EP2444742B1 - Wärmespeicherherd - Google Patents

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EP2444742B1
EP2444742B1 EP11185687.8A EP11185687A EP2444742B1 EP 2444742 B1 EP2444742 B1 EP 2444742B1 EP 11185687 A EP11185687 A EP 11185687A EP 2444742 B1 EP2444742 B1 EP 2444742B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
thermogenerator
storage
storage cooker
heat source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11185687.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2444742A2 (de
EP2444742A3 (de
Inventor
Konrad SCHÖNEMANN
Michael Riffel
Uwe Schaumann
Wilfried Schilling
Norbert Dr. Gärtner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP2444742A2 publication Critical patent/EP2444742A2/de
Publication of EP2444742A3 publication Critical patent/EP2444742A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2444742B1 publication Critical patent/EP2444742B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/34Elements and arrangements for heat storage or insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/20Ranges
    • F24B1/24Ranges with built-in masses for heat storage or heat insulation

Definitions

  • the invention relates to a heat storage cooker with at least one heat source.
  • From the DE 1 141 063 A is an electrically heated heat storage cooker known with several hotplates and a storage core including heating element as a heat source.
  • the heating element is an electrical heating element, so the heat storage stove absolutely requires an electrical connection.
  • the DE 10 2008 039 020 A1 shows a combination of a hot gas engine with an electric generator.
  • the hot gas engine converts thermal energy into mechanical energy, which in turn is then converted into electrical energy in the electrical generator.
  • a Sterling motor shown there is led to a chiller as the cold side or to an outside air flow as the cold side.
  • thermal generators which are heated by a burner on their hot side. Cooling fins are provided on a cold side in order to be cooled by ambient air.
  • a stove which is used to heat a room but can also be used for cooking and for this purpose has a hotplate which corresponds to a hotplate.
  • the furnace has a thermogenerator with a cold side, which is connected to an air duct or to an air supply duct.
  • thermogenerators From the DE 31 48 162 A1 thermal generators are known for gas heating. With these thermogenerators, too, the respective cold side is thermally coupled to the environment or to the ambient air.
  • the invention has for its object to provide a heat storage cooker mentioned at the outset, with which problems of the prior art can be avoided and, in particular in the case of autonomous operation, independent of an electrical connection, further functions can be provided.
  • the heat storage cooker has a thermal generator with a hot side and a cold side.
  • the thermal generator generates electrical energy in a manner known per se when operating the heat source to supply an electrical functional unit of the heat storage cooker with electrical energy.
  • the hot side is provided close to the heat source or has a good thermal coupling to it.
  • the cold side is to pass through the thermal energy to an oven or to a hotplate of the heat storage cooker.
  • the cold side can also be routed to the heat store itself, which can also be a water bath, for example, and whose temperature is lower than that of the heat source.
  • the thermal generator is thus heated by the heat source or thermal energy is introduced on its hot side.
  • the thermal energy is drawn off or derived on the cold side and the electrical energy is generated therefrom in a known manner.
  • the heat storage cooker has an electronic control, which in particular also has a functional memory, automatic programs and / or electronically controlled and evaluated operating elements, particularly preferably as a touch switch.
  • Their energy requirements can be generated with a few watts from a thermogenerator that is not too large.
  • a gas-operated heat storage cooker which then also has, for example, at least one electronically controlled gas valve, it can carry out automatic sequence programs or so-called automatic programs.
  • timer operation can also be made possible, which draws attention to a time lapse at least through optical and / or acoustic displays.
  • the heat storage cooker can have an energy store, advantageously as an accumulator or under certain circumstances also with at least one capacitor.
  • an energy store advantageously as an accumulator or under certain circumstances also with at least one capacitor.
  • the thermogenerator can also be operated continuously as long as the heat source generates heat and, for example, also fill and keep a larger energy store at a relatively low power rating. From this, considerably more electrical energy can then be extracted for the actual use of the heat storage cooker than is currently being generated by the thermal generator.
  • the heat storage stove can also be made possible for the heat storage stove to heat up automatically, so to speak, at certain programmed times, for example at lunchtime and in the evening. It cools down again at night when the likelihood of use is very low.
  • the heat storage cooker can have several heat sources, for example because it has several hot plates or additionally an oven with muffle.
  • the thermogenerator is advantageously coupled to the heat source which is designed for permanent or frequent or main operation.
  • this is a heat source connected to at least one hotplate, since hotplates are also used more frequently in heat storage stoves than any oven muffle that may be present. In this way, the thermogenerator can be operated for as long as possible.
  • the heat storage cooker can have heat sinks.
  • the thermogenerator is coupled to the heat sink that remains cool or less hot even in continuous operation, so that there is a sufficiently large temperature difference at the thermogenerator for its operation with the required power.
  • the heat storage cooker is not only not connected to an electrical energy source, but has no such connection at all. In any case, he is self-sufficient.
  • thermogenerator is coupled to thermogenerator a further consideration to which of several heat sources the thermogenerator is coupled can also depend on how easy it is to remove the thermal energy on the cold side of the thermogenerator and whether this is done to the environment, to an oven muffle or to a hotplate should.
  • a heat storage cooker 11 according to the invention is shown in a first embodiment.
  • the heat storage cooker 11 has a housing 12 and a hotplate 14 on its upper side with a substructure 16.
  • the hotplate 14 can be covered with a cover 17 shown in dashed lines, for example via a hinge, the cover 17 being thermally very good thermal insulation, so no heat or as little heat as possible is unnecessarily lost via the hotplate 14 when not in use.
  • the heat storage cooker 11 has an oven muffle 20, which is only shown schematically.
  • the heat storage cooker 11 has a heat source 22 of a conventional type, the type of heating and the heating mode of which are of no importance for the present invention.
  • the heat source 22 is basically very well insulated from the outside or inside the housing 12. It can contain or has a heat accumulator of a conventional type, which is, however, not explicitly shown separately here.
  • the heat source 22 is connected via a first thermogenerator 24a, possibly via a heat store, connected to the base 16 and thus to the hotplate 14 thermally or thermally.
  • the heat source 22 is connected to the oven muffle 20 in a heat-conducting manner via a second thermogenerator 24b.
  • thermogenerators 24a and 24b in practice either a direct coupling can be provided or possibly movable heat transfer elements, in particular made of solid metal or in the form of heat pipes or the like. It is also possible to provide only one of the thermogenerators 24a or 24b. Furthermore, they do not necessarily have to form the only thermal or heat-conducting connection between the heat source 22 and the substructure 16 of the hotplate 14 or the oven muffle 20, but it is additionally or structurally possible to provide special heat transfer elements, as are customary per se .
  • a third thermal generator 24c is shown in dashed lines on the heat source 22, which, however, is applied to the outside or to the housing 12 or a corresponding housing wall. This means that it gives off its heat to the environment.
  • thermogenerators 24a and 24b generate electrical energy through the temperature difference between the heat source 22 and on the one hand the substructure 16 together with the hotplate 14 in the case of the thermogenerator 24a and on the other hand the oven muffle 20 in the case of the thermogenerator 24b.
  • the heat source 22 usually has a higher temperature in the case of heat storage stoves, for example 300 ° C. to 400 ° C.
  • thermogenerator A The hot side of the thermogenerator is applied to the heat source 22 and a cold side to the base 16 or the oven muffle 20. Since modern thermogenerators have an efficiency of approx. 3% to 5% and 10 watts of electrical power are required, for example In order to be able to operate the controller 26, a thermal output or heat of 200 watts to 330 watts must be conducted through the thermal generator. However, this is a realistic heating value both for a hotplate 14 and for the oven muffle 20, if one takes into account that these are in any case constantly heated due to the permanent heat transfer to the heat source 22 and are therefore at temperature. If more thermal power is passed through a thermal generator, it can either generate even more electrical energy and, for example, charge the energy store 28 connected to the controller 26.
  • the thermal generator can also be made smaller or for a lower continuous output. If, however, this can be generated by the thermogenerator over a very long time, the energy store 28 can be charged and, in addition, the controller 26 can then be supplied with the necessary power. In the case of such smaller thermogenerators, a further heat transfer element is then provided in addition either to the base 16 of the hotplate 14 or to the oven muffle 20 in order to conduct sufficient heat there from the heat source.
  • the controller 26 is further connected to control elements 29 on the left upper side of the heat storage cooker 11, with which, for example, timer functions or sequences for the operating mode of the heat storage cooker 11 can be controlled or monitored.
  • These controls 29 can be designed as electronically controlled and evaluated touch switches and possibly also one LCD or LED display, not shown, have a quasi-modern operating device for the heat storage cooker 11.
  • Both the oven muffle 20 with a door and the hotplate 14 through its cover 17 can be thermally very well insulated to the outside, so that the heat storage cooker 11 emits as little heat as possible, so to speak, in the idle state. On the one hand, this could disturb the surroundings and, on the other hand, this is of course bad for the energy balance or the energy consumption of the heat storage cooker 11. If the heat storage cooker 11 is also used as room heating, of course, this does not interfere or is even planned. However, since at least in warm seasons this function is not required or may even be undesirable under certain circumstances, this effect should be able to be switched off and, moreover, the heat storage cooker 11 should not consume an unnecessary amount of energy.
  • the thermal output from the heat source 22 through the thermal generators 24a and 24b to the base 16 of the hotplate 14 or to the oven muffle 20 is rather lower, since they emit little heat.
  • a thermal generator 24 generates some electrical energy, even if it is only a few watts. With these, the energy store 28 can at least be charged with a longer charging time. Since the rest times of a stove usually last several times longer than the operating times, the continuous output of a thermal generator 24a or 24b in the idle state can be lower by the corresponding factor than the electrical power required by the controller 26.
  • thermogenerator 24c shown in dashed lines, which just lies against the wall of the housing 12 and emits heat there, which is conducted through it by the heat source 22.
  • the thermal generator is located here of course with its cold side on the housing 12, while it lies on the heat source 22 with its hot side.
  • thermogenerator 24c which emits the thermal energy passed through it to the outside into the environment, does mean a certain waste of energy because the heat is just released to the environment.
  • this heating output can be passed through the thermogenerator 24c and released into the room.
  • thermogenerator 24c Since the cold side of the thermogenerator 24c usually has a significantly lower temperature or more thermal energy is drawn than in the case of the thermogenerators 24a and 24b, it can also be made smaller. An improved and thus more efficient design can provide that in the area of the thermogenerator 24c a conventional cooling option is provided on the housing 12, for example a separate heat sink. This third possibility is not part of the claimed invention.
  • thermogenerators 24a, 24b and 24c can alternatively or arbitrarily be provided in pairs or even all three in a heat storage cooker 11.
  • the three thermogenerators 24a, 24b and 24c can alternatively or arbitrarily be provided in pairs or even all three in a heat storage cooker 11.
  • it can be achieved that, depending on the use of the heat storage cooker 11, ie operation of the hotplate 14 or operation of the oven muffle 20, At least temporarily, more thermal energy can flow through the thermal generator than when the heat storage cooker 11 is in the idle state.
  • at least one of the thermal generators can generate somewhat more electrical energy for the controller 26 and / or for charging the energy store 28.
  • two hotplates 114 are provided on a housing 112, each with a substructure 116 on the housing 112.
  • a single oven muffle 120 is provided.
  • two heat sources 122 or heat storage cores are provided here, each directly under one of the hot plates 114 and both adjoin the oven muffle 120.
  • thermal generators 124a and 124b are only provided on the left heat source 122a, namely on a substructure 116a of the left hotplate 114a and on the left region of the oven muffle 120.
  • the right heat source 122b is not connected or provided at all with thermal generators, so it cannot have any electrical ones Generate energy in the illustrated embodiment.
  • the thermal generators 124a and 124b are connected to a controller 126, which has an energy store 128, similar to that in FIG Fig. 1 . Furthermore, it is connected to similar controls 129 on the top of the heat storage cooker 111.
  • thermogenerator 124a is just right here.
  • the heat source 122a also has the second thermogenerator 124b toward the oven muffle 120.
  • thermogenerator can also be interposed to each hotplate.
  • a thermogenerator can be provided only for the hotplate, which in turn is intended for the main operation due to its size or arrangement, since it is just the most frequently used. The number of thermal generators to be installed in the heat storage cooker can thus be kept lower.
  • thermogenerators can be varied or adapted accordingly. If several thermogenerators are provided for a single control, electrical energy can be generated from all of them at the same time. Alternatively, mainly those thermal generators can generate electrical energy through which a particularly large amount of heat is conducted or which are connected to a hotplate or oven muffle in operation. The temperature on the cold side of the thermogenerator is lower than usual.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicherherd mit mindestens einer Wärmequelle.
  • Aus der DE 1 141 063 A ist ein elektrisch beheizter Wärmespeicherherd bekannt mit mehreren Kochplatten und einem Speicherkern samt Heizelement als Wärmequelle beschrieben. Dabei ist das Heizelement ein elektrisches Heizelement, der Wärmespeicherherd benötigt also zwingend einen elektrischen Anschluss.
  • Die DE 10 2008 039 020 A1 zeigt eine Kombination eines Heißgasmotors mit einem elektrischen Generator. Der Heißgasmotor wandelt thermische Energie in mechanische Energie um, die dann wiederum im elektrischen Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Ein dort gezeigter Sterling-Motor ist an eine Kältemaschine als kalte Seite oder an einen Außenluftstrom als kalte Seite geführt.
  • Aus der US 4,773,847 A sind Thermogeneratoren bekannt, die von einem Brenner an ihrer Heiß-Seite beheizt werden. An einer Kalt-Seite sind Kühlrippen vorgesehen, um von Umgebungsluft gekühlt zu werden.
  • Aus der DE 28 25 231 A1 ist ein Ofen bekannt, der zum Heizen eines Raums dient, aber auch zum Kochen verwendet werden kann und dazu eine Heizplatte aufweist, die einer Kochplatte entspricht. Der Ofen weist einen Thermogenerator auf mit einer Kalt-Seite, die an einen Luftkanal bzw. an einen Luftzufuhrkanal angebunden ist.
  • Aus der DE 31 48 162 A1 sind Thermogeneratoren bei einer Gasheizung bekannt. Auch bei diesen Thermogeneratoren ist die jeweilige Kalt-Seite an die Umgebung bzw. an die Umgebungsluft thermisch angekoppelt.
  • Des Weiteren gibt es Bestrebungen, auch bei Wärmespeicherherden mit einer Beheizung durch Gas, Öl oder Holz weitere Funktionen nutzen zu können. Insbesondere soll es für eine elektronische Steuerung möglich sein, verschiedene Betriebsarten zu programmieren.
  • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Wärmespeicherherd zu schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere bei einem autarken Betrieb unabhängig von einem elektrischen Anschluss weitere Funktionen bereitgestellt werden können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Wärmespeicherherd mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Erfindungsgemäß weist der Wärmespeicherherd einen Thermogenerator auf mit einer Heiß-Seite und einer Kalt-Seite. Der Thermogenerator erzeugt auf an sich bekannte Art und Weise elektrische Energie beim Betrieb der Wärmequelle zur Versorgung einer elektrischen Funktionseinheit des Wärmespeicherherds mit elektrischer Energie. Dazu ist die Heiß-Seite nahe an der Wärmequelle vorgesehen bzw. weist eine gute thermische Ankopplung daran auf. Die Kalt-Seite ist zur Durchleitung der thermischen Energie an eine Backröhre oder an eine Kochplatte des Wärmespeicherherdes geführt. In weiterer Ausgestaltung kann die Kalt-Seite eben auch an den Wärmespeicher selbst geführt sein, der beispielsweise auch ein Wasserbad sein kann und dessen Temperatur geringer ist als diejenige der Wärmequelle.
  • Somit wird der Thermogenerator durch die Wärmequelle beheizt bzw. an seiner Heiß-Seite thermische Energie eingeleitet. An der Kalt-Seite wird die thermische Energie abgenommen bzw. abgeleitet und daraus auf bekannte Art und Weise die elektrische Energie erzeugt.
  • Mit der Erfindung ist es möglich, auch bei Wärmespeicherherden mit nicht-elektrischer Beheizung bzw. ohne elektrischen Anschluss elektrische Energie zu gewinnen. Mit dieser elektrischen Energie können die vorgenannten Komfort-Funktionen, wie beispielsweise eine elektrische Steuerung mit allen bekannten Möglichkeiten, betrieben werden. Des Weiteren könnten Anzeigen bzw. Anzeigedisplays am Wärmespeicherherd vorgesehen werden oder auch, falls dieser eine Backofenmuffel aufweist, ein Ventilator für einen Heißluftbetrieb.
  • Wie zuvor angesprochen, weist der Wärmespeicherherd in einer bevorzugten Ausgestaltung eine elektronische Steuerung auf, welche insbesondere auch einen Funktionsspeicher, Automatikprogramme und/oder elektronisch angesteuerte und ausgewertete Bedienelemente, besonders bevorzugt als Berührschalter, aufweist. Deren Energiebedarf kann mit einigen Watt von einem nicht allzu großen Thermogenerator erzeugt werden. Sie kann insbesondere bei einem mit Gas betriebenen Wärmespeicherherd, der dann beispielsweise auch mindestens ein elektronisch gesteuertes Gasventil aufweist, automatische Ablaufprogramme bzw. sogenannte Automatikprogramme durchführen. Des Weiteren kann auch ein Timer-Betrieb ermöglicht werden, der zumindest durch optische und/oder akustische Anzeigen auf einen Zeitablauf aufmerksam macht.
  • Des Weiteren ist auch gerade die Möglichkeit der Verwendung von Berührschaltern sehr vorteilhaft.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmespeicherherd einen Energiespeicher aufweisen, vorteilhaft als Akkumulator oder unter Umständen auch mit mindestens einem Kondensator. So kann elektrische Energie, die vom Thermogenerator erzeugt worden ist, jedoch nicht direkt verbraucht wurde, gespeichert werden für eine sich später ergebende Notwendigkeit. Beispielsweise kann der Thermogenerator auch permanent betrieben werden, solange die Wärmequelle Wärme erzeugt, und beispielsweise auch bei relativ kleiner ausgelegter Leistung einen größeren Energiespeicher füllen und gefüllt halten. Aus diesem kann dann wiederum für den tatsächlichen Gebrauch des Wärmespeicherherdes erheblich mehr elektrische Energie herausgezogen werden als gerade momentan vom Thermogenerator erzeugt wird. Dadurch und in Verbindung mit einer vorgenannten elektronische Steuerung kann es auch ermöglicht werden, dass sich der Wärmespeicherherd sozusagen selbsttätig zu bestimmten einprogrammierten Zeiten aufheizt, beispielsweise Mittags und Abends. Nachts kühlt er dann wieder etwas ab, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Gebrauchs sehr gering ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmespeicherherd mehrere Wärmequellen aufweisen, beispielsweise weil er mehrere Kochplatten aufweist oder zusätzlich einen Backofen mit Muffel. In diesem Fall wird der Thermogenerator vorteilhaft an diejenige Wärmequelle angekoppelt, die zum ständigen oder häufigsten bzw. hauptsächlichen Betrieb ausgebildet ist. In der Regel ist dies eine mindestens mit einer Kochplatte verbundene Wärmequelle, da Kochplatten auch bei Wärmespeicherherden häufiger verwendet werden als eventuell vorhandene Backofenmuffel. So kann ein maximal lang andauernder Betrieb des Thermogenerators erreicht werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmespeicherherd Wärmesenken aufweisen. Dabei ist der Thermogenerator an diejenige Wärmesenke angekoppelt, die auch im Dauerbetrieb derart kühl bzw. weniger heiß bleibt, so dass eine ausreichend große Temperaturdifferenz am Thermogenerator für dessen Betrieb mit der benötigten Leistung anliegt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es sogar möglich, dass der Wärmespeicherherd nicht nur nicht an eine elektrische Energiequelle angeschlossen ist, sondern überhaupt keinen solchen Anschluss aufweist. Er versorgt sich dann auf alle Fälle autark.
  • Eine weitere Erwägung, an welche von mehreren Wärmequellen der Thermogenerator angekoppelt ist, kann auch davon abhängen, wie leicht es ist, die thermische Energie an der Kalt-Seite des Thermogenerators abzunehmen und ob dies an die Umgebung, an eine Backofenmuffel oder an eine Kochplatte erfolgen soll.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
  • Fig. 1
    eine schematische Funktionsdarstellung eines Wärmespeicherherdes mit einer Wärmequelle, einer Kochplatte und einer Backofenmuffel sowie verschiedenen Anbringungsmöglichkeiten für Thermogeneratoren und
    Fig. 2
    eine alternative Ausführung eines Wärmespeicherherdes mit zwei Kochplatten und zwei Backofenmuffeln sowie verschiedenen Anbringungsmöglichkeiten für Thermogeneratoren.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Fig. 1 ist ein Wärmespeicherherd 11 gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführung dargestellt. Der Wärmespeicherherd 11 weist ein Gehäuse 12 auf und eine Kochplatte 14 an seiner Oberseite mit einem Unterbau 16. Die Kochplatte 14 kann mit einem gestrichelt dargestellten Deckel 17, beispielsweise über ein Scharnier, abgedeckt werden, wobei der Deckel 17 thermisch sehr gut wärmedämmend ist, damit bei Nichtbenutzung keine oder nur möglichst wenig Wärme unnötig über die Kochplatte 14 verloren geht. Des weiteren weist der Wärmespeicherherd 11 eine Backofenmuffel 20 auf, welche nur schematisch dargestellt ist.
  • Der Wärmespeicherherd 11 weist eine Wärmequelle 22 üblicher Bauart auf, deren Beheizungsart und Beheizungsmodus für die vorliegende Erfindung grundsätzlich keine Rolle spielt. Die Wärmequelle 22 ist grundsätzlich nach außen bzw. innerhalb des Gehäuses 12 sehr gut thermisch gedämmt angeordnet. Sie kann einen Wärmespeicher üblicher Bauart enthalten bzw. weist einen solchen auf, der hier allerdings nicht explizit separat dargestellt ist. Über einen ersten Thermogenerator 24a ist die Wärmequelle 22, unter Umständen über einen Wärmespeicher, mit dem Unterbau 16 und somit mit der Kochplatte 14 thermisch bzw. wärmeleitend verbunden. Über einen zweiten Thermogenerator 24b ist die Wärmequelle 22 mit der Backofenmuffel 20 wärmeleitend verbunden.
  • Anstelle der Thermogeneratoren 24a und 24b kann in der Praxis entweder eine direkte Ankopplung vorgesehen sein oder aber möglicherweise bewegliche Wärmeübertragungselemente, insbesondere aus massivem Metall bestehend oder in der Form von Heatpipes odgl.. Es ist auch möglich, nur einen der Thermogeneratoren 24a oder 24b vorzusehen. Des weiteren müssen sie nicht zwingend die einzige thermische bzw. wärmeleitende Verbindung zwischen der Wärmequelle 22 und dem Unterbau 16 der Kochplatte 14 bzw. der Backofenmuffel 20 bilden, sondern es können zusätzlich bzw. konstruktiv daneben spezielle Wärmeübertragungselemente vorgesehen sein, wie sie an sich üblich sind.
  • Schließlich ist gestrichelt dargestellt noch ein dritter Thermogenerator 24c an der Wärmequelle 22 vorgesehen, der allerdings nach außen bzw. an das Gehäuse 12 oder eine entsprechende Gehäusewandung angelegt ist. Dies bedeutet also, dass er seine durchgeleitete Wärme an die Umgebung abgibt.
  • Sämtliche drei Thermogeneratoren 24a bis 24c sind an eine Steuerung 26 angeschlossen zu deren Energieversorgung. Wie eingangs erläutert worden ist, erzeugen die Thermogeneratoren 24a und 24b elektrische Energie durch den Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle 22 und einerseits dem Unterbau 16 samt Kochplatte 14 im Fall des Thermogenerators 24a und andererseits der Backofenmuffel 20 im Fall des Thermogenerators 24b. Bei Kochvorgängen auf der Kochplatte 14 herrscht üblicherweise eine Temperatur von etwa 100°C bis 250°C, während die Wärmequelle 22 üblicherweise bei Wärmespeicherherden eine höhere Temperatur hat von beispielsweise 300°C bis 400°C. Eine Heiß-Seite des Thermogenerators ist dabei an die Wärmequelle 22 angelegt und eine Kalt-Seite eben an den Unterbau 16 bzw. die Backofenmuffel 20. Da moderne Thermogeneratoren einen Wirkungsgrad von ca. 3% bis 5% aufweisen und man beispielsweise 10 Watt elektrische Leistung benötigt, um die Steuerung 26 betreiben zu können, muss eine thermische Leistung bzw. Wärme von 200 Watt bis 330 Watt durch den Thermogenerator geleitet werden. Dies ist aber sowohl für eine Kochplatte 14 als auch für die Backofenmuffel 20 ein realistischer Beheizungswert, wenn man berücksichtigt, dass diese durch den permanenten Wärmeübergang zur Wärmequelle 22 hin ohnehin ständig beheizt sind und somit auf Temperatur sind. Wird mehr thermische Leistung durch einen Thermogenerator geleitet, so kann er entweder noch mehr elektrische Energie erzeugen und beispielsweise den mit der Steuerung 26 verbundene Energiespeicher 28 aufladen.
  • Alternativ kann unter Verwendung des Energiespeichers 28 der Thermogenerator auch kleiner gestaltet werden bzw. für eine geringere Dauerleistung. Wenn diese aber über sehr lange Zeit von dem Thermogenerator erzeugt werden kann, so kann der Energiespeicher 28 geladen werden und zusätzlich daraus dann insgesamt die Steuerung 26 mit der notwendigen Leistung versorgt werden. Bei solchen kleineren Thermogeneratoren ist dann zusätzlich entweder zum Unterbau 16 der Kochplatte 14 oder zur Backofenmuffel 20 hin ein weiteres genanntes Wärmeübertragungselement vorgesehen, um genügend Wärme von der Wärmequelle dorthin zu leiten.
  • Die Steuerung 26 ist des weiteren mit Bedienelementen 29 verbunden auf der linken Oberseite des Wärmespeicherherdes 11, mit denen beispielsweise Timer-Funktionen oder auch Abläufe zur Betriebsart des Wärmespeicherherdes 11 gesteuert bzw. überwacht werden können. Diese Bedienelemente 29 können als elektronisch angesteuerte und ausgewertete Berührschalter ausgebildet sein und eventuell auch eine nicht dargestellte LCD- oder LED-Anzeige aufweisen als quasi moderne Bedieneinrichtung für den Wärmespeicherherd 11.
  • Sowohl die Backofenmuffel 20 mit einer Tür als auch die Kochplatte 14 durch ihren Deckel 17 können nach außen hin thermisch sehr gut gedämmt sein, so dass der Wärmespeicherherd 11 also quasi im Ruhezustand möglichst wenig Wärme abgibt. Diese könnte zum einen in der Umgebung stören und zum anderen ist dies natürlich schlecht für die Energiebilanz bzw. den Energieverbrauch des Wärmespeicherherdes 11. Falls der Wärmespeicherherd 11 aber zusätzlich als Raumheizung verwendet wird, stört dies natürlich nicht bzw. ist sogar eingeplant. Da aber zumindest in warmen Jahreszeiten diese Funktion nicht benötigt wird bzw. unter Umständen sogar unerwünscht wäre, sollte dieser Effekt abgestellt werden können und außerdem sollte der Wärmespeicherherd 11 nicht unnötig viel Energie verbrauchen. Aus diesem Grund ist in Ruhezeiten des Wärmespeicherherdes 11 die thermische Leistung von der Wärmequelle 22 durch die Thermogeneratoren 24a und 24b hin zum Unterbau 16 der Kochplatte 14 oder zur Backofenmuffel 20 eher geringer, da diese eben wenige Wärme abstrahlen. Allerdings könnte hier immer noch vorgesehen sein, dass ein Thermogenerator 24 etwas elektrische Energie erzeugt, und seien es nur wenige Watt. Mit diesen kann immerhin der Energiespeicher 28 mit längerer Ladedauer aufgeladen werden. Da üblicherweise die Ruhezeiten eines Herdes mehrfach länger dauern als die Betriebszeiten, kann die Dauerleistung eines Thermogenerators 24a bzw. 24b im Ruhezustand um den entsprechenden Faktor geringer sein als die von der Steuerung 26 benötigte elektrische Leistung.
  • Als dritte Möglichkeit für einen Thermogenerator ist der gestrichelt dargestellte Thermogenerator 24c vorgesehen, der eben an der Wand des Gehäuses 12 anliegt und dort Wärme abgibt, die von der Wärmequelle 22 durch ihn hindurchgeleitet wird. Dabei liegt der Thermogenerator natürlich mit seiner Kalt-Seite an dem Gehäuse 12 an, während er mit seiner Heiß-Seite an der Wärmequelle 22 anliegt. Ein solcher Thermogenerator 24c, der die durch ihn hindurchgeleitete thermische Energie nach außen in die Umgebung abgibt, bedeutet zwar eine gewisse Energieverschwendung, weil die Wärme eben an die Umgebung abgegeben wird. Soll der Wärmespeicherherd 11 jedoch auch als vorgenannte Raumheizung verwendet werden, so kann diese Heizleistung gerade durch den Thermogenerator 24c geleitet und in den Raum abgegeben werden. Da an der Kalt-Seite des Thermogenerators 24c üblicherweise eine deutlich geringere Temperatur herrscht bzw. mehr Wärmeenergie abgenommen wird als im Fall der Thermogeneratoren 24a und 24b, kann er auch kleiner ausgebildet sein. Eine verbesserte und somit effizientere Ausbildung kann vorsehen, dass im Bereich des Thermogenerators 24c am Gehäuse 12 eine an sich übliche Kühlmöglichkeit vorgesehen wird, beispielsweise ein separater Kühlkörper. Diese dritte Möglichkeit ist nicht Teil der beanspruchten Erfindung.
  • Die drei Thermogeneratoren 24a, 24b und 24c können alternativ oder beliebig zu zweit oder sogar alle drei vorgesehen werden in einem Wärmespeicherherd 11. So kann erreicht werden, dass je nach Verwendung des Wärmespeicherherdes 11, also Betrieb der Kochplatte 14 oder aber Betrieb der Backofenmuffel 20, zumindest zeitweise mehr thermische Energie durch den Thermogenerator hindurchfließen kann als im Ruhezustand des Wärmespeicherherdes 11. So kann zuminderst von einem der Thermogeneratoren etwas mehr elektrische Energie für die Steuerung 26 und/oder zum Aufladen des Energiespeichers 28 erzeugt werden.
  • Bei dem alternativen erfindungsgemäßen Wärmespeicherherd 111 gemäß Fig. 2 sind an einem Gehäuse 112 zwei Kochplatten 114 mit jeweils einem Unterbau 116 am Gehäuse 112 vorgesehen. Es ist eine einzige Backofenmuffel 120 vorgesehen. Allerdings sind hier zwei Wärmequellen 122 bzw. Wärmespeicherkerne vorgesehen, und zwar jeder direkt unter einer der Kochplatten 114 und beide grenzen an die Backofenmuffel 120 an. Thermogeneratoren 124a und 124b sind aber nur an der linken Wärmequelle 122a vorgesehen, nämlich an einem Unterbau 116a der linken Kochplatte 114a und an dem linken Bereich der Backofenmuffel 120. Die rechte Wärmequelle 122b ist überhaupt nicht mit Thermogeneratoren verbunden bzw. versehen, kann also keine elektrische Energie erzeugen im dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • Die Thermogeneratoren 124a und 124b sind mit einer Steuerung 126 verbunden, die einen Energiespeicher 128 aufweist, ähnlich wie in Fig. 1. Des weiteren ist sie mit ähnlichen Bedienelementen 129 auf der Oberseite des Wärmespeicherherdes 111 verbunden.
  • Am Ausführungsbeispiel der Fig. 2 soll erläutert werden, dass bei dieser Ausführung des Wärmespeicherherdes 111 die linke Kochplatte 114a aufgrund ihrer Größe oder ihrer Anordnung diejenige ist, die am häufigsten benutzt wird zum Kochen. Deswegen ist die Anordnung des Thermogenerators 124a an dieser Stelle genau richtig. Nicht zwingend, aber vorteilhaft, weist die Wärmequelle 122a auch zur Backofenmuffel 120 hin den zweiten Thermogenerator 124b auf.
  • Nicht dargestellt, aber leicht vorstellbar und in der Praxis häufig realisiert, ist eine Ausführung eines Wärmespeicherherdes, bei der eine einzige Wärmequelle mit mehreren Kochplatten verbunden ist bzw. diese aufheizt. Dann kann auch wieder zu jeder Kochplatte hin ein Thermogenerator zwischengeschaltet sein. Alternativ kann nur zu der Kochplatte, die wiederum aufgrund Größe oder Anordnung zum hauptsächlichen Betrieb vorgesehen ist, ein Thermogenerator vorgesehen sein, da er eben am häufigsten betrieben wird. So kann die Anzahl der in den Wärmespeicherherd einzubauenden Thermogeneratoren geringer gehalten werden.
  • Abhängig vom Temperaturgradienten der Wärmequelle gegen Kochplatten, Backofenmuffel oder Umgebung kann die Größe der Thermogeneratoren variiert bzw. entsprechend angepasst werden. Beim Vorsehen mehrerer Thermogeneratoren für eine einzige Steuerung kann entweder von allen gleichzeitig elektrische Energie erzeugt werden. Alternativ können hauptsächlich diejenigen Thermogeneratoren elektrische Energie erzeugen, durch die besonders viel Wärme hindurchgeleitet wird bzw. die mit einer im Betrieb befindlichen Kochplatte oder Backofenmuffel verbunden sind. Dort herrscht an der Kalt-Seite des Thermogenerators eine niedrigere Temperatur als sonst.

Claims (6)

  1. Wärmespeicherherd (11, 111) mit mindestens einer Wärmequelle (22, 122a, b), welcher einen Thermogenerator (24a-c, 124a, 124b) mit einer Heiß-Seite und einer Kalt-Seite aufweist zur Erzeugung von elektrischer Energie beim Betrieb der Wärmequelle (22, 122a, 122b) zur Versorgung einer elektrischen Funktionseinheit (26, 28, 126, 128) des Wärmespeicherherds (11, 111) mit der elektrischen Energie, wobei die Heiß-Seite nahe an der Wärmequelle (22, 122a, 124b) mit guter thermischer Ankopplung daran vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalt-Seite an eine Backofenmuffel (20, 120), an eine Kochplatte (14, 114a, 114b) oder an einen Wärmespeicher des Wärmespeicherherdes geführt ist.
  2. Wärmespeicherherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine elektronische Steuerung (26, 126) aufweist, insbesondere mit Funktionsspeicher, Automatikprogrammen und/oder elektronisch angesteuerten und ausgewerteten Bedienelementen (29, 129), vorzugsweise in Form von Berührschaltern.
  3. Wärmespeicherherd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Energiespeicher (28, 128) aufweist, vorzugsweise in Form eines Akkumulators, zum Speichern elektrischer Energie, die vom Thermogenerator (24a-c, 124a, 124b) erzeugt ist.
  4. Wärmespeicherherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Wärmequellen (122a, 122b), wobei der Thermogenerator (124a, 124b) an diejenige Wärmequelle (122a, 122b) angekoppelt ist, die zum ständigen oder häufigsten bzw. hauptsächlichen Betrieb ausgebildet ist.
  5. Wärmespeicherherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Wärmesenken (12, 16, 20, 112, 116, 120), wobei der Thermogenerator (24a-c, 124a, 124b) an diejenige Wärmesenke angekoppelt ist, die auch im Dauerbetrieb derart kühl bzw. weniger heiß bleibt, dass eine ausreichend große Temperaturdifferenz am Thermogenerator anliegt.
  6. Wärmespeicherherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ohne elektrischen Anschluss an eine elektrische Energiequelle von außen ausgebildet ist.
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