Elektrisches Heizgerät, insbesondere Kochplatte.- Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizgerät, insbesondere eine Kochplatte und bezweckt, die Wirkungsweise solcher Geräte zu verbessern, deren Gebrauchsdauer zu er höhen und die Wärme weitestgehend auszu nützen.
Das Heizgerät dieser Art ist gekenn zeichnet durch mindestens eine Heizvorrich tung, deren Heizkörper die aufgesetzten zu beheizenden Körper überwiegend durch Wärmestrahlung beheizen und gegenüber einem Reflektor angeordnet sind, der durch ein Kühlmittel gekühlt ist, das nach Ruf heizung durch die Abwärme des Heizkör pers einem wärmeisolierten Speicher durch eine Leitung zuströmt, während frisches Kühlwasser durch eine andere Leitung dem Reflektor neu zuströmt, und einen gemein samen Träger, der die Heizvorrichtung und den Speicher zu einem einheitlichen Ganzen vereinigt.
Die Erfindung sei anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele der Zeich nung näher erläutert,. die auch den leichten Zusammenbau des Heizgerätes gemäss der Erfindung erkennen lässt und in der Fig. 1 einen Schnitt durch die Reizvor richtung, Fig. 2, eine Draufsicht auf den Heiz körper, Fig. 3 eine Stirnansicht.
Fig. 4 und 5 Seitenansichten einer Einzel heit des Heizgerätes, Fig. 6 einen Schnitt durch eine abgeän derte Heizvorrichtung, und Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung der Gesamtausführung zeigen.
In einem Unterteil 1 ist eine Wanne 2 zum Beispiel mit Hilfe eines in einer Art Winkeleisen bestehenden Flansches 2a ge tragen, welche nach oben durch einen Hohl spiegel so abgedeckt ist, dass er in die Wanne hineinragt. Als Hohlspiegel wird vorteilhaft ein Kugelspiegel verwendet, der zum Beispiel gegenüber einem Parabolspiegel den Vorteil zeigt, dass er die Wärmestrahlen im wesent lichen zur Mitte der zu beheizenden Fläche richtet.
Der Unterteil 1 des Heizgerätes ist ausserdem bei 4 so ausgebildet, dass er dort die Stromkontakte tragen kann, denen der elektrische Strom durch eine Zuleitung 5 zu geführt wird, die an irgend einer geeigneten Stelle den Unterteil verlässt. Der Unterteil hat im übrigen aussen vollständig glatte Form, so .dass die Möglichkeit besteht, die ganze Vorrichtung in irgend einen beliebigen Ständer, insbesondere aber auch in die Herd öffnungen von Kochherden, die bisher nicht elektrisch beheizt wurden, einzusetzen. Es besteht also die Möglichkeit, mit wenigen Handgriffen einen Herd, der bisher zur Holz-, Kohlen- oder Gasfeuerung eingerichtet war, nunmehr in einen elektrisch beheizten Herd umzuwandeln.
Der Innenraum 3 der Wanne steht in der Nähe seines Bodens mit einem Zuführungs rohr -6 und in einem höher gelegenen Teil der Wandung der Wanne mit einer Ableitung 7 in Verbindung, durch welche die Zu- und Ableitung eines Gases oder einer Flüssigkeit erfolgen kann. Beide Rohre sind mit der später beschriebenen Thermosyphon-Anlage entsprechend verbunden.
Auf den Unterteil 1 ist nun ein die Heiz- widerstände tragender Oberteil 8 aufgesetzt, der bei 9 durch entsprechende Ausbildung des Unterteils seitlich geführt ist. Die aus wechselbaren Heizwiderstände bestehen in Stäben 10 aus Quarz oder einem andern strahlendurchlässigen Stoff. Um diese Quarz stäbe ist nun der eigentliche elektrische Widerstandsdraht 11 gewickelt, der also auch in seinen dem Hohlspiegel 3 abgewand ten Teilen auf Grund der Strahlendurch lässigkeit des Trägers von dem Spiegel reflektierbare Strahlen nach unten aussenden kann.
Die eigentliche Lagerung der Heiz- widerstände 10, 11 ist in einem etwa ring förmigen, oben und unten offenen Gehäuse 12 vorgesehen, welches den Zutritt der Wärme zu den sonstigen Räumen des Ober teils 8 und des Unterteils 1 verhindert. Durch geeignete Anordnung der Heizwider- stände im Gehäuse 12 kann .eine gleichmässige Wärmeverteilung über die zu beheizende Fläche erzielt werden. Die .Stromzuführung geschieht über Kontaktstifte 13, welche mit den bei 4 im Unterteil getragenen Kontakten 14 erst durch Aufsetzen des Oberteils 8 in Berührung kommen.
Ersichtlich ist der Hohl-, insbesondere Kugelspiegel 3 so zwi schen der Wanne -2 des Unterteils 1 und dem ringförmigen Gehäuse 12 gelagert, dass er sich unter dem Einfluss der Wärme beliebig ausdehnen oder zusammenziehen kann. Je doch ist dies nicht unbedingt erforderlich, da die Form des Hohlspiegels selbst etwaigen Ausdehnungen oder Zusammenziehungen nur geringen Widerstand bietet und die Über tragung auf die Lagerung des Hohlspiegels nur unwesentliche Spannungen zu erzeugen vermag.
Über dem Heizwiderstand 10, 11 ist nun ein Rost angeordnet, der zum Beispiel in einem vorteilhaft weitmaschigen Gitter 15 besteht, das in einem Ring 16 gehalten ist. Der Ring 16 ist auswechselbar zum Beispiel auf Stiften 17 gelagert und kann durch Ringe ersetzt werden, deren mittlere Rostöffnung kleiner oder grösser als im dargestellten Aus führungsbeispiel ist, ohne dass hierdurch die Strahlungswirkung wesentlich beeinträchtigt würde; vielmehr wird ein Abstrahlen der Wärme nach aussen an nicht erwünschten Stellen wirksam verhindert.
Sämtliche Ringe 1.'6 tragen vorteilhaft einen Flansch 18, der sich nach oben erstreckt und einerseits der zu beheizenden Fläche als Auflager dient und anderseits das Hindurchfliessen von Kochgut zwischen der zu beheizenden Fläche und der Ringabdeckung verhindert.
Das beschriebene Heizgerät wirkt wie folgt: Die Wärmestrahlen bestrahlen einmal direkt die zu beheizende Fläche und ander seits den Hohlspiegel 3, der sie reflektiert und seinerseits gegen die zu beheizende Flä che richtet. Die strahlendurchlässigen Quarz- träger für die Widerstandsdrähte stellen die ser Wirkungsweise des Hohlspiegels geringst- möglichen Widerstand entgegen, so dass ein besserer -#Virkungsgrad einerseits durch diese Strahlendurchlässigkeit erhalten wird und anderseits dadurch, dass der Widerstands träger in viel geringerem Masse auf- geheitzt wird als bekannte zum Beispiel aus Speckstein bestehende Tragkörper.
Selbst verständlich wird auch eine Übertragung der Wärme auf das Kochgefäss durch direkte Leitung über die die Widerstandsdrähte um gebende Luft und in geringem Masse über den Abdeckungsring 16 erfolgen. Während des Betriebes wird es sich nun nicht vermei den lassen, dass auch der Hohlspiegel 3 er wärmt wird. Diese im Hohlspiegelmaterial sieh aufspeichernde Wärme wird nun da durch nutzbar gemacht, dass sie durch ein die Wanne 2 durchfliessendes Medium, wie Gas oder Flüssigkeit, insbesondere Wasser, ab geleitet wird.
Diese Ableitung wird dadurch begünstigt, dass man das Medium im Kreis lauf führt und vorzugsweise diesen letzteren selbsttätig unter Anwendung des Thermo- syphon-Prinzips vor sich gehen lässt. Dem nach wird zum Beispiel durch die Zuleitung 6 kaltes Wasser in die Wanne 2 einfliessen und erwärmtes, sich in höheren Teilen der Wanne ansammelndes Wasser durch die Ab leitung 7 wieder abfliessen. Dieses an gewärmte Wasser wird dann in einen höher gelegenen Sammelbehälter zurückfliessen und aus diesem für irgendwelche Zwecke, zum Beispiel zum Abwaschen von Geschirr, ent nommen werden können.
Es ist auf diese Weise möglich, das Wasser schliesslich bis auf eine Temperatur von 60 G und mehr zu erwärmen. Finden mehrere derartiger Heizgeräte in einer Kocheinrichtung (Koch herd) Verwendung, so können selbstverständ lich alle diese Heizgeräte auf einen einzigen Sammelbehälter einwirken.
Versuche haben ergeben, dass Heizgeräte der beschriebenen Art in ihrem Wärmewir kungsgrad bestehende. Vorrichtungen, ins besondere Kochplatten, in welchen die Heiz körper in Isoliermaterial eingebettet sind, um 100% übertreffen. Dies erklärt sich ins besondere dadurch, dass bei diesen bekannten Vorrichtungen die Wärmeübertragung aus schliesslich durch Leitung erfolgt und ein sehr grosser Teil der Wärme zum Aufheizen des Isoliermaterials aufgebracht werden muss. Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Gerätes ist auch darin zu erblicken, dass die Verwertung der Abwärme zum Beispiel zur Warmwasserbereitung ohne jeden weiteren Kostenaufwand erfolgt und ohne dass der zu beheizenden Fläche Wärme entzogen wird.
Wie schliesslich das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, bietet das be schriebene Gerät den weiteren Vorteil des besonders einfachen Zusammen- und Ausein- anderbaues.
Nähere Einzelheiten, sowie einige Va rianten seien anhand der Fig. 2 bis 7 erläu tert. In Fig.7 ist ein Heizkörper 101 in einem Heizgerät eingebaut und durch -ein Abdeckschutzgitter 1-02 gegen unbeabsich tigte Berührung geschützt. Unterhalb des Heizkörpers befindet sich der Hohlspiegel, der etwa in der Höhe der umlaufenden Schulter 1,03 liegt. Unterhalb des Hohl spiegels befindet sich ein zylindrischer Hohl raum im Gefäss 104. Das Schutzgitter 102 mit Fassung,105 ist abnehmbar, wodurch der Heizkörper zugänglich wird, der seinerseits abgenommen oder hochgeklappt werden kann, wodurch der darunter befindliche Hohl spiegel zugänglich wird.
Die früher beschriebene thermosyphon- artige Verbindung zwischen dem Hohlraum im Gefäss 104 und einem wärmeisolierten Behälter 10,6 ist durch das Kniestück 107 geschaffen.
Das Ganze ist auf einem Ge häuse 108 aufgebaut, in dessen Innern die Schaltverbindungen angeordnet sind, mit denen entweder der Heizkörper mittelst des aussen befindlichen Hauptschalters 110 ein- und ausgeschaltet werden kann, oder aber mittelst einer andern Handhabe 109 Schalt änderungen zwecks Regulierens der erzeug ten Wärme durchgeführt werden können. Ebenso ist in diesem Gehäuse der Zähler 111 eingekapselt, von dem nur noch .die notwen- digen Anzeigen zu sehen sind.
Das im Spei cher 106 gehaltene Wasser, welches durch das Kniestück 107 zu dem von den Zuleitun gen freien und gegenüber den letzteren ab gegrenzten Teil des Gehäuses 10,8 fliessen kann, kann durch den Hahn 112 beliebig abgelassen werden.
Der Heizkörpereinsatz besteht aus einem Ringkörper 1-13 (Fig.2), an dem die An schlussklemmen 114 für die Heizwiderstände 101 befestigt sind. Die Heizwiderstände kön nen vorteilhaft leicht auswechselbar, jedoch von unten unterstützt, in den Haltern 11.6 an gebracht sein,. Die Stromzuführung zu den Widerständen erfolgt an den Klemmen 117 am Halter 1-18 des Einsatzes 113.
Ist der Einsatz niedergeklappt (Fig.5), so greifen Schneiden 119, welche mit den Klemmen 117 leitend verbunden sind, in zugehörige Kon taktfedern 120 ein, die ihrerseits mit Klein- nen 121 zur Verbindung mit der Strom zuführung verbunden sind. Wird aber der Einsatz hochgehoben (Fig. 4), damit man an den darunter befindlichen Spiegel heran kann oder damit man die Heizwiderstände <B>101.</B> auswechseln kann, dann werden die Messer 119 zwangläufig aus den Federn 120 her ausbewegt und damit selbsttätig die Strom zufuhr zu den Heizdrähten abgeschaltet.
Fig. 6. zeigt noch im Schema einen Quer- schnitt durch den Strahlungskocher einer an dern Ausführungsform mit Heizkörper 101 im Einsatz 1.13, der um die Achse 115 nach Abnahme des Schutzsiebes 102 hochgeklappt werden kann und mit Spiegel 12:2, der einen Raum 123 abschliesst, in welchem das Kühl- mittel (zum Beispiel Wasser) von unten durch das Rohr 124 zugeleitet wird und durch das andere Rohr 125 zu dem Speicher 106 abfliesst.
Selbstverständlich kann für eine Erdung leicht gesorgt werden.
Die Zahl der Strahlungskocher auf dem Gehäuse 108 kann natürlich beliebig gross gewählt sein, und es kann dann. für jeden von diesen je ein Schalter 109, 110 angeord net sein oder aber gemeinsam für sämtliche oder einen Teil dieser Apparate. Vorteilhaft sind aber die Heizapparate nicht abnehmbar, damit an deren Stelle nicht etwa andere Ver brauchsapparate eingeschaltet und zu bil ligem Preis betrieben werden können. Sind sie abnehmbar, so wird für eine Anschluss- art gesorgt werden müssen, die solchen Miss brauch ausschliesst.
Die Erfindung ist nicht auf die hier dar gestellten und beschriebenen Ausführungs beispiele beschränkt; manche Abänderung ist vielmehr denkbar.
Wesentlich ist, dass einerseits ein Koch gefäss in gewünschtem Mass aufgeheizt, gleichzeitig aber ohne jeden Kostenaufwand oder Wärmeverlust auch Warmwasser für andere Zwecke bereitgestellt wird. Wird der Speicherbehälter geeignet isoliert, so kann sich das warme Wasser in ihm lange Zeit auf ausreichender Temperatur erhalten. Ist er auf ein vorbestimmtes Mass entleert, so kann selbsttätig neues Wasser nachfliessen und aufgeheizt werden, ebenso wie etwa ab gekühltes Wasser bei neuerlichem Gebrauch des Kochgefässes selbsttätig in Zirkulation zwischen dem Raum unter dem Wärme strahlenspiegel und dem Speicher versetzt werden kann. Die Nachlieferung verbrauch ten Wassers kann ganz einfach durch eine Schwimmersteuerung selbsttätig eingesteuert werden.
Steigt derWasservorrat imSpeicher- behälter an, so nimmt er einen Schwimmer mit, der in bestimmter Höchststellung mecha nisch unmittelbar oder aber über Relais schaltungen den Hahn für zufliessendes kal tes Wasser absperrt, während er umgekehrt beim Absinken um ein vorbestimmtes Mass infolge Verbrauches des im Speicher an wesenden Wassers den Hahn wieder öffnet und den Zufluss kalten Wassers ermöglicht.
Die Zirkulation im Speicher angestauten Wassers kann selbsttätig ohne weiteres durch Tbermosyphonwirkung erzwungen werden, die .darin besteht, dass von der tiefsten Stelle des Speichers zu der tiefsten Stelle des Rau mes unter dem Wärmestrahlenspiegel eine Verbindungsleitung gelegt wird, während eine andere Verbindungsleitung von einer hohen Stelle des Raumes unter dem Wärme- strahlenspiegel in den Speicher eingeleitet wird.
Natürlich kann auch eine Vorrichtung vorgesehen werden, durch welche der Strom fluss zu dem Heizkörper automatisch unter brochen wird, falls das Wasser aus dem Speicher und dem Raum unter dem Wärme strahlenspiegel abgezogen ist oder der ein gestellte Zufluss' frischen Wassers ausbleibt, weil etwa das Wasser versehentlich ab gesperrt wird. Auch hierfür kann eine Schwimmervorrichtung benutzt werden, die in Tätigkeit tritt, sobald das Wasser einen bestimmten Tiefstand im Speicher oder in dem Raum unter dem Wärmestrahlenspiegel erreicht hat.
Natürlich muss dieses letztere Niveau erheblich tiefer liegen als das andere, in welchem die Schwimmer in der früher er wähnten Weise den Zufluss frischen Wassers eingesteuert haben, und dieses Niveau liegt wiederum tiefer als das in diesem Fall dritte und höchste Niveau, bei dessen Erreichen durch das Wasser im Speicher der Zufluss frischen Wassers abgesperrt wird.