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Heizvorrichtung mit Speicherkörper, insbesondere für Kochzwecke.
Um Heizvorrichtungen für gewerbliche Zwecke aller Art wirtschaftlich zu gestalten, sind bereits die verschiedenartigsten Heizvorrichtungen mit in ihrem Heizkörper eingefüllten Medien (Heizeinrich- tungen mit Perkinsrohren, Backöfen mit Perkinsrohren, Warmwasser-, Dampfheizungen u. dgl. ) vor- geschlagen worden. Trotz aller Verbesserungen dieser bekannten Heizvorrichtungen ist deren Wirtschaftlichkeit und Brauchbarkeit für gewisse gewerbliche und häusliche Zwecke nicht hinreichend. Dies gilt insbesondere für den gewöhnlichen Küchenofen, der eine seit altersher übliche Bedienung und Kochweise voraussetzt, deren Beibehaltung mit den bei den vorgenannten Industrieheizanlagen verwendeten Mitteln bisher nicht ermöglicht werden konnte.
Man hat zwar versucht, durch allseits isolierte Kochkisten mit Eigenheizung diese Übelstände zu vermeiden, hat aber mit diesen Einrichtungen Heizvorrichtungen geschaffen, die eine von der seit altersher üblichen Kochweise abweichende Bedienung fordern und überdies auch nicht die erstrebte Wirtschaftlichkeit ergeben.
Die Erfindung löst das gestellte Problem dadurch, dass als Heizkörper ein von einer Heizquelle geheizter Metallblock verwendet wird, der in seinem Innern mehrere untereinander verbundene ein geschlossenes Netz bildende Kanäle besitzt, die ein für allemal ein Temperaturausgleichsmedium eingefüllt enthalten und wobei der Metallblock mit Ausnahme jener Bloekflächen, auf welche die Heizvorrichtung einwirkt und jener Bloekflächen, die als Wärmeentnahmestellen dienen, allseits von Wärme- isolationen umgeben ist.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Küchenofen dargestellt. Fig. 1 zeigt den Küchenofen in schematischem Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie lI-lI der
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Küchenofen. In den Fig. 5 und 6 ist der Ofen im Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 4 in zwei Stellungen bei Regelung der Wärmeabgabe veranschaulicht. Fig. 7 zeigt eine Einrichtung, um eine andere
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Fig. 8-11 zeigen eine Ausführungsform eines Blockes in Seitenansicht, Draufsicht und in Schnitten nach den Linien X-X und XI-XI der Fig. 9. In den Fig. 12-15 ist eine zweite Ausführungsform eines
Blockes in Seitenansicht, Draufsieht und Querschnitten nach den Linien XIV-XIV und XV-XV der Fig. 13 dargestellt.
Der Küchenofen gemäss den Fig. 1-7 weist einen Metallblock auf, der, wie später beschrieben werden wird, in seinem Innern von einem druck- und gasdicht abgeschlossenen Kanalsystem durchzogen ist. In das Kanalsystem ist ein für allemal ein Temperaturausgleichsmedium eingefüllt, das in dem konstanten Hohlraum des Kanalsystems erhitzt werden kann.
Unter dem Block x ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, welche ihre Wärme auf die Unterfläche 7 des Blockes abgibt. Die Heizvorriehtung besteht aus einem Rost 20, einer Feuertür 21, einem Aschen- fall 22, dem Feuerraum 2. 3, mehreren Flammenkanälen 24 (Fig. 3) und dem Rauchabzug 25, der durch einen Deckel 26 abgeschlossen werden kann. Der Block und die Heizvorrichtung sind durch Isolierkörper abgedeckt. Die Isolierkörper sind in bezug auf den Block x und die Heizvorrichtung zum Teile ortsfest und zum Teile beweglich angeordnet. Die ortsfesten Isolierkörper bestehen aus einem Isolierkasten 30, der für Koch-und Bratzwecke mit einem Dom. 31 versehen sein kann.
Die rückwärtige Öffnung des
Kastens ist durch einen gleichfalls als lsolierkörper ausgebildeten Deckel-32 abgeschlossen. Die obere @ Wand des lsolierkastens 20, die auf der Wärmeabgabefläche 9 des Blockes x aufliegt, ist stellenweise
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46, 47 geöffnet und geschlossen werden können.
Die Öffnungen 35, 36 verlaufen quer über die ganze Breite des Ofens (Fig. 4) ; die mit diesen Öffnungen zusammenwirkenden Passstücken 45, 46 sind zu Schiebern ausgebildet. Die Schieber 45, 46 sind an ihrer einen Schmalseite mit einer bogenförmigen Ausnehmung 50 ausgestattet ; an der andern Schmalseite ist je ein Handgriff 61 zur Bedienung der Schieber vorgesehen. Nehmen die Schieber 45, 46 die in Fig. 4 ersichtliche Stellung des Schiebers 45 ein, so sind die Wärmeabgabeöffnungen 35, 36 zur Gänze geschlossen. Durch Verschiebung der Schieber 45,46 in der in Fig. 4 bezeichneten Pfeilrichtung kann die Grösse der wärmeabgebenden Fläche und damit die an den zu erhitzenden Gegenstand z. B. einen Kochtopf 53 abgegebene Wärme geregelt werden (vgl.
Stellung des Schiebers 46 in den Fig. 4,5 und 6). Die Öffnung 37 ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel kreisrund, verläuft gegen die Wärmeabgabefläche 9 kegelförmig und kann durch einen kegelförmigen Deckel 47 abgeschlossen werden. Im Bereiche der Öffnung 37 ist gleichfalls eine Einrichtung zur Regelung der an den zu erhitzenden Gegenstand z. B. einen Kochtopf 54 abzugebenden Wärme angeordnet ; dieselbe besteht aus einem zweiarmigen Hebel 57, der bei 58 seinen Drehpunkt hat. Der eine Hebelarm 57'befindet sieh in einem Schlitz des Blockes x, wobei das Ende des Armes 57'annähernd in der Mitte der Öffnung 37 liegt. Der zweite Hebelarm 57"kann durch eine Stellschraube 60 verstellt werden.
Nimmt die Regelungseinrichtung die in Fig. 7 mit vollen Linien gezeichnete Stellung ein, so sitzt der Topf 54 auf der Wärmeabgabefläche 9 der Öffnung 37
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werden, so ist es nur erforderlich, die Schraube 60 so zu drehen, dass der Hebel 57 die mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung einnimmt. Durch Verschwenkung des Hebels 57 wird der Topf von der Wärmeabgabefläehe 9 abgehoben und hiedurch die Erhitzung des Topfes durch Zwischenschaltung von Luft vermindert. Die Öffnungen 35, 36, 37 reichen bis auf die wärmeabgebende Fläche P des Blockes x.
Der Isolierkasten mit seinem gesamten Inhalt ruht auf vier Füssen 40.
Der Metallblock a : ist in den Fig. 8-11 in einer und in den Fig. 12--15 in einer andern Ausführungsform dargestellt. Der-in den Fig. 8-11 veranschaulichte Block besteht aus einer Metallplatte 70, in welcher mehrere parallel verlaufende Kanäle 71 vorgesehen sind. Die Kanäle 71 sind in einer parallel zur wärmeabgebenden Fläche 9 angeordneten Reihe ?'-)'angeordnet. Die Enden der Kanäle sind durch Querkanäle 73, 74 miteinander verbunden. In dem aus untereinander kommunizierenden Kanälen 71, 73, 74 bestehenden Kanalsystem ist ein-für allemal das Mittel eingefüllt, welche sich zwischen den Temperaturgrenzen, innerhalb welcher die auf gespeicherte Wärme nutzbar gemacht werden soll, sich im Zustande des gesättigten Dampfes unter Druck befindet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 12-15 besteht der Block x aus einer Metallplatte 75, die der Länge nach von Kanälen 76,77 durchsetzt ist. Die Kanäle 76 besitzen kleineren Durchmesser und liegen in einer parallel zur wärmeabgebenden Fläche 9 verlaufenden Reihe r'-r'. Die Kanäle 77 besitzen grösseren Durchmesser und liegen in einer unterhalb der. Kanäle 76 befindlichen Reihe Die Kanäle 76 stehen untereinander durch Querkanäle 80, 81, die Kanäle 77 durch Querkanäle 82, 83 in Verbindung. Die Querkanäle 80, 82 bzw. 81, 83 sind wiederum durch kurze Vertikalkar, äle 85 (Fig. 14) verbunden. Es folgt hieraus, da# sämtliche Längskanäle 76, 77 in dem Block x miteinander kommunizieren.
Die Herstellung des Blockes x gemäss den Fig. 8-15 kann in der verschiedenartigsten Weise durchgeführt werden. Zweckmässig bestehen die Blöcke x aus Gusseisen oder Stahlplatten mit eingegossenen Kanälen. Hiebei können die Kanäle aus Röhren z. B. Mannesmannröhren bestehen, die beim Giessen der Blöcke gleich miteingegossen werden.
Die Wirkung des Temperaturausgleichsm@diums besteht darin, die zugeführte Wärme auf das ganze Kanalsystem und dadurch auf die ganze Masse des Blockes derart gleichmässig zu übertragen, dass der Block sowohl bei der Erwärmung, als auch bei der Abkühlung in
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Man wählt die Art und Menge des Temperaturausgleichsmediull1s, welches in das Kanalsystem des Blockes ein für allemal eingeführt wird, so dass es sich innerhalb der Temperaturgrenzen, zwischen welchen die Wärme nutzbar gemacht werden soll, zum Teil im Zustande des gesättigten Dampfes befindet.
Wenn man z. B. eine Temperatur von 1000 bis 2400 benötigt, wird man in das Kanalsystem des Blockes Alkohol, Wasser etc. einfüllen, d. h. solche Substanzen, welche zwischen diesen Grenzen sich im Zustande des gesättigten Dampfes befinden.
Die Handhabung und der Betrieb des vorstehend beschriebenen Ofens sind folgende :
Vor dem Anheizen des Ofens wird der Deckel 26 abgenommen, der Rauchabzug 25 an einen Kamin
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Das in die Kanäle des Blockes x ein für allemal druck-und gasdicht eingesehlossene Temperaturausgleichsmeclium wird zweckmässig auf jene Temperatur erhitzt, bei welcher, unter Berücksichtigung der Art und Menge dieses Mediums seine Leitfähigkeit sich ihrem Höchstwerte nähert.
In diesem Zustand des Temperaturausgleiehsmediums wird die durch die Heizvorrichtung der Fläche 7 des Blockes ; c zugeführte Wärme nahezu augenblicklich und mit überraschend günstigem Wirkungsgrad an die Wärme abgebende Stelle (Fläche 9) geleitet, und kann von dieser Fläche bei entsprechender Freilegung der
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beliebigen Zwecken abgenommen werden.
Ist der vorerwähnte günstige Z1 stand der Wärmeleitung des Temperaturausgleichsmediums erreicht, so kann die Feuerung ganz abgestellt werden und durch Aufsetzen des Deckels 86 und durch Schliessung der Schieber 45, 46 und des Deckels 47 eine vollständige Isolierung der ganzen Einrichtung ermöglicht werden. In diesem Zustande kann aus dem Ofen ohne Zuführung neuer Wärme mehrere Tage hindurch die unter den günstigsten wärmewirtschaftliehen Verhältnissen aufgespeicherte Wärme nach Bedarf entnommen werden. Zu diesem Zwecke ist es nur notwendig, einen oder beide Schieber 45, 46 in der in Fig. 4 gezeichneten Pfeilrichtung zu verschieben oder den Deckel 47 abzuheben und in die freigelegten Öffnungen 35 bzw. 36 bzw. 37 bzw. den Dom 31 die entsprechenden Koch-und Bratgefässe einzusetzen.
Um die Übertragung der im Block x aufgespeicherten Wärme auf die zu erhitzenden Gegenstände (Koch-und Bratgefässe) unmittelbar zu gestalten, muss fü-eine gute wärmeleitende Verbindung zwischen dem zu erhitzenden Gegenstand und der wärmeabgebenden Fläche 9 Sorge getragen werden. Dies kann
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dadurch er eicht, dass die Oberfläche der wärmeabgebenden Fläche 9 und die Unterfläche des zu erhitzenden Gegenstandes z. B. Kochtopfes geschliffen werden. Hiedurch wird beim Aufsetzen eines solchen Kochtopfes auf die Fläche 9 erreicht, dass die geschliffenen Flächen sich an allen Stellen innig berühren und an keiner Stelle zwischen den Flächen ein die Wärmeübertragung hinderndes Mittel z. B. Luft verbleiben kann.
Eine andere Art zu Erreichung einer guten Wärmeübertragung besteht darin, dass zwischen den zu Wärmeabgabe dienenden Heizflächen und dem zu erhitzenden Gegenstand z. B. Kochgefäss eine Schichte aus leicht schmelzbarem Metall angeordnet wird, dessen Schmelzpunkt unter der abzugebenden Tempe-
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gestellten Forderungen. Die Ausbildung des Wärmespeicher als Block mit Kanälen und in diesen eingefüllten Mitteln der eingangs erwähnten Art ermöglicht auf einfache Weise eine vollkommene Wärmeisolierung.
Durch die kombinierte Anwendung der einzelnen Elemente der Erfindung wird eine Heizvorrichtung geschaffen, die beispielsweise in ihrer Anwendung auf Küchenöfen es ermöglicht, das beim einmaligen Anheizen in 24 Stunden mit einer weit geringeren Menge von Brennmaterial als es bisher möglich ist, innerhalb langer Zeit nach dem Anheizen eine verblüffend rasehe Wärmeübertragung zu erzielen. Hiebei ist es noch von besonderem Vorteil, dass keinerlei Temperaturschwankungen stattfinden können, sondern absolut gleichmässige Temperatur erzielt wird, was sowohl für das Kochen, wie auch für das Backen von grossem Vorteil ist.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Heizvorrichtung mit Speicherkörper, insbesondere für Kochzwecke, gekennzeichnet durch einen von einer Heizquelle (20) geheizten als Speicherkörper dienenden Metallblock (x), mit einer Anzahl geschlossener und untereinander in Verbindung stehender Kanäle (71-71, 76, 77, 80-85) zur Aufnahme einer als Speiehermittel dienenden verdampfbaren Flüssigkeit, der mit Ausnahme der Wärme aufnehmenden und abgebenden Flächen (35, 56, 37) allseits von Wänneschutzmasse umgeben ist.