专利名称：具有玻璃陶瓷板、绝缘层和加热元件的陶瓷烹饪装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一块玻璃陶瓷板的陶瓷烹饪装置，该玻璃陶瓷板在其底面敷设一层带有一个或多个用于直接加热玻璃陶瓷板的加热元件的电绝缘层。
这种直接加热玻璃陶瓷板的陶瓷烹饪装置的特点是烹饪功率高，并且与用一个辐射加热体加热的装置相比在功率和设计可能性上具有优点。
陶瓷烹饪装置包括一块在其上面放置待加热烹饪器皿的平面玻璃陶瓷板。玻璃陶瓷板包括氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷，如WO 00/15005、FR 2 744116、EP 0 861 014 A1和US 6 037 572中所记载的那样。
为了达到电绝缘，在玻璃陶瓷板和加热元件之间涂敷一层用作电绝缘的绝缘层。适合作为绝缘层的材料是那些具有高电绝缘值的材料，首选含有如刚玉、模来石、方镁石、尖晶石和堇青石等原料的氧化铝-氧化硅-氧化镁(AL2O3-SiO2-MgO)材料族。
在绝缘层上敷设一些加热元件。通过喷涂或化学气相淀积技术在整个面上形成薄的涂层作为加热元件，其中，特别使用了SnO2，如WO 00/18 189所公开的那样。
另一个可能方式是用丝网印刷方法(Siebdruckverfahren)敷设银钯合金的厚膜线路(Dickschicht-Leiterbahnen)，如EP 0 861 014 A1和EP 0 069 218A1中所记载的那样。
在这类陶瓷烹饪装置中在玻璃陶瓷板的底面上涂敷绝缘层是有困难的，因为该绝缘层不仅要非常牢固地附着在玻璃陶瓷板上，还必须在具有良好的导热性的情况下具有一个高的电绝缘效果。这决定了通常只能采用一个不完全令人满意的折衷方案。
已知作为厚涂层为陶瓷烹饪装置涂敷的、具有良好绝缘效果的绝缘层是由Al2O3、尖晶石、ZrO2或MgO构成。因为它与玻璃陶瓷板相比具有大得多的膨胀系数，所以在加热期间直接在绝缘层中产生一个大的、可能导致玻璃陶瓷板上的附着层部分脱离的应力。
如果采用较好地附着在玻璃陶瓷板上、且具有较小膨胀系数的材料(如模来石或堇青石)来作为绝缘层，则出于绝缘考虑必须涂敷一层较厚的层，这会引起较大的传热损失。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种本说明书开始部分所述类型的陶瓷烹饪装置，其可以采用一层由厚涂层构成的绝缘层，而不必担心绝缘层本身部分地从玻璃陶瓷板的底面上脱离以及不必承担高的传热损失。
按照本发明，上述技术问题是这样解决的将绝缘层细分成多个在烹饪区上延伸分布并且敷设有各自的加热元件的绝缘分区。
通过将绝缘层细分成多个绝缘分区，也就是说，将烹饪区划分成多个分区，获得一些小面积的绝缘分区。这样确定相应的绝缘分区的尺寸，使得在其内部不会产生在加热期间可能导致绝缘层从玻璃陶瓷板的底面部分脱离的高机械应力。这决定了，可以采用具有良好绝缘效果、且具有良好传热性能的可涂敷材料作为厚涂层而不会由于出现缺陷而发生危险。为此优选将这些绝缘分区涂敷成由Al2O3、模来石或堇青石、ZrO2构成的、厚度介于100至400μm之间的涂层。
如果在一种改进结构中使绝缘分区至少部分地通过用于连接线路的绝缘桥相互连接，则就能够将那些敷设在各绝缘分区上的各自的加热元件以所期望的方式串接。
为了能够在如此划分的烹饪区的分区中对各分区单独进行温度测量，在另一种改进结构中在玻璃陶瓷板的底面无绝缘层的地方设有用于测量温度的探测轨。
可以对绝缘层进行不同的图形划分。于是可以将绝缘层划分成相互同心设置的扇形绝缘分区。
一个特别有利的划分可以这样进行将绝缘层划分成一个位于中心的、具有一个供连接导线用的扇形留空的接近圆盘形的绝缘分区和多个包围该圆盘形绝缘分区的扇形绝缘分区。
在特定情况下在烹饪区的中心进行温度测量可能是有利的。为此，在进一步改进结构中，圆盘形绝缘分区在中心具有一个用于安装一个探测轨的凹槽。
为了连接敷设在各分区的加热元件，在一种改进结构中将各分区的加热元件敷设成导电的厚膜线路，且通过由厚膜线路构成的连接线路以所期望的方式相互导电相连。
需要说明的是，加热元件不仅可以由厚涂层热导体构成，而且也可以由与绝缘分区的尺寸和形状相匹配的全面积加热膜构成。
下面借助于附图所示实施方式详细阐述本发明。附图中
图1表示一块在其底面敷设有一层被细分的绝缘层的玻璃陶瓷板的截取部分的视图，图2表示按照图1所示玻璃陶瓷板的截取部分，其中各绝缘分区敷设有由厚膜线路构成的加热元件。
如图1所示，每个设置在所述玻璃陶瓷板10上的、且标示在其顶侧的烹饪区在其底面11上以相同覆盖方式配置一个被进一步划分区域的绝缘层。在所示的实施方式中划分出一个位于中心的近似圆盘形的绝缘分区12，该绝缘分区12具有一个从中心凹槽18(见图2)出发的径向自由的扇形区域15。围绕该中心绝缘分区12设置了四个扇形绝缘分区13.1、13.2、13.3和13.4，其中在绝缘分区13.2和13.3之间再次留出了一个扇形区域16。该扇形区域16延长了所述扇形区域15，且为加热元件的导电连线提供通道。绝缘分区13.1和13.2通过一个绝缘桥14.1相互连接。绝缘桥14.2连接绝缘分区13.3和13.4，而绝缘桥14.3将绝缘分区13.4和13.1相互连接起来。
在这些绝缘分区12、13.1、13.2、13.3和13.4之间的无绝缘层的区域安装用于测量温度的探测轨40、41和42。通过所述探测轨可以测出单个分区的温度，以便能够分区地接通和调节加热元件。
在这些绝缘分区12、13.1、13.2、13.3和13.4上设有各自的加热元件20、30.1、30.2、30.3和30.4，如图2所示。其中，这些加热元件由相互同心设置的圆弧形和蛇曲形的串联厚膜线路25及35构成。
在给设置在中心的绝缘分区12的加热元件20接通电流时对连接导线21和22进行控制。
在绝缘分区13.1、13.2、13.3和13.4上的加热元件30.1、30.2、30.3和30.4前后串接，其中在绝缘桥14.1、14.2和14.3上的连接厚膜线路33.1、33.2和33.3用于实现串联。
所述串联的加热元件30.1、30.2、30.3和30.4通过连接导线31和32被控制和供电。
显而易见，这些绝缘分区12、13.1、13.2、13.3和13.4以这种方式可以保持面积较小，于是其在加热期间产生的机械应力远远小于使用一个封闭的覆盖整个烹饪区的绝缘层时的机械应力。因此，对于绝缘分区可以使用那些具有较高膨胀系数、而且具有较好绝缘效果以及作为薄涂层具有比较良好传热特性的材料。
权利要求
1.一种具有一块玻璃陶瓷板的陶瓷烹饪装置，该玻璃陶瓷板在其底面敷设一层带有一个或多个用于直接加热玻璃陶瓷板的加热元件的电绝缘层，其特征在于，所述绝缘层被细分成多个在烹饪区上延伸分布并且敷设有各自的加热元件(20，30.1，30.2，30.3，30.4)的绝缘分区(12，13.1，13.2，13.3，13.4)。
2.按照权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于，所述绝缘分区(12，13.1，13.2，13.3，13.4)至少部分地通过用于连接线路(33.1，33.2，33.3)的绝缘桥(14.1，14.2，14.3)相互连接。
3.按照权利要求1或2所述的烹饪装置，其特征在于，所述玻璃陶瓷板(10)的底面(11)无绝缘层的地方设有用于测量温度的探测轨(40，41，42，43)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的烹饪装置，其特征在于，将所述绝缘层划分成相互同心设置的扇形绝缘分区。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的烹饪装置，其特征在于，将所述绝缘层划分成一个位于中心的、带有一个供连接导线用的扇形留空(15)的接近圆盘形的绝缘分区(20)和多个包围该圆盘形绝缘分区的扇形绝缘分区(13.1，13.2，13.3，13.4)。
6.按照权利要求5所述的烹饪装置，其特征在于，所述圆盘形绝缘分区(12)在中心具有一个用于安装一个探测轨(40)的凹槽(18)。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的烹饪装置，其特征在于，将所述绝缘分区(12，13.1，13.2，13.3，13.4)涂敷成由Al2O3、SiO2或模来石、堇青石、ZrO2构成的、厚度介于100至400μm之间的厚涂层。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的烹饪装置，其特征在于，将所述各分区的加热元件(20，30.1，30.2，30.3，30.4)敷设成导电的厚膜线路(25，35)，并且通过由厚膜线路构成的连接线路(33.1，33.2，33.3)以所期望的方式相互导电连接。
全文摘要
本发明涉及一种具有一块玻璃陶瓷板的陶瓷烹饪装置，该玻璃陶瓷板在其底面敷设一层带有一个或多个用于直接加热玻璃陶瓷板的加热元件的电绝缘层。通过将所述绝缘层细分成多个在烹饪区延伸分布并且敷设有各自的加热元件的绝缘分区，保证在加热期间该绝缘层更好地附着在玻璃陶瓷板上，且避免该绝缘层部分地从玻璃陶瓷板的底面上脱离。
文档编号H05B3/68GK1494818SQ02806054
公开日2004年5月5日 申请日期2002年2月27日 优先权日2001年3月6日
发明者卡斯滕·沃姆布特, 霍尔格·科布里希, 科布里希, 卡斯滕 沃姆布特 申请人:舱壁玻璃公司