AT398874B - Elektrische strahlungsheizeinrichtung für kochgeräte mit ebener kochfläche - Google Patents

Description

AT 398 874 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Strahlungsheizeinrichtung für Kochgeräte mit ebener Kochfiäche mit mindestens zwei Heizelementen auf einem Träger aus elektrisch und thermisch isolierendem Material, wobei die Heizelemente so angeordnet sind, daß aus einem zentralen Heizelement und ein oder mehreren ringförmigen, das zentrale Heizelement umgebenden weiteren Heizelementen eine im 5 wesentlichen kreisförmige Heizfläche entsteht, oder daß ein kreisförmiges Heizelement mindestens von einem halbkreisförmig ausgebildeten Heizelement teilweise umfaßt wird und eine ovale Heizfläche entsteht, und die Stromführung so ausgebildet ist, daß alle Heizelemente unabhängig voneinander mit Energie versorgt werden können.

Die Erfindung betrifft somit Kochgeräte mit ebener Kochfläche, bei welchen ein glatter, üblicherweise io aus Glaskeramik bestehender Oberteil mindestens zwei, im wesentlichen kreisförmige elektrische Heizelemente überlagert, die auf einer Schicht aus wärmedämmendem und elektrisch isolierendem Material abgestützt sind, wobei sich die Elemente im Abstand von der Kochfläche befinden. Bei der Verwendung wird ein auf die Kochfläche über dem Heizelement aufgesetztes Hochgeschirr durch Obertragung von Wärme von einem Element zu der und durch die Kochfläche durch Luftkonvektion und infrarote Strahlung 15 erwärmt. Derartige Elemente werden in der Folge als Strahlungsheizelemente bezeichnet. Das Isolationsmaterial verhindert im wesentlichen, daß Wärme vom Element weg wo anders als zur Kochfläche hin übertragen wird und da als Materialien für die Kochfläche im wesentlichen nichtwärmeleitende Materialien bevorzugt werden, werden nur jene Zonen der Kochfläche erwärmt, die dem Heizelement ausgesetzt sind. Um zu verhindern, daß Wärme auf jene Teile der Kochfläche übertragen wird, die nicht von einem 20 daraufgesetzten Kochgeschirr bedeckt sind, wird üblicherweise auch rund um das Element eine in Umfangrichtung verlaufende Wand aus Isolationsmaterial vorgesehen.

Obgleich die vorstehend beschriebene Anordnung sehr erfolgreich ist, ist sie für die Erzielung der besten Betriebsleistung auf die Verwendung mit Kochgeschirren beschränkt, deren Grundfläche im wesentlichen jener der Heizeinrichtung oder des ausgesetzten Bereiches der Kochfläche entspricht. Wenn diese 25 Bereiche nicht gleich groß sind, wird entweder das Kochgeschirr nicht einheitlich erwärmt oder liegen bestimmte Bereiche der Kochfläche frei, was energieverschwendend ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist somit die Anpassung von Strahlungsheizeinrichtungen an die verschiedenen Abmessungen und Formen der am häufigsten verwendeten Kochgeschirre und auch die Schaffung unrunder Heizeinrichtungen, welche für Kochgeschirre mit unrunden Grundflächen, wie z.B. den 30 jetzt häufig verwendeten ovalen Kochtöpfen bzw. Kasserollen, geeignet sind. Dies wird bei der eingangs näher bezeichneten elektrischen Strahlungsheizeinrichtung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen zwei benachbarten Heizelementen ein Steg aus thermisch isolierendem Material vorgesehen ist und daß die Heizelemente von einem Außenrand aus thermisch isolierendem Material umgeben sind. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Steg im wesentlichen gleich hoch ist wie der Außenrand , wobei 35 vorzugsweise der Steg 1 - 2 mm niedriger ist als der Außenrand.

Keine der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen verwirklicht das Konzept der Trennung einer Strahlungsheizeinheit in mindestens zwei unterschiedliche, getrennte Heizzonen, die selektiv für die Verwendung mit Kochgeschirren von verschiedenen Abmessungen betätigbar sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet den besonderen Vorteil, die Verschwendung von Heizenergie auf ein Minimum zu 40 beschränken und die Gefahr des Entstehens von Heißbereichen auf der glatten Kochfläche eines solchen Kochgerätes zu verhindern, die unabsichtlich von einem Benützer berührt werden könnten, wenn die Heizelemente mit Energie versorgt werden. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß beim Betrieb jede der in Umfangrichtung verlaufenden Wände und Trennwände praktisch gegen die Unterseite der glatten Kochfläche anliegt und dadurch die Abstrahlung der Strahlungswärme entweder zwischen den 45 Zonen oder über den von der Außenwand begrenzten Umfang hinaus vermieden wird.

Aus der DE-PS 2 653 389 ist eine Kochmulde mit mehreren im Abstand voneinander angeordneten Kochstellen beschrieben, wobei den Kochstellen angepaßte Zusatzkochstellen zugeordnet sind, die zusammen mit der Grundkochstelle größere Kochflächen ergeben. Die Zusatzkochstellen sind ring- oder ringabschnittförmig ausgebildet und umfassen die Grundkochstelle, so daß gemeinsam eine relativ große so Kochfläche geschaffen wird, die für die Erwärmung von größeren, z. B. ovalen Spezialtöpfen, geeignet ist. Im Unterschied zu dieser bekannten Anordnung von Kochstellen innerhalb einer Kochmulde handelt es sich beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung um einzelne Strahlungsheizer zur Verwendung in Herden mit glatten bzw. ebenen Kochplatten, die in spezieller Weise ausgebildet sind.

Bezüglich der Heizeinheiten ist in der genannten DE-PS lediglich ausgeführt, daß man normale, auf 55 Tragplatten aufgesetzte Kochplatten verwenden kann, oder entsprechend geformte Heizwiderstände oder Induktionsspulen für die induktive Beheizung der auf der Tragplatte aufgestellten Kochtöpfe vorzusehen sind. 2

AT 398 874 B

Diese Druckschrift gibt somit nicht die geringste Anregung für die spezielle Ausgestaltung einer Strahlungsheizeinrichtung gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert, in welchen gleiche Bezugszeichen für ähnliche Teile verwendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie ll-ll in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung und Fig. 4. eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die in den Zeichnungen Fig.1 und 2 dargestellte Heizeinrichtung umfaßt eine Metallschale 2, die eine Grundplatte 4 bzw. einen Träger aus einem wärmedämmenden und elektrisch isolierenden Material enthält.

Als bei den erfindungsgemäßen Heizeinrichtungen verwendetes wärmedämmendes und elektrisch isolierendes Material wird vorzugsweise ein von der Firma Micropore International Ltd. unter dem Handelsnamen MICROTHERM vertriebenes Material (mikroporöses wärmedämmendes Material bestehend aus Silicaaerogel, Verstärkungsfasern und Trübungsmittel in verdichteter trockener Mischung)eingesetzt. Dieses Material kann mit seichten Nuten versehen werden, von welchen die Heizelemente aufgenommen werden. Es wurde gefunden, daß diese Anordnung dazu beiträgt, die Heizelemente in Stellung zu halten und ihre Form zu erhalten, ohne dabei ihre Heizleistung zu beeinträchtigen. In manchen Fällen wird die Heizleistung durch das Material sogar erhöht. Entlang der Seite 6 der Schale 2 ist eine in Umfangrichtung verlaufende Wand bzw.ein Außenrand 8 aus wärmedämmendem Material angeordnet. Im Träger 4 sind Nuten ausgebildet, von welchen zwei elektrische Heizschlangen 10 und 12 aufgenommen werden, die voneinander durch eine Trennwand bzw.einen Steg 14 getrennt sind. Oberhalb der größeren Heizschlange 10 erstreckt sich ein Wärmeabschalter 16, welcher betätigbar ist, um bei Überhitzung beide Heizschlangen gleichzeitig abzuschalten.

Jede der Heizschlangen ist über Anschlußklemmen 18 und 20 unabhängig von der anderen regelbar, so daß ein kreisförmiges Kochgeschirr nur mittels der Heizschlange 10 und ein größeres möglicherweise ovales Kochgeschirr, wie z.B. eine Kasserolle,auf beiden Heizschlangen 10 und 12 erwärmt werden kann. Ein kleineres Kochgeschirr kann selbstverständlich nur auf der Heizschlange 12 allein erwärmt werden. Üblicherweise wird als Heizschlange 10 eine Einheit mit 1400 Watt und als Heizschlange 12 eine Einheit mit 800 Watt vorgesehen.

Jede der Heizschlangen ist ungeschützt und am Träger 4 mittels (nicht dargestellter) Heftklammern befestigt. Jede der Heizschlangen 10, 12 ist vorzugsweise aus einem Eisen-Chrom-Aluminium-Heizwider-standsdraht hergestellt.

Der Wärmeabschalter ist ein auf dem Prinzip der Differentialausdehnung beruhender Schalter und umfaßt eine Quarzröhre, die ein Stück eines unter dem Warenzeichen "Inconel" vertriebenen Drahtes (80 % Ni, 14 % Chr, 6 % Fe) enthält, wobei die Differentialausdehnung als Ergebnis der Überhitzung einen mechanischen Schalter 22 betätigt, der die Stromzufuhr zu beiden Heizschlangen 10 und 12 unterbricht. Obgleich angrenzend an jede der Heizschlangen ein Wärmeabschalter vorgesehen werden könnte, wurde gefunden, daß es völlig ausreicht, wenn ein solcher über der größeren Heizschlange vorgesehen wird.

Es versteht sich, daß das Prinzip der Verwendung zweier getrennter und unabhängig voneinander betätigbarer Heizschlangen in einer Strahlungsheizeinrichtung wie der hier beschriebenen auf alle Formen von Heizeinrichtungen angewendet werden kann. So z. B. wird durch eine zentrale Heizschlange, die von einer ringförmigen Heizschlange, wie vorstehend beschrieben, umgeben ist, eine Heizeinrichtung mitzwei verschiedenen, abgrenzbaren, kreisförmigen Heizzonen geschaffen, das gleiche Prinzip kann jedoch auch auf quadratische oder rechteckige Heizeinrichtungen angewandt werden. Bei einem Kochgerät mit ebener Kochfläche, die aus einem im wesentlichen nicht wärmeleitenden Material besteht, empfiehlt es sich jedoch, eine Trennwand aus einem wärmedämmenden Material wie den in Fig. 1 dargestellten Steg 14 vorzusehen, um unterschiedliche und getrennte Heizzonen voneinander abzugrenzen. Ohne einen solchen Steg bzw. eine solche Trennwand würde sich die von jeder der Heizschlangen abgestrahlte Wärme über die unmittelbar über ihr gelegene Zone der Kochfläche hinaus erstrecken und damit zu Energieverschwendung führen.

Die seitliche Dicke des Steges 14 soll groß genug sein, um eine wesentliche Übertragung von Wärme aus der von der Heizschlange 10 erwärmten Zone auf die von der Heizschlange 12 erwärmte Zone zu verhindern, soll jedoch klein genug sein, um nicht die Bildung einer kalten Stelle bzw. Linie zwischen den beiden Zonen zu schaffen, wenn beide Heizschlangen 10 und 12 mit Energie beaufschlagt sind. Es wurde gefunden, daß eine Dicke von 10 -15 mm bei einer Heizeinrichtung wie der hier dargestellten zufriedenstellend ist. In einer optimalen Anordnung entspricht die Höhe des Steges 14 jener des Außenrandes 8, so daß beim Betrieb sowohl der Außenrand 8 als auch der Steg 14 mit der Unterseite der Kochfläche im Kochgerät in Eingriff bzw. Berührung stehen. In der Praxis ist dies jedoch schwer durchführbar und der Steg 14 wird vorzugsweise um 1 bis 2 mm niedriger als der Außenrand 8 ausgebildet, um zu gewährleisten, daß 3

Claims (2)

1. AT 398 874 B wenigstens der Außenrand 8 mit der Kochfläche in Berührung steht, um die seitliche Abstrahlung von Wärme aus dem gesamten Heizbereich zu hemmen. In Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei konzentrischen Heizschlangen dargestellt. Bei dieser Heizeinrichtung ist die Hauptheizschlange 10 im Zentrum angeordnet und wird von der Nebenheizschlange 12 umgeben.. Der Steg 14 ist daher kreisförmig und teilt den von dem Außenrand 8 begrenzten Heizbereich in eine zentrale und eine ringförmige Zone. Wie bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist auch bei dieser Ausführungsform jede der Heizschlangen 10, 12 unabhängig über die Anschlußklemmen 18 und 20 beaufschlagbar. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte, kreisförmige Ausführungsform erfordert eine andere Form des Wärmeabschalters als die in den Fig. 1 und 2 gezeigte. Aus den gleichen Gründen braucht der Wärmeab-schalter nur über der Hauptheizschlange vorgesehen zu werden, aber um wirklich betriebssicher zu sein, muß er gegenüber der Nebenheizschlange 12 wärmeisoliert sein. Um dies zu bewirken, ist der Wärmeab-schalter 16 an jenen Stellen, wo er sich oberhalb der Nebenheizschlange 12 zwischen dem Außenrand 8 und dem Steg 14 erstreckt, von einem Block 26 aus wärmedämmendem Material eingeschlossen. Der Wärmeabschalter 16 mündet in den Steg 14 auf der anderen Seite der Hauptheizschlange 10 ein bzw. endet dort. Die in den Zeichnungen dargestellte Heizeinrichtung ist mit einem Stufenanschluß 24 zwischen der Unterseite und Seite der Schale 2 versehen, um die Montage der Heizeinrichtung in einem Kochgerät zu erleichtern. Der horizontale Flansch kann mit Schraubenlöchern für die Befestigung der Heizeinrichtung versehen werden. Patentansprüche 1. Elektrische Strahlungsheizeinrichtung für Kochgeräte mit ebener Kochfläche mit mindestens zwei Heizelementen auf einem Träger aus elektrisch und thermisch isolierendem Material, wobei die Heizelemente so angeordnet sind, daß aus einem zentralen Heizelement und ein oder mehreren ringförmigen, das zentrale Heizelement umgebenden weiteren Heizelementen eine im wesentlichen kreisförmige Heizfläche entsteht, oder daß ein kreisförmiges Heizelement mindestens von einem halbkreisförmig ausgebildeten Heizelement teilweise umfaßt wird und eine ovale Heizfläche entsteht, und die Stromführung so ausgebildet ist, daß alle Heizelemente unabhängig voneinander mit Energie versorgt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Heizelementen ein Steg (14) aus thermisch isolierendem Material vorgesehen ist und daß die Heizelemente (10,12) von einem Außenrand (8) aus thermisch isolierendem Material umgeben sind.
2. 2. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (14) im wesentlichen gleich hoch ist wie der Außenrand (8), wobei vorzugsweise der Steg (14) 1 - 2 mm niedriger ist als der Außenrand (8) Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4