DE3908600C2 - Strahlungsheizeinrichtung - Google Patents
StrahlungsheizeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Strahlungsheizeinrichtung
eines Kochherdes, die zwischen einer ebenen Platte, ins
besondere Glaskeramik-Platte, und einem Isolierträger
mehrere Heizkörperabschnitte aufweist.
Eine derartige Strahlungsheizeinrichtung ist in der
DE 36 23 130 A1 beschrieben. Der Heizkörper ist von einer
aus einem Widerstandsdraht gewickelten Heizwendel gebil
det, die in mehreren Heizkörperabschnitten insgesamt spi
ralförmig unter einer Glaskeramikplatte verläuft. Nach
dem Stand der Technik verlaufen alle Heizkörperabschnitte
in der gleichen Ebene, weisen also den gleichen Abstand
von der Platte auf.
Aus der GB 21 86 166 A ist eine Strahlungsheizeinrichtung
bekannt, bei der auf einem durchgehend flachen Isolier
träger gewendelte Heizkörperabschnitte verlegt sind.
Diese weisen den gleichen Abstand von der Glaskeramik
platte auf. Zwischen den gewendelten Heizkörperabschnit
ten und der Glaskeramikplatte erstrecken sich gerade
Halogenlampen, die damit zwangsläufig näher bei der Glas
keramikplatte liegen als die gewendelten Heizkörperab
schnitte. Die Halogenlampen führen aufgrund ihrer geraden
Gestalt zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Glaskera
mikplatte bzw. eines auf sie aufgesetzten Kochgeschirrs.
Eine Strahlungsheizeinrichtung, die als Zweikreisbehei
zung aufgebaut ist, ist in der DE 30 04 187 C2 beschrie
ben. Solche Zweikreisbeheizungen sind bei einem solchen
Kochfeld eines Kochherdes vorgesehen, auf das sich ver
schieden großes Kochgeschirr aufstellen läßt. Wird ein
Kochgeschirr kleineren Durchmessers verwendet, dann wird
nur der eine Heizkörper eingeschaltet. Bei Verwendung
eines größeren Kochgeschirrs wird auch der andere Heiz
körper eingeschaltet. Dadurch ist es möglich, die Größe
des wirksamen Kochfeldes an die Größe des jeweiligen Koch
geschirrs anzupassen.
Nach der DE 30 04 187 C2 verläuft zwischen den beiden
Heizkörpern ein Trennsteg des Isolierträgers. Dadurch ist
erreicht, daß der eine Heizkörper nicht in den über dem
anderen Heizkörper liegenden Bereich der Platte Wärme
abstrahlt. Die beiden Heizkörper liegen in der gleichen
Ebene. Der Trennsteg führt aufgrund seiner notwendigen
Dicke dazu, daß an dem Kochfeld eine Zone entsteht, die
unbeheizt bleibt. Dies ist unerwünscht.
Es ist auch eine 7-Taktbeheizung der eingangs genannten
Art bekannt. Bei dieser sind drei Heizkörper unterschied
licher Leistung vorgesehen, womit sich sieben verschie
dene Heizleistungsstufen schalten lassen. Auch hier lie
gen alle Heizkörperabschnitte in der gleichen Ebene.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strahlungsheizeinrich
tung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der
die Wärmeabstrahlung der Heizkörperabschnitte durch eine
neue Anordnung der Heizkörperabschnitte beeinflußbar ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Strahlungs
heizeinrichtung der eingangs genannten Art durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch ist erreicht, daß der der Platte näherliegende
Heizkörperabschnitt das Kochgeschirr in dessen über ihm
liegenden Bereich schneller und intensiver erwärmt, da
einerseits der Raum über ihm niedriger ist als der Raum
über dem anderen Heizkörperabschnitt und er andererseits
Wärme weniger weit in den oberhalb des anderen
Heizkörperabschnitts liegenden Bereich abstrahlt. Durch
die unterschiedliche Höhenlage der Heizkörperabschnitte
Lassen sich also die Abstrahlungsverhältnisse an
verschiedene Forderungen anpassen.
Liegen der Platte äußere Heizkörperabschnitte
beispielsweise näher als innere Heizkörperabschnitte,
dann wird dadurch die hohe Temperaturableitung im
Randbereich eines Kochtopfes wenigstens teilweise, vor
allem während der Ankochphase, kompensiert, so daß es
nicht dazu kommt, daß der Kochtopf in der Mitte
wesentlich stärker erhitzt wird als im Randbereich.
Andererseits lassen sich innere Heizkörperabschnitte
näher bei der Platte anordnen als äußere
Heizkörperabschnitte. Damit ist bei spielsweise bei einer
7-Taktbeheizung, bei der die Heizkörperabschnitte drei
separat schaltbare Heizkörper unterschiedlicher Leistung
bilden, eine gleichmäßige Temperaturverteilung
erreichbar.
Durch die Anordnung der Heizkörperabschnitte in
unterschiedlichen Höhen lassen sich auch die
Anschlußenden der Heizkörperabschnitte einfach nach außen
führen.
Wenn die Heizkörperabschnitte teilweise direkt
übereinander verlaufen, lassen sich Zonen mit verstärkter
Heizwirkung bilden.
Durch die Erfindung ist ein weiteres Kriterium - neben
den bekannten Kriterien der Dichte der Verlegung der
Heizkörper und deren Leistung - geschaffen, mit dem sich
die Wärmeabstrahlung auf das Kochgeschirr beeinflussen
läßt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die
Heizkörperabschnitte auf Teilflächen des Isolierträgers
verlegt, die unterschiedliche Abstände von der Platte
aufweisen und zwischen den jeweils eine Stufe verläuft.
Dadurch ist insbesondere für eine Zweikreisbeheizung
zweierlei erreicht. Zum einen streut die Strahlungswärme
des der Platte näherliegenden Heizkörpers weniger weit in
den über dem anderen Heizkörper liegenden Bereich der
Platte, als es dann der Fall wäre, wenn der Heizkörper
einen größeren Abstand von der Platte hätte. Andererseits
streut auch der tieferliegendere Heizkörper weniger weit
in den Bereich über dem höherliegenden Heizkörper, da
seine Strahlungswärme durch die Stufe senkrecht nach oben
gerichtet wird. Damit ist die wirtschaftliche und
schnelle Beheizung verbessert, weil jeder Heizkörper im
wesentlichen nur den über ihm liegenden Bereich der
Platte bestrahlt. Andererseits ist jedoch vermieden, daß
sich am Kochfeld der Platte in der Grenzzone zwischen den
beiden Heizkörpern eine unbeheizte Zone ergibt, da kein
die Wärmestrahlung abschirmender Trennsteg zwischen den
beiden Heizkörpern besteht.
Eine geringfügige Streuung der Strahlungswärme des beim
Betrieb immer eingeschalteten Heizkörpers in den Bereich
über dem anderen Heizkörper stört nicht, da diese
Strahlungswärme am in diesem Betriebsfall verwendeten,
kleinen Kochgeschirr nutzbar ist. Eine Streuung der
Strahlungswärme des bei Verwendung eines größeren
Kochgeschirrs zusätzlich eingeschalteten Heizkörpers in
den Bereich über dem miteingeschalteten Heizkörper stört
ohnehin nicht, sondern verbessert die Beheizung.
Die Höhe der Stufe ist vorzugsweise größer als der
Durchmesser einer denjenigen Heizkörper bildenden
Heizwendel, der auf der weiter von der Platte
beabstandeten Teilfläche liegt. Dadurch wird der Raum
über dem anderen Heizkörper gegen die vom tieferliegenden
Heizkörper ausgehende Strahlungswärme besonders
abgeschirmt. Die Stufe kann auch die Strahlungswärme
reflektierend gestaltet sein.
Die Stufe kann rechtwinklig oder stumpfwinklig an die
beiden Teilflächen anschließen. Reflektiert die Stufe die
Strahlungswärme, dann ist es günstig, wenn sie
stumpfwinklig an die Teilflächen anschließt. Sie
reflektiert dann Strahlungswärme in den Bereich über dem
tieferliegenden Heizkörper.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine Strahlungsheizeinrichtung schematisch in
Aufsicht mit exzentrischer Anordnung der
Heizkörperabschnitte,
Fig. 2 einen Schnitt der Strahlungsheizeinrichtung unter
einer Herdplatte längs der Linie II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 eine alternative Ausführung in der Ansicht
entsprechend Fig. 2,
Fig. 4 eine Strahlungsheizeinrichtung schematisch in
Aufsicht mit konzentrischer Anordnung der
Heizkörperabschnitte,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V nach Fig. 4,
Fig. 6 eine alternative Ausführung in der Ansicht
entsprechend Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt einer Strahlungsheizeinrichtung mit
konzentrischer Anordnung von drei Heizkörperabschnitten,
Fig. 8 eine Alternative zu Fig. 7.
Unter eine Glaskeramik-Herdplatte (1) ist wenigstens ein
tellerförmiger Isolierträger (2) angeordnet. Dieser weist
einen kreisringförmigen Ringrand (3) auf, welcher der
Herdplatte (1) zugewandt ist.
Am Isolierträger (2) ist eine erste kreisförmige Teilfläche (4)
ausgebildet. Diese weist einen
Außendurchmesser (A) auf. Außerdem ist am Isolierträger (2)
eine zweite kreisförmige Teilfläche (5) vorgesehen, die einen
Außendurchmesser (B) aufweist. Der
Außendurchmesser (B) ist größer als der Außendurchmesser-
(A). Die erste Teilfläche (4) liegt innerhalb der zweiten
Teilfläche (5). Die erste Teilfläche (4) ist exzentrisch
zur zweiten Teilfläche (5) angeordnet. Die Mittelpunkte
(M,N) der Außendurchmesser (A, B) sind also voneinander
beabstandet. Der Abstand ist mit c bezeichnet. Die
,Exzentrizität ist so gewählt, daß die erste Teilfläche (4)
bis ganz außen an die zweite Teilfläche (5) reiche. Die
Summe des Abstands (c) der Mittelpunkte (M,N) und des
Radiusses (a) des Außendurchmessers (A) ist gleich dem
Radius (b) des Außendurchmessers (B) (vgl. Fig. 2).
Auf der ersten Teilfläche (4) ist spiralförmig ein erster
elektrischer Heizkörperabschnitt (6) verlegt. Auf der
zweiten Teilfläche (5) ist ein zweiter elektrischer
Heizkörperabschnitt (7) in Windungen verlegt. Jeder
Heizkörperabschnitt (6,7) ist von einer Heizwendel
gebildet. Die Leistung des ersten Heizkörperabschnitts (6)
beträgt beispielsweise 1 kW, die des zweiten
Heizkörperabschnitts (7) beispielsweise 1,1 kW.
Über dem ersten Heizkörperabschnitt (6) bzw. über der
ersten Teilfläche (4) ist ein stabförmiger
Temperaturfühler (8) so angeordnet, daß er den zweiten
Heizkörperabschnitt (7) nicht überkreuzt. Der
Temperaturfühler (8) ist an der Stelle, an der sich die
Außendurchmesser (A, B) berühren, durch den Ringrand (3)
herausgeführt und mit einem Regler (9) verbunden.
Elektrische Anschlüsse (19, 11) des Heizkörperabschnitts (6)
sind dort aus dem Isolierträger (2) herausgeführt, wo der
Außendurchmesser (A) dem Außendurchmesser (B) nahekommt.
Die Anschlüsse (10, 11) überkreuzen somit den zweiten
Heizkörperabschnitt (7) nicht. Elektrische Anschlüsse
(12, 13) des zweiten Heizkörperabschnitts (7) sind neben
den Anschlüssen (10, 11) aus dem Isolierträger (2)
herausgeführt.
Die elektrische Schaltung ist so gewählt, daß sich der
erste Heizkörperabschnitt (6) alleine und im Bedarfsfalle
zusammen mit dem zweiten Heizkörperabschnitt (7)
einschalten läßt. Spricht der Temperaturregler (9) an,
dann werden beide Heizkörperabschnitte (6, 7) abgeschaltet.
,Die beschriebene Strahlungsheizeinrichtung eignet sich
insbesondere zum Beheizen eines Kochgeschirrs, dessen
kreisförmiger Bodendurchmesser entweder dem Durchmesser
(A) oder dem Durchinesser (B) gleich ist. Ein Kochgeschirr
mit dem Bodendurchmesser (B) wird konzentrisch zum
Mittelpunkt (M) auf das Kochfeld (14) der Kochplatte (1)
aufgestellt und von beiden Heizkörpern (6, 7) beheizt. Ein
Kochgeschirr mit dem Bodendurchmesser (A) wird exzentrisch
zum Mittelpunkt (M), jedoch konzentrisch zum Mittelpunkt
(N) auf das kreisförmige Kochfeld (14) aufgesetzt. Es
steht dabei außen am Kochfeld (14), so daß sich ein an ihm
vorgesehener Griff leicht so ausrichten läßt, daß er
nicht über dem Heizkörperabschnitt (7) steht. Der Griff
wird also nicht erhitzt, wenn aus irgendwelchen Gründen
der Heizkörperabschnitt (7) eingeschaltet ist, oder kurz
vorher eingeschaltet war, so daß noch eine gewisse
Restwärme den Griff erhitzen kann. Der
Heizkörperabschnitt (7) kann beispielsweise eingeschaltet
sein, um ein neben dem Kochgeschirr mit dem
Bodendurchmesser (A) aufgestelltes, kleineres Kochgeschirr
zu erwärmen oder warmzuhalten. Dieses findet auf dem
Kochfeld (14) neben dem Kochgeschirr mit dem
Bodendurchmesser (A) Platz.
Die Teilflächen (4, 5) weisen unterschiedliche Abstände von
der Herdplatte (1) auf (vgl. Fig. 2, Fig. 3).
Nach Fig. 2 ist der Abstand zwischen der ersten
Teilfläche (4) und der Herdplatte (1) größer als der
Abstand der zweiten Teilfläche (5) von der Herdplatte (1).
Dementsprechend liegt der Heizkörperabschnitt (6) tiefer
als der Heizkörperabschnitt (7). Die Stufe zwischen den
beiden Teilflächen (4, 5) ist mit (15) bezeichnet. Sie ist
im Beispiel nach Fig. 2 und 3 etwa doppelt so hoch wie
der Durchmesser der Heizwendeln, die die
Heizkörperabschnitte (6, 7) bilden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist umgekehrt der
Abstand zwischen der zweiten Teilfläche (5) und der
Herdplatte (1) größer als der Abstand der ersten
Teilfläche (4) von der Herdplatte (1). Die Ausführung nach
Fig. 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß über dem
Heizkörperabschnitt (6) für den Temperaturfühler (8) ein
sehr hoher Raum verbleibt, so daß sich die Bauhöhe des
Isolierträgers (2) verringern läßt.
Durch die gegeneinander gestuften Teilflächen (4, 5) ist
erreicht, daß der näher bei der Kochplatte (1) liegende
Heizkörperabschnitt (7) (vgl. Fig. 2) bzw. (6) (vgl.
Fig. 3) weniger weit in den Bereich des Kochfeldes (14)
strahlt, der über dem anderen Heizkörperabschnitt (6) bzw.
(7) liegt, als wenn er weiter von der Herdplatte (1)
beabstandet wäre.
Außerdem ist erreicht, daß der tieferliegende
Heizkörperabschnitt (6) (vgl. Fig. 2) bzw. (7) (vgl.
Fig. 3) weniger weit in den Bereich des Kochfeldes (14)
über dem anderen Heizkörperabschnitt (7) bzw. 6) strahlt,
da die Stufe (15) dazu beiträgt, seine Strahlung direkt
nach oben zu richten.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 bis 6
ist ebenfalls eine Zweikreisbeheizung vorgesehen. Die
Heizkörperabschnitte (6, 7) sind hier konzentrisch
angeordnet. Die Stufe (15) zwischen den Teilflächen (4, 5)
schließt sich - im Gegensatz zur Ausführung nach den
Fig. 2, 3 - in stumpfen Winkeln an die Teilflächen
(4, 5) an. Dadurch kann, insbesondere wenn die Stufe (15)
reflektierend gestaltet ist, die vom jeweils
tieferliegenden Heizkörperabschnitt (7 in Fig. 5 bzw. 6
in Fig. 6) abgestrahlte Wärme in den über dem
Heizkörperabschnitt (7 bzw. 6) liegenden Bereich der
Herdplatte (1) reflektiert werden, so daß die
Wärmestrahlung nur wenig in den Bereich oberhalb des
anderen Heizkörperabschnitts (6 bzw. 7) strahlt. Der
höherliegende Heizkörperabschnitt (6 in Fig. 5 bzw. 7 in
Fig. 6) strahlt wenig in den Bereich oberhalb des
anderen Heizkörperabschnitts (7 bzw. 6), da er nahe bei
der Herdplatte (1) liegt.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Temperaturfühler
(8) unterhalb des Heizkörperabschnitts (7) bzw. der
Teilfläche (5) durch den Isolierträger (2) hindurchgeführt.
Er reicht bis über den Heizkörperabschnitt (6). Der
Temperaturfühler (8) ist damit weitgehend vom
Heizkörperabschnitt (7) unbeeinflußt.
Die Stufe (15) ist bei den Ausführungen nach den Fig. 5
und 6 höher als der doppelte Durchmesser der die
Heizkörperabschnitte (6, 7) bildenden Heizwendeln.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind drei
Teilflächen (4, 5, 16) unterschiedlichen Abstands von der
Herdplatte (1) angeordnet. Auf jeder der Teilflächen
(4, 5, 16) ist ein Heizkörperabschnitt (6, 7, 17) konzentrisch
verlegt. Äußere Heizkörperabschnitte liegen tiefer als
innenliegende Heizkörperabschnitte. Die Höhen der Stufen
sind kleiner als die Durchmesser der die
Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) bildenden Heizwendeln. Die
Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) weisen unterschiedliche
Heizleistungen auf. Sie sind beispielsweise in
7-Taktschaltung geschaltet. Die Höhenlage der
Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) läßt sich durch die
Gestaltung der Höhen der Stufen (15) derart variieren, daß
sich bei einer 7-Taktschaltung die gewünschte,
gleichmäßige Temperaturverteilung am Kochgeschirr ergibt
(vgl. DE 35 41 839 A1).
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind die
Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) ebenfalls auf
unterschiedlich hohen Teilflächen (4, 5, 16) konzentrisch
verlegt. Die außenliegenden Heizkörperabschnitte liegen
höher als die weiter innenliegenden Heizkörperabschnitte.
Die Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) sind Teile einer
einzigen Heizwendel. Die Stufen (15) sind nur etwa so hoch
wie der Durchmesser der Heizwendel. Sie können jedoch
auch niedriger sein, da es hier auf eine Abschirmung der
Wärmeabstrahlung gegenüber dem Raum oberhalb des
nächstäußeren Heizkörperabschnitts nicht ankommt. Durch
den höherliegenden Heizkörperabschnitt (17) und die
seitliche Wärmeabstrahlung des Heizkörperabschnitts (7) in
den Bereich oberhalb des Heizkörperabschnitts (17) ist der
Randbereich eines auf die Heizplatte (1) aufgesetzten
Topfes besonders bestrahlt, wodurch die verstärkte
Wärmeabstrahlung am Außenumfang des Kochtopfes
kompensiert ist.
Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere
Ausführungsbeispiele. So ist es beispielsweise möglich,
Teilmerkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele
miteinander zu kombinieren.
Wenn es nicht auf eine die Wärme abschirmende bzw.
reflektierende Wirkung der Stufe (15) ankommt, kann die
Stufe entfallen. Die Teilflächen (4, 5, 16) gehen dann
stufenlos ineinander über und verlaufen trichterförmig
(vgl. Fig. 8) oder kegelförmig (vgl. Fig. 7).
Die abgestuften Teilflächen (4, 5, 16) der
Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 8 brauchen
nicht durch eine einstückige Gestaltung gebildet zu sein.
Es ist auch möglich, die gestuften Teilflächen (4, 5, 16)
durch aufeinandergesetzte Platten oder Ringe zu bilden.
Claims (8)
1. Strahlungsheizeinrichtung eines Kochherdes, die zwi
schen einer ebenen Platte, insbesondere Glaskeramik-
Platte, und einem Isolierträger mehrere Heizkörperab
schnitte aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) in unterschiedlichen
Abständen von der Unterseite der Platte (1) angeordnet
sind, daß die Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) auf Teilflä
chen (4, 5, 16) des Isolierträgers (2) verlegt sind, die
unterschiedliche Abstände von der Platte (1) aufweisen,
und daß die Heizkörperabschnitte (6, 7, 17) einzeln schalt
bar sind.
2. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen benachbarten Teilflächen (4, 5, 16) eine Stufe
(15) ausgebildet ist.
3. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der Stufe (15) größer ist als der Durchmesser
einer den Heizkörperabschnitt (6, 7) bzw. (17) bildenden
Heizwendel.
4. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stufe (15) wärmereflektierend gestaltet ist.
5. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stufe (15) rechtwinklig oder stumpfwinklig in die
Teilflächen (4, 5) bzw. (16) übergeht.
6. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußerste Teilfläche (5, 16) von einem Ringrand (3)
des Isolierträgers (2) umschlossen ist.
7. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Teilfläche (4) einen größeren Abstand von
der Platte (1) aufweist als die diese umschließende äußere
Teilfläche (5, 16).
8. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich ein Temperaturfühlerstab (8) bis unterhalb der
untersten Teilfläche (5) und oberhalb des auf der inneren
Teilfläche (4) angeordneten Heizkörperabschnitts (6)
erstreckt.
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