren Einbettung eine Auswirkung auf die Temperaturerfassung bedeutet, beispielsweise weil so ein sensitives Element des Temperatursensors von dem Träger-Material abgeschirmt ist. Eine Befestigung kann durch Haltermittel erfolgen, welche beispielsweise übergreifende Klammern, abstehende Befestigungsglieder odgl. umfassen.

[0017] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es sogar vorgesehen bzw. gewünscht sein, dass der Temperatursensor gegenüber einer direkten Bestrahlung durch die seitlich daneben liegenden Heizleiter abgeschirmt ist. Dies kann vorteilhaft durch eine Abschirmung beispielsweise in Form einer Schicht von Träger-Material erfolgen. Dabei ist es jedoch nicht notwendig, den Temperatursensor besonders tief in den Träger einzubetten, sondern es können auch relativ schmale Wände oder Stege vorgesehen sein. Vor allem sollte hier der Temperatursensor schräg nach oben zur Seite und direkt nach oben frei liegen zur möglichst guten Erfassung der Temperatur an beispielsweise einer darüber verlaufenden Glaskeramik-Kochfeldplatte.

[0018] Wie zuvor bereits erwähnt, weist der Temperatursensor vorteilhaft ein sensitives Element zur Messung auf. Dies ist vorteilhaft metallisch bzw. ein Metallstück oder Metalldraht. Ein sensitives Element ist vorteilhaft länglich ausgebildet, insbesondere um über einen größeren Bereich hinweg eine Temperatur erfassen zu können. Das sensitive Element sollte in einer Umhüllung angeordnet sein, welche bevorzugt aus Temperatur-und/oder strahlungsdurchlässigem Material besteht. Besonders bevorzugt wird hier Glas, beispielsweise als Glasrohr. Das Glas kann z.B. durch Einfärben, Dotieren odgl. in seinen Transmissionseigenschaften verändert oder optimiert sein. Es sind auch Umhüllungen aus Metall möglich.

[0019] Das sensitive Element kann vorteilhaft über Anschlussdrähte des Temperatursensors nach außen elektrisch kontaktiert werden. Ist es in einer Glasumhüllung angeordnet, so müssen die Anschlussdrähte hier eingeführt werden, wobei sie in der Regel eingeschmolzen werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese Einschmelzungen außerhalb der Heizeinrichtung bzw. außerhalb des Trägers und vor allem außerhalb der direkten Heizwirkung der Heizeinrichtung liegen, um übergroße thermische Belastungen oder eine Zerstörung zu vermeiden. Vorteilhaft ragt dabei allgemein der Temperatursensor mit einem Ende, insbesondere einem Umhüllungsende mit elektrischen Anschlüssen, seitlich über die Heizeinrichtung hinaus. So ist auch eine Kontaktierung möglich, beispielsweise durch Schweißen oder Löten oder mit einer lösbaren Verbindung.

[0020] In weiterer Ausgestaltung des Temperatursensors kann ein sensitives Element in länglicher Form parallel zu einem vorgenannten Anschlussdraht geführt sein, vorteilhaft innerhalb der Umhüllung. So kann es mit diesem verbunden sein, vorteilhaft verschweißt sein.

[0021] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Umhüllung als Kapillare auszubilden, in welcher das sensitive Element verläuft. Dabei kann es eine Wandung der Kapillare zumindest teilweise berühren, wobei es auch in größeren Bereichen bzw. auch auf einem längeren Abschnitt daran anliegen kann, insbesondere abgestützt sein kann.

[0022] Der Temperatursensor kann vorteilhaft derart an dem Träger angeordnet sein, dass sich in Ebene des Trägers gesehen Heizleiter nur seitlich neben dem Temperatursensor befinden. Es sind jedoch keine Heizleiter vorhanden, die höher oder tiefer liegen. Insbesondere verlaufen dabei sämtliche Heizleiter der Heizeinrichtung in etwa in einer Ebene bzw. definieren eine solche Ebene.

[0023] Der Temperatursensor kann in einer weiteren Ausführung auch schräg zur Ebene des ansonsten im wesentlichen flachen Trägers bzw. seiner Oberseite liegen. Dabei ist er vorteilhaft in einem Längsbereich von einer Schicht des Träger-Materials überdeckt. In einem anderen Längsbereich liegt er frei, beispielsweise am Ende. Dort kann er dann besonders gut die Temperatur erfassen.

[0024] Als sensitives Element kann eine Verbindung aus Metall und Keramik verwendet werden. Die Keramik kann dabei PTC-Eigenschaften aufweisen, wobei sie beispielsweise mindestens einen Hochtemperatur-Supraleiter enthalten kann. Des weiteren kann das sensitive Element vorteilhaft eine geringe Wärmekapazität aufweisen, wodurch vor allem ein schnelles Ansprechen des Temperatursensors möglich ist. Es kann einen Temperaturkoeffizienten des spezifischen elektrischen Widerstandes aufweisen, der größer ist als derjenige von Platin, beispielsweise Silber oder Wolfram. Es kann auch so ausgelegt sein, dass die Temperaturabhängigkeit seines elektrischen Widerstandes die Abweichung zwischen der Temperatur einer über der Heizeinrichtung verlaufenden Glaskeramik-Platte und derjenigen, die das sensitive Element selber erfasst, innerhalb bestimmter Temperaturbereiche kompensiert oder verringert.

[0025] Eine andere Möglichkeit für ein sensitives Element ist ein optischer Temperatursensor.

[0026] Weiter ist es möglich, ein solches sensitive Element auf einem eigenen Sensorträger, beispielsweise aus Keramik, anzuordnen. Insbesondere kann es dabei nach außen umhüllt sein mit einer keramischen Umhüllung, beispielsweise aus mehreren Teilen bestehend. Der Träger kann auch selbst das Sensorelement sein.

[0027] Hergestellt werden kann ein solches sensitives Element vorteilhaft mit herkömmlichen Dickschicht- oder Dünnschicht-Verfahren. Insbesondere kann es so auf einen Sensorträger aufgebracht werden.

[0028] Dadurch, dass der Temperatursensor auf den Träger aufgelegt oder sogar ein Stück in ihn eingebettet werden kann, ist es möglich, die Heizeinrichtung bzw. die Heizleiter näher an die Unterseite einer darüber verlaufenden Kochfeld-Platte zu bringen. So kann die Baugröße verringert werden und die Übertragung von Heizleistung über Strahlung kann vergrößert werden durch verringerte Distanz. Insbesondere kann der Heizdraht frei abstrahlen und freiliegen bzw. nach oben offen sein. So ist seine Heizwirkung am besten.

[0029] Ein erfindungsgemäßes Kochfeld kann eine oder mehrere Heizeinrichtungen aufweisen, wobei diese wie zuvor beschrieben ausgebildet sind. Des weiteren weist es eine Kochfeld-Platte auf, unterhalb derer die eine oder mehreren Heizeinrichtungen angeordnet sind. Dabei ist im Verhältnis zu bekannten Kochfeldern der Abstand zwischen der Unterseite der Kochfeld-Platte und den Heizeinrichtungen reduziert bzw. sehr gering. Vorteilhaft beträgt er weniger als 2cm, besonders vorteilhaft sogar nur 1 cm oder noch weniger. So ist eine vorgenannte Reduzierung der gesamten Bauhöhe möglich. Des weiteren kann ein höherer Leistungseintrag der Heizeinrichtung durch die Kochfeld-Platte hindurch in ein darauf stehendes Kochgeschirr ermöglicht werden. Bevorzugt sind dabei sämtliche Heizeinrichtungen nach dem gleichen Prinzip aufgebaut bzw. weisen jeweils sozusagen abgesenkte Temperatursensoren auf.

[0030] Weiterhin ist es möglich einen separaten Anschlußstein einzusparen.

[0031] Bei Beibehaltung der gesamten Bauhöhe oder bei Nutzung eines Anteils der gewonnenen Bauhöhe kann die Wärmedämmung verstärkt bzw. kostengünstiger gestaltet werden. Die Wärmedämmung kann beispielsweise vollständig oder teilweise durch ein Schaumglas oder sandwichartige Aufbauten ersetzt werden. So kann die Erwärmung des Kochgeräts, das den Heizkörper enthält, verringert werden. Eine solche Heizeinrichtung beispielsweise hergestellt werden durch die folgenden Schritte:

a) einfaches Füllmaterial, wie beispielsweise Glaspudermehl oder Schaumglas, in eine Aufnahmeschale wie einen Blechteller einlegen,

b) den Temperatursensor einbringen und

c) eine Dämm-Schicht mit pyrogener Kieselsäure darüber einbringen.

[0032] Über der Dämm-Schicht kann dann ein Heizleiter befestigt werden.

[0033] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0034] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1

eine vergrößerte Darstellung einer Ausführungsform eines U-förmigen Temperatursensors mit Glasrohr,

Fig. 2

eine Darstellung zweier Möglichkeiten, wie an einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ein Temperatursensor aus Fig. 1 teileingebettet angeordnet ist,

Fig. 3

eine Variation der Heizeinrichtung aus Fig. 2, bei der der Temperatursensor jeweils in einem vorgefertigten Kanal angeordnet ist,

Fig. 4

eine weitere Variation der Heizeinrichtung aus Fig. 2, bei der der Temperatursensor vollständig in einen Träger der Heizeinrichtung eingebettet ist,

Fig. 5

zwei weitere Variationen der Heizeinrichtung aus Fig. 2, bei der der Temperatursensor einerseits vollständig auf den Träger der Heizeinrichtung aufgesetzt ist und andererseits teilweise herausragt und

Fig. 6

ein erfindungsgemäßes Kochfeld im Seitenschnitt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0035] In Fig. 1 ist ein Temperatursensor 11 als beispielhafte Ausbildung dargestellt. Der Temperatursensor 11 ist insgesamt länglich, wobei er ein U-förmiges Glasrohr 13 als Hülle aufweist. Der obere Teil 14a und der untere Teil 14b des Glasrohrs 13 verlaufen dabei sehr nahe aneinander. Alternativ könnten die beiden Teile mehr Abstand aufweisen. Ebenso ist es möglich, den Temperatursensor mit nur einem und im wesentlichen geraden bzw. länglichen Rohr, bevorzugt aus Quarzglas, aufzubauen.

[0036] In dem Glasrohr 13 befindet sich ein schematisch dargestelltes längliches sensitives Element 15. Dieses kann sehr vielfältig ausgebildet sein und sowohl eine Art Metalldraht aus entsprechendem Metall sein als auch eine sensitive Schicht, die auf einem Träger aufgebracht ist. Eine elektrische Kontaktierung an das sensitive Element 15 erfolgt über Anschlussdrähte 16a und 16b, die daran festgeschweißt sind. An der Stelle, an der die Anschlussdrähte 16 aus dem Glasrohr 13 austreten, sind Einschmelzungen 17a und 17b vorgesehen. Somit ist es beispielsweise auch möglich, im Inneren des Glasrohrs 13 eine Schutzgasatmosphäre vorzusehen oder auch ein Vakuum.

[0037] In Fig. 2 ist ein grundsätzlich erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Eine Heizeinrichtung 20 weist einen scheiben- oder plattenförmigen Träger 22 auf, der aus Wärmedämm-Material besteht, wie beispielsweise in der DE 2551137 A oder der EP 750 444 A beschrieben ist. Darauf verläuft ein Heizleiter 26, im dargestellten Beispiel ein aufrecht stehendes Heizleiterband. Dieses kann teilweise in den Träger 22 eingebettet sein oder Halteglieder aufweisen, die in ihn hineinreichen. Der Träger 22 ist an seiner Oberseite im wesentlichen eben und sämtliche Heizleiter 26 verlaufen auch in einer Ebene.

[0038] Der Unterschied in Fig. 2 zwischen dem linken Beispiel und dem rechten Beispiel besteht in der länglichen Erhebung 23 beim rechten Beispiel. In beiden Fällen ist der Temperatursensor 11 zwar mit dem Unterteil 14b vollständig in den Träger 22 eingebettet. Der obere Teil 14a schaut etwa zur Hälfte heraus bzw. steht über das Wärmedämm-Material des Trägers 22 über. Im rechten Beispiel ist zu sehen, dass ohne Erhebung 23 der obere Teil 14a über den Träger 22 überstehen würde bzw. darüber liegen würde. Somit kann hier die Erhebung 23 zusätzlich zu einer mechanisch stabilisierenden Wirkung eine gewisse Abschirmung zur Seite hin bringen. Insbesondere ist dies dann vorteilhaft, wenn es nicht möglich ist, den Temperatursensor 11 tiefer in den Träger 22 einzubetten.

[0039] Es ist in Fig. 2 auch zu erkennen, dass die Enden des Glasrohrs 13 bzw. des Oberteils 14a und des Unterteils 14b seitlich aus dem Träger 22 zumindest ein kleines Stück herausschauen bzw. voll frei zugänglich sind. Insbesondere gilt dies auch für die Einschmelzungen 17a und 17b, so dass auch die Anschlussdrähte 16a und 16b vollständig frei liegen bzw. nicht von dem Material des Trägers 22 überdeckt sind.

[0040] Die Form der Erhebung 23 kann variieren. Neben einem dargestellten, relativ sanften Anstieg kann der Anstieg auch steiler sein. Des weiteren kann die Erhebung 23 auch breiter oder länger sein als dargestellt. Vorteilhaft verläuft sie jedoch nur im unmittelbaren Bereich um den Temperatursensor 11, da sie ansonsten die Befestigung der Heizleiter 26 negativ beeinträchtigen könnte. So ist auch der Herstellungsaufwand gering.

[0041] Aus Fig. 2 ist das Grundprinzip zu erkennen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel der Temperatursensor 11 zwar in den Träger 22 bzw. in dessen Material eingebettet ist, jedoch noch ein Stück darüber hinausragt bzw. übersteht. Vor allem aber ist er auch nach oben hin nicht abgedeckt, so dass er beispielsweise Wärmestrahlung von einer darüber befindlichen Kochfeld-Platte erfassen kann.

[0042] In Fig. 3 ist wiederum in geteilter Darstellung eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 120 gemäß einer zweiten grundlegenden Ausführung dargestellt. Der Träger 122 weist jeweils längliche, ungefähr U-förmige Kanäle 124 auf. Während bei der Darstellung nach Fig. 2 der Temperatursensor beispielsweise schon mit dem lockeren Wärmedämm-Material im Ausgangszustand zusammen zu dem Träger 22 verdichtet werden kann, ist hier der Kanal 124 bereits vor Einbringen des Temperatursensors 111 vorhanden. Die Befestigung des Temperatursensors 111 in dem Kanal 124 kann durch passgenaue Ausbildung mit Hineindrücken erfolgen. Ebenso ist Festkleben oder Halteklammern odgl. möglich. Auch hier sollten die Enden des Oberteils 114a und des Unterteils 114b bzw. die Anschlussdrähte 116 gut zugänglich sein bzw. ein Stück über den Seitenrand des Trägers 122 überstehen.

[0043] Des weiteren ist zu erkennen, wie eine Zuleitung 127 zu dem Heizleiter 126 zumindest teilweise in dem Kanal 124 verläuft und nach außen geführt ist. Um den Heizleiter 126 leichter zu erreichen, kann der Kanal 124 oder ein Teil davon auch bis an den Heizleiter 126 heran geführt sein. In diesem Fall nimmt der Temperatursensor 111 nur einen Teil der gesamten Länge des Kanals 124 ein.

[0044] In der linken Hälfte der Fig. 3 ragt der Oberteil 114a des Temperatursensors 111 ein Stück über die Oberseite des ansonsten flachen Trägers 122 über. In der rechten Hälfte dagegen ist zu beiden Seiten des Kanals 124 eine Erhebung 123 vorgesehen. Diese bewirkt, dass bei gleicher Einbettungstiefe des Temperatursensors in den Träger dieser auch zur Seite vollständig durch das Wärmedämm-Material abgeschirmt ist. Somit steht der Temperatursensor 111 an keiner Stelle über den Träger 122 bzw. dessen Material über. Wie gut zu erkennen ist, ist er jedoch nach oben hin, also in der Richtung, in der er eine Temperatur messen soll, vollständig offen bzw. kann Wärmestrahlung sehr gut erfassen.

[0045] In Fig. 4 ist in einer dritten Ausführung wiederum in geteilter Darstellung gezeigt, wie der Temperatursensor 211 vollständig in den Träger 222 bzw. dessen Material eingebettet ist. In beiden Fällen steht er nicht über bzw. liegt an keiner Stelle frei. Lediglich die Enden schauen an der Seite wieder heraus.

[0046] Dabei ist auch zu beachten, ähnlich wie in Fig. 3, dass in der linken Hälfte der Temperatursensor 211 im wesentlichen unterhalb der Heizleiter 226 liegt. Somit könnte er auch unter ihnen hindurch laufen. In der rechten Hälfte dagegen würde der obere Teil 214a des Temperatursensors 211 ohne die Erhebung 223 nicht eingebettet sein bzw. frei liegen und über das Material des Trägers 222 überstehen. Genauso würde ohne die Erhebungen 123 in Fig. 3 der obere Teil 114a zur Seite hin frei liegen, Wärmestrahlung von den Heizleitern 126 könnte auf ihn einwirken.

[0047] Ähnlich wie zu Fig. 2 ausgeführt, kann bei der Ausführung gemäß Fig. 4 der Temperatursensor 211 entweder mit dem Wärmedämm-Material zusammen zu dem fertigen Träger verpresst werden. Alternativ könnten nicht dargestellte Ausnehmungen vorgesehen sein, ähnlich wie die Kanäle in Fig. 3, in welche der Temperatursensor eingesteckt wird. Diese sind dann allerdings nicht nach oben offen.

[0048] In Fig. 5 ist links eine vierte grundsätzliche Ausführung dargestellt. Hier ist der Temperatursensor 311 auf der Oberseite des Trägers 322 aufgesetzt und liegt komplett auf dieser auf bzw. über ihr. Eine Befestigung erfolgt durch die Halteklammer 325, die ihn bügelartig umschließt und auf nicht näher dargestellte Weise an dem Träger 322 verankert ist. Dazu kann sie entweder verklebt sein oder beispielsweise mit abstehenden Vorsprüngen in ihn hineinreichen bzw. eingesteckt sein. Auf die Darstellung von Heizleitern ist hier verzichtet.

[0049] Auch hier ist es wiederum möglich, zu einer oder zu beiden Seiten des Temperatursensors 311 Erhebungen ähnlich denjenigen aus den Fig. 2 bis 4 vorzusehen, die von dem Träger nach oben abstehen und den Temperatursensor 311 entweder seitlich fixieren oder zumindest teilweise seitlich abdecken. Die Halteklammer 325 kann dann entweder in die Erhebung hineinreichen oder aber diese seitlich überragen.

[0050] In Fig. 5 ist rechts eine fünfte grundsätzliche Ausführung dargestellt, bei der der Temperatursensor 411 schräg zur Oberfläche des Trägers 422 verläuft. Mit einem Ende 411' ragt er aus dem Träger heraus und kann beispielsweise in diesem Bereich die Temperaturmessung vornehmen. Die Enden der Rohre 414 mit den Anschlüssen 416 ragen wiederum seitlich heraus und sind zugänglich zum Kontaktieren.

[0051] In Fig. 6 ist ein erfindungsgemäßes Kochfeld 30 dargestellt mit einer Kochfeld-Platte 31, vorteilhaft aus Glaskeramik. Unterhalb dieser ist eine Heizeinrichtung 20 ähnlich derjenigen in der linken Hälfte in Fig. 2 angeordnet. Dargestellt ist hier auch noch eine Aufnahmeschale 29, in welcher die Heizeinrichtung 20 ist. Die Aufnahmeschale 29 ist an die Unterseite der Kochfeld-Platte 31 angedrückt.

[0052] Es ist zu erkennen, dass die Heizleiter 26 über den Oberteil 14a des Temperatursensors überstehen. Sie weisen einen gewissen Abstand zu der Unterseite der Kochfeld-Platte 31 auf, der durch den Seitenrand der Aufnahmeschale bestimmt ist. Allerdings liegt dieser Abstand im Bereich weniger Millimeter bzw. ungefähr eines Zentimeters und ist damit erheblich kleiner als bei bisherigen Strahlungsheizeinrichtungen. Bei diesen muss nämlich teilweise noch der Temperatursensor zwischen Heizleitern und Kochfeld-Platte verlaufen und einen gewissen Mindestabstand einhalten.

[0053] Die Anschlussdrähte 16a und 16b des Temperatursensors 11 sind zu einer nicht dargestellten Auswertung bzw. Steuerung geführt. Diese wertet zusammen mit dem Temperatursensor 11 bzw. dem sensitiven Element 15 die erfasste Temperatur aus.

Ansprüche

1. Heizeinrichtung, vorzugsweise für Kochfelder (30) mit einer Abdeckung (31) aus Glas oder Glaskeramik, wobei die Heizeinrichtung einen Temperatursensor (11, 111, 211, 311) aufweist und einen Träger (22, 122, 222, 322), an dessen Oberseite ein Heizleiter (26) angeordnet ist, wobei der Temperatursensor ausschließlich an dem Träger befestigt bzw. gehaltert ist und daran angeordnet ist, wobei der Temperatursensor (11, 111, 211) zumindest teilweise in den Träger (22, 122, 222) eingebettet ist bzw. in einem Kanal (124) darin verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211) innerhalb einer Erhebung (23, 123, 223) des ansonsten im wesentlichen flachen Trägers (22, 122, 222) verläuft und dabei im wesentlichen von dem Träger-Material bedeckt ist, wobei der größte Teil des Temperatursensors in den Träger eingebettet ist, und wobei eine Anordnung des Temperatursensors (11, 111, 311) an dem Träger (22, 122, 322) derart ausgebildet ist, dass sich in einer Ebene des Trägers gesehen Heizleiter (26, 126, 326) nur seitlich neben dem Temperatursensor befinden und nicht höher oder tiefer.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211, 311) länglich ausgebildet ist, vorzugsweise rohrartig, wobei er insbesondere U-förmig gebogen ist.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211, 311) ausgebildet ist zur Temperaturerfassung über elektrische Auswertung.

4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211) in weitgehend vollständigem Kontakt mit dem Träger-Material ist bzw. direkt darin eingebettet ist.

5. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (122) eine Ausnehmung (124) aufweist, in der der Temperatursensor (111) und eine elektrische Zuleitung (127) für den Heizleiter (126) verlaufen.

6. Heizeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211) zu der Seite hin, an der der Heizleiter (26, 126, 226) angeordnet ist, ein Stück über die ansonsten im wesentlichen ebene Oberfläche des Trägers (22, 122, 222) übersteht, vorzugsweise zu maximal einem Drittel.

7. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211) gegenüber der direkten Bestrahlung durch den Heizleiter (26, 126, 226) abgeschirmt ist, vorzugsweise durch eine Schicht des Träger-Materials, insbesondere durch eine Einbettung des Temperatursensors in den Träger (22, 122, 222) bzw. durch seitliche Erhebungen (23, 123, 223) des Trägers über den Temperatursensor.

8. Heizeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (411) schräg zur Ebene des ansonsten im wesentlichen flachen Trägers (422) bzw. der Oberseite liegt, an der der Heizleiter (426) angeordnet ist, wobei er vorzugsweise in einem Längsbereich von einer Schicht des Träger-Materials überdeckt ist und in einem anderen Längsbereich frei liegt.

9. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211, 311) ein sensitives Element (15) aufweist, insbesondere in länglicher Form, wobei das sensitive Element in einer Umhüllung (13, 14), vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Material wie Glas, angeordnet ist und dass insbesondere Einschmelzungen der Anschlussdrähte des Temperatursensors (11, 111, 211, 311) zu dem sensitiven Element (15) in dem Glas (13, 14) außerhalb der Heizeinrichtung (20, 120, 220, 320) bzw. außerhalb des Trägers (22, 122, 222, 322) liegen.

10. Heizeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das sensitive Element (15) eine Verbindung zwischen Metall und Keramik aufweist, wobei Metall und/oder Keramik PTC-Eigenschaften haben und insbesondere mindestens einen Hochtemperatur-Supraleiter aufweisen.

11. Heizeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das sensitive Element (15) durch ein Dickschicht- und/oder Dünnschichtherstellungsverfahren gefertigt ist.

12. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (11, 111, 211, 311) mit einem Ende (17), das elektrische Anschlüsse (16) aufweist, über die Heizeinrichtung (20, 120, 220, 320) bzw. einen an den Seitenrand des Trägers (22, 122, 222, 322) hinausragt.

13. Kochfeld mit mehreren Heizeinrichtungen (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kochfeld (30) eine Kochfeld-Platte (31) aufweist und die Heizeinrichtungen darunter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Unterseite der Kochfeld-Platte und den Heizeinrichtungen (20) sehr gering ist.

14. Kochfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen (20) einen Heizleiter (26) aufweisen, insbesondere einen frei abstrahlenden und freiliegenden bzw. nach oben offenen Heizdraht, und der Abstand zwischen der Unterseite der Kochfeld-Platte (31) und dem Heizleiter weniger als 2cm beträgt, vorzugsweise weniger als 1 cm.

Claims

1. Heating device preferably for hobs (30) with a cover (31) of glass or glass ceramic, the heating device having a temperature sensor (11, 111, 211, 311) and a support (22, 122, 222, 322) on whose upper side a heat conductor (26) is arranged, the temperature sensor being fastened/mounted exclusively on the support and arranged thereon, the temperature sensor (11, 111, 211) being at least partially embedded inside the support (22, 122, 222) or running inside a channel (124) therein, wherein the temperature sensor (11, 111, 211) runs inside an elevation (23, 123, 223) of the otherwise substantially flat support (22, 122, 222) and is substantially covered by the support material, the major part of the temperature sensor being embedded in the support and an arrangement of the temperature sensor (11, 111, 311) on the support (22, 122, 322) being designed such that heat conductors (26, 126, 326) are only located laterally next to the temperature sensor and not higher or lower when seen in a plane of the support.

2. Heating device according to Claim 1, wherein the temperature sensor (11, 111, 211, 311) is designed elongated, preferably tubular, being in particular bent in a U-shape.

3. Heating device according to Claim 1 or 2, wherein the temperature sensor (11, 111, 211, 311) is designed for temperature recording via electrical evaluation.

4. Heating device according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (11, 111, 211) is in largely full contact with the support material or is directly embedded therein.

5. Heating device according to one of the preceding claims, wherein the support (122) has a recess (124) in which run the temperature sensor (111) and an electrical lead (127) for the heat conductor (126).

6. Heating device according to Claim 4 or 5, wherein the temperature sensor (11, 111, 211) projects towards the side on which the heat conductor (26, 126, 226) is arranged somewhat beyond the otherwise substantially flat surface of the support (22, 122, 222), preferably by a maximum of one third.

7. Heating device according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (11, 111, 211) is shielded from direct radiation from the heat conductor (26, 126, 226) preferably by a layer of the support material, in particular by embedding the temperature sensor in the support (22, 122, 222) or by lateral elevations (23, 123, 223) of the support over the temperature sensor.

8. Heating device according to Claim 4 or 5, wherein the temperature sensor (411) is arranged obliquely to the plane of the otherwise substantially flat support (422) or the upper side on which the heat conductor (426) is arranged, preferably being covered in one longitudinal area by a layer of the support material and exposed in another longitudinal area.

9. Heating device according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (11, 111, 211, 311) has a sensitive element (15), in particular in elongated form, the sensitive element being arranged in an envelope (13, 14) preferably of electrically insulating material such as glass, and wherein in particular fused enclosures of the connecting wires of the temperature sensor (11, 111, 211, 311) to the sensitive element (15) are in the glass (13, 14) outside the heating device (20, 120, 220, 320) or outside the support (22, 122, 222, 322).

10. Heating device according to Claim 9, wherein the sensitive element (15) has a bond between metal and ceramic, the metal and/or ceramic having PTC properties and in particular at least one high-temperature superconductor.

11. Heating device according to Claim 9 or 10, wherein the sensitive element (15) is made using a thick-film and/or thin-film manufacturing method.

12. Heating device according to one of the preceding claims, wherein the temperature sensor (11, 111, 211, 311) projects with one end (17) having electrical connections (16) beyond the heating device (20, 120, 220, 320) or the lateral edge of the support (22, 122, 222, 322).

13. Hob with several heating devices (20) according to one of the preceding claims, the hob (30) having a hob plate (31) and the heating devices being arranged underneath, wherein the distance between the underside of the hob plate and the heating devices (20) is very small.

14. Hob according to Claim 13, wherein the heating devices (20) have a heat conductor (26), in particular a heating wire freely radiating and exposed/open to the top, and the distance between the underside of the hob plate (31) and the heat conductor is less than 2 cm, preferably less than 1 cm.

Revendications

1. Dispositif chauffant, de préférence pour plaques de cuisson (30) avec un élément de recouvrement (31) en verre ou en vitrocéramique, sachant que le dispositif chauffant présente un capteur de température (11, 111, 211, 311) et un support (22, 122, 222, 322) sur la face supérieure duquel est placé un conducteur chauffant (26), que le capteur de température est fixé ou maintenu exclusivement sur le support et y est disposé, que le capteur de température (11, 111, 211) est au moins en partie inséré dans le support (22, 122, 222) ou s'étend dans un canal (124) de celui, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211) s'étend à l'intérieur d'une protubérance (23, 123, 223) du support (22, 122, 222) sinon plan pour l'essentiel et est ainsi pour l'essentiel recouvert par le matériau du support, sachant que la majeure partie du capteur de température est insérée dans le support, et qu'un agencement du capteur de température (11, 111, 311) est formé sur le support (22, 122, 322) de manière telle que, vu dans un plan du support, le conducteur chauffant (26, 126, 326) se trouve latéralement à côté du capteur de température et pas plus haut ni plus bas.

2. Dispositif chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211, 311) a une forme allongée, de préférence tubulaire, sachant qu'il est en particulier courbé en forme de U.

3. Dispositif chauffant se la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211, 311) est conçu pour capter des températures au moyen d'une analyse électrique.

4. Dispositif chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211) est en contact pratiquement intégral avec le matériau du support ou est directement inséré dans lui.

5. Dispositif chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (122) présente un évidement (124) dans lequel s'étendent le capteur de température (111) et un câble d'alimentation électrique (127) pour le conducteur chauffant (126).

6. Dispositif chauffant selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, du côté sur lequel est placé le conducteur chauffant (26, 126, 226), le capteur de température (11, 111, 211) fait quelque peu saillie en hauteur, de préférence d'un tiers au maximum, sur la surface du support (22, 122, 222) sinon plane pour l'essentiel.

7. Dispositif chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que capteur de température (11, 111, 211) est blindé contre le rayonnement direct émis par le conducteur chauffant (26, 126, 226), de préférence par une couche du matériau du support, en particulier par une insertion du capteur de température dans le support (22, 122, 222) ou par des protubérances latérales (23, 123, 223) du support entourant le capteur de température.

8. Dispositif chauffant selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le capteur de température (411) est placé en biais par rapport au plan du support (422) sinon plan pour l'essentiel, ou par rapport à la face supérieure sur laquelle est disposé le conducteur chauffant (426), sachant qu'il est de préférence recouvert dans une zone allongée par une couche du matériau du support, et qu'il est dégagé dans une autre zone allongée.

9. Dispositif chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211, 311) présente un élément sensible (15), en particulier de forme allongée, sachant que l'élément sensible est placé dans une enveloppe (13, 14) de préférence en matériau isolant électriquement tel que le verre, et qu'en particulier des scellements des fils de raccordement du capteur de température (11, 111, 211, 311) avec l'élément sensible (15) dans le verre (13, 14) sont situés hors du dispositif chauffant (20, 120, 220, 320) ou hors du support (22, 122, 222, 322).

10. Dispositif chauffant selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément sensible (15) présente une liaison entre le métal et la céramique, sachant que le métal et/ou la céramique a/ont des propriétés CTP et présente(nt) en particulier au moins un supraconducteur haute température.

11. Dispositif chauffant selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'élément sensible (15) est fabriqué par un procédé à couches épaisses et/ou un procédé à couches minces.

12. Dispositif chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de température (11, 111, 211, 311) fait saillie sur le dispositif chauffant (20, 120, 220, 320) ou sur un bord latéral du support (22, 122, 222, 322) avec une extrémité (17) qui présente les raccords électriques (16).

13. Plaque de cuisson avec plusieurs dispositifs chauffants (20) selon l'une des revendications précédentes, sachant que la plaque de cuisson (30) présente une plaque chauffante (31) et que les dispositifs chauffants sont placés sous elle, caractérisé en ce que la distance entre la face inférieure de la plaque chauffante et les dispositifs chauffants (20) est très faible.

14. Plaque de cuisson selon la revendication 13, caractérisé en ce que les dispositifs chauffants (20) présentent un conducteur chauffant (26), en particulier un filament chauffant radiant librement et dénudé ou non protégé vers le haut, et que la distance entre la face inférieure de la plaque chauffante (31) et le conducteur chauffant est inférieure à 2 cm, de préférence inférieure à 1 cm.

Zeichnung