DE3608618A1

DE3608618A1 - Zur einbeziehung in eine koch- und heizanlage eingerichtetes gasbeheiztes geraet

Info

Publication number: DE3608618A1
Application number: DE19863608618
Authority: DE
Inventors: Graham Albert John Lichfield Lake; John Waters Upton Shropshire Owens
Original assignee: Glynwed Consumer and Building Products Ltd
Current assignee: Glynwed Consumer and Building Products Ltd
Priority date: 1985-03-16
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1986-10-09
Also published as: GB2172698B; BE904425A; GB8506901D0; GB8606050D0; GB2172698A

Description

BESCHREIBUNG

Diese Erfindung betrifft ein zur Einbeziehung in eine Koch- und Heizanlage eingerichtetes, gasbeheiztes Gerät, das bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich zum Hausgebrauch geeignet ist.

Es wurde in den letzten Jahren bei der Entwicklung kleiner, gut isolierter Eigenheime ein wesentlicher Fortschritt erzielt, die nur geringen Energiebedarf aufweisen und hierbei Energiekosten einsparen. Eigenheime mit einem oder zwei Schlafzimmern auf der Grundlage von Holzrahmenkonstruktionen oder solche, die Materialien mit geringen Wärmeverlusteigenschaften benutzen, wurden gebaut, um diesen Bedürfnissen zu entsprechen, beispielsweise "erste Eigenheime", wie dies auch bei Wohnungen und Bungalows für Personen im Ruhestand und vorgerückten Alter der Fall ist.

Seit der Neuauflage der britischen Baubestimmungen im Jahr 1982 wurde der konstruktiv festgelegte Wärmeverlust in neuen "ersten Eigenheimen" beispielsweise wesentlich verringert, und eine Zahl von etwa 3 kW hat sich als Norm durchgesetzt.

Während gasbeheizte Geräte bekannt sind, die geeignet sind, einem weiten Bereich häuslicher Beheizungsbedürfnisse zu entsprechen, liefern bekannte, gasbeheizte Kochherde dahingehend ein Problem, daß sie in typischer Weise bis zu 8 kW Leistung während eines normalen, häuslichen Kochzeitraumes erzeugen, und daß solche Wärmezufuhren zu den kleinen, gut isolierten Eigenheimen, auf die Bezug

genommen wurde, den konstruktiv festgelegten Norm-Wärmeverlust weit überschreiten.

Es ist wahrscheinlich, daß auch in der Zukunft Anforderungen auftreten, die Emissionen aus gasbeheizten Geräten an Verbrennungsprodukten, die bestimmte Schadstoffe enthalten, in die Wohnungen bzw. Häuser zu begrenzen.

A Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das oben erwähnte Problem gasbeheizter Kochherde mindestens zu verringern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist für eine Koch- und Heizanlage oder in dieser ein gasbeheiztes Gerät vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Kocheinrichtung und einen Wärmeaustauscher aufweist, wobei die Kocheinrichtung mittels eines Gasbrenners beheizt wird, von welchem die Verbrennungsprodukte zum Wärmeaustauscher geleitet werden, welcher als ein Boiler für Zwecke einer Zentralheizung und/oder warmes Wasser dient oder mit diesem verbunden ist, und daß ein Rauchzug vorliegt, welchem die Verbrennungsprodukte vom Wärmeaustauscher her zugeführt werden.

Bevorzugt sind die Verbrennungsprodukte aus dem Brenner innerhalb des Gerätes enthalten, wenn sie vom Brenner zum Wärmeaustauscher und zum Rauchzug strömen, so daß sie bei der Benutzung des Gerätes vom Gerät abgeleitet werden können, ohne daß sie in jenen Raum eingetreten sind, in welchem das Gerät zur Verwendung installiert ist.

Die Wärme in den Verbrennungsprodukten wird durch den Wärmeaustauscher zu Gunsten einer Zentralheizung und/oder

Warmwasserversorgung abgezogen. In Abhängigkeit von den Erfordernissen jenes Gebäudes, in welchem die eingebaute Anlage betrieben wird, kann auch bereits die Wärme, die den Verbrennungsprodukten aus dem Brenner durch den Wärmeaustauscher entzogen wurde, alleine für die Zentralheizung und/oder Warmwasserversorgung ausreichen, oder es kann in Zordnung zum Wärmeaustauscher oder Boiler, mit welchem der Wärmeaustauscher verbunden ist, ein weiterer Brenner vorgesehen sein, dessen Verbrennungsprodukte ebenfalls dem Rauchzug zugeleitet werden. Der weitere Brenner ist bevorzugt unabhängig von jenem Brenner betreibbar, der die Kocheinrichtung beheizt.

Die Kocheinrichtung kann eine Kochplatte und/oder einen Backofen aufweisen. Die Kochplatte ist bevorzugt indirekt geheizt, d.h., sie ist vom Brenner beheizt und teilt ihrerseits ihre Hitze jenen Gefäßen mit, die auf ihr zum Erhitzen aufgesetzt werden, so daß die Gefäße nicht unmittelbar vom Brenner erhitzt werden. Es kann mehr als ein Brenner zum Beheizen der Kocheinrichtung vorliegen, wobei jeder Brenner bevorzugt unabhängig und wahlweise betreibbar ist.

Es ist für das Gerät erwünscht, wärmeisoliert zu sein, um den Wärmeverlust hiervon zu reduzieren, und Wärme an der Kocheinrichtung zu speichern, wenn die Kocheinrichtung nicht vom Brenner oder den Brennern beheizt wird. Wo die Kocheinrichtung eine Kochplatte aufweist, kann bzw. können eine oder mehrere geeignete Isolierabdeckung.(en) vorgesehen sein, die über der Kochplatte geschlossen werden können, wenn sie sich nicht in Benutzung befinden, um den Wärmeverlust von der Kochplatte zu verringern.

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Wo eine Kochplatte vorgesehen ist, kann sie getrennte Zonen aufweisen, bei welchen sie in unterschiedlichem Ausmaß vom Brenner erwärmt wird, und zwar zum Zwecke des Kochens und Köcheins, oder es können die Kochplatte und der Brenner so angeordnet sein, daß sie einen Wärmegradienten über die Kochplatte hinweg vorsehen, um zu ermöglichen, daß das Kochen und Köcheln ausgeführt wird. Die Kochplatte kann dazu eingerichtet sein, als Bratpfanne oder Backblech zu dienen, um unmittelbar auf ihr Speisen zu kochen. Die Kochplatte besteht im Idealfall aus einem Material und ist so ausgebildet, daß die Fähigkeit zum Speichern von Wärme mit einem raschen Ansprechverhalten auf das Erhitzen durch den Brenner kombiniert sind. Geeignete Materialien können Glaskeramikmaterialien und gegossene Aluminiumlegierungen umfassen. Es kann mehr als eine Kochplatte vorgesehen sein.

Für die kleine, gut isolierte Behausung, auf welche Bezug genommen wurde, sollte eine Wärmeleistung von bis zu etwa 13 kW vom Brenner oder den Brennern für die normalen Bedürfnisse des Kochens, Beheizens und der Warmwassererzeugung zufriedenstellend sein.

Wo ein Backofen vorgesehen ist, ist es bevorzugt, ihn ebenfalls indirekt zu beheizen, und die Verbrennungsprodukte aus dem Brenner oder jenem Brenner, durch welchen der Backofen beheizt wird, werden rund um die Seiten des Ofens zum Wärmeaustauscher geleitet. Der Backofen kann möglicherweise durch einen geeigneten Brenner oder mehrere Brenner unmittelbar beheizt sein, und die Verbrennungsprodukte können vom Backofen zum Wärmeaustauscher weggeleitet werden. Bei jeder Anordnung können die Betriebstemperaturen des Backofens auf bekannte Weise thermostatgesteuert sein. Für eine befriedigende Ansprech-

zeit beim Kochvorgang im Backofen gemeinsam mit guten Steuer- bzw. Regeleigenschaften sollte die Wärmeabgabe des Brenners an den Backofen im allgemeinen in der Größenordnung von 3,0 bis 4,0 kW liegen.

Der Wärmeaustauscher kann aus mit Lamellen versehenem Rohr aufgebaut sein, beispielsweise aus einem Kupfer-Lamellenrohr, das unter dem Handelsnamen INTEGRON verkauft wird. Für die kleine, gut isolierte Behausung wird der Wärmeleistungsbedarf aus dem Wärmeaustauscher in typischer Weise im Bereich von 4,0 kW liegen. Es kann mehr als ein Wärmeaustauscher vorliegen.

Es wird geschätzt, daß der Energieverbrauch einer Anlage, die ein erfindungsgemäßes Gerät umfaßt, in einer Behausung, die einen geplanten Wärmeverlust von etwa 3 kW aufweist, wobei die Anlage mit Wärmeeingängen an einer Kochplatte, einem Backofen und dem Wärmeaustauscher betrieben wird, unter harten Bedingungen etwa 159 MJ betragen würde.

Während das nun vorgesehene Gerät seine spezielle Anwendung bei kleinen Behausungen hat, wie erwähnt, kann es auch bei größeren Anlagen angewandt werden, und seine Wärmeabgabe kann dementsprechend erhöht werden.

Wo die Kocheinrichtung und der Wärmeaustauscher getrennte Brenner aufweisen, können die unabhängigen Steuerungen bzw. Regelungen der Brenner an einer Wähleinrichtung gekoppelt werden, an welcher die Koch- und Heizfunktionen der Anlage von Hand und/oder durch automatische Programmsteuerung eingestellt werden können.

Der Rauchzug gehört bevorzugt dem ausgeglichenen Typ an, der durch einen Lüfter unterstützt sein kann, oder kann

vom natürlichen Zug abhängen. Eine Kondensier-Betriebsart kann erforderlich sein, abhängig von den Erfordernissen des Wärmeaustauschers und den einschränkenden Bedingungen, die für einen speziellen Einbau der Anlage noch für zulässig gehalten werden.

Das Gerät kann als Modul mit einer Größe ausgebildet sein (in typischer Weise 500 bis 600 mm breit und 600 mm tief), welche es dem Gerät ermöglicht, in genormten Haushalts-Einbaukücheneinheiten aufgenommen zu werden.

Wo eine Kochplatte vorgesehen ist, können die Kochplatte und der Wärmeaustauscher als eine Einheit kombiniert werden. Bei der Einheit ist der Gasbrenner bevorzugt in die Kochplatte einbezogen, und die Verbrennungsprodukte aus dem Brenner werden durch eine geschlossene Leitung oder geschlossene Leitungen dem Wärmeaustauscher zugeführt. Der Wärmeaustauscher kann selbst den Boiler des Gerätes bilden oder er kann mit dem Boiler verbunden sein. Bei der letztgenannten Anordnung ist der Boiler bevorzugt auch mit in die Einheit einbezogen. Der Boiler kann seinen eigenen Brenner oder seine Brenner aufweisen, und zwar unabhängig vom Brenner an der Kochplatte. Die Verbrennungsprodukte von dem oder den Brenner(n) können für die Wärmegewinnung dem Wärmeaustauscher zugeführt werden. Der Boiler kann die Form eines oder mehrerer Wärmeaustauscher aufweisen. Wo die Kocheinrichtung einen Backofen zusätzlich zur Kochplatte aufweist und getrennt durch einen oder mehrere Brenner beheizt wird, dort werden die Verbrennungsprodukte ebenfalls bevorzugt dem Wärmeaustauscher zugeleitet. Ein Lüfter kann in der Einheit enthalten sein, der es bewirkt, die Strömung der Verbrennungsprodukte zum Wärmeaustauscher zu fördern.

Bei der oben erwähnten Einheit kann die Kochplatte so angeordnet sein, daß sie Zonen unterschiedlicher Temperaturen oder einen Temperaturgradienten über ihre obere Fläche hinweg aufweist, um den Kochvorgang bei verschiedenen Kochgeschwindigkeiten zuzulassen. Die Zonen oder der Gradient können dadurch erreicht werden, daß man die Lage des Brenners an der Kochplatte auswählt, die Richtung der Brennerflamme oder -flammen relativ zur Kochplatte und auch den Weg, den die Verbrennungsprodukte zu nehmen veranlaßt werden, bevor sie die Kochplatte verlassen und zum Wärmeaustauscher strömen. Die Kochplatte kann Wärmeleitlamellen oder andere geeignete Vorsprünge aufweisen, welche die Wärme von der Flamme oder den Flammen und den Verbrennungsprodukten aufnehmen, um zum Erreichen der Temperaturzonen oder des Temperaturgradienten beizutragen. Zwei oder mehr in geeigneter Weise angeordnete und gesteuerte Brenner können in die Kochplatte einbezogen sein.

Die Temperatur an der Kochplatte kann durch pulsierenden Betrieb des oder der Brenner gesteuert werden, so daß man sie in variablen Ausmaßen entsprechend den Temperaturerfordernissen in und außer Betrieb setzt. Die Brenner am Backofen und/oder Boiler können in ähnlicher Weise gesteuert sein.

Äusführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Figur 1 eine schematische, teilweise abgebrochene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes für den Hausgebrauch ist,

Figur 2 eine vereinfachte Draufsicht auf ein

Gerät ist, das eine andere Kochplatten- und Brenneranordnung aufweist,

Figur 3 ein Vertikal-Teilschnitt durch den oberen Teil des Gerätes ist, der eine Kochplatte, einen Wärmeaustauscher und einen Boiler aufweist, die als eine Einheit kombiniert sind, und

Figur 4 einen schematischen Entwurf einer Haushalts-Koch- und Heizanlage zeigt, in welche jedes der Geräte der voranstehenden Figuren einbezogen sein kann.

Es wird nun auf Figur 1 Bezug genommen; das insgesamt mit 1 bezeichnete Gerät weist ein kastenartiges Gehäuse 2 auf, an dessen Oberseite sich eine Kochplatte 3 befindet und welches unterhalb der Kochplatte einen Backofen 4 aufnimmt. Ein Gasbrenner 5 mit voll der Luft ausgesetzter Oberfläche erwärmt die Kochplatte 3 indirekt von unten her, und ein weiterer Brenner 6 ähnlicher Art beheizt den Backofen 4, wobei er unterhalb eines Bodens 7 des Backofens angeordnet ist. Gegen die Rückseite des Gehäuses 2 und hinter der Kochplatte 3 befindet sich ein Wärmeaustauscher 8 aus Lamellenrohr aus Kupfer oder dergleichen, zu welchem die Verbrennungsprodukte von den beiden Brennern 5, 6 geleitet werden, wobei die Produkte vom Backofenbrenner rund um die Seiten des Backofens herumströmen und sich oberhalb des Backofens sammeln, um zum Wärmeaustauscher zu gelangen. Vom Wärmeaustauscher 8 aus werden die Verbrennungsprodukte einem ausgeglichenen Rauchzug 9 an der Rückseite des Gehäuses zugeführt, welches den Luftaustausch und den Wärmeeintritt in die

Wohnung, in welcher das Gerät zum Gebrauch angeschlossen ist, verhindert. Steuereinrichtungen 10 für die Brenner 5, 6 sind an der Vorderseite des oberen Teils des Gehäuses angeordnet. Eine Thermostatsteuerung (nicht gezeigt) , die einer geeigneten, bekannten Art angehören kann, ist in Zuordnung mit dem Backofenbrenner 6 vorgesehen, um die Backtemperatur im Ofen zu steuern bzw. zu regeln.

In den Backofen kann auch ein elektrischer Grill miteinbezogen sein.

Das Gehäuse und der Backofen sind voll isoliert, um Wärmeverluste vom Gerät aus auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Die Kochplatte 3 ist massiv und aus zwei Hälften gebildet, welche eine Kochzone und eine Köchel- bzw. Warmhaltezone (nicht gezeigt) getrennt vorsehen. Der Kochplattenbrenner 5 kann in Bezug auf diese beiden Zonen in geeigneter Weise so angeordnet sein, daß er die erwünschte Heizwirkung liefert, und/oder die Kochplatte kann an ihrer Unterseite Prallflächen aufweisen, welche zur Steuerung der Erhitzung an den beiden Zonen der Kochplatte beitragen. Die Konstruktion der Kochplatte ist so ausgebildet, daß der Wärmefluß durch die Platte hindurch die erforderlichen Temperaturen zum Kochen liefert, während die Temperatur an der Unterseite der Kochplatte unterhalb der höchsten Betriebstemperatur des Kochplattenmaterials gehalten ist. Die Wärme erreicht die Köchel- bzw. Warmhaltezone der Kochplatte entweder lediglich durch Wärmeleitung oder durch eine Kombination aus Wärmeleitung, Konvektion und möglicherweise auch Strahlung.

Ib

Die Restwärme aus der Kochplatte, deren Menge davon abhängt, ob sich die Kochplatte im Betrieb befindet oder
nicht, wird dem Wärmeaustauscher und von dort aus dem
Rauchzug zugeleitet.

Eine einzige, isolierte Abdeckung 11 oder zwei isolierte Abdeckungen, die scharnierartig an der Oberseite des Gehäuses 2 angelenkt sind, schließt dicht über den beiden
Zonen der Kochplatte 3, um den Wärmeverlust aus diesen
auf ein Mindestmaß zu reduzieren, wenn sie sich nicht
in Gebrauch befinden.

Der Zugang zum Wärmeaustauscher 8 zum Zwecke der Wartung kann von der Oberseite des Gehäuses aus hinter der Kochplatte genommen werden.

In typischer Weise ist das Gerät für Hausgebrauch 900 mm bis zu den Oberseiten der geschlossenen Abdeckungen 11
hoch, 600 mm breit und 600 mm tief von der Vorderseite
zur Rückseite des Gehäuses. Bei einem solchen Gerät betragen die Abmessungen der Kochplatte bevorzugt 420 mm χ 300 mm, die gleichmäßig in die Kochzone und die Warmhaltezone unterteilt ist, und der Kochplattenbrenner liefert einen Wärmeeingang von 2,4 kW. Wenn man von einem Wirkungsgrad von 50% ausgeht, dann beträgt die Wärmeabgabe
an der Kochzone 0,95 kW und an der Warmhaltezone 0,2 kW. Die Wärmeabgabe in dem Backofen vom Ofenbrenner liegt
in der Größenordnung von 2,5 bis 3,0 kW. Bei einer guten Isolierung des Gerätes zum Absenken der ständigen Wärmeverluste auf ein Mindestmaß kann die Wärme, die der Wärmeaustauscher aus den Verbrennungsprodukten von den beiden Brennern her zurückzugewinnen imstande ist, wenn man die festgestellten Wärmeabgaben zur Kochplatte und zum Backofen vorsieht, den normal erwünschten Wärmeab-

gabeerfordernissen von etwa 3 kW für die Zentralheizung und die Haushalts-Warmwasserversorgung entsprechen.

Wenn das Gerhät zum Gebrauch angeschlossen ist, dann ist der Rauchzug 9 an einen Schacht oder eine Leitung angeschlossen, die die Verbrennungsprodukte zur Außenseite des Gebäudes abgibt, in welcher das Gerät angeschlossen ist. Wenn die Verbrennungsprodukte aus den Brennern das Gerät über den Rauchzug verlassen, dann ist jener Raum, in welchem das Gerät angeordnet ist, frei von Schadstoffen aus den Brennern.

Es wird nun Bezug auf Figur 2 der beigefügten Zeichnungen genommen, welche eine andere Kochplatten- und Brenneranordnung zeigt. Die Kochplatte, die insgesamt mit 12 bezeichnet ist, besteht aus einem Stück, beispielsweise einem Gußstück aus Aluminium-LM6-Legierung, ist rechteckig und weist im Gebrauch einen Temperaturgradienten über ihre obere Oberfläche hinweg auf, welcher es ermöglicht, Koch- und Warmhaltezonen vorzusehen. Zwei Brenner 13, 14 sind an der Kochplatte 12 vorgesehen und beheizen sie indirekt, und ein dritter Brenner 15 ist in Zuordnung mit dem Wärmeaustauscher des Gerätes vorgesehen, der mit 16 bezeichnet ist und aus einem Lamellenrohr aus Kupfer oder dergleichen gebildet ist. Alle drei Brenner sind Brenner mit voll belüfteter Oberfläche. Die Zündung der Brenner ist automatisch. Eine einzige Abdeckung (nicht gezeigt) schließt dicht über der Kochplatte 12 ab, -wenn sich die Kochplatte nicht in Gebrauch befindet, um den Wärmeverlust von der Kochplatte auf ein Mindestmaß zu reduzieren, während man sie auch vor überhitzung schützt. Ein weiterer Brenner mit Oberflächenverbrennung (nicht gezeigt), der thermostatgesteuert ist, beheizt indirekt am Boden einen (nicht gezeigten) Backofen des

Gerätes. Die Zündung des Backofenbrenners erfolgt ebenfalls automatisch, und es ist eine Zünd-Meßeinrichtung vorgesehen.

Steuereinrichtungen für die Brenner sind alle an einem Querstreifen oben an der Vorderseite des Gerätes angeordnet. Die beiden Brenner 13, 14 an der Kochplatte 12 können für "starkes" Kochen an der Kochplatte angeschaltet werden, oder auch nur einer 13 von diesen kann für "schwaches" Kochen an der Kochplatte angeschaltet werden. Zur Erzeugung von warmem Wasser werden nur der Brenner 15, der dem Wärmeaustauscher 16 zugeordnet ist, und der benachbarte Brenner 13 an der Kochplatte benutzt. Wenn somit "starkes" Kochen an der Kochplatte und die Warmwassererzeugung erforderlich sind, dann werden alle drei Brenner 13, 14 und 15 betrieben.

Die Steuereinrichtungen an dem als Querstreifen ausgebildeten Schaltbrett zum Steuern der Zentralheizung und der Warmwasserversorgung vom Gerät her können einer bekannten Art angehören, die durch den Benutzer entsprechend seinen Erfordernissen programmiert sind, und können eine elektrische Uhr umfassen, die auf Anforderung die Tageszeit und die Einstellzeiten zeigt. Die gewünschten Funktionen sind: Uhreinstellen; Zeitvorstellen; Zeitzurückstellen; Zeitraum 1: AN und AUS (jeweils ein Knopf); Zeitraum 2: AN und AUS (jeweils ein Knopf), eine Überbrückungsmöglichkeit zum Voranschreiten auf die nächste Programmeinstellung; AUS; Warmwasser/Zentralheizung-einmal;'Warmwasser/ Zentralheizung-zweimal; Warmwasser-einmal; Warmwasserzweimal; Warmwasser/Zentralheizung-konstant; Warmwasserkonstant; Minuten-Überwachungseinrichtung.

In typischer Weise liegen für eine kleine, gut isolierte Behausung die Abmessungen der Kochplatte im Bereich von

etwa 530 mm χ 250 mm und der Temperaturgradient über ihre obere Fläche hinweg im Bereich von etwa 220⁰C in der Warmhaltezone bzw. Köchelzone bis etwa 340⁰C in der Kochzone. Die entsprechenden Kochleistungserfordernisse für diese Temperaturen betragen 3,8 kW/m² bzw. 15,1 kW/m², wobei sich eine Gesamtanforderung für die eingebrachte Wärme von etwa 4,2 kW ergibt, wenn man von einem Gesamtwirkungsgrad von 30% ausgeht. Für einen befriedigenden vollen Bereich der Funktionen für Zentralheizung, Warmwasser und Kochen aus den drei Brennern 25, 26 und 27 ist ein Gesamteingang für diese im typischen Bereich in der Größenordnung von 9,2 kW erforderlich. Bevorzugt beträgt der maximale Zwischenraum zwischen der Oberfläche eines jeden der Brenner und der unteren Flächen der Kochplatte 132 mm.

In typischer Weise wird der Backofen 420 mm hoch, 465 mm breit und 420 tief sein, und die Wärmeabgabe vom Brenner, der den Backofen beheizt, wird etwa 3 kW betragen.

Für den Wärmeaustauscher, der aus "INTEGRON"-Kupfer-Lamellenrohr mit 19,05 mm Durchmesser hergestellt ist, sollte die Wärmeabgabe in typischer Weise im Bereich von 3,7 kW bis 4,0 kW betragen, und es sollte hierfür ein Rohr von 400 mm Länge ausreichen.

Das Gerät sollte einen druckausgeglichenen Rauchzug aufweisen. Ein Abgaslüfter kann miteinbezogen sein.

In der weiteren Anordnung, die in Figur 3 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, weist das Gerät eine Kochplatte 17, einen Wärmeaustauscher 18 und einen Boiler 19 auf, die als eine Einheit 20 kombiniert sind, die in dem Gerät über einem Backofen (nicht gezeigt) aufgenom-

men sind. Die Kochplatte 17 weist zwei in einer Ebene liegende, rechteckige Gußplatten 21, 22 beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung auf, die durch eine Wärmesperre 23 aus einem geeigneten Isoliermaterial getrennt sind und jeweils eine Koch- und eine Köchel- bzw. Warmhaltezone bilden. Die beiden Platten 21, 22 sind an einer wärmeisolierten Dichtungsplatte 24 getragen und abgedichtet. Die Platten 21, 22 weisen hohle Unterseiten auf, die gemeinsam mit der Dichtungsplatte 24 einen Verbrennungsraum 25 umgrenzen, der sich unter einem wesentlichen Teil des Flächenbereichs der tragenden Fläche der Kochplatte erstreckt. Ein Brenner 26, der in die Kochplatte an jener einen Seite der zum Kochen bestimmten Platte einbezogen ist, die von der Warmhalteplatte 22 abgelegen ist, richtet seine Flamme in die Verbrennungskammer 25 in Richtung gegen die Warmhalteplatte. Lamellen 27 an den hohlen Unterseiten der Platten bilden Prallflächen im Verbrennungsraum, die sich vom Brenner weg erstrecken und so ausgebildet sind, daß sie dazu beitragen, einen kontrollierten Temperaturgradienten an der zum Kochen und zum Warmhalten bestimmten Platte vorzusehen. Gas und Luft werden im Brenner 26 durch ein Speiserohr 28 zugeführt.

Die Dichtungsplatte 24 sitzt auf einem wärmeisolierten Träger 29, der den Wärmeaustauscher 18, Boiler 19, einen getrennten Brenner 30 für den Boiler und einen Lüfter aufnimmt. Ein Querkanal 32, der in der Warmhalteplatte 22 und der Dichtungsplatte 24 fern von dem Heizplattenbrenner 26 gebildet ist, verbindet die Verbrennungskammer 25 mit einer Leitung 33 im Träger 29, die zum Wärmeaustauscher 18 führt. Eine Dichtung bzw. ein Dichtungsring 34 am Träger liefert eine Strömungsmitteldichte

Abdichtung zwischen der Dichtungsplatte 24 und dem Träger dort, wo der Oberführungskanal 32 an die Leitung 33 angeschlossen ist, aber die Verbindung kann auch gelöst werden, um es der Dichtungsplatte und der Kochplatte zu ermöglichen, vom Träger getrennt zu sein, beispielsweise um den Kochplattenbrenner 26 zu warten und Zugang zum Boiler, Boilerbrenner 30 und zum Wärmeaustauscher zu erlangen. Gas und Luft werden dem Boilerbrenner 30 durch ein Speiserohr 35 zugeführt. Der Boilerbrenner richtet seine Flammen in einen Verbrennungsraum 36, in welchem der Boiler angeordnet ist und der in die Leitung 33 stromaufwärts vom Wärmeaustauscher übergeht. Der Lüfter 31 ist im Trägerstrom abwärts vom Wärmeaustauscher untergebracht und er bewirkt es, die Verbrennungsprodukte aus den zwei Verbrennungsräumen 25, 36 weg und hinter den Wärmeaustauscher zu saugen.

Der Wärmeaustauscher und der Boiler sind ähnlich. Sie sind beide aus Lamellenrohr aus Kupfer oder ähnlichem Material aufgebaut und sind so angeschlossen, daß der Boiler seinen Vorteil aus jener Wärme zieht, die vom Wärmeaustauscher den Verbrennungsprodukten entzogen wurde. Sie können tatsächlich von einem einzigen Rohr gebildet sein oder sie können durch mehrere Rohre gebildet sein, entsprechend den Betriebsanforderungen. Ein Kondensatablauf kann am Boiler vorgesehen sein.

Die Wärmeisolierung der Einheit verringert den Wärmeverlust. Wie bei den bereits vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen schließt ein oder mehrere isolierte(r) Deckel bevorzugt dicht über der Kochplatte ab, um den Wärmeverlust von ihr auf ein Mindestmaß zu reduzieren, wenn sie sich nicht in Gebrauch befindet.

Der Backofen des Gerätes wird durch einen getrennten Brenner beheizt. Die Verbrennungsprodukte vom Backofen werden rund um den Ofen innerhalb des Gerätes herumgeleitet und treten durch eine Entlüftungsöffnung 37 am Träger 29 der Einheit 20 in die Leitung 33 und den Verbrennungsraum 36, der den Boiler enthält und die ineinander übergegangen sind, und von dort zum Wärmeaustauscher 18. Der Lüfter regt auch die Strömung der Verbrennungsprodukte aus dem Backofenbrenner zum Wärmeaustauscher an.

Nachdem sie hinter den Wärmeaustauscher gesaugt wurden, werden die Verbrennungsprodukte aus den verschiedenartigen Brennern zu einem Rauchzug (nicht gezeigt) des Geräts weggeleitet, von welchem aus sie zur Ableitung angeordnet werden, wenn das Gerät zur Benutzung an der Außenseite jenes Gebäudes angebracht ist, in welchem das Gerät aufgenommen ist. Wiederum treten deshalb die Verbrennungsprodukte nicht in jenen Raum ein, in welchem das Gerät zum Gebrauch angeschlossen ist.

Die verschiedenartigen Brenner werden wahlweise gesteuert bzw. geregelt. Somit kann der Kochplattenbrenner für sich alleine zum Erwärmen der Kochplatte betrieben werden, der Boilerbrenner kann betrieben werden, ohne daß sich der Kochplattenbrenner in Gebrauch befindet, und der Backofenbrenner kann den Ofen erwärmen, ohne daß die anderen Brenner wirksam sind, oder es können auch alle Brenner gemeinsam oder in jeder gewünschten Kombination betrieben werden.

Geeignete Verschlußeinrichtungen, z.B. Klappenventile, sind bevorzugt vorgesehen, um die Verbrennungsräume und die Belüftung vom Wärmeaustauscher her unabhängig voneinander zu isolieren, wenn sich die jeweiligen Brenner

nicht im Betrieb befinden. Auf diese Weise wird keine
kühlende Luft, die den Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers verringern würde, zum Wärmeaustauscher durch den Verbrennungsraum 25 an der Kochplatte gesaugt, wenn der
Kochplattenbrenner sich nicht in Gebrauch befindet, durch den Verbrennungsraum 36, der den Boiler enthält, wenn
der Boilerbrenner sich nicht in Gebrauch befindet, oder durch die Belüftung 37 vom Backofen her, wenn der Ofenbrenner sich nicht in Gebrauch befindet. Die Verschlußeinrichtungen können bequemerweise z.B. in der Leitung 33, dem Verbrennungsraum 36 und der Belüftung 37 vorgesehen sein.

Statt eines Brenners an der Kochplatte können auch zwei unabhängig steuerbare Brenner an den entgegengesetzten
Seiten der Kochplatte vorgesehen sein und können so angeordnet sein, daß sie ihre Flammen gegen die Mitte der Kochplatte richten. Es können mehr als zwei der Gußplatten vorliegen, welche die Kochplatte bilden, und es können für jede Platte ein oder mehrere Brenner vorgesehen sein. Die Verbrennungsprodukte von allen Brennern werden dem Wärmeaustauscher zugeleitet.

Bei der Verwendung der Einheit 20 wurden hohe Betriebstemperaturen in Versuchen erreicht, beispielsweise über 1200⁰C an der Kochplatte, und auch ein hoher Wirkungsgrad bei der Rückgewinnung der Wärme durch den Wärmeaustauscher und der Wärmeübertragung zum Boiler wurde erreicht.

Eine Haushaltsanlage wird nun unter Bezugnahme auf
Figur 4 der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welcher jede der beschriebenen Geräte einbezogen werden

kann. Ein ummantelter Warmwasserzylinder 38, der durch ein Speiserohr 39 an einen Warmwasser-Sammeltank 41 angeschlossen ist und mit diesem über eine Entlüftung 40 rückverbunden ist, liefert warmes Wasser durch ein Abgaberohr 42 für den unmittelbaren Gebrauch durch den Verbraucher. Ein Mischventil 43 im Abgaberohr 42, das mit dem Speiserohr 39 verbunden ist, steuert die Temperatur des zugeführten heißen Wassers. Es gibt Meßfühler TSl bzw. TS2 am Zylinder für die obere und untere Grenztemperatur. Dem mit 44 bezeichneten Gerät wird Wasser von einem Zentralheizungs-Sammeltank 45 über ein Speiserohr 46 zu seinem Wärmeaustauscher oder Boiler und Wärmeaustauscher zugeführt, je nachdem der Fall liegt. Eine Zufuhrleitung 47 vom Gerät 44 her, die ein Entlüftungsrohr 48 zum Zentralheizungs-Sammeltank 45 zurück aufweist, führt das erhitzte Wasser durch eine Umwälzpumpe 4 9, die von Hand oder automatisch gesteuert sein kann, und ein Wasser-Bereichsventil bzw. -Heizzonenventil 50 zu nicht gezeigten Heizkörpern. Eine Heizspirale 51 im Inneren des Zylinders 38 fördert erwärmtes Wasser von der Zufuhrleitung 47 zwischen der Umwälzpumpe 49 und dem Wasser-Heizzonenventil 50 durch ein weiteres Wasser-Heizzonenventil 52. Von der Heizspirale 51 wird das Wasser zum Gerät 44 über eine Rücklaufleitung 53 zurückgeleitet, welche von den Heizkörpern zu dem Gerät zurückverläuft. Die Anlage kann auf die folgende Weise betrieben werden:

Nur heißes Wasser

Wenn die Anlage nur heißes Wasser fördern soll, dann wird die Umwälzpumpe betrieben und das Heizzonenventil 50 in der Speiseleitung 47 zu den Heizkörpern hin wird geschlossen. Das Gerät heizt das Wasser in der Anlage auf eine Temperatur, und zwar in typischer Weise 65°C bis

70°C, auf, die von dem thermostatgesteuerten Temperaturmeßfühler TSl für die untere Grenze eingestellt ist. Wenn die erforderliche Temperatur erreicht ist, dann steuert der Meßfühler TSl das Gerät und die Umwälzpumpe an, um das Wasser bei dieser Temperatur zu halten.

Heißes Wasser und Kochen

Durch die Hinzunahme der Koch-Betriebsart arbeitet die Umwälzpumpe, und die Wärme, die vom Wärmeaustauscher den Verbrennungsprodukten aus den Brennern für die Kochplatte und/oder dem Backofen des Gerätes entzogen wurden, wird dem Zylinder zur Speicherung zugeführt. Dies wird fortgesetzt, bis eine obere Temperaturgrenze erreicht ist, worauf dann der thermostatische Temperaturmeßfühler TS2 für die obere Grenze arbeitet und das Heizzonenventil 50 zu den Heizkörpern hin öffnet und hierbei die Wärme in die Zentralheizanlage abgibt, bis die Temperatur abnimmt und der Meßfühler TS2 das Heizzonenventil 50 absperrt.

Zentralheizung, Warmwasser und Kochen

Wenn diese Betriebsart gewählt wird, dann werden beide Heizzonenventile 50 und 52 geöffnet und das Gerät hebt die Temperatur des Wassers im Zylinder, um die geforderte Zentralheiztemperatur zu liefern, die durch eine Thermostatsteuerung am Gerät oder in Zuordnung zu diesem eingestellt ist. Im Fall eines Geräts, welches sowohl einen Wärmeaustauseher als auch einen Boiler aufweist, speichert die vom Wärmeaustauscher zurückgewonnene Wärme die Gesamtleistung und den Wirkungsgrad der Gesamtanlage und verringert die Betriebszeit des Boilers in einem Heizzyklus, wodurch die Abnutzung des Boilers verringert wird.

Nur Kochen

Bei dieser Betriebsart steigert die vom Wärmeaustauscher des Geräts zurückgewonnene Wärme stetig die Temperatur des im Zylinder gespeicherten Wassers, bis der thermostatische Temperaturmeßfühler TS2 für die obere Grenze betätigt wird. Der Betrieb dieses Meßfühlers öffnet das Heizzonenventil 50 zu den Heizkörpern hin, um die Wärme in die Zentralheizanlage zu verteilen, bis die Temperatur in einem solchen ausreichenden Maße abgefallen ist, daß der Meßfühler TS2 das Heizzonenventil wieder schließt. Die Wärmeabgabe aus der Zentralheizanlage, die von der in sie hinein abgegebenen Wärme herrührt, während sich das Gerät nur in der Koch-Betriebsart befindet, wird normalerweise verhältnismäßig niedrig sein.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Zur Einbeziehung in eine Koch- und Heizanlage eingerichtetes, gasbeheiztes Gerät, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Kocheinrichtung (3, 4, 12, 17) und einen Wärmeaustauscher (8, 16, 18) aufweist, daß die Kocheinrichtung (3, 4, 12, 17) von einem Gasbrenner (5, 6, 13, 14, 26) beheizt wird, von welchem die Verbrennungsprodukte dem Wärmeaustauscher (8, 16, 18) zugeführt werden, der als Boiler zu Zwecken der Zentralheizung und/oder Warmwasserbereitung dient oder mit diesem verbunden ist, und daß ein Rauchzug (9) vorliegt, an welchen die Verbrennungsprodukte vom Wärmeaustauscher (8, 16, 18) hergeleitet werden.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbrennungsprodukte aus dem

Brenner (5, 6, 13, 14, 26) innerhalb des Geräts enthalten bleiben, bis sie den Rauchzug (9) erreichen.

3. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Brenner (15) in Zuordnung zum Wärmeaustauscher vorgesehen ist, daß auch dessen Verbrennungsprodukte dem Rauchzug zugeleitet werden, und daß er unabhängig vom Brenner (5, 6, 13, 14, 26) betreibbar ist, der die Kocheinrichtung (3, 4, 12, 17) erwärmt.

4. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kocheinrichtung eine Kochplatte (3, 12, 17) aufweist.

5. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kocheinrichtung einen Backofen (4) aufweist.

6. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kocheinrichtung eine Kochplatte (3, 12, 17) und einen Backofen (4) aufweist, die von den jeweiligen Gasbrennern (5, 6, 13, 14, 26) beheizt werden, deren Verbrennungsprodukte dem Wärmeaustauscher (8, 16, 18) zugeleitet werden, und daß diese Brenner (5, 6, 13, 14, 26) unabhängig und wahlweise betreibbar sind.

7. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (3, 12, 17) eine oder mehrere wärmeisolierende Abdeckung(en) (11) aufweist , die über der Kochplatte (3, 12, 17) geschlossen werden können, wenn sie sich nicht in Gebrauch befindet, um den Wärmeverlust von der Kochplatte (3, 12, 17) her zu verringern.

8. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (3, 17) getrennte Zonen aufweist, an welchen sie in unterschiedlichem Ausmaß durch den Brenner (5, 26) beheizt wird, und zwar zu Zwecken des Kochens und Köcheins bzw. Warmhaltens.

9. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (12) und der Brenner (13, 14) so angeordnet sind, daß die Erwärmung der Kochplatte (12) durch den Brenner (13, 14) einen Temperaturgradienten über die Kochplatte hinweg liefert.

10. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder jedem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Brenner (5, 13, 14, 26) vorgesehen sind, um die Kochplatte (3, 12, 17) zu erwärmen, und daß die Verbrennungsprodukte von den Brennern (5, 13, 14, 26) von der Kochplatte aus dem Wärmeaustauscher (8, 16, 18) zugeleitet werden.

11. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder jedem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß die Kochplatte (3, 12, 17) Prallflächen (27) an ihrer Unterseite aufweist , welche zur Steuerung der Erwärmung der Kochplatte (3, 12, 17) durch den oder die Brenner (5, 13, 14, 26) beiträgt.

12. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder jedem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Brenner (26), der bzw. die die Kochplatte (17) beheizen, ihre Flammen in eine Kammer (25) unmittelbar unter der Kochplatte (17) leiten,

von welcher aus die Verbrennungsprodukte dem Wärmeaustauscher (18) zugeführt werden.

13. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder jedem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Brenner (26), durch welchen die Kochplatte (17) beheizt wird, in die Kochplatte (17) miteinbezogen ist.

14. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 4 oder jedem

der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochplatte (17) und der Wärmeaustauscher (18) zu einer Einheit (20) kombiniert sind.

15. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (17) an einem Träger (29) angebracht ist, der in die Einheit (20) einbezogen ist, welche den Wärmeaustauscher (18) aufnimmt.

16. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (17) abnehmbar am Träger (29) angebracht ist und daß Leitungen (32, 33) an der Kochplatte (17) und am Träger (29), durch welche die Verbrennungsprodukte von dem oder den Brenner(n) (26), die die Kochplatte (17) beheizen, zum Wärmeaustauscher (18) hindurchtreten, an einer lösbaren Dichtverbindung (34) angeschlossen sind.

17. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Kochplatte (17) eine hohle Unterseite aufweist und an einer wärmeisolierten Wand (24) am Träger (29) dichtend angebracht ist, und daß die ausgehöhlte Unterseite der

Kochplatte (17) und die Wand (24) gemeinsam einen Verbrennungsraum (25) umgrenzen, in welchen die Flammen des oder der Brenner(s) (26), der bzw. die die Kochplatte

(17) beheizt bzw. beheizen, hineinschlagen.

18. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeaustauscher (13) mit einem Boiler (19) verbunden ist, der in die Einheit (20) einbezogen und durch seinen eigenen Brenner (30) beheizt ist, der unabhängig von dem oder den Brenner(n) betreibbar ist, der bzw. die die Kochplatte (17) beheizt bzw. beheizen.

19. Gasbeheiztes Gerät nach jedem der Ansprüche 14 bis 18, soweit sie von jedem der Ansprüche 6 bis 13 abhängig sind, dadurch gekennzeichnet , daß ein Lüfter (31) in die Einheit (20) miteinbezogen ist, der es bewirkt, den Übertritt der Verbrennungsprodukte aus den jeweiligen Brennern (26, 30) zum Wärmeaustauscher (18) zu fördern.

20. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß Verschlußeinrichtungen vorgesehen sind, die unabhängig voneinander betreibbar sind, um gegenüber dem Wärmeaustauscher (18) jene Wege zu trennen, über welche die Verbrennungsprodukte von den jeweiligen Brennern (26, 30) zum Wärmeaustauscher (18) gelangen, wobei eine solche Anordnung getroffen ist, daß dann, wenn keine Verbrennungsprodukte längs irgendeines der Wege hindurchtreten., wenn das Gerät in Gebrauch ist, dieser Weg gegenüber dem Wärmeaustauscher

(18) isoliert werden kann, um zu verhindern, daß Kühlluft vom Lüfter (31) angeregt wird, durch jenen Weg zum Wärmeaustauscher (18) zu gelangen.

21. Gasbeheiztes Gerät nach Anspruch 5 oder jedem der Ansprüche 7 bis 20, soweit abhängig von Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Backofen (4) vom Brenner oder seinem jeweiligen Brenner (6) unabhängig beheizt wird, und daß die Verbrennungsprodukte vom Brenner rund um den Ofen (4) zum Wärmeaustauscher (8) geleitet werden.

22. Koch- und Heizanlage, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein gasbeheiztes Gerät (1, 44) aufweist, wie es in jedem vorangehenden Anspruch beansprucht ist, wobei der Wärmeaustauscher (8, 16, 18) des Geräts (1, 44) die im Heizwasser für die Zentralheizung und eine Warmwasserversorgung zu verwendende Wärme zurückgewinnt.