HAUSHALTSGERÄT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER HAUSHALTSGERÄTEHEIZUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer Haushaltsgeräteheizung, wobei die Haushaltsgeräteheizung mindestens eine auf einem Trägermaterial eines Trägers aufgebrachte, elektrisch leitfähige Heizleiterschicht aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Haushaltsgeräteheizung.

[0002] Es sind Heizungen bekannt, die ein elektrisch isolierendes Trägermaterial und eine darauf aufgebrachte Dickschicht-Heizleiterbahn als Heizelement aufweisen. Es sind ferner Heizleiterpasten auf Edelmetallbasis, insbesondere Ag/Pd-haltige Pasten, bekannt.

[0003] WO 2008/055535 A1 offenbart ein beheizbares Belagsystem für Fußböden, Decke und Wände. Das Belagsystem umfasst Belagplatten, die an zumindest einer Längskante mit Kopplungsmitteln versehen sind, um Belagplatten miteinander verbinden zu können, wobei die Belagplatten mit elektrischen Heizmitteln versehen sind und elektrische Kontaktmittel aufweisen, um Platten elektrisch miteinander zu verbinden. Die elektrische Flächenheizung kann aus einer elektrisch leitenden Beschichtung bestehen. Die elektrische Flächenheizung kann beispielsweise mittels Sprühlackierung, Rollenbeschichtung, Rakelbeschichtung, Siebdruckbeschichtung oder Inkjet-Beschichtung oder einer Kombination dieser Verfahren aufgetragen werden. Die elektrisch leitende Beschichtung kann aus einem Fluid gebildet werden, das nach Auftragung auf die Belagplatten austrockenbar ist. In einer Ausführungsform besteht das elektrisch leitende Fluid aus Graphitlack oder Karbonlack. Ebenso ist es beispielsweise möglich, das Fluid mit Karbon- oder Graphitteilchen zu versehen, um die elektrische Leitfähigkeit zu verstärken und / oder um das Fluid elektrisch leitfähig zu machen. In einer weiteren Ausführungsform enthält das Fluid nanoskalige, elektrisch leitfähige Teilchen oder sogenannte "Multiwalled Carbon Nano Tubes".

[0004] In Haushaltsgeräten werden meist Widerstandsheizungen in Form von Rohrheizkörpern verwendet, z.B. als Heizkörper in einem Backofen oder in Spülmaschinen zum Aufwärmen von Lauge.

[0005] DE 20 2009 000 136 U1 offenbart eine Heizeinrichtung aus mindestens einem thermisch belastbarem Formkörper für die Beheizung von Räumen, Aggregaten und Materialien in fester, liquider und kombinierter Form aus Glas, Glaskeramik, Keramik, Marmor und anderen Natursteinen, synthetischen Polymeren und Metallen mit einer elektrischen leitfähigen Strukturschicht, die geometrisch konstruiert ist und bei Stromdurchfluss infrarote Wärmestrahlung erzeugt, wobei die elektrisch leitende Strukturschicht ein definiertes Netzwerk aus Carbonvlies, Carbon Nanotubes, Carbon Nanofasern und Nanokeramik aufweist, deren strukturelle Charakteristik einsatzbezogen verwendet wird.

[0006] DE 10 2007 043 807 A1 offenbart einen elektrischen Backofen mit Steinplatten und Infrarotheizung für die industrielle, gewerbliche oder private Nutzung zum Backen von Brot, Brötchen und anderen Lebensmitteln, der mit einem traditionellen Steinbackofen vergleichbar ist. Ein Backofen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steinplatte aus Stein, Kunststein, Zement, Beton oder einer keramischen oder feuerfesten Masse besteht, die flächig mit einer durch elektrischen Strom aufheizbaren, elektrisch leitfähigen Heizschicht versehen ist, die auf der Basis von Graphitteilchen oder Kohlenstoff-Fasern oder einem Gemisch von Kohlefasern und Glasfasern, einem Kohle-Glasfaser-Vlies, Kohlefasergewebe, Kohle-Glasfasergewebe oder Kohlenstoff-Nanoröhren oder aus einer reinen Kohlefaser hergestellt ist. Im Vergleich zu elektrischen Backöfen mit Backblechen aus Stahl weist der Backofen eine verbesserte Backqualität des Backguts auf, die sich durch eine wesentlich dickere Kruste der Backwaren auszeichnet. Die Backwaren bleiben dadurch länger backfrisch und knusprig. Dies gilt besonders für Brötchen oder Brot.

[0007] WO 2009/135148 A2 offenbart einen Ofen, umfassend ein Gehäuse mit einem Heizelement mit einer Heizschicht, einer Stützstruktur und einem Steuersystem zum Steuern der Betriebstemperatur des Ofens. Die Heizschicht ist vorzugsweise eine thermisch gesprühte Schicht.

[0008] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Aufheizung eines Haushaltsgeräts, insbesondere Gargeräts, bereitzustellen.

[0009] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Ofen mit mindestens einer Haushaltsgeräteheizung, wobei die Haushaltsgeräteheizung mindestens eine auf einem Trägermaterial eines Trägers aufgebrachte, elektrisch leitfähige Heizleiterschicht aufweist. Der Träger ist eine einen Behandlungsraum des Haushaltsgeräts begrenzende Ofenmuffel, und die mindestens eine Heizleiterschicht ist an einer Außenseite der Ofenmuffel angeordnet ist. Die mindestens eine Heizleiterschicht enthält Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT; "Carbon Nano Tubes") und/oder Graphen.. Die Ofenmuffel ist an der Außenseite mit Emaille beschichtet und die Heizleiterschicht auf die Emaille als dem Trägermaterial aufgebracht. Die Ofenmuffel ist ferner an ihrer Innenseite mit Polytetrafluorethylen ausgekleidet. Der Ofen ist dazu eingerichtet, die mindestens eine Heizleiterschicht bei einer maximalen Temperatur von nicht mehr als 350°C, insbesondere bei einer maximalen Temperatur von nicht mehr als 330°C, zu betreiben.

[0010] Dieses Haushaltsgerät weist gegenüber Haushaltsgeräten mit herkömmlichen Rohrheizkörpern den Vorteil auf, dass es schneller anspricht und somit für eine Temperaturregelung besser geeignet ist. Auch weist diese Kohlenstoffnanoröhrchen enthaltende Haushaltsgeräteheizung geringere Wärmeinhomogenitäten auf, insbesondere keine ausgeprägten Wärmespitzen.

[0011] Durch die Aufbringung der mindestens einen Heizleiterschicht auf die Emaille kann die mindestens eine Heizleiterschicht direkt oder in unmittelbare Nähe an üblichen zu erwärmenden Trägern, deren Oberflächen aus diesen Trägermaterialien bestehen, befestigt werden. Somit ist eine Anpassungsleistung vernachlässigbar. Auch wird so eine besonders gute Wärmeübertragung und kompakte Bauweise ermöglicht. Diese Träger (Geräteteile usw.) können beispielsweise ein Backrohr oder eine Muffel eines Ofens umfassen.

[0012] Auch ergibt sich der Vorteil, dass durch die Anordnung der mindestens einen Heizleiterschicht an der Außenseite einer Verschmutzung oder Korrosion von in dem Behandlungsraum vorhandenen Stoffen (Speisepartikel usw.) vorgebeugt wird. Das Gehäuse kann z.B. ein Backrohr oder eine Muffel eines Ofens sein.

[0013] Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, dass durch die Vermeidung der Wärmespitzen eine ungewollte Zersetzung des Polytetrafluorethylens (bei ca. 400 °C) vermieden wird und die mindestens eine Heizleiterschicht dennoch auf einer hohen Nenntemperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Teflons betreibbar ist. Das Trägermaterial kann hierbei insbesondere Keramik oder Glaskeramik sein.

[0014] Dass das Haushaltsgerät dazu eingerichtet ist, die Heizleiterschicht bei einer maximalen (Betriebs-)Temperatur von nicht mehr als 350°C, insbesondere bei einer maximalen Temperatur von nicht mehr als 330°C, betrieben zu werden, ergibt den Vorteil, dass eine solche Temperatur zum Betreiben eines Backofens ohne Pyrolysefunktion ausreichend ist, wobei gleichzeitig ein ausreichender Abstand zu der Zersetzungstemperatur des Polytetrafluorethylens eingehalten werden kann. Zudem sind so Zusatzstoffe zu dem Polytetrafluorethylen einsetzbar, welche bei Temperaturen von mehr als 350°C nicht mehr verwendbar sind, z.B. viele Farben oder Metallic-Flitter zum Erzeugen eines Metallic-Aussehens.

[0015] Die mindestens eine Heizleiterschicht kann beispielsweise direkt auf die elektrisch isolierende Emaille aufgebracht werden.

[0016] Die Kohlenstoffnanoröhrchen können einwandige Röhrchen (SWCNT), doppelwandige Röhrchen (DWCNT) und/oder mehrwandige Röhrchen (MWCNT) umfassen. Die Kohlenstoffnanoröhrchen können offene und/oder geschlossenen Röhrchen umfassen. Die Kohlenstoffnanoröhrchen können leer und/oder gefüllt sein. Die Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder das Graphen zersetzen sich im Betrieb auch bei hoher Temperatur nicht.

[0017] Die Heizleiterschicht kann eine einlagige oder mehrlagige Struktur aufweisen. So kann die Heizleiterschicht eine von einer Schutzschicht abgedeckte, die Kohlenstoffnanoröhrchen aufweisende Leitungsschicht aufweisen.

[0018] Der Träger kann unter dem Trägermaterial mindestens ein weiteres Material aufweisen, z.B. ein Material eines Grundkörpers, während das Trägermaterial ein Material einer äußeren Schicht des Trägers ist.

[0019] Das Haushaltsgerät kann z.B. ein Backofen sein, wobei die mindestens eine Haushaltsgeräteheizung z.B. als ein Unterhitzeheizkörper und/oder als ein Oberhitzeheizkörper einsetzbar ist.

[0020] Zusätzlich kann mindestens eine Heizleiterschicht an einer Innenseite einer einen Ofenraums begrenzenden Ofenmuffel angeordnet sein.

[0021] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Haushaltsgeräteheizung insbesondere (außenseitig) an einer Unterseite und/oder einer Oberseite der Ofenmuffel angeordnet ist.
Die Haushaltsgeräteheizung ist folglich eine Ofenheizung. Der Ofen, insbesondere Backofen, kann z.B. als ein Einzelbackofen und/oder eine Backofen/Mikrowellenofen-Kombination vorliegen. Insbesondere bei einem Einzelbackofen kann die Außenseite der Ofenmuffel mit Emaille beschichtet sein, so dass das Trägermaterial des Trägers Emaille ist. Insbesondere bei einer Backofen/Mikrowellenofen-Kombination kann das Trägermaterial aus Edelstahl bestehen.

[0022] Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Heizleiterschicht eine maximale Dauergebrauchstemperatur von bis zu 350°C aufweist. Dadurch können typische in einem Gargerät zu erzeugende Gartemperaturen sicher dauerhaft erreicht werden.

[0023] Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht als eine Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen enthaltende Paste auf das Trägermaterial aufgebracht worden ist. Die Paste ist insbesondere während des Aufbringens von pastöser Konsistenz und wird folgend ausgehärtet, z.B. durch einen Brennvorgang. Die Paste ist insbesondere ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch (Suspension) mit einem hohen Gehalt an Feststoffen. Die Paste ist, beispielsweise im Gegensatz zu einem Fluid, insbesondere nicht mehr fließfähig, sondern streichfest.

[0024] Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Paste eine Siebdruckpaste ist. Die Paste kann folglich mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht werden, was eine präzise, feine und preiswerte Aufbringung ermöglicht. Die Paste kann alternativ z.B. auch mittels einer Rollenbeschichtung oder einer Rakelbeschichtung aufgebracht werden.

[0025] Die Paste kann insbesondere ein elektrisch nichtleitendes Basismaterial oder Matrixmaterial aufweisen.

[0026] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht ein glasartiges Basismaterial mit darin verteilten Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen(teilchen) aufweist. Ein solches Basismaterial weist die Vorteile einer hohen Temperaturbeständigkeit, guten Reinigbarkeit und chemischen Widerstandsfähigkeit auf. Auch werden die Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen gegen Luftsauerstoff geschützt, was ihre Zersetzung besonders wirksam verhindert.

[0027] Allgemein kann das Basismaterial außer den Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen noch weitere Zusatzstoffe aufweisen. Beispielsweise können auch Graphit oder Ruß beigemischt sein.

[0028] Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht mittels mindestens eines Kontaktelements aus einer edelmetallhaltigen, insbesondere silberhaltigen, Paste kontaktiert ist. So können sowohl die Heizleiterschicht als auch das mindestens eine Kontaktelement gemeinsam ausgehärtet werden, was eine Herstellung vereinfacht.

[0029] Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht mindestens ein Flächenheizelement bildet. Es ist eine spezielle Weiterbildung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht zumindest abschnittsweise, insbesondere im Wesentlichen ausschließlich, rechteckig, z.B. quadratisch, ausgeformt ist. So wird eine besonders große Heizfläche erreicht. Die Heizleiterschicht kann insbesondere an zwei gegenüberliegenden Seiten elektrisch kontaktiert sein, insbesondere jeweils über im Wesentlichen die gesamte Länge der Seiten. Dadurch wird ein großflächiger Stromeintrag ermöglicht.

[0030] Es ist noch eine spezielle Weiterbildung, dass die mindestens eine Heizleiterschicht als mindestens eine Heizleiterbahn vorliegt. Die Heizleiterbahn kann zumindest abschnittsweise mäanderförmig verlaufen. Die Heizleiterbahn kann insbesondere eine gestreckte Struktur, insbesondere Bahn oder Band, sein, deren Länge signifikant größer ist als deren Breite.

[0031] Die Heizleiterschicht kann insbesondere in Dickschicht- oder Dünnschichttechnologie vorliegen oder aufgebracht worden sein. Die Schichtdicke mag insbesondere 500 Mikrometer nicht überschreiten, insbesondere unter 100 Mikrometer messen.

[0032] Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Haushaltsgeräteheizung eines Ofens, aufweisend mindestens die folgenden Schritte: (a) Aufbringen eines Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen enthaltenden Beschichtungsmaterials, insbesondere Paste, in Form mindestens einer Heizleiterschicht auf die Emaille und (b) Aushärten, insbesondere Brennen, des Beschichtungsmaterials. Dadurch werden die gleichen Vorteile erzielt wie für die Haushaltsgeräteheizung.

[0033] Es ist eine Ausgestaltung, dass vor Schritt (b) des Aushärtenlassens ein Schritt: Lokales Aufbringen mindestens eines Metall, insbesondere Edelmetall, enthaltenden Beschichtungsmaterials, insbesondere Paste, auf das Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen enthaltenden Beschichtungsmaterials, insbesondere Paste, durchgeführt wird. Dieser Schritt kann zumindest teilweise nach dem Schritt (a) zum Aufbringen des mindestens einen Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen enthaltenden Beschichtungsmaterials durchgeführt werden.

[0034] Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Aufbringen des Beschichtungsmaterials mittels eines Siebdruckverfahrens durchgeführt wird. Das Beschichtungsmaterial ist dazu vorteilhafterweise eine dedizierte Siebdruckpaste. Das Siebdruckverfahren ermöglicht eine präzise und preiswerte Aufbringung.

[0035] Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Ofenheizung eines Ofens wie oben beschrieben mit einer Ofenmuffel, welche an ihrer Innenseite zumindest teilweise mit Polytetrafluorethylen ausgekleidet ist, wobei die Ofenheizung im Dauerbetrieb auf nicht mehr als 350°C, insbesondere auf nicht mehr als 330°C, aufgeheizt wird.

[0036] Die Verfahren können beispielsweise weiter analog zu den Vorrichtungen ausgestaltet werden.

[0037] In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.1

zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine Haushaltsgeräteheizung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig.2

zeigt in einer Ansicht von oben eine Haushaltsgeräteheizung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig.3

zeigt ein Ablaufdiagramm zum Herstellen einer Haushaltsgeräteheizung; und

Fig.4

zeigt als Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät in Form eines Backofens.

[0038] Fig.1 zeigt eine Haushaltsgeräteheizung 1 einer ersten Ausführungsform, welche auf einen Träger 2 auf einem elektrisch isolierenden Trägermaterial 2 in Form von Emaille aufgebracht ist. Die Haushaltsgeräteheizung 1 weist eine im Wesentlichen mäanderförmig auf dem Trägermaterial 2 aufgebrachte, elektrisch leitfähige Heizleiterschicht in Form einer Heizleiterbahn 3 auf.

[0039] Die Heizleiterbahn 3 weist zwei voneinander beabstandete Enden auf, welche mittels eines jeweiligen elektrisch leitfähigen Kontaktelements in Form eines Kontaktfelds 4 abgeschlossen sind. Über die Kontaktfelder 4 kann eine elektrische Spannung an die Heizleiterbahn 3 angelegt werden, wodurch diese aufgrund ihres Ohmschen Widerstands definiert aufheizbar ist. Das elektrisch isolierende Trägermaterial 2 verhindert einen Kurzschluss.

[0040] Die Heizleiterbahn 3 ist hier als eine Paste in Schichtform auf den Träger 2 aufgebracht worden. Die Paste weist ein Basismaterial (Matrixmaterial) mit darin verteilten Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen auf. Eine Dicke der Paste und damit zumindest annähernd auch der Heizleiterbahn 3 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 500 Mikrometer, speziell nicht mehr als 100 Mikrometer, insbesondere nach einem Aushärten. Das Basismaterial kann insbesondere ein elektrisch isolierendes Basismaterial, speziell ein glasartiges Basismaterial sein. Das glasartige Basismaterial ist nach dem Aushärten besonders widerstandsfähig gegen chemische und mechanische Beanspruchung.

[0041] Die Kontaktfelder 4 können ebenfalls als eine Paste oder als ein Fluid aufgebracht worden sein, wodurch sie besonders gut mit der Heizleiterbahn 3 zusammen verarbeitbar sind. Die Kontaktfelder 4 weisen insbesondere Ag oder Ag/Pd auf.

[0042] Aufgrund des Vorhandenseins der Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen kann die Heizleiterbahn 3 eine vergleichsweise sehr hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Zur Erreichung des gewünschten Ohmschen Widerstands zur Erzeugung von Wärme kann folglich die Heizleiterbahn 3 besonderes klein (beispielsweise besonders dünn) ausgelegt sein. Dadurch verringert sich eine thermische Trägheit, und die Haushaltsgeräteheizung 1 kann auf eine Temperaturregelung besonders schnell ansprechen.

[0043] Fig.2 zeigt in einer Ansicht von oben eine Haushaltsgeräteheizung 13 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Haushaltsgeräteheizung 13 weist hier zwei längliche Leiterbahnen 14 als elektrische Kontaktelemente auf, zwischen welchen sich abschnittsweise eine flächige rechteckige Heizleiterschicht 15 als ein Heizelement befindet. Die Leiterbahnen 14 können beispielsweise Silber oder eine Silberlegierung aufweisen, als auch alternativ z.B. eine leitfähige Kohlenstoffmodifikation aufweisen. Die Heizleiterschicht 15 weist ähnlich wie die Heizleiterbahn 3 Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen auf, insbesondere in einer glasartigen Matrix.

[0044] Fig.3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Herstellen einer Haushaltsgeräteheizung, rein beispielhaft erläutert anhand der Haushaltsgeräteheizung 1 aus Fig.1.

[0045] In einem ersten Schritt S1 wird die Heizleiterbahn 3 (allg.: Heizleiterschicht) mittels einer Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen enthaltenden und dadurch elektrisch leitfähig eingestellten Siebdruckpaste mittels eines Siebdruckverfahrens auf den Träger 2 aufgedruckt.

[0046] In einem folgenden Schritt S2 werden die Kontaktfelder 4 ebenfalls mittels eines Siebdruckverfahrens als eine edelmetallhaltige, insbesondere silberhaltige, Paste aufgedruckt. Das Aufdrucken kann auf den Träger 2 und/oder auf die Heizleiterbahn 3 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktfelder 4 oder ein Teil davon vor dem Aufdrucken der Heizleiterbahn 3 aufgedruckt werden.

[0047] In einem folgenden Schritt S3 werden die Heizleiterbahn 3 und die Kontaktfelder 4 gemeinsam ausgehärtet. Das Aushärten kann beispielsweise bei geringen Temperaturen oder durch Brennen bei höheren Temperaturen durchgeführt werden.

[0048] Der erste Schritt S1 kann bei einer mehrlagigen Heizleiterbahn 3 ein mehrstufiges Aufdrucken umfassen, z.B. zunächst einer die Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphenteilchen enthaltenden Leitungslage oder Leitungsschicht, gefolgt von einem überdeckenden Aufbringen einer Schutzschicht oder Schutzlage.

[0049] Fig.4 zeigt in Schnittdarstellung von vorne auf eine vertikale Schnittebene ein Haushaltsgerät in Form eines Backofens 5, welcher ein Gehäuse zur Behandlung von Gargut in Form eines Backrohrs 6 oder Ofenmuffel aufweist. Das Backrohr stellt auch einen Träger für die hier rein beispielhaft eingezeichnete Haushaltsgeräteheizung 1 dar.

[0050] Das Backrohr 6 als der Träger weist einen Grundkörper 7 aus Metallblech auf, der an seiner Außenseite mit Emaille 8 als dem Trägermaterial und an seiner Innenseite mit Polytetrafluorethylen 9 beschichtet ist. Das Emaille 8 bildet somit die Außenseite des Backrohrs 6, während das Polytetrafluorethylen 9 die Innenseite bildet. An einer Unterseite 10 und an einer Oberseite 11 des Backrohrs 6 ist jeweils eine Haushaltsgeräteheizung 1 vorhanden. Die Haushaltsgeräteheizungen 1 bilden einen Unterhitzeheizkörper bzw. einen Oberhitzeheizkörper. Dabei liegen die Heizleiterbahnen 3 direkt auf der elektrisch isolierenden Emaille 8 auf. Da der Wärmeübertrag auf das Backrohr 6 sehr gut ist, sind die Wärmeverluste gering.

[0051] Die Heizleiterbahnen 3 werden bei nicht mehr als 330°C betrieben, gesteuert mittels einer Steuereinrichtung 12. Dies verhindert zusammen mit den geringen Temperaturinhomogenitäten eine Zersetzung des Polytetrafluorethylens 9. Ferner wird ein Einbrennen von Fremdpartikeln an dem Polytetrafluorethylen 9 verhindert.

[0052] Das Polytetrafluorethylen 9 weist Metallic-Flitter auf.

[0053] Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.

[0054] So kann die Form der Heizleiterschicht abweichend gestaltet sein, z.B. nicht bahn- oder bandförmig. Auch können die Heizleiterbahnen 3 anders als mäanderförmig verlegt sein, z.B. treppenförmig.

Ansprüche

1. Ofen (5) mit mindestens einer Haushaltsgeräteheizung (1; 13), wobei

- die Haushaltsgeräteheizung (1; 13) mindestens eine auf einem Trägermaterial eines Trägers (2; 16) aufgebrachte, elektrisch leitfähige Heizleiterschicht (3; 15) aufweist,

- der Träger (2; 16) eine einen Behandlungsraum des Haushaltsgeräts (5) begrenzende Ofenmuffel (6) ist und die mindestens eine Heizleiterschicht (3) an einer Außenseite (10, 11) der Ofenmuffel (6) angeordnet ist,

- ,

dadurch gekennzeichnet, dass

- ,

- die mindestens eine Heizleiterschicht (3; 15) Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen enthält,

- die Ofenmuffel (6) an der Außenseite (10, 11) mit Emaille beschichtet ist,

- die Heizleiterschicht (3; 15) auf die Emaille als dem Trägermaterial aufgebracht ist,

- die Ofenmuffel (6) an ihrer Innenseite (10, 11) mit Polytetrafluorethylen (9) ausgekleidet ist und

- der Ofen (5) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Heizleiterschicht (3; 15) bei einer maximalen Temperatur von nicht mehr als 350°C, insbesondere bei einer maximalen Temperatur von nicht mehr als 330°C, zu betreiben.

2. Ofen (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Heizleiterschicht an der Innenseite (10, 11) der Ofenmuffel (6) angeordnet ist.

3. Ofen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haushaltsgeräteheizung (1) an einer Unterseite (10) und/oder einer Oberseite (11) der Ofenmuffel (6) angeordnet ist.

4. Ofen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizleiterschicht (3; 15) Graphen enthält.

5. Ofen (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizleiterschicht (3; 15) ein glasartiges Basismaterial mit darin verteiltem Graphen aufweist.

6. Ofen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizleiterschicht (15) rechteckig ausgeformt ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten über deren gesamte Länge elektrisch kontaktiert ist.

7. Ofen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizleiterschicht (3) als mindestens eine Heizleiterbahn vorliegt, welche zumindest abschnittsweise mäanderförmig verläuft.

8. Verfahren zum Herstellen einer Haushaltsgeräteheizung (1; 13) eines Ofens (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens die folgenden Schritte:

- Aufbringen eines Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen enthaltenden Beschichtungsmaterials, insbesondere Paste, in Form mindestens einer Heizleiterschicht (3; 15) auf die Emaille (8)

- und

- Aushärten des Beschichtungsmaterials.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Aushärtens ein Schritt:

- Lokales Aufbringen mindestens eines Metall, insbesondere Edelmetall, enthaltenden Beschichtungsmaterials, insbesondere Paste, auf das Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen enthaltende Beschichtungsmaterial durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Beschichtungsmaterials mittels eines Siebdruckverfahrens durchgeführt wird.

Claims

1. Oven (5) having at least one household appliance heater (1; 13), wherein

- the household appliance heater (1; 13) has at least one electrically conductive heating conductor layer (3; 15) applied to a carrier material of a carrier (2; 16),

- the carrier (2; 16) is an oven muffle (6) delimiting a treatment compartment of the household appliance (5) and the at least one heating conductor layer (3) is arranged on an exterior (10, 11) of the oven muffle (6),
characterised in that

- the at least one heating conductor layer (3; 15) contains carbon nanotubes and/or graphene,

- the oven muffle (6) is coated with enamel on the exterior (10, 11),

- the heating conductor layer (3; 15) is applied to the enamel as the carrier material,

- the oven muffle (6) is lined with polytetrafluoroethylene (9) on its interior (10, 11),

- the oven (5) is designed to operate the at least one heating conductor layer (3; 15) at a maximum temperature of not more than 350°C, in particular at a maximum temperature of not more than 330°C.

2. Oven (5) according to claim 1, characterised in that additionally at least one heating conductor layer is arranged on the interior (10, 11) of the oven muffle (6).

3. Oven (5) according to one of the preceding claims, characterised in that the household appliance heater (1) is arranged on an underside (10) and/or an upper side (11) of the oven muffle (6).

4. Oven (5) according to one of the preceding claims, characterised in that the at least one heating conductor layer (3; 15) contains graphene.

5. Oven (5) according to claim 4, characterised in that the at least one heating conductor layer (3; 15) has a glass-like base material with graphene distributed therein.

6. Oven (5) according to one of the preceding claims, characterised in that the at least one heating conductor layer (15) is rectangular in shape and is electrically contacted on two opposing sides over their entire length.

7. Oven (5) according to one of the preceding claims, characterised in that the at least one heating conductor layer (3) is present as at least one heating conductor track which at least in part runs in a meandering manner.

8. Method for producing a household appliance heater (1; 13) of an oven (5) according to one of the preceding claims, comprising at least the following steps:

- application onto the enamel (8) of a coating material, in particular paste, containing carbon nanotubes and/or graphene, in the form of at least one heating conductor layer (3; 15),
and

- curing of the coating material.

9. Method according to claim 8, characterised in that before the step of curing the following step is performed:

- local application of at least one coating material, in particular paste, containing metal, in particular precious metal, onto the coating material containing carbon nanotubes and/or graphene.

10. Method according to one of claims 8 or 9, characterised in that the application of the coating material is carried out by means of a screen printing process.

Revendications

1. Four (5) comprenant au moins un chauffage (1 ; 13) d'appareil ménager, dans lequel

- le chauffage (1 ; 13) d'appareil ménager comprend au moins une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) électroconducteur appliquée sur une matière de support d'un support (2 ; 16),

- le support (2 ; 16) est un moufle de four (6) délimitant un espace de traitement de l'appareil ménager (5) et l'au moins une couche de conducteur chauffant (3) est disposée sur un côté extérieur (10, 11) du moufle de four (6).

caractérisé en ce que

- l'au moins une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) contient des nanotubes de carbone et/ou du graphène,

- le moufle de four (6) est recouvert d'émail sur le côté extérieur (10, 11),

- la couche de conducteur chauffant (3 ; 15) est appliquée sur l'émail en tant que matière de support,

- le moufle de four (6) est revêtu de polytétrafluoroéthylène (9) sur son côté intérieur (10, 11), et

- le four (5) est conçu pour faire fonctionner l'au moins une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) à une température maximale ne dépassant pas 350°C, notamment à une température maximale ne dépassant pas 330°C.

2. Four (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en outre au moins une couche de conducteur chauffant est disposée sur le côté intérieur (10, 11) du moufle de four (6).

3. Four (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chauffage (1) d'appareil ménager est disposé sur un côté inférieur (10) et/ou sur un côté supérieur (11) du moufle de four (6).

4. Four (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) contient du graphène.

5. Four (5) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'au moins une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) comprend une matière de base similaire au verre avec du graphène qui est réparti dedans.

6. Four (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une couche de conducteur chauffant (15) est formée de manière rectangulaire et est électriquement mise en contact sur toute sa longueur à deux côtés opposés.

7. Four (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une couche de conducteur chauffant (3) est présente en tant qu'au moins une bande de conducteur chauffant qui s'étend en forme de méandres au moins par sections.

8. Procédé de fabrication d'un chauffage (1 ; 13) d'appareil ménager d'un four (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant au moins les étapes suivantes :

- application d'une matière de revêtement contenant des nanotubes de carbone et/ou du graphène, notamment de la pâte, sous forme au moins d'une couche de conducteur chauffant (3 ; 15) sur l'émail (8),

- et

- durcissement de la matière de revêtement.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'avant l'étape de durcissement, une étape :

- application locale au moins d'une matière de revêtement contenant du métal, notamment un métal précieux, notamment de la pâte, sur la matière de revêtement contenant les nanotubes de carbone et/ou le graphène
est réalisée.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'application de la matière de revêtement est réalisée au moyen d'un procédé de sérigraphie.

Zeichnung