Strahlheizkörper für Kochgeräte mit einem Hell- oder Hochtemperatur-Strahlungsheizelement

Abstract

 Ein Strahlheizkörper (11) zur Beheizung einer Glas­keramikplatte (15) ist unterhalb dieser angeordnet und enthält in einem Tragteller (12) eine Isolation (24), auf deren Rand (22) eine Abdeckblende (114) liegt, deren Innenrand (81) etwas nach innen vorsteht und so die Kochfläche optisch und thermisch begrenzt. Zwei Hell­strahler (20) in Form von geraden Halogenlampen ragen parallel zueinander über den Strahlheizkörper hinweg. Zwischen und neben ihnen sind Dunkelstrahler (25) ange­ordnet, die in einem niedrigeren Temperaturbereich ar­beiten. Die Hellstrahler ragen durch eine Randausnehmung (86) nach außen und haben auf ihren abgeflachten Enden (84) eine Beschichtung (89), die das Herausdringen von Licht aus dem Inneren des Strahlheizkörpers verhindert.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann auch eine das Strahlheizkörperende (90) umgebende Abdeckung vorgesehen sein, die mit einem Rand in Form einer umgekehrten Schüssel das Hellstrahlerende abschirmt und Teil der Abdeckblende sein kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Strahlheizkörper für Kochgeräte mit wenigstens einem Hell- oder Hochtemperatur-Strahlungs­heizelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein derartiger Strahlheizkörper ist beispielsweise aus der GB-PS 1 273 023 bekanntgeworden. Er enthält als Hellstrah­ler Heizelement Halogenlampen, die ihre Energie im sichtba­ren und Infrarotbereich abstrahlen und damit eine Glaskera­mikplatte durchstrahlen. Infolge der geringen thermischen Masse sind die Aufheizzeiten recht kurz, und außerdem hat die Bedienungsperson infolge der Lichtausstrahlung auch eine gute Kontrolle über die Funktion. Die hohe Leuchtkraft der Halogenlampen im sichtbaren Bereich bringt jedoch auch Prob­ leme mit sich, insbesondere wenn eine gute Isolation des speziellen Kochbereichs gegenüber anderen Bereichen er­wünscht ist. Die GB-A 2 132 060 zeigt einen Strahlheizkörper mit vier Hellstrahlern, die mit ihrem Kolben durch eine Randausnehmung hindurchragen und mittels an einer Träger-­Blechschale angebrachter Endsockel angeschlossen sind. Ein Vorsprung eines Isolierringes überdeckt den Anschlußbereich nach oben.

[0003] Die US-A 3 355 574 zeigt eine Einzelkochplatte mit vier Hellstrahlern, deren flachgedrückte Enden teilweise mit einer metallischen Anschlußfassung versehen sind, die durch Schlitze in dem Rand einer Metall-Trägerschale hindurch­ragen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlheizkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei guter thermi­scher Isolierung ein optisches gutes Glüh- bzw. Leuchtbild bietet.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Bei einer Ausführungsform kann die Strahlungsabschirmung von einer ringförmigen Isolier-Abdeckblende gebildet sein, die, auf dem Rand liegend, an die Kochfläche angedrückt wird und, weil sie vorzugsweise aus einem dichteren, aber temperatur­beständigen Isoliermaterial besteht, relativ scharfkantig ausgeschnitten sein. Wenn sie über den eigentlichen, aus hochisolierendem, aber weniger festen Material bestehenden Rand nach innen vorragt, dann bestimmt sie allein die opti­sche Wirkung des Kochfeldes, und es wird vermieden, daß durch eine unscharfe Innenbegrenzung die Kochfläche "ausge­franst" aussieht.

[0007] Die Strahlungsabschirmung kann zusätzlich oder statt der Abdeckblende aus einer lichtabsorbierenden und/oder -reflek­tierenden Schicht auf den Anschlußenden des Hellstrahlers bestehen. Dadurch wird vermieden, daß Licht von den Enden des Hellstrahlers in dem außerhalb der Kochstellen liegenden Bereich des Kochgerätes dringt und die Glaskeramikplatte auch in diesem Bereich, meist ungleichmäßig, von unten her beleuchtet, was optisch stört und auch zu einer Verunsiche­rung der Bedienungsperson beitragen könnte.

[0008] Die Strahlungsabschirmung kann auch als eine Abdeckung für ein Anschlußende des Hellstrahler-Heizelementes vorgesehen sein, die Teil der Isolation und besonders bevorzugt Teil der Abdeckblende sein kann. Besonders bevorzugt ist eine Kombination dieser Maßnahmen.

[0009] In der prioritätsgleichen europäischen Patentanmeldung 85 111 791.1 (Veröffentlichungsnummer 176 027) sind die Merkmale der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem Strahlheizkörper beansprucht, der zueinander in Reihe geschaltete Hell- als auch Dunkelstrahler enthält.

[0010] Weitere Merkmale von bevorzugten Ausführungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh­rungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Ausfüh­rungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 4 vertikale Teilschnitte durch zwei Varianten eines Strahlheizkörpers nach der Erfindung,

Fig. 2 und 5 Teildraufsichten auf diese Strahlheizkörper und

Fig. 3 und 6 vertikale Teilschnitte nach den Schnittlinien III bzw. VI, in Richtung der Pfeile gesehen.

[0011] Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Strahlheizkörper 11, der un­terhalb einer aus Glaskeramik bestehenden Kochfläche 15 an­geordnet ist. Er beheizt die Kochfläche 15 von unten her und bildet damit eine Kochstelle, auf der Kochgefäße erhitzt werden können.

[0012] Der Strahlheizkörper 11 enthält einen Isolierträger 24, der schüsselförmig ausgebildet ist und in einer Blechschale 12 liegt. Auf dem Rand 22 des aus einem hochwärmebeständigen und relativ gut isolierenden Material bestehenden Isolier­trägers ist eine Abdeckblende 114 in Form eines Ringes aus einem gegenüber dem Isolierträger 24 dichteren und festeren, aber ebenfalls hochtemperaturbeständigen und isolierenden Material angeordnet, der mit seiner Innenkante 81 über die Innenkante 80 des Rands 22 nach innen etwas vorragt. Die Abdeckblende liegt mit ihrer oberen Fläche an der Unterseite der Kochfläche 15 an und ist üblicherweise durch eine auf die Blechschale 12 wirkende Federkraft daran angedrückt.

[0013] Da für den Isolierträger 24 normalerweise ein Material mit hoher thermischer Isolierfähigkeit verwendet wird, das je­doch mechanisch nicht sehr hochfest ist, könnte es insbeson­dere im Randbereich, der bei der Herstellung und Montage besonders beansprucht ist, leicht zu geringfügigen Abbröcke­lungen im Bereich der ungeschützten Innenkante 80 des Randes 22 kommen, die bei der im folgenden noch beschriebenen Ver­wendung von Hellstrahler-Heizelementen 20 zu einem von der Grundform (insbesondere Kreisform) der Kochfläche abweichen­den optischen Bild mit ausgefranstem Rand führen könnte. Dies wird durch die scharfe Randbegrenzung, insbesondere bei nach innen vorragender Innenkante 81, verhindert. Auch das Durchdringen von sichtbarer Strahlung durch in dem weichen Rand gebildete Vertiefungen und das dadurch bedingte Be­leuchten des außerhalb der Kochfläche liegenden Bereiches des Gesamtkochgerätes 100 wird dadurch verhindert. Ferner schützt die Abdeckblende 114 den Rand des Isolierkörpers vor anderen mechanischen Einflüssen.

[0014] Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Hellstrahler-Heizele­mente 20 vorgesehen, die auch als Hochtemperatur-Heizstrah­ler bezeichnet werden können und, wie bereits beschrieben, aus in Quarzkolben 82 eingeschlossenen Hochtemperatur-Heiz­wendeln 83 bestehen, die eine Strahlung weit im sichtbaren Bereich abgeben und bei Temperaturen weit oberhalb 1500 K (ca. 1200 °C) arbeiten. Sie haben die Form langgestreckter Stäbe oder Soffitten, die an ihren beiden Enden einen abge­flachten Abschnitt 84 haben, aus dem die Anschlußenden 21 hinausragen und dort mit Anschlußleitungen verschweißt sind. Im Beispiel sind zwei Hellstrahler 20 parallel und mit einem Abstand voneinander angeordnet, der etwa dem halben Durch­messer des Strahlheizkörpers entspricht. Zwischen ihnen und in dem zwischen ihnen und dem Rand 22 gebildeten Kreisab­schnittsbereich des im Inneren des Strahlheizkörpers gebil­deten beheizten Bereiches 23 sind Dunkelstrahler-Heizelemen­te 25 angeordnet, die aus Heizwendeln üblicher für Strahl­heizkörper verwendeter Widerstandsmaterialien bestehen, bei spielsweise einer Eisen-/Chrom-/Aluminium-Legierung, die bis zu Temperaturen von ca. 1500 K (1200 °C) ohne Kapselung oder Schutzgasatmosphäre eingesetzt werden. Diese Heizwendeln sind in einer der Form der jeweiligen Dunkelstrahler-Heiz­zone 27 angepaßten Form im wesentlichen spiralig angeordnet und durch teilweises Einbetten in das Material des Isolier­trägers, z.B. entsprechend der DE PS 27 29 929, befestigt. Unter dem Hellstrahler 20 kann der Isolierträger im Abstand vom Hellstrahler 20 die Form einer flachen bogenförmig be­grenzten Rinne 85 haben, um somit eine gezielte Reflektion der Strahlung zu erreichen. Die Hellstrahler und Dunkel­strahler werden durch Wahlschalter, Leistungs- oder Tempera­tursteuerungen bzw. -regelungen parallel, in Reihe oder ein­zeln eingeschaltet, wobei die Hellstrahler insbesondere im Ankochbereich bzw. im höheren Leistungsbereich eingeschaltet sind, weil sie dort ihre Vorzüge der relativ trägheitsarmen Schnellbeheizung am ehesten ausspielen können.

[0015] Fig. 2 und 3 zeigt, daß die Enden der Hellstrahler 20 in Randausnehmungen 86 liegen, die der Form des Hellstrahler­rohres angepaßt sind und sich zu einer Außenöffnung 87 hin verengen, die zur Aufnahme des abgeflachten Anschlußendes 84 des Hellstrahlers ausgebildet sind. Dieses abgeflachte Ende steht darin senkrecht, so daß in der Randausnehmung 86, 87 der Hellstrahler in Quer- und Längsrichtung geführt ist.

[0016] Die Randausnehmung ist bei den Fig. 1 bis 3 im Rand 22 vor­gesehen und nach oben hin offen. Die Abdeckblende 81 über­deckt die Öffnung der Randausnehmung und schirmt sie damit nach oben hin ab, so daß sie von oben her nicht sichtbar ist. Ein Teil der Endabschnitte 90 des Hellstrahlers 20, die den abgeflachten Abschnitt 84 und auch einen daran angren­zenden Teil des unverjüngten Rohres des Hellstrahlers umfas­sen, ragen zum Teil, und zwar mit dem abgeflachten Abschnitt 84, aus der Außenöffnung 87 heraus und sind dort elektrisch angeschlossen. Durch diese abgeflachten oder flach ge­quetschten Endabschnitte 84 tritt relativ viel Licht in den auberhalb des Strahlheizkörpers liegenden Bereich 88 des Kochgerätes 100 aus und würde das Innere der Glaskeramik-­Einbaumulde erhellen. Da dies nicht nur optisch unschön ist, sondern auch zu einer unzulässigen Erwärmung des Außenberei­ches 88 sowie zur thermischen Gefährdung von Anschlußleitun gen oder Schalteinrichtungen führen kann, ist der Endab­schnitt, und insbesondere der abgeflachte Abschnitt 84, mit einer lichtabsorbierenden bzw. -reflektierenden Schicht 89 überzogen, die insbesondere auch die Endflächen 91 des Ab­ schnitts 84 überzieht. Diese Schicht könnte beispielsweise nach innen reflektierend und nach außen für die hier betrof­fene Strahlung schwarz wirken und ggf. aus zwei übereinander angeordneten Schichten bestehen, beispielsweise einer aufge­dampften Metallschicht und einer darüber angebrachten Schicht aus einem hochwärmebeständigen Lack, wie er auch für die Einfärbung von Kochplatten Verwendung findet. Es sollte zumindest der Bereich mit der Schicht 89 überzogen sein, der aus der Außenöffnung 87 in den Raum 88 hineinragt, es können jedoch auch weitere Bereiche des Endabschnitts 90 beschich­tet sein, um den Bereich der Randausnehmung 86, 87 möglichst vor direkter Strahlung zu schützen. Als sehr erwünschter Ef­fekt kann dadurch die Temperatur im Abschnitt 84 abgesenkt werden, was sehr erwünscht ist, weil ein kritischer Punkt von Halogenstrahlern die Temperatur an der Quetschstelle, durch die der Anschluß 21 nach außen geführt wird, ist. Wenn diese Temperatur zu hoch ansteigt, könnte durch Oxydations­vorgänge an der Durchführungsstelle die Dichtheit der Lampe gefährdet werden.

[0017] Die Ausführung nach den Fig. 4 und 5 stimmt mit der nach den Fig. 1 bis 3 bis auf folgende Unterschiede überein: Die Ab­deckblende 114a besteht aus einem relativ dicken Ring, der einen nahezu quadratischen Querschnitt hat. Auch er steht mit seiner Innenkante 81 über die Innenkante 80 des Randes 22 des Isolierträgers 24 nach innen über. Die Randausneh­mungen für die beiden Endabschnitte des Hellstrahlers 20 sind jedoch jeweils in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der Abschnitt 86a im Bereich des Isolierträgers 24 liegt, während der Abschnitt 86b im Bereich der Abdeckblende 114a angeordnet ist. Die gleiche, im wesentlichen mittige Zwei­teilung gilt für die Außenöffnung 87 für den abgeflachten Abschnitt 84, so daß durch Auflegen der Abdeckblende 114a auf den Rand 22 der Hellstrahler 20 sicher festgelegt wird. Auch hier ragt der abgeflachte Abschnitt 84 mit dem größten Teil seiner Länge aus der Außenöffnung 87 heraus. In diesem Bereich befindet sich eine Abdeckung 92, die als Vorsprung an die Abdeckblende 114 angeformt ist und den Endabschnitt mit gutem Abstand nach oben, nach beiden Seiten und im Be­reich der Stirnfläche teilweise umgibt. Besonders die Ab­schirmung der Stirnfläche 91 ist wichtig, weil dort die Strahlung wie aus einem Lichtleiter besonders intensiv aus­tritt. Die den Endabschnitt 84 umgebenden Ränder 93 der Ab­deckung 92 reichen beim dargestellten Beispiel bis zur unte­ren Ebene des der Abdeckblende 114a und damit bis zur Mit­telebene des Hellstrahlers. Diese Teilungsebene kann jedoch auch in Bezug auf den Hellstrahler weiter nach oben oder bevorzugt nach unten gelegt werden, um mit dem Rand 93 den Endabschnitt 90 noch weiter umfassen zu können. Wichtig ist der Abstand, mit dem das Hellstrahlerende umgeben wird, da­mit von dort eine Wärmeabfuhr möglich ist und eine Überhit­zung des Endes verhindert wird. Besonders bevorzugt ist eine Kombination der beiden Ausführungsformen mit der Abdeckung 92 und der Schicht 89.

[0018] Bei der Herstellung der Abdeckblende mit Abdeckung 92 sollte darauf geachtet werden, daßinsbesondere die Abdeckung 92 weitgehend lichtundurchlässig ist, was einerseits durch eine besondere Verdichtung des Materials, beispielsweise einer keramischen Faser aus Aluminiumdioxid, die unter dem Han­delsnamen 'Fiberfrax' bekannt ist, geschehen kann oder durch entsprechende lichtundurchlässige Beschichtung oder beides. Da die Lichtundurchlässigkeit auch für die Abdeckblende er­wünscht ist, kann auch durch entsprechende Einfärbung oder Wahl eines absorbierenden Bindemittels dieser Zweck erreicht werden. Das Material der Abdeckblende sollte durch minerali­sche Bindemittel gehärtet sein, um am Innenrand die genaue, den optischen Rand der Kochfläche bestimmende Kante zu er­halten. Durch die Anordnung, bei der nur der abgeflachte Endabschnitt durch die Außenöffnung 87 ragt, wird ein großer Teil des austretenden Lichtes schon im Bereich der Randaus­nehmung 86 abgeschirmt. Es wäre jedoch auch möglich, den gesamten abgeflachten Abschnitt 84 herausragen zu lassen, obwohl durch seine Einbeziehung in die Randausnehmung die sichere Führung der Halogenlampe, auch gegen Verdrehung, möglich ist, was beispielsweise dann wichtig ist, wenn der Hellstrahler selbst eine reflektierende Schicht auf der Au­ßen- oder Innenseite seines Kolbens 82 aufweist. Vorteilhaft ist vor allem auch, daßdurch die Anordnung nach der Erfin­dung aufwendige Endsockel vermieden werden können. Wegen der Abstrahlungsverhältnisse von den Hellstrahler-Endabschnitten 90 ist insbesondere der Rand 93 der Abdeckung 92 wichtig, weil er den Hauptteil der unerwünschten Strahlung zurück­hält. Es wäre auch möglich, die Abdeckung aus dem Material des Isolierträgers 24 zu formen, wenn man für eine entspre­chende Verdichtung und Lichtundurchlässigkeit bei ausrei­chender Belüftung des Endes sorgt. Es wäre auch möglich, an Ring und Isolierträger Abdeckungsteile vorzusehen, die bei­spielsweise in der Größe ihres Randes so unterschiedlich sind, daß sie sich zwar in der Höhe übergreifen, jedoch einen ausreichenden Spalt für die Belüftung zwischen sich lassen. Dadurch würde eine labyrinthartige Abdeckung gebil­det werden, die praktisch kein Licht austreten läßt. In der Praxis könnte also beispielsweise am Isolierträger eine Ab­deckung von der Grundform der in Fig. 5 dargestellten Ab­deckung 92 vorgesehen sein, während die an der Abdeckblende 114a vorgesehene Abdeckung insbesondere mit ihrem Rand grö­ßer ausgebildet ist und die darunter vorgesehene Abdeckung mit Abstand übergreift. Die Erfindung ist auch für nur Hell­strahler enthaltende Strahlheizkörper geeignet.

Ansprüche

1. Strahlheizkörper für Kochgeräte (100) mit einer insbe­sondere aus Glaskeramik bestehenden Kochfläche (15) und wenigstens einem Hell- oder Hochtemperatur-Strahlungs­heizelement (20), das in einer Trägerschale (12) ange­ordnet ist und wenigstens mit einem seiner Endabschnit­te (90) in einer Randausnehmung (86, 87) der Träger­schale liegt, gekennzeichnet durch eine Strahlungsab­schirmung (89, 92, 93, 114, 114a) im Randbereich des Strahlheizkörpers (11).

2. Strahlheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die Strahlungsabschirmung (89, 92, 93) die Endabschnitte des Hellstrahlers (20) gegen den außer­halb des Strahlheizkörpers (11) liegenden Bereich des Kochgerätes (100) abschirmt.

3. Strahlheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Rand (22) eines ggf. in einer Trägerschale (12) angeordneten Isolierkörpers (24) des Strahlheizkörpers (11) von einer vorzugsweise als im wesentlichen ringförmige Isolier-Abdeckblende (114, 114a) ausgebildeten Strahlungsabschirmung überdeckt ist, die der Kochfläche (15) zugekehrt ist, wobei ins­besondere die Abdeckblende (114, 114a) aus einem Iso­liermaterial mit größerer Festigkeit und ggf. Dichte besteht als der darunter angeordnete Isolierkörper (24), vorzugsweise aus einer mit mineralischen Binde­mitteln versehenen hochtemperaturbeständigen thermi­schen Isoliermasse hergestellt ist und vorteilhaft an ihrem vorzugsweise scharfbegrenzten Innenumfang (81) über den entsprechenden Innenumfang (80) des Randes (22) des Isolierkörpers (24) nach innen vorragt und insbesondere eine im Vergleich zur Ringbreite relativ geringe Höhe hat.

4. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein in einer Randausnehmung des Isolierkörpers (24) bzw. der Trägerschale (12) liegende Endabschnitt des Hellstrah­ler-Heizelementes (20) mit einer eine Strahlungsab­schirmung bildenden lichtabsorbierenden und/oder -re­flektierenden Schicht (89) versehen ist.

5. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein in einer Randausnehmung des Isolierkörpers (24) bzw. der Trägerschale (12) liegende Endabschnitt des Hellstrah­ler-Heizelementes (20) mit einer eine Strahlungsab­schirmung bildenden lichtreflektierenden Schicht (89) versehen ist.

6. Strahlheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß die Schicht (89) aus einem hochwärmebeständigen Lack besteht.

7. Strahlheizkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der aus der Randausnehmung (86, 87) ragende und/oder der innerhalb der Randausneh­mung (86, 87) liegende Abschnitt und/oder ein abge­flachter bzw. flachgequetschter Endbereich (84) des Hellstrahler-Heizelementes (20) mit der Schicht (89) versehen ist, wobei die Stirnfläche (91) des Hellstrah­lers weitgehend von der Schicht überdeckt ist.

8. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Endabschnitt (90) des Hellstrahler-Heizelementes (20) von einer an eine Randausnehmung (86, 87) eines Iso­lierkörpers (24) oder einer Trägerschale (12) anschlie­ßenden, eine Strahlungsabschirmung bildenden Abdeckung (92) nach oben sowie zumindest teilweise seitlich und im Bereich der Stirnfläche (91) des Endabschnittes (90) umgeben ist und vorzugsweise die Abdeckung (92) Teil der thermischen Isolation (24, 114, 114a) des Strahl­heizkörpers (11) ist, wobei bevorzugt an der Abdeck­blende (114a) zumindest Teile der Abdeckung (92) vorge­sehen sein können und die Abdeckblende (114a) zumindest einen Teil der Randausnehmung (86b) enthalten kann, wobei vorzugsweise die den der Kochfläche (15) zuge­kehrten und ggf. auch einen Teil des Endabschnittes (90) des Hellstrahler-Heizelementes (20) überdeckende Abdeckung (92) einen umlaufenden Rand (93) hat und nach unten hin offen ist.

9. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß die Randausnehmung (86, 87) in einem Rand (22) eines Isolierkörpers (24) vorgesehen ist und vorzugsweise nach oben offen ist.

10. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (92) den darin angeordneten Abschnitt (84) des Hellstrahler-­Heizelementes mit Abstand zumindest teilweise umgibt.

11. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Querschnitt verringerter, insbesondere abgeflachter Abschnitt (84) am Ende des Hellstrahler-Heizelementes (20) durch eine passend gestaltete schlitzförmige Außenöffnung (87) der Randausnehmung (86) ragt.

Zeichnung