DE2633849C3 - Gasherd mit einem oder mehreren als Strahlbrenner ausgebildeten Kochstellen-Brennern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasherd mit einem oder mehreren Kochstellen-Brennern, die als Strahlbrenner ausgebildet sind, wobei jeder Brenner mindestens eine perforierte Keramikplatte aufweist, in deren Oberflächenbereich das Gas mit möglichst nicht sichtbarer Flamme verbrennt, wobei mit Abstand oberhalb der Brenner eine gemeinsame Herdplatte angeordnet ist und die abströmenden Verbrennungsgase durch einen Kanal an außerhalb der Herdplatte sowie von der Gasherd-Bedienungsseite abliegende öffnungen abgeführt werden und wobei außerdem jedem Brenner ein Zünder und eine Regeleinrichtung zur Grob- und Feinregulierung sowie ein Magnetventil zugeordnet sind.

Ein derartiger Gasherd ist aus der US-PS 3 241 542.

bekannt. Die Regelung der Brenner des Gasherdes erfolgt auf dem Wege der Gasmengenregelung.

Gemäß der DE-OS 2 051330 umfaßt der Stand der Technik ferner einen Gasherd mit mehreren Kochsteiien-Brennern, bei dem mit Abstand oberhalb der Brenner eine gemeinsame Glaskeramikplatte angeordnet ist. Bei solchen Glaskeramikplatten handelt es sich um ein glasig-kristallines Material, welches durch eine thermische Nachbehandlung aus einem speziellen Glas gewonnen wird. Die hervorstehenden physikalischen und chemischen Eigenschaften dieses Materials sind:

- Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient ist nahezu gleich Null;

— die maximale Betriebstemperatur beträgt etwa 700° C;

— das Material ist vollständig porenfrei;

— das Material weist ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf;

- es besteht eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit im Infrarot-Bereich bei Wellenlängen von 0,4 bis 5 my;

- das Material hat eine verhältnismäßig große Härte und damit einen hohen Verschleißwiderstand, insbesondere Kratzfestigkeit; schließlich besteht große Bruchsicherheit sowie Säure- und Laugenbeständigkeit.

Bei dem bekannten Herd ist die Anordnung so getroffen, daß die abströmenden Verbrennungsgase durch einen Kanal an außerhalb der Glaskeramikplatte sowie von der Gasherd-Bedienungsseite abliegende öffnungen abgeführt werden. Die Regelung der Kochstellen-Brenner erfolgt auch hier durch Änderung der zugeführten Gasmenge. Eine solche Gasmengenregelung führt aber bei Verwendung von perforierten Keramikplatten zu erheblichen Schwierigkeiten, insbesondere zur Verringerung des Wirkungsgrades.

Aus der US-PS 3463 139 ist ein Gasherd bekannt, bei dem die Strahlfläche der Brenner von je einer perforierten Keramikplatte gebildet wird, und wobei diese perforierte Keramikplatte von einer Glaskeramikplatte einen Abstand besitzt, daß die Abgase aus dem Zwischenraum abströmen können. Auch hier erfolgt die Regelung des Gasherdes lediglich durch Mengenregelung des zugeführten Gases.

Aus der Zeitschrift »gwf« Heft 21, Mai 1968, Seite 574 (286 Gas) ist eine Kochautomatik für Gasherde beschrieben, und zwar in Anwendung bei Brennern, die mit offenen Flammen arbeiten. Hierbei wird soweit wie möglich eine Gasmengenregelung durchgeführt, und zwar etwa im Temperaturbereich zwischen 140° C und etwa 320° C. Zum weiteren Herabregeln der Temperatur bis herunter auf 50° C wird nach einem Impulsverfahren ein kurzzeitiges Aufheizen vorgenommen. Demgemäß sind zum Schutz gegen unzulässige Erwärmung und gegen übermäßige Wärmeabgabe an das zu behandelnde Gut Thermoelemente, Thermostate oder Sicherheitsschalter vorgesehen, die die Zufuhr der Energie unterbrechen. Dabei wird der Brenner über ein Magnetventil mit Gas versorgt und ein Energieregler schaltet das Magnetventil periodisch ein und aus.

Bei gasbeheizten Strahlbrennern der eingangs ge-

*ι nannten Gattung, die also im wesentlichen durch Wärmestrahlung die Wärme auf die gemeinsame Herdplatte übertragen, ist man geneigt, einen möglichst geringen Abstand zwischen Oberfläche des

Strahlbrenners einerseits und Unterseite der Herdplatte zu wählen. Dem ist jedoch in zweierlei Hinsicht eine Grenze gesetzt, nämlich einmal müssen die verbrannten Abgase Gelegenheit haben, seitlich abzuströmen, und zum anderen besteht dann, wenn als Herdplatte eine Glaskeramikplatte verwendet wird, die Gefahr einer Überhitzung der Glaskeramikplatte, insbesondere eine stellenweise Überhitzung, wenn man z. B. den Vorteil der freien Verschieblichkeit der Kochtöpfe auf der Glaskeramikplatte ausnutzt und einen Kochtopf exzentrisch zu dem betreffenden Kochstellen-Brenner aufstellt. Es ergibt sich also ein erhebliches Problem dadurch, daß im Bestreben, eine wirksame Erhitzung der Glaskeramikplatte zu erzielen, gleichzeitig die Gefahr der Überhitzung in nicht vorauszusehender Weise entsteht. Ein weiteres Problem ergibt sich aus den gasbeheizten Strahlbrennern in Form von perforierten Keramikplatten. Im Gegensatz zu Gasherden üblicher Bauart mit Erennern, die mit offener Flamme arbeiten, wird bei Strahlbrennern in einer rückseitigen Brennerkammer das Verbrennungsgas-Luft-Gemisch aufbereitet, d. h. der zur Verbrennung erforderliche Sauerstoff wird nicht aus der Umgebung der Gasflammen bezogen. Bei derartigen Strahlbrennern kann man nur in einem verhältnismäßig kleinen Einstellbereich der Gasmengenregelung eine optimale Heizwirkung erzielen, da der Wirkungsgrad durch Mengenregelung des Gas-Luft-Gemisches aus diesem kleinen optimalen Einstellbereich sofort stark absinkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasherd zu schaffen, bei dem einerseits eine Glaskeramikplatte verwendet werden kann, ohne daß die Gefahr einer Überhitzung besteht, und andererseits eine optimale Ausnutzung der Wärmeenergie bei allen unterschiedlichen Verhältnissen und Einstellungen erzielbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Verwendung einer Glaskeramikplatte als Herdplatte den Brennern je eine Einrichtung mit ein Thermoelement aufweisendem Temperaturfühler und ein Sicherheitsschalter zur Temperaturüberwachung der Glaskeramikplatte zugeordnet ist, welche bei Überschreiten der zulässigen Glaskeramikplatten- und/ oder Abgastemperatur die Gaszufuhr unterbricht, und daß je ein Energieregler vorgesehen ist, der das Magnetventil periodisch ein- und ausschaltet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Gasherd, wobei die Glaskeramikplatte zur Darstellung darunter befindlicher Brenner zum Teil ausgeschnitten ist,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt hierzu gemäß Schnittlinie H-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Ausgestaltung eines Kochstellen-Strahlbrenners mit schematisch dargestellter Zünd- und Sicherheitseinrichtung für eine halbautomatische Bedienung.

Der Gasherd gemäß dem indenFig. 1 und2dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein an sich bekanntes Gehäuse 1 bzw. Gestell auf, welches im unteren Teil einen Ofen bzw. Backraum 2 aufweist, der auf der Vorderseite in üblicher Weise mit einer nicht gezeichneten Klappe verschließbar ist. Zwischen Außenwand des Gehäuses 1 und Ofen 2 sind Schächte 3, 4 eebildet. die am unteren Ende offen sind, so daß in Bodennähe Luft zuströmen und in Richtung der Pfeile (Fig. 2) in den Zwischenraum 5 gelangen kann, aus welchem Verbrennungsluft mittels Gas-Injektoren ansaugbar ist. Der Zwischenraum ist durch die Deckenwand des Backraumes 2, durch die Gehäusewandung 1 und la sowie den Zwischenboden mit den Teilen 6,7 und 8 abgeschlossen. Der Zwischenboden besteht aus einem Stück und läßt unier Bildung von zylindrischen Ansätzen 9,10 öffnungen für den Einsatz der gasbeheizten Strahlbrenner frei. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind vier Strahlbrenner eingesetzt. Jeder Strahlbrenner besitzt ein Gehäuse 11,12, durch welches ein Brennerraum 13, 14 geschaffen ist, welcher auf der Oberseite durch perforierte Keramikplatten IS, 16 und 17 abgeschlossen ist.

Mit Abstand oberhalb der Brenner-Keramikplatten 15 bis 17 ist eine gemeinsame Glaskeramikplatte 18 mit Abstand angeordnet, und zwar ist der Abstand der Unterseite der Glaskeramikplatte von der oberen Strahlfläche jeder Brenner-Keramikplatte zu etwa 10 bis 15 mm gewählt. Die Glaskeramikplatte 18 ist allseitig von einem Chromnickel-Stahlrahmen 19 eingefaßt, der mit der oberen Gehäusewandung la vorteilhaft lösbar verbunden ist. Der die Brenner-Keramikplatten IS bis 17 umgebende Raum, der in Fig. 2 im Querschnitt mit den Bezugszeichen 6a, Ta und 8e bezeichnet ist und der von dem geschlossenen Zwischenboden mit den Teilen 6 bis 8 einerseits und der Glaskeramikplatte 18 andererseits begrenzt wird, ist so groß bemessen, daß er die von den Brennern auf deren Umfang seitlich abströmenden Verbrennungsabgase aufnehmen kann. Wie Fig. 1 veranschaulicht, mündet dieser Raum an außerhalb der Glaskeramikplatte und

von der Gasherd-Bedienungsseite abliegenden öffnungen 20, die zweckmäßigerweise als kurze mit Abstand nebeneinander angeordnete Schlitze ausgebildet sind, so daß nur durch diese Schlitze die Verbrennungsabgase nach oben hin austreten können, in einem Bereich also, in dem sie nicht störend wirken. Es versteht sich, daß der erläuterte Raum auch nur eine öffnung aufweisen kann, an welche ein Abzug, z. B. ein Verbindungsrohr mit einem Schornstein, angeschlossen werden kann.

Jeder der vier gasbeheizten Strahlbrenner bzw. deren Brennerkammern sind mit mindestens einem eigenen Venturirohr 24, 25 ausgestattet. Diese Venturirohre saugen die gesamte für die Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft aus dem beschriebenen Zwischenraum 5 an. Zum Ein- und Ausschalten sowie zum Regeln der Zufuhr des Brenngases ist auf der Vorderseite des Gasherdes eine Bedienungsarmatur 21 vorgesehen, von welcher Gasleitungen 22, 23 zu den Venturirohren 24, 25 führen. Außerdem kann von dieser Bedienungsarmatur aus über die Leitung 26 eine an sich bekannte durch Fremdstrom erregte Zündeinrichtung 27 zur Zündung jedes Brenners geschaltet werden. An Stelle oder zusätzlich zu dieser Zündeinrichtung kann auch noch zu dem Brenner ein an sich bekannter Piezo-Zünder 28 oder eine andere selbsttätig arbeitende Zündvorrichtung vorgesehen sein. Der Deutlichkeit halber sind die Zündeinrichtungen 27,28 in den Fig. Iund2 an unterschiedlichen Stellen eingezeichnet. Außerdem kann zur Sicherung gegen Ausströmen unverbrannten Gases eine thermoelektrische Zündsicherung vorgesehen sein.

Die Wirkungsweise des oben erläuterten Gasherdes ist im wesentlichen folgende. Nach dem Einschalten

der Zufuhr des Brenngases mit Hilfe der Bedienungsarmatur 21 zu dem oder den betreffenden Strahlbrennern erfolgt wie beschrieben die Brenngas-Luft-Mischung, d. h. das Brenngas tritt an Düsen aus, saugt durch Injektionswirkung Luft aus dem Zwischenraum 5 an, in welchen durch die Schächte 3, 4 Luft nachströmen kann. Innerhalb des betreffenden Venturirohres erfolgt eine Durchmischung und innerhalb der Brennerkammer eine gleichmäßige Verteilung des Gemisches auf die betreffende perforierte Keramikplatte, durch welche das Gemisch hindurchtritt und selbsttätig, d. h. zum Beispiel durch katalytische Wirkung eines fest installierten Zünders, oder durch Fernbedienung, z. B. von der Bedienungsseite des Gasherdes aus durch Einschalten eines elektrischen Zündstromes, gezündet wird. Die Keramikplatte heizt sich auf der Vorderseite bzw. Austrittsseite auf, wobei das Gas mit möglichst nicht sichtbarer Flaimme verbrennt, so daß eine intensive Wärmestrahlung erfolgt. Die Wärmestrahlung überträgt sich auf die mit Abstand angeordnete Glaskeramikplatte, die noch zusätzlich zu einer Vergleichmäßigung der Wärmeverteilung beiträgt. Wenige Sekunden nach dem Einschalten der betreffenden Kochstelle wird die erhitzte Keramikplatte durch das transparente Material der Glaskeramikplatte sichtbar und nur in diesem Bereich 29,30 wird die betreffende Kochstelle heiß. Die Töpfe bzw. Pfannen lassen sich nun nach Belieben auf der Oberfläche der Glaskeramikplatte in weniger beheizte Bereiche 29a, 30a verschieben, womit man feinfühlig den Grad der Beheizung regeln kann. Die Verbrennungsabgase ziehen in dem Zwischenraum zwischen Austrittsfläche der Keramikplatte 15 bis 17 und der Unterseite der Glaskeramikplatte 18 radial nach außen, werden von den Räumen 6a, Ta, Sa aufgenommen und können hier frei abströmen, und zwar bis zum Austritt aus den Schlitzöffnungen 20. Da die Beheizung der Glaskeramikplatte im wesentlichen durch Wärmestrahlung erfolgt, beeinflussen die abströmenden Verbrennungsabgase die Wärmeübertragung praktisch nicht und tragen durch Konvektion zu einer Vergleichmäßigung der Beheizung bei.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung eines Kochstellen-Strahlbrenners mit Zünd- und Sicherheitseinrichtung, und zwar zur halbautomatischen Bedienung. Es ist neben anderen nicht gezeichneten Brennern ein Brenner 65 mit verhältnismäßig kleinem Abstand 66 unterhalb der Glaskeramikplatte 64 angebracht. Die Einrichtung ist auf eine möglichst kleine Grundlast abgestimmt, und zwar befindet sich an der Randzone des Brenners bzw. im Bereich der Randzone einer Brenner-Keramikplatte eine kleine abgetrennte Teilkammer 74, welche als Zündbrenner dient. Die Leistung bzw. Grundlast dieser als Zündquelle dienenden Kleinststrahlfläche ist so gering gewählt, daß empfindlichste Kochgüter nicht anbrennen können. Die Versorgung des Brenners 65 mit der oder den Hauptkammern sowie der Teilkammer erfolgt über Venturirohre 67,68. Das Gas für den Zündbrenner wird über einen handbetätigten Kükenhahn 69 freigegeben, der gleichzeitig den Funkengeber 71 über Schalter 70 in Tätigkeit setzt. Der Funkengeber ist mit einem Zünder 75 elektrisch verbunden. Die Überwachung erfolgt über Thermoelemente 76 sowie einen Sicherungsschalter 77, und zwar ist zur Überwachung der Glaskeramikplatte 64 der Kontakt des Temperaturfühlers des Sicherheitsschalters 77 mit dem Kontakt des Thermoelements 76 im Stromkreis in Reihe geschaltet. Der Kontakt des Sicherheitsschalters 77 öffnet bei Überschreitung der maximal zulässigen Umgebungstemperatur. Der oder die Hauptbrenner werden jeweils über ein Magnetventil 73 versorgt. Dieses Magnetventil wird über einen Energieregler bzw. Leistungsschalter 72 periodisch an- und ausgeschaltet. Vorteilhafterweise besitzt der Energieregler zwölf Einschaltstufen, die ein Variieren der Zeitdauer der An- und Ausschaltintervalle ermöglichen.
Mit den oben erläuterten Brennern kann ein vollautomatischer Betrieb dadurch erzielt werden, daß durch eine Zündeinrichtung automatisch der Brenner in Betrieb gesetzt wird. Über einen Energieregler kann dann der Brenner automatisch periodisch ein- und ausgeschaltet werden. Nach Ablauf einer Abschaltperiode erfolgt jeweils eine automatische Wiederinbetriebsetzung, solange die Brennstelle eingeschaltet ist. An Stelle des Energiereglers kann auch ein Kochstellenthermostat zum automatischen Kochen Verwendung finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gasherd mit einem oder mehreren Kochstellen-Brennern, die als Strahlbrenner ausgebildet sind, wobei jeder Brenner mindestens eine perforierte Keramikplatte aufweist, in deren Oberflächenbereich das Gas mit möglichst nicht sichtbarer Flamme verbrennt, wobei mit Abstand oberhalb der Brenner eine gemeinsame Heidplatte angeordnet ist und die abströmenden Verbrennungsgase durch einen Kanal an außerhalb der Herdplatte sowie von der Gasherd-Bedienungsseite abliegende öffnungen abgeführt werden und wobei außerdem jedem Brenner ein Zünder und eine Regeleinrichtung zur Grob- und Feinregulierung sowfe ein Magnetventil zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Glaskeramikplatte als Herdplatte den Brennern je eine Einrichtung mit ein Thermoelement (76) aufweisendem Temperaturfühler und ein Sicherheitsschalter (77) zur Temperaturüberwachung der Glaskeramikplatte (18, 64) zugeordnet ist, welche bei Überschreiten der zulässigen Glaskeramikplatten- und/oder Abgastemperatur die Gaszufuhr unterbricht, und daß je ein Energieregler (72) vorgesehen ist, der das Magnetventil (73) periodisch ein- und ausschaltet.

2. Gasherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieregler (72) eine Anzahl, vorzugsweise zwölf, Einschaltstufen zum Variierender Zeitdauer der A n- und Ausschaltintervalle aufweist.

3. Gasherd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Glaskeramikplatte (18) von der Strahlfläche jeder Brenner-Keramikplatte (15,16) zu etwa 10 bis 15 mm gewählt ist.

4. Gasherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Brenner ein eigenes, die gesamte für die Verbrennungerforderliche Verbrennungsluft ansaugendes Venturi-Rohr (67, 68) zugeordnet ist.

5. Gasherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt des Temperaturfühlers mit dem Kontakt des Thermoelements im Stromkreis in Reihe geschaltet ist.