CH675908A5

CH675908A5 - Solar energy cooker - comprises plate mounted on stand and unit concentrating sun rays into bundle and direction them at plate

Info

Publication number: CH675908A5
Application number: CH867/88A
Authority: CH
Inventors: Miklos Foerdoes
Original assignee: Miklos Foerdoes
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1990-11-15

Abstract

The solar-energy cooker comprises a plate (7) mounted on a stand (1), and a unit concentrating the sunrays into a bundle and direction them at the plate. This unit incorporates a collecting lens (13), which can be arranged to hinge in relation to the plate, its distance from the latter being also adjustable. The plate can form a heat-accumulator and there can be a vertical flange (9) on its side towards the sun. ADVANTAGE - The concentrating unit does not get dirty.

Description

       

  
 



  Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät zum Kochen unter Ausnutzung der Sonnenenergie gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. 



  Das Kochen mittels Sonnenenergie ist bekannt. 



  Die Schweizer Patentschrift Nr. 597 574 zeigt ein Gerät zum Kochen, bei dem mittels eines paraboloidischen Hohlspiegels die Sonnenstrahlen gebündelt und dann von unten an einen an einem Ständer angeordneten Pfannenträger gelenkt werden. Bei hohem Sonnenstand befindet sich der Hohlspiegel unterhalb der Kochstelle. 



  Das bekannte Gerät zum Kochen mittels Sonnenstrahlen hat den Nachteil, dass der Hohlspiegel stets ganz oder teilweise unterhalb des Pfannenträgers angeordnet ist und durch auszulaufende Flüssigkeit oder Fettspritzer vom Kochgut verschmutzt wird. Eine Verschmutzung der spiegelnden Oberfläche des Hohlspiegels vermindert dessen Funktionsfähigkeit. 



  Im weiteren werden mit dem bekannten Gerät nur gerade die an die Unterseite des Pfannenträgers umgelenkten und gebündelten Sonnenstrahlen ausgenutzt. Bei niedrigem Sonnenstand und folglich annähernd vertikal stehendem Hohlspiegel fallen die gebündelten Strahlen einerseits in einem spitzen Winkel auf die im Pfannenträger gehaltene und als Kochplatte dienende  Pfanne und anderseits kann nur ein Teil des Strahlenbündels ausgenutzt werden, da die nutzbare projizierte Fläche bei schrägem Einfall geringer ist als bei annähernd rechtem Winkel. 



  Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Gerät zum Kochen mittels Sonnenstrahlen zu schaffen, dessen Vorrichtung zur Bündelung der Sonnenstrahlen zum Kochgut nicht verschmutzt und bei jedem Sonnenstand optimal ausnutzbar ist. 



  Hier erfolgt die Bündelung der zur Erde kommenden parallelen Sonnenstrahlen mittels einer Sammellinse, die weit weg und über der Kochplatte plaziert ist. 



  Im weiteren ist die Kochplatte nicht nur ein Pfannenträger bzw. eine Pfanne sondern viel mehr. Sie ist ein räumliches L-Profil, dessen horizontal gerichteter Schenkel nicht nur eine Kochplatte, sondern auch ein Wärmespeicher ist. 



  Sein senkrecht gerichteter Schenkel sorgt dafür, dass die gebündelten Sonnenstrahlen auch bei niedrigem Sonnenstand aufgefangen und der Kochplatte zugeleitet werden. Anderseits ist der vertikale Schenkel ein Wärmeschutz für den Hintergrund. 



  Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 ein Gerät mit im wesentlichen horizontal angeordneter Linse in perspektivischer Darstellung, 
   Fig. 2 das Gerät gemäss Fig. 1 mit geneigter Linse in Seitenansicht und 
   Fig. 3 ein vergrössertes Detail von Fig. 1. 
 



  Auf einem Ständer 1 mit einem Sockel 3 und einer Säule 5 ist eine Kochplatte 7 in Gestalt einer Wärmespeicherplatte, und ein Arm 11, beide drehbar (um die Z-Achse), aufgesetzt. Als Wärmespeicherplatte 7 gilt eine Platte, welche mindestens 10% der für den Kochprozess notwendigen Wärme aufnehmen und während des Kochvorganges an das Kochgut abgeben kann. Die Kochplatte 7 mit ihrem vertikalen Schenkel 9 hat eine grosse Wärmekapazität und eine gute Wärmeleitfähigkeit. 



  An der Kochplatte 7 ist der Arm 11 schwenkbar um die X-Achse befestigt. Am anderen Ende des Armes 11 befindet sich eine Vierkanthülse 15 in der ein bespannter Rahmen 21, in Funktion eines Linsenträgers, verschiebbar befestigt ist. Auf dem Rahmen 21 ist eine Sammellinse in Gestalt einer Stufensammellinse 13, auch Fresnel-Linse genannt, aufgesetzt. Die Stufensammellinse weist die Eigenschaft auf, dass ihr V-Wert, d.h. das Verhältnis ihres hydraulischen Durchmessers Dh zu ihrer Dicke s grösser als 
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  ist, wobei 
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  ist. 



  Im dargestellten Fall sind:
 
 A = a x b bzw . U = 2 (a + b). 
 



  Die Linse 13 kann eine beliebig wählbare Form aufweisen, beispielsweise eine Rechteckform. 



  Damit der Sockel 3 des Ständers 1 nicht zu gross oder zu schwer ausgeführt werden muss, wird das Gewicht der Linse 13 durch eine Stütze 17 getragen. Die Stütze 17 wird dabei in einer Hülse 19 geführt. Die Hülse 19 ist am Rahmen 21 zwischen Laschen 23 gelenkig (mit zur X-Achse paralleler Schwenkachse) angeordnet. In Fig. 2 ist rein schematisch die Linse 13 in geneigter Stellung dargestellt, wie sie bei niedrigem Sonnenstand einzustellen ist. Die gebündelten Sonnenstrahlen 25 fallen dabei nicht nur auf die Oberfläche der Kochplatte 7, sondern auch auf ihren vertikalen Schenkel 9. 



   Damit möglichst die gesamte Energie der auf die Kochplatte 7 fallenden Strahlen 25 absorbiert werden kann, ist diese vorzugsweise mattschwarz gefärbt. Auf diese Weise kann die Kochplatte vor dem Kochen aufgewärmt werden, so dass das Kochgut nicht nur von oben von den gebündelten Sonnenstrahlen 25, sondern gleichzeitig auch von unten von der Wärmeplatte 7 erwärmt wird. Um die bestrahlte Fläche bzw. die örtliche Temperatur auf der Wärmeplatte 7 bzw. einer darauf stehenden Pfanne einstellen zu können, lässt sich die Linse 13 relativ zur Kochplatte 7 in der Vierkanthülse 15 verschieben. Dabei geht die Ausrichtung der Strahlen 25 auf die Wärmeplatte 7 bei jeder beliebigen Linsenstellung nicht verloren. 



  Alle Beweglichkeiten des Gerätes können mittels Handschrauben in der gewünschten Lage blockiert werden. 



  
 



  The invention relates to a device for cooking using solar energy according to the preamble of claim 1.



  Cooking with solar energy is well known.



  Swiss patent no. 597 574 shows a device for cooking, in which the sun's rays are focused by means of a paraboloidal concave mirror and then directed from below to a pan support arranged on a stand. When the sun is high, the concave mirror is located below the hob.



  The known device for cooking by means of sun rays has the disadvantage that the concave mirror is always arranged entirely or partially below the pan support and is contaminated by the food to be spilled by liquid or fat splashes. Contamination of the reflecting surface of the concave mirror reduces its functionality.



  Furthermore, only the sun rays deflected and focused on the underside of the pan support are used with the known device. When the sun is low and consequently almost vertically standing concave mirror, the focused rays fall on the one hand at an acute angle onto the pan held in the pan support and serve as a hotplate, and on the other hand only part of the beam can be used, since the usable projected area is less than when the angle is inclined at an almost right angle.



  The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating a device for cooking by means of sun rays, the device for focusing the sun rays into the food to be cooked is not soiled and can be optimally used in any position of the sun.



  Here, the parallel rays of the sun coming to earth are focused using a converging lens, which is placed far away and above the hotplate.



  Furthermore, the hotplate is not just a pan support or a pan, but much more. It is a spatial L-profile, the horizontally oriented leg of which is not only a hotplate, but also a heat store.



  Its vertically directed leg ensures that the concentrated sun rays are caught even when the sun is low and fed to the hotplate. On the other hand, the vertical leg is heat protection for the background.



  The invention is explained in more detail with the aid of an illustrated embodiment. Show it:
 
   1 is a device with a substantially horizontally arranged lens in a perspective view,
   Fig. 2 shows the device of FIG. 1 with an inclined lens in side view and
   3 shows an enlarged detail from FIG. 1.
 



  On a stand 1 with a base 3 and a column 5, a hot plate 7 in the form of a heat storage plate, and an arm 11, both rotatable (about the Z axis), are placed. A heat storage plate 7 is a plate which can absorb at least 10% of the heat required for the cooking process and can release it to the food during the cooking process. The hotplate 7 with its vertical leg 9 has a large heat capacity and good thermal conductivity.



  On the hotplate 7, the arm 11 is pivotally attached about the X axis. At the other end of the arm 11 there is a square sleeve 15 in which a covered frame 21, in the function of a lens holder, is slidably attached. A collecting lens in the form of a step-collecting lens 13, also called a Fresnel lens, is placed on the frame 21. The step-up lens has the property that its V-value, i.e. the ratio of their hydraulic diameter Dh to their thickness s greater than
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  is where
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  is.



  In the case shown:
 
 A = a x b or U = 2 (a + b).
 



  The lens 13 can have any shape, for example a rectangular shape.



  So that the base 3 of the stand 1 does not have to be made too large or too heavy, the weight of the lens 13 is carried by a support 17. The support 17 is guided in a sleeve 19. The sleeve 19 is articulated on the frame 21 between tabs 23 (with a pivot axis parallel to the X axis). In Fig. 2, the lens 13 is shown purely schematically in an inclined position, as can be adjusted when the sun is low. The bundled sun rays 25 fall not only on the surface of the hotplate 7, but also on its vertical leg 9.



   So that as much as possible the entire energy of the rays 25 falling on the hotplate 7 can be absorbed, it is preferably colored matt black. In this way, the hotplate can be warmed up prior to cooking, so that the food to be cooked is heated not only from above by the concentrated sun rays 25, but also from below by the hotplate 7. In order to be able to set the irradiated surface or the local temperature on the hot plate 7 or a pan standing thereon, the lens 13 can be displaced in the square sleeve 15 relative to the hot plate 7. The alignment of the rays 25 on the hot plate 7 is not lost with any lens position.



  All mobility of the device can be blocked in the desired position using hand screws.

Claims

1. A device for cooking utilizing solar energy, consisting of a stand (1) and a hotplate (7) arranged thereon and a device for bundling and aligning the sun's rays onto the hotplate (7), characterized in that that the device for focusing and aligning the sun rays has a converging lens (13).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the converging lens (13) is pivotally connected to the hotplate (7) and is adjustable in terms of the distance to the hotplate.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the hot plate (7) is designed as a heat storage plate.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hotplate (7) has a vertical leg (9) on the sunny side.

5.

Appliance according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the converging lens (13) can be pivoted about an axis (x) running parallel to the surface of the hotplate (7).

6. Apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that the converging lens (13) is carried by means of a frame (21) from an arm (11) which is articulated on the hotplate (7) and that the frame ( 21) is axially displaceable and lockable with a pin in a sleeve (15) attached to the arm (11).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the weight of the converging lens (13), the frame (21) and the arm (11) is partially carried by a support (17) arranged on the side of the stand (1) .

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the V value of the converging lens (13) is greater than 8.0.

9.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the converging lens (13) is a Fresnel lens.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hotplate (7) about a column (5) is rotatably mounted on the stand (1).