NL9500196A

NL9500196A - Heating device.

Info

Publication number: NL9500196A
Application number: NL9500196A
Authority: NL
Inventors: Leonardus Johannes Maria Krul; Maarten Josephus Stottelaar
Original assignee: Atag Keukentechniek Bv
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 1996-09-02
Also published as: EP0725557A1

Description

VerwarmingsinrichtingHeating device

De uitvinding betreft een verwarmingsinrichting, welke omvat: een substraat; een het substraat bedekkende keramische laag; elektrische verwarmingsmiddelen; waarne-mingsmiddelen voor het waarnemen van de temperatuur; en een regelcircuit voor het op basis van de temperatuurwaarneming besturen van de verwarmingsmiddelen.The invention relates to a heating device, which comprises: a substrate; a ceramic layer covering the substrate; electric heating means; sensing means for sensing the temperature; and a control circuit for controlling the heating means on the basis of the temperature observation.

Een dergelijke verwarmingsinrichting is bekend, waarbij de verwarmingsmiddelen en de waarnemingsmiddelen op afstand zijn geplaatst van het te verwarmen oppervlak van de verwarmingsinrichting. Het substraat is hierbij gewoonlijk van metaal vervaardigd, waarbij gelijkmatige geleiding van warmte naar het te verwarmen oppervlak door het metalen substraat heen wordt bewerkstelligd.Such a heating device is known, wherein the heating means and the detection means are placed at a distance from the surface of the heating device to be heated. The substrate is usually made of metal, whereby uniform conduction of heat to the surface to be heated is effected through the metal substrate.

De afstand van de verwarmingsmiddelen en de waarnemingsmiddelen tot het te verwarmen oppervlak heeft als nadeel, dat het regelcircuit slechts na verloop van een relatief lange tijd benodigde veranderingen in de temperatuur van het te verwarmen oppervlak kan veroorzaken door besturing van de grootte van de naar de verwarmingsmiddelen lopende stroom. Derhalve is het in bepaalde gevallen, zoals toepassing van de verwarmingsinrichting als grillplaat in de horeca en grootkeukentoepassingen, noodzakelijk de verwarmingsinrichting continu te laten functioneren, terwijl hiervan lange tijd geen gebruik wordt gemaakt. Het gevolg hiervan is een hoog energieverbruik.The disadvantage of the distance of the heating means and the detection means from the surface to be heated is that the control circuit can only cause changes in the temperature of the surface to be heated after a relatively long period of time by controlling the size of the heating means. running current. It is therefore necessary in certain cases, such as the use of the heating device as a grill plate in the catering industry and large-scale kitchen applications, to allow the heating device to function continuously, while this is not used for a long time. The consequence of this is high energy consumption.

Een verder nadeel van deze bestaande techniek is, dat het energieverbruik van een verwarmingsinrichting volgens deze bestaande techniek verder zeer hoog is, aangezien het gehele substraat en te verwarmen oppervlak van de verwarmingsinrichting worden verwarmd, terwijl vaak slechts verwarming van een gedeelte van het oppervlak noodzakelijk is. Dit is in het bijzonder het geval, wanneer een dergelijke verwarmingsinrichting als grillplaat bij de bereiding van voedsel, en in het bijzonder van vleeswaar, wordt toegepast.A further drawback of this existing technique is that the energy consumption of a heating device according to this existing technique is further very high, since the whole substrate and the surface of the heating device to be heated are heated, while often only heating of a part of the surface is necessary . This is particularly the case when such a heating device is used as a grill plate in the preparation of food, and in particular of meat products.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde bezwaren op te heffen, en verschaft daartoe een verwarmingsinrichting, die zich onderscheidt, doordat de verwarmingsmiddelen zijn gevormd door ten minste één weerstandsbaan, welke op de keramische laag is aangebracht.The object of the invention is to eliminate the above drawbacks, and for this purpose it provides a heating device which is distinguished in that the heating means are formed by at least one resistance path which is applied to the ceramic layer.

Verder onderscheidt een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding zich, doordat de waarnemingsmiddelen ten minste één thermobaan omvatten, welke in de nabijheid van een weerstandsbaan op de keramische laag is aangebracht.Furthermore, a heating device according to the invention is distinguished in that the detection means comprise at least one thermal track which is arranged on the ceramic layer in the vicinity of a resistance track.

Een andere eigenschap van een verwarmingsinrich-ting volgens de onderhavige uitvinding is, dat deze ten minste twee afzonderlijke, door het regelcircuit bestuurde gebieden bevat met elk ten minste één weerstandsbaan en waarnemingsmiddelen.Another feature of a heating device according to the present invention is that it includes at least two separate control circuit controlled regions each having at least one resistance path and sensing means.

In een inrichting volgens de uitvinding zijn de verwarmingsmiddelen en de waarnemingsmiddelen zeer dicht bij het te verwarmen oppervlak en nabij elkaar aangebracht, waardoor het regelcircuit zeer snel de benodigde veranderingen in de temperatuur van het te verwarmen oppervlak van de verwarmingsinrichting kan veroorzaken.In a device according to the invention, the heating means and the detection means are arranged very close to the surface to be heated and close to each other, so that the control circuit can very quickly cause the required changes in the temperature of the surface of the heating device to be heated.

Eveneens is het niet langer noodzakelijk een door de verwarmingsinrichting volgens de uitvinding gevormde grillplaat ononderbroken te laten functioneren, aangezien de responsietijd van de besturing van de temperatuur zeer kort is.Likewise, it is no longer necessary to operate a grill plate formed by the heating device according to the invention continuously, since the response time of the temperature control is very short.

Een verder voordeel is, dat de temperatuur van afzonderlijke gebieden van het te verwarmen oppervlak door het regelcircuit kan worden bestuurd, waardoor niet langer het gehele oppervlak wordt verwarmd, hetgeen een aanzienlijke energiebesparing oplevert.A further advantage is that the temperature of individual areas of the surface to be heated can be controlled by the control circuit, so that the entire surface is no longer heated, which results in considerable energy savings.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende figuurbeschrijving van uitvoerings-voorbeelden van grillplaten. In de tekening toont: fig. 1 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht van een grillplaat volgens de bestaande techniek? fig. 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht van een grillplaat volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 3 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht van een detail van fig. 2.The invention is further elucidated with reference to the figure description below of exemplary embodiments of grill plates. In the drawing: Fig. 1 shows a partly cut-away perspective view of a grill plate according to the existing technique? fig. 2 shows a partly cut-away perspective view of a grill plate according to the present invention; and FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a detail of FIG. 2.

In de figuren wordt met eenzelfde referentienummer gerefereerd aan eenzelfde onderdeel.In the figures, reference is made with the same reference number to the same part.

De in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm van een grillplaat volgens de bestaande techniek omvat: een van metaal vervaardigd substraat 1; een warmte geleidende beschermlaag 2; als verwarmingselement 3 vormgegeven verwarmingsmiddelen; een stroomkabel 4; en een regelcircuit met een thermostaatknop 5.The embodiment of a prior art grill plate shown in Fig. 1 comprises: a metal substrate 1; a heat conducting protective layer 2; heating means designed as heating element 3; a power cable 4; and a control circuit with a thermostat knob 5.

In deze uitvoeringsvorm van een grillplaat volgens de bestaande techniek bevindt het verwarmingselement 3 zich in het substraat. In andere uitvoeringsvormen is het verwarmingselement tegen de onderzijde van het substraat gedrukt. De mate van verwarming is instelbaar met behulp van de thermostaatknop 5, waarmee de grootte van de door de stroomkabel 4 heen gevoerde stroom wordt ingesteld.In this embodiment of a prior art grill plate, the heating element 3 is located in the substrate. In other embodiments, the heating element is pressed against the bottom of the substrate. The degree of heating is adjustable by means of the thermostat knob 5, with which the magnitude of the current fed through the power cable 4 is set.

Het verwarmingselement 3 verwarmt het gehele substraat 1, waarbij de warmte zich door het substraat 1 verspreid en derhalve eveneens warmte naar het bovenste oppervlak van de verwarmingsinrichting wordt geleid, op welk oppervlak bereiding van voedsel plaatsvindt, in het bijzonder het grillen of bakken van vleeswaar.The heating element 3 heats the entire substrate 1, whereby the heat spreads through the substrate 1 and therefore heat is also conducted to the upper surface of the heating device, on which surface food preparation takes place, in particular grilling or baking meat products.

De in fig. 2 getoonde grillplaat omvat: een substraat 1 van staal; een het substraat 1 bedekkende keramische laag 10; weerstandsbanen 13; een thermobaan 12; en een beschermlaag 2.The grill plate shown in Fig. 2 comprises: a substrate 1 of steel; a ceramic layer 10 covering the substrate 1; resistance paths 13; a thermal track 12; and a protective layer 2.

De keramische laag 10 bedekt het substraat 1 volledig, waarbij op de keramische laag 10 geleidebanen 11, thermobanen 12 en weerstandsbanen 13 zijn aangebracht door middel van een zeefdruktechniek. Verder zijn de banen 11, 12 en 13 op de keramische laag 10 bedekt door een beschermlaag 2. De via de stroomkabel 4 toegevoerde stroom wordt via de geleidebanen 11 door de weerstandsbanen 13 heen gestuurd. De grootte van deze stroom wordt bestuurd door het (niet getoonde) regelcircuit, dat achter het bedieningspaneel 15 is geplaatst. De thermobaan 12 verschaft het regelcircuit de voor besturing van de stroom benodigde gegevens met betrekking tot de temperatuur van de verwarmingsinrichting.The ceramic layer 10 completely covers the substrate 1, with guide paths 11, thermo paths 12 and resistance paths 13 applied to the ceramic layer 10 by means of a screen printing technique. Furthermore, the paths 11, 12 and 13 on the ceramic layer 10 are covered by a protective layer 2. The current supplied via the power cable 4 is passed through the resistance paths 13 via the guide paths 11. The magnitude of this current is controlled by the control circuit (not shown) located behind the control panel 15. The thermal track 12 provides the control circuit with the data necessary for controlling the current with regard to the temperature of the heating device.

Fig. 3 toont in detail de hierboven beschreven opbouw van de verwarmingsinrichting. Het substraat 1 is volledig bedekt met een keramische laag 10, welke op het substraat is aangebracht met behulp van een spuittechniek of met behulp van een dompeltechniek volgens het elektroforese-principe. Het substraat 1 is vervaardigd van vitrostaal of roestvast staal en de keramische laag 10 is bij voorkeur vervaardigd van het emailmateriaal elpor. Op de emaillaag 10 zijn de banen 11, 12 en 13 bij voorkeur door middel van een zeefdruktechniek aangebracht. De geleidebanen 11 zijn in deze uitvoeringsvorm gevormd door de geleidepasta palladium-zilver, maar kunnen eveneens zijn vervaardigd van geleide-pasta's van bijvoorbeeld zilver, goud of nikkel. De thermo-baan is bij voorkeur gevormd met behulp van een PTC-pasta, waarbij moet worden opgemerkt, dat ook andere materialen kunnen worden toegepast.Fig. 3 shows in detail the construction of the heating device described above. The substrate 1 is completely covered with a ceramic layer 10, which is applied to the substrate by means of a spraying technique or by means of an immersion technique according to the electrophoresis principle. The substrate 1 is made of vitro steel or stainless steel and the ceramic layer 10 is preferably made of the enamel material elpor. The webs 11, 12 and 13 are preferably applied to the enamel layer 10 by means of a screen printing technique. The guideways 11 in this embodiment are formed by the guide paste palladium-silver, but can also be made of guide pastes of, for example, silver, gold or nickel. The thermal web is preferably formed using a PTC paste, it should be noted that other materials can also be used.

In een andere, niet getoonde uitvoeringsvorm van de uitvinding is het te verwarmen oppervlak van de verwarmingsinrichting verdeeld in een aantal gebieden, waarbij elk gebied is voorzien van afzonderlijke geleidebanen, weer-standsbanen en één of meer dan één thermobaan. Hierbij is het regelcircuit zodanig ingericht, dat het de stroom naar elk gebied op basis van de temperatuur van het betreffende gebied bestuurt, en derhalve de temperatuur in dit gebied van de verwarmingsinrichting beheerst. In een andere uitvoeringsvorm is voor elk gebied een afzonderlijke regelschake-ling verschaft. Teneinde het risico van ongewenste contacten in een verscheidene gebieden bevattende verwarmingsinrichting weg te nemen, zijn gaten door het substraat 1 heen aangebracht, waardoorheen bedrading is geplaatst voor verbinding van de geleidebanen, weerstandsbanen en thermobanen met het regelcircuit. De connecties van de bedrading en de banen kunnen hierbij zijn bewerkstelligd door middel van een soldeertechniek of door middel van een geleide epoxy- of polyamidelijmen.In another embodiment of the invention, not shown, the surface of the heating device to be heated is divided into a number of areas, each area being provided with separate guide paths, resistance paths and one or more than one thermal path. The control circuit is arranged in such a way that it controls the current to each area on the basis of the temperature of the area in question, and therefore controls the temperature in this area of the heating device. In another embodiment, a separate control circuit is provided for each region. In order to eliminate the risk of unwanted contacts in a multi-area heating device, holes are provided through the substrate 1, through which wiring is placed for connection of the conducting paths, resistance paths and thermal paths to the control circuit. The connections of the wiring and the tracks can be effected by means of a soldering technique or by means of guided epoxy or polyamide adhesives.

In andere uitvoeringsvormen, waarbij het geëmailleerde substraat op beide zijden is voorzien van geleideba-nen, weerstandsbanen en thermobanen, is het binnenste van elk gat door het substraat heen eveneens geëmailleerd, waarbij de banen door de geëmailleerde gaten heen doorlopen naar de andere zijde.In other embodiments, in which the enameled substrate is provided on both sides with guide webs, resistance webs and thermo webs, the interior of each hole through the substrate is also enameled, the webs extending through the enameled holes to the other side.

De uitvinding is hierboven beschreven aan de hand van het uitvoeringsvoorbeeld van een grillplaat, waarbij moet worden opgemerkt, dat een dergelijke verwarmingsinrichting tevens kan worden toegepast als deel van een apparaat, waarbij hierin aanwezig vocht versneld moet worden verdampt, of als deel van een apparaat voor het verwarmen van hier-doorheen stromende vloeistof.The invention has been described above with reference to the exemplary embodiment of a grill plate, it being noted that such a heating device can also be used as part of an apparatus, in which moisture contained therein must be evaporated at an accelerated rate, or as part of an apparatus for heating liquid flowing through it.

Claims

A heating device, comprising: a substrate; a ceramic layer covering the substrate; electric heating means; sensing means for sensing the temperature; and a control circuit for controlling the heating means on the basis of the temperature sensing, characterized in that the heating means are formed by at least one resistance path which is provided on the ceramic layer.

Heating device according to claim 1, characterized in that the resistance web is applied to the ceramic layer by means of screen printing technology.

Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the detection means comprise at least one thermistor.

Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the detection means comprise at least one thermal track, which is arranged in the vicinity of a resistance track on the ceramic layer.

Heating device according to claim 4, characterized in that the thermal strip is applied to the ceramic layer by means of screen printing technology.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized by at least two separate areas controlled by the control circuit, each having at least one resistance path and detection means.

Heating device according to any of the preceding claims, characterized by holes through the substrate with a ceramic layer herein on the substrate material, connections being provided through the holes.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized by at least one mass-point opening in the ceramic layer, where the substrate is connected to a conductor.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the substrate is made of vitro steel or of stainless steel.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the ceramic layer is made of the enamel enamel.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the ceramic layer is applied to the substrate by means of a spraying technique

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the ceramic layer is applied to the substrate by means of an immersion technique according to the electrophoresis principle.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that conductive connections are formed using conductor pastes such as palladium silver, silver, gold or nickel.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the or each thermal web is formed with the aid of a PTC paste.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that connections are effected by means of a soldering technique or by means of conductive epoxy or polyamide adhesives.

Heating device according to any one of the preceding claims, characterized by a protective layer over the or each resistance path and detection means applied to the ceramic layer.

Device for baking or grilling food, in particular meat products, characterized by a heating device according to any one of the preceding claims.

Rain detection measuring device, characterized by a heating device according to any one of claims 1 to 16, which heats the measuring device in order to accelerate evaporation of the water remaining therein after the rain has stopped.

Device for heating liquid flowing through it, characterized by a heating device according to any one of claims 1 to 16.