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Title:
RADIANT HEATER AND COOKTOP HAVING A RADIANT HEATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/213616
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a radiant heater for arranging under a cooktop panel of a cooktop, the radiant heater comprising a support, a heating element on said support, and a temperature detection device on the support, said temperature detection device being configured to detect a temperature at the underside of the cooktop panel. The temperature detection device has a thermocouple, which is arranged in an uppermost region of the temperature detection device and which lies against the underside of the cooktop panel, and an electrically insulating holder for the thermocouple. Also provided is a spring device which pushes the thermocouple resiliently away from the support, and beyond the support towards the cooktop panel, in a direction perpendicular to the surface of the support.

Inventors:
RICKERT JOCHEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/060819
Publication Date:
November 09, 2023
Filing Date:
April 25, 2023
Export Citation:
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Assignee:
EGO ELEKTRO GERAETEBAU GMBH (DE)
International Classes:
F24C7/06; F24C7/08; F24C15/10; H05B3/68
Domestic Patent References:
WO2016139703A12016-09-09
Foreign References:
EP0789503A21997-08-13
DE212018000246U12020-02-20
US9132302B22015-09-15
DE102013216258A12015-02-19
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld zur Anordnung unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds, wobei der Strahlungsheizkörper aufweist: einen Träger mit einem den Träger umgebenden Rand, ein Heizelement auf dem Träger, eine Temperaturerfassungseinrichtung an dem Träger, die zur Erfassung einer Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung aufweist: ein Thermoelement, das an einem obersten Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung angeordnet ist und/oder an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt, einen Halter für das Thermoelement, wobei der Halter elektrisch isolierend ausgebildet ist, eine Federeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Thermoelement in Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers federnd weg vom Träger und über den Träger hin zur Kochfeldplatte zu drücken. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung, insbesondere der Halter für das Thermoelement, am obersten Bereich verjüngt ausgebildet ist, insbesondere konisch verjüngt. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement über den Halter nach oben übersteht, insbesondere mit einem Überstand von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise bis zu maximal 2 mm. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oben auf dem Thermoelement ein Wärmeverteilelement angeordnet ist, wobei das Wärmeverteilelement eine Fläche aufweist, die größer ist als diejenige des Thermoelements, wobei vorzugsweise die Fläche des Wärmeverteilelements an ihrer Oberseite plan ist und/oder parallel zur Fläche des Trägers verläuft, wobei insbesondere das Wärmeverteilelement aus Metall besteht und vorzugsweise auf dem Thermoelement festgeschweißt ist. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Wärmeverteilelements zwischen 2 mm2 und 200 mm2 beträgt, vorzugsweise zwischen 8 mm2 und 100 mm2 beträgt. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter einen Haltekörper aufweist, an dem das Thermoelement direkt befestigt ist, vorzugsweise mittels Anschlüssen des Thermoelements, wobei der Haltekörper aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, Vermiculite, Verdomit. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter in einer den Halter umgebenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist und der Halter und die Aufnahmeeinrichtung derart ausgebildet sind, dass die Aufnahmeeinrichtung fest an dem Träger angeordnet ist, insbesondere in den Träger eingreift, wobei der Halter in der Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers in der Aufnahmeeinrichtung gegen die Federeinrichtung bewegbar ist, wobei vorzugsweise die Federeinrichtung innerhalb der Aufnahmeeinrichtung und unterhalb des Halters angeordnet ist, wobei insbesondere die Federeinrichtung eine Druckfeder ist. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, Vermiculite, Verdomit, und/oder dass die Aufnahmeeinrichtung eine längliche Hülse ist mit einem Innenquerschnitt, der dem Außenquerschnitt des Halters entspricht und gegenüber diesem Außenquerschnitt zwischen 2% und 20% vergrößert ist. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsheizkörper eine Aufnahmeschale für den Träger aufweist, auf der der Träger im Wesentlichen flächig auffliegt, wobei die Aufnahmeschale im Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung eine Bohrung aufweist und der Träger einen größeren Durchbruch aufweist, wobei der Durchbruch diese Bohrung überdeckt. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 9 und nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung eine Längsöffnung mit dem Innenquerschnitt aufweist, wobei die Aufnahmeeinrichtung in den Durchbruch passgenau eingesetzt ist und die Bohrung in der Aufnahmeschale unterhalb der Längsöffnung der Aufnahmeeinrichtung sitzt, wobei vorzugsweise die Federeinrichtung nach Anspruch 7 an einem innerhalb der Längsöffnung verlaufenden Rand der Bohrung der Aufnahmeschale abgestützt ist. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter zwei Längsbohrungen nebeneinander aufweist, wobei die zwei Anschlüsse des Thermoelements jeweils getrennt voneinander in den Längsbohrungen durch den Halter verlaufen und an dessen unterem Ende austreten, wobei sie vorzugsweise durch die Aufnahmeeinrichtung und die Bohrung in der Aufnahmeschale nach unten herausgeführt sind, wobei insbesondere die Längsbohrungen des Halters bis an den obersten Bereich des Halters gehen, wobei die Längsbohrungen vorzugsweise punktsymmetrisch zu einer Längsmittelachse des Halters angeordnet und ausgebildet sind. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter mit der Federeinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Thermoelement, vorzugsweise mit einem Wärmeverteilelement nach einem der Ansprüche 4 oder 5, im unbelasteten Zustand der Feder zwischen 1 mm und 4 mm über den höchsten Punkt des sonstigen Strahlungsheizkörpers oder des Trägers, vorzugsweise auch des Randes, der den Träger umgibt, nach oben übersteht. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Transportsicherung für die Temperaturerfassungseinrichtung bzw. das Thermoelement, um das Thermoelement in der Aufnahmehülse nach unten zu halten oder zu drücken, vorzugsweise damit das Thermoelement und die Transportsicherung nicht über den umgebenden Rand des Strahlungsheizkörpers nach oben überstehen. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsheizkörper keinen Stabregler bzw. keine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung aufweist und/oder dass der Strahlungsheizkörper eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung bzw. ein einziges Thermoelement aufweist. Kochfeld mit einer Kochfeldplatte und mit mindestens einem darunter angeordneten Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Thermoelement an eine Unterseite der Kochfeldplatte angedrückt ist.
Description:
Strahlunqsheizkörper und Kochfeld mit einem Strahlunqsheizkörper

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld, der dazu ausgebildet ist, alleine oder mit mehreren weiteren ähnlichen oder auch anderen Strahlungsheizkörpern unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds angeordnet zu werden. Die grundsätzliche Anordnung eines solchen Strahlungsheizkörpers unter einer Kochfeldplatte eines Kochfelds ist dem Fachmann bekannt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte, unter der mindestens ein solcher Strahlungsheizkörper angeordnet ist.

Es ist bekannt aus der DE 10 2013 216 258 A1, eine Temperatur an einer Unterseite der Kochfeldplatte mittels eines Temperatursensors zu erfassen und auszuwerten, der als Thermoelement ausgebildet ist. Damit soll eine zu hohe Temperatur an der Kochfeldplatte vermieden werden können. Des Weiteren sollen möglicherweise temperaturgeregelte Vorgänge bzw. Kochprogramme durchgeführt werden können.

Schließlich haben derartige Temperatursensoren häufig auch noch die Aufgabe, zu hohe Temperaturen oben auf der Kochfeldplatte zu vermeiden, was dem Schutz vor einem Brand dienen soll. Insbesondere könnte sich durch zu hohe Temperaturen Öl auf der Kochfeldplatte oder in einem Kochgefäß entzünden, was einen eigenständigen Sicherheitstest darstellt.

AUFGABE UND LÖSUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahlungsheizkörper und ein damit versehenes Kochfeld zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Herstellung bzw. Montage zu vereinfachen und einen Betrieb des Strahlungsheizkörpers zu verbessern und sicherer zu machen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Strahlungsheizkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für den Strahlungsheizkörper oder nur für das Kochfeld beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für einen Strahlungsheizkörper als auch für ein Kochfeld selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Der Strahlungsheizkörper ist dazu ausgebildet, in ein Kochfeld eingebaut zu werden, und zwar unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds angeordnet zu werden. Der Strahlungsheizkörper weist dabei einen Träger mit einem den Träger umgebenden Rand auf sowie mindestens ein Heizelement auf diesem Träger. Das Heizelement kann mit einem flächigen Verlauf auf dem Träger ausgebildet sein, alternativ kann es auch aus dünnen Stäben, Rippen odgl. bestehen. An dem Träger ist eine Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen, die zur Erfassung einer Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte ausgebildet ist, wobei sie eine Temperatur direkt an der Unterseite erfassen soll, also vorteilhaft der Unterseite selbst und somit eigentlich auch eines darüber aufgestellten Topfes.

Erfindungsgemäß weist die Temperaturerfassungseinrichtung ein Thermoelement auf, das an einem obersten Bereich oder am obersten Punkt der Temperaturerfassungseinrichtung angeordnet ist und/oder das an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt. Möglicherweise kann das Thermoelement selbst den obersten Bereich oder obersten Punkt der Temperaturerfassungseinrichtung bilden. Das Thermoelement bildet also den Temperatursensor der Temperaturerfassungseinrichtung. Diese weist auch noch einen Halter für das Thermoelement auf, der elektrisch isolierend ausgebildet ist, vorteilhaft aus entsprechend elektrisch isolierendem Material. Des Weiteren ist noch eine Federeinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Thermoelement, möglicherweise auch noch den genannten Halter, in Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers federnd weg vom Träger und über den Träger hinaus zur Kochfeldplatte zu drücken. Dabei können die Temperaturerfassungseinrichtung und/oder das Thermoelement direkt an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegen.

Durch die Ausbildung der Temperaturerfassungseinrichtung mit einem Thermoelement als Temperatursensor wird eine sehr robuste Temperaturerfassungseinrichtung geschaffen, die hohen Temperaturen bis zu 700°C oder 800°C oder sogar bis zu 1.000°C standhält. Ein Thermoelement ist auch mechanisch recht robust bzw. unempfindlich. So übersteht es auch ein Andrücken an die Unterseite der Kochfeldplatte ohne Beschädigung oder Beeinträchtigung. Die vom Thermoelement erzeugte Thermospannung kann auch mit bekannten Schaltungen ausgewertet werden, was keinen besonders großen Aufwand darstellt.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Temperaturerfassungseinrichtung, insbesondere der Halter für das Thermoelement, an seinem obersten Bereich verjüngt ausgebildet sein. Dann kann ein kleinerer Bereich an die Unterseite der Kochfeldplatte angelegt werden. Außerdem kann dann möglicherweise auch noch Hitze oder Wärmestrahlung von der Seite an das Thermoelement gelangen. Der Halter kann möglicherweise konisch oder an mehreren Seiten, insbesondere gegenüberliegenden Seiten, beispielsweise an vier Seiten, verjüngt sein. Vorteilhaft kann das Thermoelement über den Halter nach oben überstehen, insbesondere mit einem Überstand von mindestens 0,1 mm. Vorzugsweise kann ein Überstand bis zu maximal 2 mm oder 3 mm betragen. Dadurch wird erreicht, dass das Thermoelement nicht nur am höchsten Bereich des Halters angeordnet ist, sondern den höchsten Punkt des Halters und somit auch der Temperaturerfassungseinrichtung bildet. Dadurch ist ein Anliegen an der Unterseite der Kochfeldplatte sichergestellt, somit auch ein guter thermischer Kontakt für eine Temperaturerfassung in genau gewünschtem Maß.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann oben auf dem Thermoelement ein Wärmeverteilelement angeordnet sein, das sozusagen eine über eine Fläche gemittelte Temperatur, die bevorzugt größer ist als diejenige des Thermoelements selbst, an das Thermoelement gibt. Dies macht eine Temperaturerfassung genauer, insbesondere weniger anfällig gegen Abweichungen vom realen Wert an der Unterseite aufgrund von Unebenheiten, Noppen odgl.. Vorzugsweise verläuft dabei die Fläche des Wärmeverteilelements an ihrer Oberseite plan und/oder parallel zur Fläche des Trägers bzw. zur Unterseite der Kochfeldplatte. Ein solches Wärmeverteilelement kann auch noch die vorteilhafte Funktion haben, die Kochfeldplatte vor punktueller Belastung bei Schlägen odgl. durch das an der Unterseite anliegende Thermoelement zu schützen. Aus einer solchen punktuellen Belastung wird dann eine flächig verteilte Belastung, zumindest auf die Fläche des Wärmeverteilelements verteilt.

Bevorzugt besteht das Wärmeverteilelement aus Metall, insbesondere aus Stahl und/oder aus Nickel, wobei besonders bevorzugt das Wärmeverteilelement auf dem Thermoelement festgeschweißt sein kann. So ist sichergestellt, dass es in gutem thermischem Kontakt mit dem Thermoelement steht, der auch dauerhaft ist. Des Weiteren ist es möglich, dass ein solches Wärmeverteilelement nicht nur irgendwie zusätzlich an dem Thermoelement angeordnet ist, sondern sogar funktionaler Bestandteil dessen ist. So können die beiden Anschlussenden, die durch Verschweißung miteinander das Thermoelement bilden, nicht direkt miteinander verschweißt sein, sondern in Abstand mit dem metallischen Wärmeverteilelement. Dieser Abstand kann beispielsweise 1 mm bis 3 mm Abstand betragen. Die Materialien, insbesondere auch des Wärmeverteilelements, sind dann derart zu bemessen, dass sich die Thermospannung und somit das Thermoelement an dem Wärmeverteilelement bilden. Dessen Fläche ist dann natürlich größer als diejenige des reinen Thermoelements, das kann ja aber zusätzlich von Vorteil sein wie zuvor beschrieben worden ist.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Fläche eines solchen Wärmeverteilelements zwischen 2 mm 2 und 200 mm 2 betragen, vorzugsweise zwischen 8 mm 2 und 50 mm 2 oder 100 mm 2 betragen. Diese Fläche kann im Bereich der Querschnittsfläche der Temperaturerfassungsein- richtung liegen. Sie ermöglicht eine gute Wärmeanbindung für das Thermoelement. Ein Durchmesser oder eine Breite des Wärmeverteilelements können vorteilhaft 4 mm bis 8 mm betragen.

Bevorzugt weist der Halter einen Haltekörper auf, der den wesentlichen Teil des Halters bilden kann. An diesem Haltekörper kann das Thermoelement direkt befestigt sein, vorzugsweise mittels Anschlüssen des Thermoelements. Dann werden keine weiteren Befestigungsmittel benötigt. Da derartige Anschlüsse in der Regel stabile Drähte sind, kann mit ihnen eine sichere und dauerhafte Befestigung des Thermoelements am Halter bzw. Haltekörper. Der Haltekörper kann vorteilhaft aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ein: Keramik, beispielsweise Steatit, Vermiculite, Verdomit.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Halter in einer den Halter umgebenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet, so dass damit das Thermoelement genau wie vorgegeben angeordnet werden kann. Der Halter und die Aufnahmeeinrichtung können derart ausgebildet sein, dass die Aufnahmeeinrichtung fest an dem Träger angeordnet ist, insbesondere kann sie in den Träger eingreifen. Bevorzugt ist der Halter in der Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers in der Aufnahmeeinrichtung gegen die Federeinrichtung bewegbar. So können Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden, damit sichergestellt ist, dass das Thermoelement an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt. Durch eine Federkraft zum Andrücken erfolgt dies zuverlässig.

Die Federeinrichtung kann vorteilhaft innerhalb der Aufnahmeeinrichtung und unterhalb des Halters angeordnet sein, wodurch sie beispielsweise geführt und vor zu hoher Temperatur geschützt ist. Besonders vorteilhaft kann die Federeinrichtung eine Druckfeder sein, vorzugsweise eine Schraubenfeder sein. Zur vorgenannten Temperaturbeständigkeit, damit sie also auf Dauer nicht ihre Federeigenschaften verliert, kann die Feder bevorzugt aus Metall sein, insbesondere aus einem Federstahl, der bis zu 300°C oder bis zu 600°C formbeständig ist bzw. dauerhaft seine Form bei diesen Temperaturen behält.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahmeeinrichtung eine längliche Hülse mit einem Innenquerschnitt sein, der dem Außenquerschnitt des Halters entspricht. Allerdings kann sie gegenüber diesem Außenquerschnitt zwischen 2% und 20% vergrößert sein, so dass die Hülse gut in der Aufnahmeeinrichtung längsbewegbar ist. Die beiden Querschnitte können entweder kreisrund sein, so dass die Anordnung egal bzw. verdrehbar ist. Oder sie weichen von einer kreisrunden Form ab, so dass sich der Halter nicht in der Hülse verdrehen kann. Bevorzugt kann die Aufnahmeeinrichtung aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, beispielsweise Steatit, Vermiculite, Verdomit. Sie kann also ausgebildet sein wie der Halter.

Der Strahlungsheizkörper weist bevorzugt eine Aufnahmeschale für den Träger auf, auf der der Träger im Wesentlichen flächig auffliegt, vorzugsweise eine Blechschale. Dabei weist die Aufnahmeschale im Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung eine Bohrung auf, und der Träger wiederum weist einen größeren Durchbruch auf, der diese Bohrung überdeckt. In diesen Durchbruch kann die Aufnahmeeinrichtung eingesteckt sein.

Die Aufnahmeeinrichtung weist eine Längsöffnung mit dem Innenquerschnitt auf, wobei die Aufnahmeeinrichtung in den Durchbruch passgenau eingesetzt ist und die Bohrung in der Aufnahmeschale unterhalb der Längsöffnung der Aufnahmeeinrichtung sitzt. Die vorgenannte Federeinrichtung kann sich an einem innerhalb der Längsöffnung verlaufenden Rand der Bohrung der Aufnahmeschale abstützen, so dass kein separates Halteteil odgl. notwendig ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Halter zwei Längsbohrungen nebeneinander aufweisen, die voneinander getrennt sein können. Dabei können die zwei Anschlüsse des Thermoelements jeweils getrennt voneinander in den Längsbohrungen durch den Halter verlaufen und an dessen unterem Ende austreten, wobei sie vorzugsweise durch die Aufnahmeeinrichtung und die Bohrung in der Aufnahmeschale nach unten herausgeführt werden können. Die Längsbohrungen des Halters können bis an den obersten Bereich des Halters gehen, wobei sie vorzugsweise punktsymmetrisch zu einer Längsmittelachse des Halters angeordnet und ausgebildet sein können.

Vorteilhaft kann der Halter mit der Federeinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Thermoelement, vorzugsweise mit einem vorgenannten Wärmeverteilelement, im unbelasteten Zustand der Feder zwischen 1 mm und 10 mm, vorteilhaft zwischen 1 ,5 mm und 4 mm, über den höchsten Punkt des sonstigen Strahlungsheizkörpers oder des Trägers, vorzugsweise auch eines Randes, der den Träger umgibt oder der auf dessen Randbereich aufgesetzt ist, nach oben übersteht.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strahlungsheizkörper keinen sogenannten Stabregler bzw. keine allgemeine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung aufweist. Dies vereinfacht die Ausgestaltung, da sozusagen nur eine einzige Art von Temperaturerfassungseinrichtung, nämlich mit Thermoelement, vorgesehen ist. Des Weiteren kann so eine Sicherheitsprüfung für ein Kochfeld, nämlich die sogenannte Fall- Prüfung, einfacher bestanden werden, da eine Gefahr der Beschädigung der Kochfeldplatte durch diese thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung wegfällt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strahlungsheizkörper nur eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung bzw. nur ein einziges Thermoelement aufweist. Dies vereinfacht Aufbau, Montage und Temperaturbestimmung. Dies kann auch unabhängig davon sein, wie viele ggf. unabhängig voneinander betreibbare Heizelemente oder Heizzonen der Strahlungsheizkörper aufweist.

Das erfindungsgemäße Kochfeld weist eine Kochfeldplatte und mindestens einen darunter angeordneten Strahlungsheizkörper auf, wie er vorstehend beschrieben worden ist. Dabei ist das Thermoelement an eine Unterseite der Kochfeldplatte angedrückt, insbesondere federnd angedrückt.

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 und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit einer Kochfeldplatte und einem darunter angeordnetem erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit Temperaturerfassungseinrichtung,

Fig. 2 eine verkleinerte Schrägansicht auf den Strahlungsheizkörper aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Vergrößerung nur der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Schrägansicht auf die Temperaturerfassungseinrichtung entsprechend Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1 durch einen weiteren erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit einer abgewandelten Temperaturerfassungseinrichtung im nach oben gedrückten Zustand eines Halters,

Fig. 6 eine Vergrößerung nur der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 5, Fig. 7 eine Schrägansicht ähnlich Fig. 4 der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 5 und

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit zwei nicht konzentrisch angeordneten Heizzonen und einer am Rand angeordneten Temperaturerfassungseinrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In der Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Kochfelds 11 dargestellt. Dieses Kochfeld 11 weist eine Kochfeldplatte 12 auf, vorteilhaft bestehend aus üblicher Glaskeramik, die eine Unterseite 13 aufweist. Hier nicht dargestellt, in der Praxis aber häufig anzutreffen, weist die Unterseite 13 eine genoppte Struktur auf mit Noppen, die eine Höhe zwischen 0,01 mm und 0,3 mm aufweisen sowie einen Abstand zueinander zwischen 2 mm und 7 mm. An der Kochfeldplatte 12 ist eine Kochstelle 15 durch einen darunter angeordneten erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper 17 gebildet, der bezüglich seines grundsätzlichen Aufbaus dem Stand der Technik entspricht. Der Strahlungsheizkörper 17 weist nämlich eine aus Blech bestehende Aufnahmeschale 19 auf, die einen hochgezogenen Rand 20 aufweist. In der Mitte befindet sich eine zentrale kleine Bohrung 21 mit einem Durchmesser zwischen 2 mm und 8 mm.

In die Aufnahmeschale 19 ist ein Träger 23 eingelegt, der vorteilhaft aus üblichem Material besteht und im Wesentlichen tellerartig ausgebildet ist. Der Träger 23 weist eine Oberseite 24 auf, auf der Heizelemente 31 mit bekannter Ausbildung verlaufen. Das entsprechende Verlegemuster für die Heizelemente 31 kann aus Fig. 2 ersehen werden. Der Träger 23 weist einen äußeren Rand 27 auf. Innerhalb dieses Rands 27 weist der Träger 23 einen bekannten breiten Absatz auf, auf den ein ringartiger Randkörper 29 aufgesetzt ist. Dieser steht nach oben leicht über den Rand 20 der Aufnahmeschale 19 über. Der Strahlungsheizkörper 17 liegt mit der Oberseite dieses Randkörpers 29 an der Unterseite 13 der Kochfeldplatte 12 an. Auf nicht dargestellte Art und Weise, die der Fachmann aus dem Stand der Technik kennt, wird der Strahlungsheizkörper 17 mittels dieses Randkörpers 29 mit einer gewissen Kraft gegen die Unterseite 13 gedrückt und liegt an dieser an.

Während übliche Strahlungsheizkörper häufig sogenannte Stabregler als Temperaturerfassungseinrichtungen aufweisen, möglicherweise auch alternativ ausgebildete Temperatursensoren, weist der erfindungsgemäße Strahlungsheizkörper 17 eine erfindungsgemäße Temperaturerfassungseinrichtung 33 auf. Sie ist in der Mitte angeordnet, insbesondere über der mittigen Bohrung 21. Die Temperaturerfassungseinrichtung 33 weist als Temperatursensor ein Thermo- element 35 auf, wie es grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein solches Thermoelement lässt sich aus bekannten Thermoelementen leicht finden. Es muss so ausgelegt sein, dass es hohe Temperaturen übersteht, möglicherweise auch dauerhaft, insbesondere Temperaturen über 500°C bis zu 600°C oder sogar bis zu 700°C. Das Thermoelement ist auf an sich bekannte Art und Weise als Schweißpunkt bzw. Verschweißung zweier Anschlüsse 36a und 36b in Form von Drähten ausgebildet, die aus entsprechend unterschiedlichen Materialien bestehen. Somit ist wichtig, dass das Thermoelement 35 im höchsten Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung 33 angeordnet ist, vorteilhaft sogar diesen höchsten Bereich selbst bildet. Es ist an einem Halter 40 angeordnet, der aus Keramik bestehen kann, vorteilhaft aus Steatit. Der Halter 40 weist im obersten Bereich ein verjüngtes bzw. angespitztes Ende 41 auf. Aus der Fig. 4 ist dessen Ausgestaltung erkennbar mit vier um jeweils 90° versetzten Schrägflächen. Durch den Halter 40 verlaufen zwei Längsbohrungen 43a und 43b, wobei jeweils ein Anschluss 36a und 36b durch eine dieser Längsbohrungen 43a und 43b geführt ist. Die Anschlüsse 36a und 36b können direkt darunter verdrillt sein zur Befestigung. Unten gehen die Anschlüsse 36a und 36b in eine herauslaufende Anschlussleitung 37 über. Damit kann das Thermoelement 35 an eine Auswertung elektrisch angeschlossen werden. Eine solche Auswertung entspricht vorteilhaft dem, was aus dem Stand der Technik bekannt ist. Entweder kann sie an eine Kochfeldsteuerung mit Mikrocontroller geführt sein, welche die Temperatursignale als erfasste Temperatur verwertet und zur Leistungsvorgabe für den Strahlungsheizkörper 17 verwendet. Alternativ kann eine Leistungsvorgabe für den Strahlungsheizkörper 17 mittels eines sogenannten Energiereglers erzeugt werden, also eines thermoelektromechanischen Systems. Hier ist vorteilhaft vorstellbar, ein Aufsatzgerät zu realisieren, welches an dem Energieregler angebracht wird und diesen zusätzlich steuert, insbesondere eine Leistungsvorgabe reduziert oder auf Null setzt, wenn das Thermoelement 35 eine als zu hoch vorgegebene Temperatur erfasst.

Der Halter 40 weist zylindrischen Querschnitt und somit auch zylindrische Außenform auf, insbesondere eine kreisrunde Außenform. Dies kann möglicherweise auch aus der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 3 zusammen mit der Schrägdarstellung der Fig. 4 ersehen werden. Des Weiteren ist zu sehen, dass der Halter 40 in einer Aufnahmehülse 45 angeordnet ist, und zwar in einer dort vorgesehenen Innenbohrung 46 derart, dass er längsbeweglich ist. Die beiden Querschnitte entsprechen einander, die Innenbohrung 46 ist etwa 5% größer als ein Außenquerschnitt des Halters 40. Die Aufnahmehülse 45 besteht vorteilhaft entweder auch aus Keramik wie beispielsweise Steatit, also entsprechend dem Halter 40. Alternativ kann sie aus einem vorgenannten Material wie beispielsweise Vermiculite bestehen. Die Innenbohrung 46 ist durchgehend mit gleichem Querschnitt versehen. Die Aufnahmehülse 45 ist in einen Durchbruch 26 im Träger 23 eingesetzt, und zwar derart fest, dass sie nicht zusätzlich fixiert werden muss und auch nicht verkippen kann odgl.. Dieser Durchbruch 26 liegt genau mittig bzw. zentrisch über der Bohrung 21 in der Aufnahmeschale 19. Somit kann die Anschlussleitung 37 des Thermoelements 35 durch die Bohrung 21 hindurch aus der Aufnahmeschale 19 herausgeführt werden.

Bevor der Halter 40 mit dem Thermoelement 35 als vorgefertigte Baueinheit in die Innenbohrung 46 der Aufnahmehülse 45 eingesetzt wird, wird eine Schraubenfeder 48 eingesetzt. Diese Schraubenfeder 48 weist einen Außendurchmesser auf, der nur geringfügig, insbesondere 2% bis 15%, unter dem Querschnitt der Innenbohrung 46 liegt. So wird die Schraubenfeder 48 zuverlässig in der Innenbohrung 46 geführt. Gleichzeitig ist ihr Durchmesser größer als derjenige der Bohrung 21 , so dass die Schraubenfeder 48 nach unten auf dem die Bohrung 21 umgebenden Randbereich des Bodens der Aufnahmeschale 19 aufliegt bzw. abgestützt ist. Auf die Schraubenfeder 48 wiederum ist der Halter 40 gesetzt und stützt sich mit seiner Unterseite an der Schraubenfeder 48 ab. Dadurch wird die federnde Lagerung des Halters 40 an der Temperaturerfassungseinrichtung 33 bzw. in der Aufnahmehülse 45 erreicht. Diese federnde Lagerung ist wichtig, damit bei Bauteiltoleranzen des Aufbaus des Strahlungsheizkörpers 17 sowie dessen Anordnung unterhalb der Kochfeldplatte 12 stets ein sicheres, zuverlässiges und dauerhaftes Anliegen des Thermoelements 35 an der Unterseite 13 gewährleistet ist. Des Weiteren ist dies für die aus dem Stand der Technik bekannte Fallprüfung für das Kochfeld 11 vorteilhaft bzw. notwendig.

Die Schraubenfeder 48 kann zwar grundsätzlich aus beliebigem Material ausgebildet sein, sie könnte auch als Blattfeder oder mit beliebiger anderer Konstruktion ausgebildet sein, sie muss eben den Halter 40 mit dem Thermoelement 35 an seiner Spitze nach oben drücken können. Aufgrund der selbst innerhalb der Aufnahmehülse 45 herrschenden sehr hohen Temperaturen, vor allem im Dauerbetrieb des Strahlungsheizkörpers 17 bzw. der Heizelemente 31, ist eine hohe Temperaturbeständigkeit aber notwendig. Diese Temperaturen können auf Dauer mehrere 100°C erreichen, beispielsweise 400°C bis 600°C. Somit ist es wichtig, dass die verwendete Feder auch auf Dauer ihre Federeigenschaften und/oder ihre Form nicht verliert. Dafür bieten sich hochwertige Federstähle an.

Das Thermoelement ist vorteilhaft vom Typ J oder Typ K. Es weist einen Durchmesser zwischen 0,25 und 0,3 mm auf, kann aber auch kleiner oder größer sein.

Die Temperaturerfassungseinrichtung 33 muss auch nicht zwingend in der Mitte des Strahlungsheizkörpers 17 angeordnet sein, sie kann auch näher zum Rand 27 hin angeordnet sein. Hier eignet sich beispielsweise ein streifenartiger Freibereich 32 im Verlauf der Heizelemente 31, der aus Fig. 2 gut ersichtlich ist. Eine Anordnung der Temperaturerfassungseinrichtung 33 weiter zum Rand 27 hin könnte den allgemeinen Vorteil aufweisen, dass in diesem Randbereich ein auf die Kochstelle 15 aufgestellter Topf mit größerer Wahrscheinlichkeit aufliegt und somit mehr Wärme von der Kochfeldplatte 12 aufnimmt. Dies wiederum kann zu geringeren Temperaturen an der Unterseite 13 der Kochfeldplatte 12 führen, so dass die Kochfeldplatte 12 thermisch weniger belastet wird.

Der Strahlungsheizkörper 17 ist erkennbar ein sogenannter Einkreis-Strahlungsheizkörper. Für diesen einzigen Heizkreis ist die einzige Temperaturerfassungseinrichtung 33 vorgesehen, die dann vorteilhaft platziert werden muss. Ist der Strahlungsheizkörper als Zweikreis-Strahlungsheizkörper ausgeführt, weist er also mehrere unabhängig voneinander betreibbare Heizkreise auf, so kann zwar pro eigenständig betreibbarem Heizkreis eine eigene separate Temperaturerfassungseinrichtung 33 vorgesehen sein, vorteilhaft aber insgesamt nur eine einzige. Dies wird nachfolgend noch in der Fig. 8 dargestellt und entsprechend beschrieben.

Aus der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 3 ist zu erkennen, dass zwar einerseits die Gefahr besteht, dass der Halter 40 samt Thermoelement 35 nach oben aus der Aufnahmehülse 45 herausrutscht. Dies kann aber entweder durch eine formschlüssige Ausgestaltung verhindert werden. Alternativ kann es dadurch verhindert werden, dass die Anschlussleitung 37 nicht so weit nachgeben kann, dass das Herausrutschen möglich ist. Des Weiteren ist im montierten Zustand des Strahlungsheizkörpers 17, also in einem Kochfeld 11, diese Gefahr nicht mehr gegeben. Sie muss also nur während Herstellung, Transport und Montage berücksichtigt werden. In allgemeiner vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann eine T ransportsicherung für die T empe- raturerfassungseinrichtung 33 bzw. das Thermoelement 35 vorgesehen sein. Diese soll zum Schutz derselben dienen sowie dazu, das Thermoelement 33 in der Aufnahmehülse 45 nach unten zu drücken. Somit sollten Thermoelement 35 und Transportsicherung nicht über den umlaufenden Randkörper 29 des Strahlungsheizkörpers 17 nach oben überstehen, um Schäden während Transport und Montage zu verhindern. Eine solche Transportsicherung kann allgemein gebildet sein durch eine fest bzw. klemmend auf der Aufnahmehülse 45 sitzende Kappe, vorteilhaft aus Kunststoff. Alternativ könnte ein Bajonettverschluss zwischen Halter 40 und Aufnahmehülse 45 vorgesehen sein, der sich durch eine Drehbewegung um einen bestimmten Drehwinkel verriegeln und auch wieder lösen lässt.

Das Thermoelement 35 wird dadurch am Halter 40 festgehalten, insbesondere genau in der vorgegebenen Position am angespitzten Ende 41, dass die beiden separat durch die Längs- bohrungen 43a und 43b geführten Anschlüsse 36a und 36b vorteilhaft unterhalb des Halters 40 miteinander verdreht sind, insbesondere direkt unterhalb des Halters 40. So ist eine Lagesicherung für das Thermoelement 35 gegeben, die auch sehr wichtig ist.

In der Fig. 5 ist eine Abwandlung eines erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörpers 117 dargestellt. Eine Kochfeldplatte ist hier nicht dargestellt, dafür ist ein Halter 140 einer Temperaturerfassungseinrichtung 133 aufgrund der Federkraft einer Schraubenfeder 148 weiter aus der Aufnahmehülse 145 herausgedrückt. Im Vergleich zur Höhe des umlaufenden Randkörpers 29, der entsprechend Fig. 1 das Niveau der Unterseite der Kochfeldplatte bedeutet, ist zu erkennen, dass ein solcher Überstand wenige Millimeter betragen kann, beispielsweise 1 mm bis 4 mm.

Der Strahlungsheizkörper 117 weist der Fig. 1 entsprechend eine Aufnahmeschale 119 samt Rand 120 und mittiger Bohrung 121 auf. In diese Aufnahmeschale 119 ist ein identischer Träger 123 mit einer Oberseite 124 eingelegt, auf der Heizelemente 131 verlaufen. Die genannte Aufnahmehülse 145 ist in einen mittigen Durchbruch 126 eingesetzt und befestigt, der genau über der Bohrung 121 liegt. Halter 140 und Aufnahmehülse 145 bestehen aus demselben Material wie vorbeschrieben. Allerdings ist der Halter 140 an seinem obersten Bereich erkennbar anders ausgebildet, er weist nämlich kein angespitztes Ende auf. Auch das Thermoelement ist hier anders ausgebildet, es trägt nämlich eine darauf aufgeschweißte Wärmeverteilscheibe 42 aus Stahl oder Nickel. Diese verläuft parallel zur Fläche der Oberseite des Strahlungsheizkörpers 117 bzw. zur Fläche einer Unterseite einer Kochfeldplatte nach Montage in ein entsprechendes Kochfeld. Die Wärmeverteilscheibe 42 kann aus entsprechend temperaturbeständigem Metall bestehen, ihr Durchmesser kann 5 mm bis 6 mm betragen, die Dicke kann zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegen. Diese Wärmeverteilscheibe 42 weist den Vorteil auf, dass sie so groß ist, dass sie an der Unterseite nur der eingangs genannten Noppen der Unterseite einer Kochfeldplatte aufliegt, also stets aufliegt. Somit sind stets dieselben Übertragungsverhältnisse für eine Temperatur gegeben, während das eher als punktförmig anzusehende Thermoelement 35 der Fig. 1 bis 4 mal auf einer solchen Noppe anliegen kann, mal daneben. Des Weiteren bildet die Wärmeverteilscheibe 42 auch einen vorgenannten Schlagschutz für die Unterseite der Kochfeldplatte.

Es ist auch zu erkennen, dass der Durchmesser der Wärmeverteilscheibe 142 nicht größer ist als derjenige des Halters 140. So wird sie sozusagen weniger mit direkter Strahlungshitze von den Heizelementen 131 beaufschlagt und aufgeheizt. Schließlich soll das Thermoelement 135 nach Möglichkeit nur die Temperatur der Unterseite der Kochfeldplatte erfassen.

Bei einer derartigen Ausgestaltung mit einer metallischen Wärmeverteilscheibe 142 besteht die Option, dass die freien Enden der Anschlüsse 136a und 136b einer Anschlussleitung 137 für das Thermoelement 135 nicht direkt miteinander verschweißt sind, um dieses Thermoelement zu bilden. Vielmehr können sie auch mit 1 mm bis 2 mm Abstand zueinander auf der gemeinsamen Wärmeverteilscheibe 142 angeschweißt sein. Dann wird das Thermoelement zusammen mit der Wärmeverteilscheibe 142 gebildet, so dass die notwendige Materialwahl im Hinblick auf eine gewünschte Thermospannung erfolgen sollte.

In der Fig. 8 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Strahlungsheizkörper als Zweikreis-Strahlungsheizkörper 217 in der Draufsicht dargestellt. Er weist einen Rand 220 einer Aufnahmeschale 219 auf, die einen runden scheibenförmigen Träger 223 enthält. Der Zweikreis-Strahlungsheizkörper 217 weist eine kleinere, sozusagen innere Heizzone 230a mit einem inneren Heizelement 231a auf dem Träger 223 auf. Dieses ist ausgebildet wie zuvor beschrieben und wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es verläuft ähnlich Fig. 2 in bekanntem mäanderförmigen Muster. Des Weiteren ist eine größere, sichelförmige und sozusagen äußere Heizzone 230b mit einem äußeren Heizelement 231b vorgesehen, in der die runde innere Heizzone 230a angeordnet ist, aber ganz zu deren Rand verschoben. Die Heizzonen 230a und 230b sind also nicht konzentrisch angeordnet, wie es bei Zweikreis-Strahlungsheizkörpern häufig anzutreffen ist.

Eine Temperaturerfassungseinrichtung 233 ist in dem Randbereich angeordnet, in dem die innere Heizzone 230a nahe dem Rand 220 angeordnet ist. Damit liegt sie immer unter dem Randbereich eines Topfes, der über dem Strahlungsheizkörper 217 auf eine Kochfeldplatte aufgestellt ist, egal ob der Topf klein ist entsprechend der inneren Heizzone 230a und nur von dieser beheizt wird, oder ob der Topf groß ist entsprechend der äußeren Heizzone 230b und von beiden Heizzone 230a und 230b gemeinsam beheizt wird. Somit wird insgesamt für zwei Heizzonen nur eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung 233 benötigt, was den Aufwand reduziert. Gleichzeitig ist die Anordnung der Temperaturerfassungseinrichtung 233 in diesem Randbereich unter Umständen sehr vorteilhaft, weil dadurch immer eine Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte gemessen wird an einer Stelle, an der sowohl gute als auch schlechte Töpfe stets aufliegen, nämlich an ihrem Randbereich.

Die Temperaturerfassungseinrichtung 233 weist eine Aufnahmehülse 245 auf. Ebenso ist eine Wärmeverteilscheibe 242 erkennbar, die oben auf ein nicht sichtbares Thermoelement aufgeschweißt ist wie zuvor beschrieben.

Nahe der Temperaturerfassungseinrichtung 233 ist außen an dem Rand 220 der Aufnahmeschale ein elektrischer Anschluss 218 vorgesehen, der wie üblich ausgebildet sein kann. An ihm können die Heizelemente 231a und 231b angeschlossen werden. Zusätzlich könnte an dem rechten Stecker auch eine elektrische Anschlussmöglichkeit für die Temperaturerfassungseinrichtung 233 vorgesehen sein.