Kochplatte mit elektrisch leitfähiger Keramikplatte

Abstract

 Bekannt ist eine Kochplatte mit einer Keramikplatte, deren Oberseite als Abstellfläche für ein zu beheizendes Garbehältnis dient und an deren Unterseite eine elektrisch isolierende Isolatorschicht angeordnet ist, deren Unterseite ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist. Um mit einfachen Mitteln die elektrische Sicherheit der Kochplatte gewährleisten zu können, besteht die Keramikplatte aus thermisch und elektrisch leitfähigem Material, wobei die Keramikplatte geerdet ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kochplatte mit einer Keramikplatte, deren Oberseite als Abstellfläche für ein zu beheizendes Garbehältnis dient und an deren Unterseite eine elektrisch isolierende Isolatorschicht angeordnet ist, deren Unterseite zumindest ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist.

[0002] Eine derartige elektrische Heizplatte ist bekannt aus der Druckschrift DE 41 09 569 A1. Diese Heizplatte für einen elektrisch betriebenen Kochherd umfaßt eine als Kochfläche dienende Deckschicht aus gut wärmeleitendem, elektrisch nicht oder nur schlecht leitendem keramischen Material. Unterhalb der Deckschicht ist eine elektrisch isolierende Emailleschicht vorgesehen, auf deren Unterseite eine Heizleiteranordnung aufgedruckt ist. Zur Steigerung der Sicherheit dieser Heizplatte ist nicht die Dicke der elektrisch isolierenden Emailleschicht oder der Deckschicht vergrößert, sondern zwischen der Deckschicht und der Emailleschicht eine geerdete Metallplatte angeordnet.

[0003] Eine entsprechende Kochplatte aus Glaskeramik ist aus der Druckschrift DE 31 05 065 A1 bekannt. Dort ist wegen der mit steigender Temperatur zunehmenden elektrischen Leitfähigkeit der Glaskeramik zur Steigerung der Betriebssicherheit der Kochplatte auf der Unterseite der Glaskeramik-Platte eine geerdete metallische Schicht aufgedampft oder aufgespritzt.

[0004] Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 195 10 989 A1 eine Bauteilkombination für elektrische Heizplatten bekannt, bei der ein elektrisches Widerstandselemente, eine elektrisch isolierende Schicht und eine Wärmeträgerplatte übereinander angeordnet sind. Dabei besteht die Wärmeträgerplatte wenigstens zum Teil aus einem thermisch und elektrisch leitfähigen Metall-Matrix-Verbund-(MMC)-Material.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Sicherheit bei einer Kochplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit einfachen Mitteln zu verbessern.

[0006] Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß die Keramikplatte aus thermisch und elektrisch leiffähigem Material besteht, und daß die Keramikplatte geerdet ist. Es ist also auf die bisher bekannten Lösungswege verzichtet, nämlich zur Steigerung der elektrischen Sicherheit von Kochplatten auf eine besonders stabile und gut isolierende lsolationsschicht zwischen der Keramikplatte und dem Heizelement oder auf eine zusätzliche geerdete Metallschicht zwischen der Keramikkochplatte und der Isolatorschicht. Im Fehlerfall wird auf besonders einfache Weise die elektrische Leiffähigkeit der Keramikplatte selbst genutzt. Sollte die leiffähige Keramikplatte aufgrund eines lsolationsfehlers an Spannung gelegt sein, wird durch die Erdungsmaßnahme die an sich bekannte Sicherung der Kochplatte bzw. des Haushaltes ausgelöst.

[0007] Infolge der Erdung der Keramikplatte kann die Dicke der Isolatorschicht geringer als etwa 1 mm sein. Dies ist zum einen für die Sicherheit der Kochplatte völlig ausreichend und zum anderen können geringe Schichtdicken realisiert werden, die bei der Temperaturbeanspruchung der Kochplatte weniger zum Abplatzen oder Abspringen neigen. Weiterhin hat eine dünne Isolatorschicht geringere Wärmeverluste zur Folge.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Keramikplatte aus einem Metall-Matrix-Verbund-(MMC)-Material. Derartige Verbundkeramiken bestehen beispielsweise aus einem porösen Grundkörper aus Siliziumkeramik, der mit einem Metall, beispielsweise Aluminium, getränkt ist. Durch die Auswahl der Zusammensetzungen dieses Verbundmaterials lassen sich dessen Eigenschaften gezielt hinsichtlich mechanischer, thermischer und elektrischer Eigenschaften beeinflussen. Dadurch wird es beispielsweise möglich eine Anpassung der Wärmeausdehnungseigenschaften der Keramikplatte bzw. Wärmeträgerplatte an die des lsolationsmaterials zu erreichen. Insbesondere können elektrische Anschlüsse zur Erdung der Platte bereits beim Herstellungsprozeß der Keramikplatte realisiert werden. Weitere vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich aus der Druckschrift DE 195 10 989 A1.

[0009] Um ein sicheres Auslösen der Sicherung der Kochplatte zu garantieren, beträgt der spezifisch elektrische Widerstand der Keramikplatte höchstens etwa 0,35 Ω mm² /m, was dem von typischen Eisen entspricht. Durch eine geeignete Zusammensetzung der Verbund-Keramik kann die bei den jeweiligen Gegebenheiten erforderliche elektrische Leiffähigkeit gezielt realisiert werden.

[0010] Nachfolgend ist anhand einer stark vereinfachten Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kochplatte beschrieben.

[0011] Eine kreisförmige Kochplatte 1 ist zum Einsetzen in ein an sich bekanntes Kochfeld, beispielsweise mit einer Glasplatte mit entsprechenden kreisförmigen Ausnehmungen vorgesehen. Die Kochplatte 1 weist eine Dreischichtstruktur auf. Die oberste Schicht ist durch eine das Kochgeschirr tragende Keramikplatte 3 aus Metall-Matrix-Verbund-(MMC)-Material gebildet, die mittlere Schicht ist eine Isolatorschicht 5 aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) und die unterste Schicht ist durch eine untere Heizleiterschicht 7 gebildet. Der Heizleiter 7 ist mittels Drucktechnik auf die Unterseite der Isolatorschicht 5 aufgebracht. Die Dicke der Isolatorschicht 5 beträgt etwa 0,7 mm. Die Keramikplatte 3 weist einen spezifischen elektrischen Widerstand von deutlich geringer als 0,35 Ω mm² /m auf. Im Fehlerfall wird beim elektrischen Durchschlag vom Heizleiter 7 auf die Keramikplatte 3 infolge deren Erdung eine an sich bekannte nicht gezeigte Sicherung der Kochplatte 1 ausgelöst.

Ansprüche

1. Kochplatte mit einer Keramikplatte, deren Oberseite als Abstellfläche für ein zu beheizendes Garbehältnis dient und an deren Unterseite eine elektrisch isolierende Isolatorschicht angeordnet ist, deren Unterseite ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist, dadurch gekennzechnet, daß die Keramikplatte (3) aus thermisch und elektrisch leiffähigem Material besteht, und daß die Keramikplatte (3) geerdet ist.

2. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Isolatorschicht (5) geringer als etwa 1 mm ist.

3. Kochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte (3) aus einem Metall-Matrix-Verbund-(MMC)-Material besteht.

4. Kochplatte nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische elektrische Widerstand der Keramikplatte (3) höchstens etwa 0,35 Ω mm²/m beträgt.

Zeichnung