DE3917000C2 - Strahlungsheizeinrichtung für Kochgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Strahlungsheizeinrichtung für Kochgeräte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Strahlungsheizeinrichtung ist bekannt aus der US 4,629,865, wobei verschiedene Reflektorgeometrien für stabförmige Rohrheizkörper beschrieben sind.

Weiterhin ist aus der Druckschrift US 3,686,477 ein Kochfeld bekannt, bei dem ein unterhalb der Glaskeramikplatte angeordneter Rohrheizkörper ein Dreiecksprofil besitzt und mit seiner langen flachen Seite an einer unterhalb der Glasplatte ange­ ordneten Wärmeverteilungsplatte anliegt.

Bei bekannten Strahlungsheizeinrichtungen (EP 147 340 A1) ist dem z. B. rohr- oder stabförmigen Strahlungsheizkörper ein parabolförmiger Re­ flektor zugeordnet, der die vom Gargut weggerichteten Wärmestrahlen als Strah­ lenbündel in Richtung des zu behandelnden Gutes reflektiert. Hierdurch ist die be­ strahlte Fläche relativ eng bemessen, so daß mehrere Strahlungsheizkörper und Reflektoren eng benachbart vorhanden sein müssen, um eine größere Bestrah­ lungsfläche zu erhalten. Bei einer anderen Strahlungsheizeinrichtung für Kochge­ räte (DE-OS 37 23 077) sind als Halogenlampen ausgebildete Strahlungsheizkörper für die Beheizung einer Kochplatte vorgesehen, wobei jeder Halogenlampe zwei im wesentlichen in Form parabelähnlicher Zylinderabschnitte ausgebildete Bereiche des Reflektors zugeordnet sind. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß auch bei geringer Anzahl von Lampen eine homogene Verteilung der auf der Kochplatte auf­ treffenden Strahlung erhalten wird. In beiden Fällen soll der Reflektor ein möglichst gutes Refexionsvermögen und ein möglichst geringes Wärmeabsorptionsvermögen haben, wobei bei der zuletzt genannten Einrichtung zusätzlich noch eine Kühlein­ richtung in Form eines Gebläses für den Reflektor vorgesehen ist, so daß die Tem­ peratur des Reflektors relativ niedrig gehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Strahlungsheizeinrichtung so zu verbes­ sern, daß die vom Strahlungsheizkörper ausgehende Wärmeenergie möglichst voll­ ständig zur Erhitzung des Gargutes ausgenützt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Maßnahmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Der Wirkungsgrad der Strahlungsheizeinrichtung läßt sich dadurch noch verbessern, daß der Reflektor an der dem Gargut abgewandten Fläche mit einer thermisch isolie­ renden Beschichtung versehen ist. Auf die Weise wird praktisch die gesamte, vom Reflektor aufgenommene Wärmeenergie als Sekundärstrahlung in Richtung des Gargutes transportiert.

Durch die Maßnahme gemäß Patentanspruch 3 wird die Wirksamkeit der reflek­ tierten, vom Strahlungsheizkörper ausgehenden und nicht in Richtung des Gargutes abgestrahlten Primärstrahlung optimiert, indem eine Bündelung dieser reflektierten Primärstrahlung verhindert wird und eine gleichmäßigere Verteilung dieser reflek­ tierten Primärstrahlung über eine größere Fläche erhalten wird. Insbesondere ist diese Maßnahme von Bedeutung bei Verwendung von Mantelrohrheizkörpern als Strahlungsheizkörper, wobei durch die winkelige Abstrahlung eine unerwünschte Reflexion der Primärstrahlung in Richtung des Strahlungsheizkörpers bzw. des Strahlungsheizkörper-Mantels vermieden wird.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeich­ nung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Strahlungsheizeinrichtung, und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem dreieckförmigen Rohr­ heizkörper und zick-zack-förmigem Reflektor.

In Fig. 1 ist die obere Muffelwand 1 einer nicht weiter dargestellten Backofenmuffel gezeigt, unterhalb welcher mit geringem Abstand ein allgemein mit 2 bezeichneter Grillheizkörper angeordnet ist. Mit mehr oder weniger großem Luftabstand zum Grillheizkörper 2 befindet sich darunter eine Gargutträgerebene 3, z. B. in Form ei­ nes Grillrostes, auf die ein zu erhitzendes Gargut 4, z. B. ein Stück Fleisch aufge­ legt ist. Der Grillheizkörper 2 besteht aus beim Ausführungsbeispiel zwei mit Ab­ stand voneinander angeordneten dreieckförmigen Rohrheizkörpern 6, die auf einer z. B. rahmenförmigen Grillhalterung 7 gehaltert sind, welche Grillhalterung wieder­ um mittels eines oder mehrerer Stäbe 8 an der oberen Muffelwand 1 befestigt ist. Die Rohrheizkörper bestehen aus einem geschlossenen metallischen und dreieck­ förmigen Rohr 61, in dem sich innerhalb einer Isolierfüllung ein Heizleiter 62 befin­ det. Durch die Dreiecksform des Rohrheizkörpers wird dessen dem Gargut 4 zuge­ wandte Abstrahlfläche vergrößert und die der Muffelwand 1 zugewandte Abstrahl­ fläche möglichst gering gehalten. In Fig. 1 ist eine Achsebene 9 angedeutet, die durch die Strahlungsheizkörperachse geht und senkrecht auf der Gargutträgerebe­ ne 3 steht. Senkrecht zur Achsebene 9 verläuft eine Reflexionsebene 10, in welcher ein Reflektor 12 angeordnet ist. Der Reflektor besteht aus einem dünnen metalli­ schen Blechmaterial, vorzugsweise aus Edelstahlblech, mit einer Blechstärke von ungefähr 0,3 mm und besitzt somit eine kleine thermische Masse. Ferner besitzt der Reflektor gute Wärmeabsorptionseigenschaften sowie eine gegenüber der vom Strahlungsheizkörper 6 ausgehenden Wärmeenergie hohe Korrosionsfestigkeit. Die Absorptionseigenschaften können z. B. erhalten werden durch relativ dunkle Ge­ staltung der dem Strahlungsheizkörper 6 zugewandten Oberfläche des Reflektors 12. Diese Oberfläche kann mit einem dunklen, absorptionsfreundlichen Überzug versehen sein, oder aber ohne Oberflächenbehandlung des Rohmaterials verwen­ det werden, wobei die sich schon bei relativ kurzzeitigem Betrieb einstellende kor­ rosionsbedingte "Schwärzung" der Blechoberfläche dem Reflektor gute Absorpti­ onseigenschaften vermittelt. Der Reflektor 12 besitzt einen beidseitig der Achsebe­ ne 9 sich erstreckenden Reflektorabschnitt 13, dessen Längenmaß dem breiten Maß des Rohrheizkörpers 6 in der Ausdehnung parallel zur Reflexionsebene 10 entspricht. An diesen Reflektorabschnitt 13 schließen sich beidenends geneigte Reflektorabschnitte 14 an.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Reflektor 122 zick-zack-förmig ausge­ bildet und besitzt von der Achsenebene 9 ausgehend, winkelig ansteigende, ebene Abschnitte des Reflektorabschnittes 134, wobei die Länge dieses Reflektor­ abschnittes 134 wiederum der Breite des dreieckförmigen Rohrheizkörpers 6 ent­ spricht. Die beiden ebenen Abschnitte des Reflektorabschnittes 134 sind wiederum von der Achsebene 9 ausgehend, sich vom Gargut entfernend angeordnet. Im An­ schluß an den Reflektorabschnitt 132 sind nach unten geneigte Reflektorabschnitte 135 angeordnet. Auch hier zeigt der eingezeichnete Strahlenverlauf, daß die auf die Reflektorabschnitte 134 und 135 auftreffenden, vom Rohrheizkörper 6 ausgehenden Primärstrahlen winkelig zur Achsebene 9 und am Rohrheizkörper 6 vorbeigehend re­ flektiert werden.

Allgemein wichtig ist, daß die direkte Reflexion der vom Strahlungskörper ausgehen­ den Primärstrahlung in der Wirkung auf das Gargut nur eine untergeordnete Rolle spielt, während der Heizwirkungsgrad wesentlich verbessert werden kann durch Er­ zeugung einer direkt vom Reflektor ausgehenden Eigenstrahlung des Reflektors (Se­ kundärstrahlung) bei starker Erhitzung des Reflektors durch die vom Strahlungskörper ausgehende Wärmeenergie. Durch die guten Absorptionseigenschaften des Reflektors und die geringe Masse wird dieser Reflektor in kurzer Zeit auf eine hohe Temperatur von ca. 500°C gebracht, womit vom Reflektor eine hochwirksame kurzwellige Sekun­ därstrahlung ausgeht und auf das Gargut unmittelbar einwirkt, und zwar über eine größere Fläche verteilt, als dies durch die unmittelbar vom Strahlungsheizkörper aus­ gehende Primärstrahlung möglich ist. Ein höherer Wirkungsgrad wird selbst dann er­ zielt, wenn man in Kauf nimmt, daß der stark erhitzte Reflektor Sekundärstrahlung nicht nur in Richtung des Gargutes, sondern auch in Gegenrichtung, also in Richtung der Garraum-Begrenzung abgibt, wobei letztgenannte Sekundärstrahlung praktisch unwirksam ist. Versuche haben gezeigt, daß 63% der am Gargut wirksamen Wär­ meenergie durch die vorgenannte Sekundärstrahlung erzielt wird, während der Anteil der am Gargut wirksamen Wärmeenergie durch Reflexion der vom Strahlungsheizkör­ per ausgehenden Primärstrahlung nur 37% beträgt.

Claims (9)

1. Strahlungsheizeinrichtung für Kochgeräte, insbesondere für Backöfen oder Grillgeräte, mit wenigstens einem Strahlungsheizkörper in Form eines Rohr­ heizkörpers zwischen einer Gargutträgerebene und einem Reflektor, der eine kleine thermische Masse und gegenüber Wärmestrahlung gute Absorptions­ eigenschaften besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrheizkörper (6) an der dem Gargut (4) abgewandten Seite abgeflacht ist und im Anschluß daran einen dem Gargut zugewandten Rohrmantelabschnitt besitzt, dessen Querschnittslänge diejenige des abgeflachten Teils übersteigt.

2. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor aus einem dünnen metallischen Blechmaterial mit ungefähr 0,3 mm Blechstärke besteht, das gegenüber der vom Strahlungsheizkörper (6) ausgehenden Wärme korrosionsfest ist.

3. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reflektor (122) in dem Bereich, der unmit­ telbar an die durch die Strahlungsheizkörperachse gehende und senkrecht auf der Gargutträgerebene (3) stehenden Achsebene (9) beidseitig angren­ zend einen Reflektorabschnitt (134) besitzt, der eine Reflexion der Wär­ mestrahlen winkelig zur Achsebene bewirkt.

4. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsheizkörper ein Rohrheizkörper (6) vorzugsweise ein Mantel­ rohrheizkörper ist und daß die Länge des Reflektorabschnitts (12; 134) dem Außendurchmesser des Rohrheizkörpers entspricht.

5. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Reflektorabschnitt (13; 134) beidenends, vorzugsweise um 20° gegenüber einer zur Achsebene (9) senkrechten Reflexionsachse (10) ge­ neigte Reflektorabschnitte (14; 135) anschließen.

6. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der unmittelbar an die Achsebene (9) angren­ zende Reflektorabschnitt (134) beidseitig der Achsebene ebene oder ge­ krümmte Flächen aufweist, die winkelig gegeneinander und von der Achsebe­ ne aus sich vom Gargut (4) entfernend angeordnet sind.

7. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die ebenen oder gekrümmten Bereiche beidseitig der Achsebene (9) in Richtung des Gargutes verlaufende ebene oder gekrümmte Reflektorab­ schnitte (135) anschließen.

8. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reflektor an der dem Gargut abgewandten Fläche mit einer thermisch isolierenden Beschichtung versehen ist.

9. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rohrheizkörper (6) ein Dreiecksprofil besitzt.