NL8500062A

NL8500062A - Verwarmingsinrichting voor met elektrische energieverwarmde stralingsverwarmingsplaatsen.

Info

Publication number: NL8500062A
Application number: NL8500062A
Authority: NL
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1985-09-16
Also published as: PT79992B; IT1183373B; AT403091B; AU573690B2; GR850459B; NO850639L; CH668470A5; ES539637A0; US4645911A; DK76785D0; BE901415A; GB8501135D0; ATA400884A; SE8500811D0; AU3863385A; CA1236870A; DK76785A; IT8519567A0; GB2155289A; FR2560360A1

Description

VO 6712

Verwarmingsinrichting voor met elektrische energie-verwarmde stralingsverwarmingsplaatsen.

De uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsinrichting voor met elektrische energie verwarmde stralingsverwarmingsplaatsen.

Dergelijke verwarmingsinrichtingen zijn normaliter zodanig opgebouwd, dat onder een voor stralingswarmte doorlaatbare plaat, bij-5 voorbeeld een keramische glasplaat, stralingsverwarmingslichamen met door elektrische energie te beïnvloeden stralingsverwarmingselementen zijn opgesteld. Deze zijn zo gelijkmatig mogelijk over het verwarmings-plaatsgebied verdeeld. Normaliter zijn dè stralingsverwarmingselementen schroefvormige verwarmingselementen, welke uit een temperatuurbestendig, 10 temperatuurisolerend en elektrisch niet geleidend materiaal bestaan, en zijn deze vrij opgesteld. Ter beveiliging tegen een snelle beïnvloeding door de omgevingsatmosfeer worden dergelijke verwarmingselementen normaliter ontworpen voor een bedrij fstemperatuur tot 1000°C en ook tot dit tenperatuurgebied gebruikt. Het is bekend twee verwar-15 mingsketens binnen een verwarmingsjiaats gebied op te stellen, waarbij één verwarmingsgebied voor een hogere aansluitwaarde wat de elektrische vermogensopname daarvan betreft en derhalve ook in de thermische ver-mogensafgifte daarvan regelbaar is en de andere verwarmingsketen voor een normaliter geringer vermogen voor een speciaal geval vbijvoor-20 beeld voor het opkoken, bij deze eerste verwarmingsketen met het volle nominale verwarmingsvermogen daarvan wordt bij geschakeld.

Het is ook bekend als stralingsverwarmingslichamen voor verwarmingsinrichtingen door een beschermend gas beveiligde, bijvoorbeeld door een halogeengas beveiligde stralingsverwarmingselementen toe te 25 passen,die ten gevolge van het gebruikte beschermende gas met aanmerkelijk hogere temperaturen, bijvoorbeeld tot 2000°C kunnen worden bedreven.

Deze stralingsverwarmingslichamen zijn ten minste vervaardigings-technisch aanmerkelijk duurder dan de op grote schaal gebruikte normale-temperatuurstralingsverwarmingselementen welke aan de omgevingsatmos- j 30 feer kunnen worden blootgesteld. Op grond van stralingstechnisch bekende feiten bezitten deze stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur speciale stralingseigenschappen.

De uitvinding stelt zich nu ten .doel een verwarmingsinrichting 35 85 0 00 62 -2- voor met elektrische energie te verwarmen stralingsverwarmingsplaatsen te verschaffen, welke wat opbouw en besturing betreft gunstige voorwaarden biedt en welke voor verschillende toepassings- en bedrijfs-

J

omstandigheden wat functie betreft gunstig is uitgevoerd.

5 Een verwarmingsinrichting, welke op grond van de bekende stand van de techniek aan deze eisen in gunstige zin voldoet, is volgens de uitvinding daarin gekenmerkt, dat in het met elektrische energie verwarmde stralingsverwarmingsplaatsgebied een combinatie van stra-lingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur en stralingsverwar-10 mingselementen voor normale temperatuur aanwezig is.

Bij voorkeur zijn de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur op een bekende wijze door een beveiligend gas omgeven verwarmingselementen, die door keramische glasstaven zijn omgeven.

Als beveiligend gas wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van halogenen.

15 Dergelijke stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur zijn bij voorkeur ontworpen voor bedrijfstemperaturen van ongeveer 2000°C.

De stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur zijn op bekende wijze & een de omgevingstemperatuur blootgestelde verwarmingselementen, welke voor een bedrijfstemperatuur van ongeveer 1000°C 20 zijn ontworpen.

Het gebruik van een combinatie van stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur en stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur in een stralingsverwarmingsplaatsgebied verenigt op een gunstige en elkaar aanvullende wijze de gunstige eigenschappen van de 25 beide verwarmingsstelsels. Zo kunnen aan de beide typen stralingsverwarmingselementen verschillende bedrijfsfuncties en besturingsfuncties worden toegewezen. De stralingsverwarmingselementên voor normale temperatuur kunnen derhalve bij voorbeeld voor het voldoen aan basisbelasting voor koken of braden worden gebruikt, waarbij een ther-30 mische traagheid van het verwarmingsstelsel een zeer gunstige invloed heeft op het proces, terwijl de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur voor - in het normale geval - een korte tijd durende warmtetechnische piekbelastingen, bijvoorbeeld tijdens de aan-kookfase, worden gebruikt. Ook hier heeft de relatief meer traagheidsarme 35 eigenschap van dit stralingsverwarmingselement een positieve invloed op het verwarmingsproces tot het moment van het bereiken van een vereiste 8500062 i « -3- temperatuur in het te verwarmen materiaal.

Voor regeltoepassingsdoeleinden bij koken en braden zijn de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur voor een aan-sluitwaarde tot ongeveer 1500 watt en de stralingsverwarmingselementen 5 voor hoge temperatuur voor een aansluitwaarde tot ongeveer 700 watt ontworpen.

Bij een verdere uitvoeringsvorm is de verwarmingsinrichting volgens de uitvinding daarin gekenmerkt, dat de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur en de stralingsverwarmingselementen 10 voor hoge temperatuur door bijbehorende besturingsorganen individueel kunnen worden beïnvloed met elektrische energie, waarbij bij voorkeur aan de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur een geregelde en/of bestuurde elektrische energie en aan de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur een constante hoeveelheid elek-15 trische energie wordt toegevoerd. In deze samenhang worden de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur onderworpen aan de bekende en goed voldoende regel- of besturingsmaatregelen onderworpen, welke recht doen wedervaren aan zowel de aansluitvoorwaarden aan het voe-dingsnet alsook aan de warmtetechnische voorwaarden. De stralingsver-20 warmingselementen voor hoge temperatuur daarentegen worden steeds met het totale aansluitvermogen daarvan relatief continu bijgeschakeld.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm is de verwarmingsinrichting volgens de uitvinding daarin gekenmerkt, dat de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur en de stralingsverwarmingselementen 25 voor hoge temperatuur symmetrisch in het verwarmingsplaatsgebied zijn opgesteld, waarbij het bijzonder gunstig is, zowel de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur alsook de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur zo gelijkmatig mógelijk over het stralingsverwarmingsplaatsgebied te verdelen. Warmtetechnisch is het 30 van voordeel de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur en de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur in afwisselende volgorde bijvoorbeeld ook ring- of spiraalvormig, in het verwarmingsplaatsgebied op te stellen.

Voor een beter gebruik van de. warmtestralingsenergie, meer in het 35 bijzonder de door het stralingsverwarmingselement voor hoge temperatuur 8500062 -4- ge leverde warmteënergie voor het te verwannen materiaal is het van voordeel warmtestralingsreflectoren in het bodemgebied van de stra-lingsverwarmingselementensteun op te stellen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder 5 verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een bovenaanzicht van een stralingsverwarmingsplaats, fig. 2 een zijaanzicht van een stralingsverwarmingsinrichting in doorsnede, 1 fig. 3 en fig. 4 bovenaanzichten van op een verschillende wijze van 10 verwarmingselementen voorziene stralingsverwarmingsplaatsen.

In de stralingsverwarmingsgebieden 1/ 11, 21 zijn naast elkaar zowel stralingsverwarmingselementen 2,12,22 voor hoge temperatuur als stra-lingsverwarmingselementen 3,13,23,23' voor normale temperatuur aangebracht. Volgens fig. 1 is het stralingselement 2 voor hoge temperatuur 15 staaf vormig uitgevoerd, terwijl volgens de figuren 3 en 4 ringvormig uitgevoerde stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur binnen de-stralingsverwarmingsplaatseenheid zijn opgesteld.

De stralingsverwarmingselementen 2,12,22 voor hoge temperatuur zijn op bekende wijze opgebouwd, waarbij de verwarmingsdraad - bijvoor-20 beeld uit wolfraam - hermetisch is omgeven door een keramische glasbuis, welke met een beschermend gas - bijvoorbeeld een halogeen - voor het beschermen van verwarmingsdraad is gevuld. Dergelijke stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur zijn in staat om bij een bedrijf stemperatuur van ongeveer 2000°C te worden bedreven.

25 De verwarmingselementen 3,13,23,23' voor normale temperatuur zijn op een bekende wijze schroefvormig vrij ondergebracht in de stralingsverwarmingsplaatseenheid, zodat zij zijn blootgesteld aan de omgevingsatmo sfeer .Daardoor wordt een doelmatige bedrijf stemperatuur tot ongeveer 1000°C begrensd.

30 Fig. 2 toont, dat de stralingsverwarmingselementen 3,2 in één vlak onder een keramische glasplaat 4, welke goede doorlaateigenschappen voor stralingswarmte bezit, binnen een huisschaal 5 zijn ondergebracht.

Het verwarmingselement 3 voor normale temperatuur is daarbij aangebracht in een temperatuurbestendig, warmteIsolerend en elektrisch 35 niet-geleidend materiaal 6, terwijl het stralingsverwarmingselement 2 8500062 f * -5- w voor hoge temperatuur uitsluitend puntvormig wordt ondersteund en over grote gebieden vrijdragend is. Derhalve kan onder dit stralingsverwarmingselement voor hoge temperatuur een stralingsreflector 7 worden aangebracht, welke de door het stralingselement 2 voor hoge temperatuur 5 naar beneden uitgestraalde waxmteénergie weer naar boven reflecteert.

Derhalve wordt een goede benutting van de stralingswarmte verkregen.

i ! i i 85 0 o 0 62

Claims

1. Verwarmingsinrichting voor met elektrische energie verwarmde stralingsverwarmingsplaatsen, met het kenmerk, dat een combinatie van stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur en stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor normale temperatuur 5 aanwezig is.

2. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur op een bekende wijze door een beveiligingsgas omgeven verwarmingselementen zijn.

3. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor l hoge temperatuur zijn ontworpen voor een bedrijfstemperatuur van ongeveer 2000°C.

4. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-3, 15 met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen(3,13,23,23') voor normale temperatuur op een bekende wijze uit aan de omgevingstemperatuur vrij blootgestelde verwarmingselementen bestaan.

5. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor 20 normale temperatuur zijn ontworpen voor een bedrijfstemperatuur van ongeveer 1000°c.

6. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor normale temperatuur voor een aansluitvermogen tot ongeveer 25 1500 watt zijn ontworpen.

7. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur voor een aansluitvermogen tot ongeveer 700 watt zijn ontworpen.

8. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor normale temperatuur en de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur individueel door bijbehorende besturings-organen met elektrische energie kunnen worden beïnvloed.

9. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-8, 8500062 ) -7- ~ 9 met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor normale temperatuur met geregelde en/of bestuurde elektrische energie en de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur met constante elektrische energie kunnen worden beïnvloed.

10. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-9, met het kenmerk,dat de stralingsverwarmingselementen (3,13,23,23') voor normale temperatuur en de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur symmetrisch in het verwarmingsplaatsgebied (1,11,21) zijn opgesteld.

11. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-10, met het kenmerk, dat zowel de stralingsverwarmingselementen voor hoge temperatuur alsook de stralingsverwarmingselementen voor normale temperatuur in wezen gelijkmatig over het verwarmingsplaatsgebied zijn verdeeld.

12. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de stralingsverwarmingselementen (23,23') voor normale temperatuur en de stralingsverwarmingselementen (22) voor hoge temperatuur in afwisselende volgorde in het verwarmingsplaatsgebied (21) zijn opgesteld.

13. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 1-12, met het kenmerk, dat tenminste in het gebied onder de stralingsverwarmingselementen (2,12,22) voor hoge temperatuur een, de stralingswarmte reflecterende laag (7) aanwezig is. 8500062 - ί