DE8438401U1 - Strahlheizkörper für Küchengeräte - Google Patents

Description

Strahl heizkörper für Küchengeräte

Die Erfindung betrifft einen Stfahlheizkörper für Küchengeräte zum Kochen, Backen und Braten, insbesondere für Geräte mit einer vorzugsweise aus Glaskeramik bestehenden Platte mit elektrischen HeI1 strahler-Heizelementen, mit einer Arbeits-Temperatur oberhalb 1500 K (ca. 1200⁰C) und einem Abstrahlungsspektrum, das erheblich in den sichtbaren Berei ch rei cht.

Derartige Strahl heizkörper sind beispielsweise aus der GB-PS 1 273 023 bekannt geworden. Sie haben als HeI1 strahl erHeizelement Halogenlampen, die ihre Energie im sichtbaren und Infrarotbereich abstrahlen und damit eine Glaskeramikplatte durchstrahlen. Infolge der geringen thermischen Masse sind die Aufheizzeiten recht kurz, und außerdem hat die Bedienungsperson infolge der Lichtausstrahlung auch eine gute Kontrolle über die Funktion. Der Hellstrahler ist dort in Form eines Kreises angeordnet. Diese Hellstrahler sind schlecht herstell- und regelbar und haben geringe Lebensdauer .

A 22 554 -Z-

Die GB-A-2 132 060 beschreibt einen solchen Strahl heizkörper mit vier gerade"., parallel zueinander angeordneten Halogenlampen. Sie ergeben ein streifiges Glühbild und eine schlechte Heizungsvertei1ung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Strahl heizkörper zu schaffen,

die bsi y ü t θ Γ Reyeibörkclt ίίΠυ üfirtäCnoi t ilCnSu ivOStG" ml«. guter Lebensdauer arbeiten und eine gleichmäßige Heizungsverteilung über di^ Heizstellenfläche haben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die geraden Hellstrahler in Form eines Mehrecks im Randbereich des Strahl heizkorpers angeordnet sind.

Durch die Konzentration der HeI1 strahlung im Randbereich des Strah1 heizkorpers wird dem Benutzer eine gut begrenzte Heizfläche aufgezeigt. Obwohl der Mittelbereich keine Hellstrahler trägt, hat sich gezeigt, daß auch ohne Einschaltung der Dunkel strahler nicht nur das Leuchtbild, sondern auch die Heizungsverteilung sehr vorteilhaft ist. Eine Überheizung der Mittelzone, die durch Überlagerung von direkt abgestrahlter und reflektierter HeI1-Strahlung infolge von deren großer Intensität auftreten und zum Anbrennen von Speisen im Bereich der Mittelzone führen könnte, kann so vermieden werden.

A 11 554 : ' : : .- - 3 -

Die als Hellstrahler bezeichneten Heizelemente erreichen zulässige Maximal temperjturen, die 200OK (ca. 17U0 Grad Celsius) überschreiten. Es kann aber durchaus sein, daß im heruntergeregelten Zustand die angegebene Temperaturgrenze auch teilweise unterschritten wird. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Halogenlampen in gerader Stabform mit AnschlUssen auf beiden Seiten. Diese Hellstrahler sind wirtschaftlich herstellbar und haben insbesondere in der beschriebenen Anordnung eine y ü t 9 R 8 y θ 1 b 3 Γ k θ \ t ü Π d L c b c Π S d 3 Ii S Γ .

Obwohl bei der Verwendung von HeI1 strahlern die Glaskeramikplatte nicht mehr so stark aufgeheizt wird, insbesondere, wenn sie aus einem für den speziellen Strahlungsbereich gut durchlässigen Material besteht, sollte aber wegen der thermischen Schädigungsgefahr für die Glaskeramik eine Temperaturbegrenzung vorgesehen sein. Dazu kann ein stabförmiger Temperaturfühler verwendet werden.

Es ist aber auch gut möglich, die Leistung des Strahl heizkörpers mit mehreren HeI1 strahlern über eine Mehrtaktschaltung, vorzugsweise eine Siebentaktschaltung, in Parallel-, Einzel- und Reihenschaltung der Strahler zu steuern.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus den Unteransprüchen der Beschreibung und Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

t-u^^Ä^i^^^wv^

22 554 - 4 -

Fig. 1 je einen vertikalen Teilschnitt durch eine Glaske- und 3 ramikpiatte mit darunter angeordnetem Strahlheizkörper,

Fig. 2 eine scheinati sehe Draufsicht auf die Strahlheizkör- und 4 per nach Fig. 1 und 3 und

Fig. 5 die Schaltung von jeweils vier in einem Strahlheiz- und 6 körper vorgesehenen Heizelementen mittels sir.ss üblichen, nicht dargestellten Si ebentaktschaKer s in den sechs verschiedenen Leistungsstufen (a bis f) .

Bei den Ausfuhrungsformen sind folgende Elemente vorhanden: In einer flachen Blechschale 12 ist eine Isolation 13 angeordnet, auf die im Randbereich ein Ring 14 aus etwas festerem Isoliermaterial als dem der Schicht 13 aufgesetzt ist, der an der Unterseite der Glaskeramikplatte anliegt. Der Strahlheizkörper 11 beheizt durch diese Glaskeramikplatte 15 hindurch ein daraufstehendes Kochgefäß 16. Ein Temperaturbegrenzer 17 mit einem stabförmigen Temperaturfühler 18 ragt über den beheizten Bereich des Strahl heizkörpers hinweg und enthält in seinem außerhalb des Bereiches der Schale 12 angeordneten Schalterkopf 19 Schalter, die die Stromversorgung des Strahl hei zkörpers beeinflußen und eventuell Tei 1-Hei zel emerite abschalten.

Of A 22 554 . .. - 5 .-

Diese Elemente werden bei beiden Ausführungsformen mit den gleichen ttezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben .

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 sind Hellstrahler 20 vorhanden, die als gerade HaiogenglUhIampen ausgebildet sind, die beispielsweise einen Wolfram-Glühfaden enthalten, der in einem Quarzglasrohr in einer Halogen-Atmosphäre enthalten und von Zwischenstegen abgestützt ist. Derartige Strahler sind in der GB-PS 173 023 beschrieben, auf die Bezug genommen wird. Ihr Glühfaden arbeitet bei Temperaturen in der Größenordnung von 2400 K (2100 Grad Celsius) und erzeugt neben einem Infrarotanteil auch einen hohen Anteil an sichtbarem Licht im weißen Bereich. Die Glaskeramikplatte 15 ist zum zumindest teilweisen Durchlassen dieses Spektralbereiches eingerichtet, während ein Teil der Wärme in der Glaskeramikplatte umgesetzt und von dort durch Kontakt etc. an das Kochgefäß 16 abgegeben wird. Die Hellstrahler 20 haben an ihren beiden Seiten Anschlüsse 21, die über den Rand 22 der Blechschale 12 hinausragen und dort mit entsprechenden Anschlußleitungen verbunden sind. Die drei Hellstrahler 20 ragen mit ihren Enden durch den Rand 14 hindurch und befinden sich mit ihrem strahlenden Bereich inneihaib der kreisförmigen beheizten Fläche 23 des Strahl hei zkörpers, die im schalenförmigen Inneren des Strahl heizkörpers ausgebildet ist.

Fig. 1 und 2 zeigt-n eine Ausführung, bei der vier gerade, stabförmige Hellstrahler 20 in Form eines Quadrates so angeordnet sind, daß ihre strahlenden Bereiche innerhalb des beheizten Bereiches 23 des kreisförmigen Strahl heizkörpers liegen. Benachbarte Hellstrahler sind in der Höhe so gegeneinander versetzt, daß sie sich im Bereich der Anschlußenden überkreuzen und so leicht anschließbar sind. Sie können aber auch in einer Ebene angeordnet sein. Der rechteckige, vorzugsweise quadratische eingeschlossene MItteibereich ist als Dunkelstrahlerzone 27 ausgebildet und mit Üblichen Heizwiderstandswendeln im Zickzack belegt. Die Dunkelstrahler 25 bestehen

A 22 554 - β"-'

aus Heizwendeln aus Widerstandsdraht, beispielsweise einer Eisen/Chrom/Aluminiumlegierung, die bis zu Temperaturen von ca. 1500 K (1200 Grad Celsius) eingesetzt wird. Sie sind in die Oberfläche der Isolierträger 24 teilweise eingebettet, indem der untere Teil ihrer Windungen in Abständen zueinander oder auch über die gesamte Länge in den Isolierträger vor dessen Aushärtung eingedrückt ist. Es sind aber auch andere Anbring ungsmögiichkeiten, beispielsweise durch Metal 1 nadel η, Kitt o.dgl. denkbar. Die Hellstrahler bilden eine die Dunkelstrahl er-Hei zzone 27 umgebende HeI1 strahler-Heizzone 28.

In Fig. 3 und 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der drei gerade stabförmige Hellstrahler 20 in Form eines gleichseitigen Dreiecks in ähnlicher Weise angeordnet sind wie bei Fig. 1 und 2. In der von Ihnen eingeschlossenen dreiecksförmigen Mittelzone kann eine Dunkel strahler-Heizzone 27 sein, in der ein Dunkelstr ah 1er-Heize 1ement 25 in Form einer Spirale aus einer Widerstandswendel angeordnet ist. Unter den HeI1 strahlern 20 ist auf der Isolierschicht 13 eine Beschichtung 59 aus Titan-Dioxid aufgebracht, die eine gute Reflexion der Strahlung der Hellstrahler ergibt.

Fig. 5 und 6 zeigen zwei Reihen einer Strahl heizkörper-Ausführung, die jeweils vier Heizwiderstände hat und von einem ansich bekannten, nicht dargestellten Siebentaktschalter geschaltet wird, der über vier Anschlußleitungen mit dem Strahlheizkörper verbunden ist. Die Buchstaben a bis f für die einzelnen Teilfiguren bezeichnen die Schaltstufen von der Vollleistung (a) bis zur kleinsten Teilleistung (£). Die Auslegungsleistung jedes Heizwiderstandes in Watt ist jeweils bei der Teilfigur a angegeben und die aus der Schaltung resultierende Gesamtleistung neben der Figur. Hierauf wird ausdrücklich Bezug genommen. Die jeweils in Betrieb befindlichen Heizwi-

derstände sind durch Schraffur gekennzeichnet, wobei durch die Schraffurweite angedeutet ist, wenn sie durch Reihenschaltung mit geringerer Leistung betrieben sind.

In Fig. 6 ist im Ausführungsbeispiel ein Dunkel strahl er und drei Hellstrahler 20 vorgesehen. Diese Anordnung kann auch anders sein. Bei Volleistung U) sind alle in Parallelschaltung in Betrieb, während in den Stufen b, c und d nur jeweils drei, zwei bzw. ein Hellstrahler mit seiner Auslegungsleistung in Betrieb ist. Bei der Stufe e ist zwei parallel geschalteten HeI1 strahlern ein Hellstrahler in Reihe vorgeschaltet, während in der niedrigsten Stellung f dieser Schaltung e noch der Dunkel strahl er 25 in Reihe vorgeschaltet ist. Man hat hier den Vorteil, daß in allen Stellungen mindestens ein Hellstrahler in Betrieb ist und die Bedienungsperson aus der Konfiguration und Lichtintensität die Leistungsstufe ablesen kann. Außerdem kann ein üblicher ^ciebentaktscha1ter verwendet werden, wie er auch für andere Kochplatten im Handel ist.

Figur 6 benutzt den gleichen Siebentaktschalter in den gleichen Schaltstufen, die auch aus den jeweils gefüllt gezeichneten Anschlußenden zu erkennen sind. Unterschiedlich ist, daß nur zwei Hellstrahler 20 und zwei Teilwiderstände 34,35 für den Dunkel strahl er verwendet werden. Zusätzlich ist eine Diode 55 vorgesehen, die von einem Schalter 56 in den Stellungen ^ bis_e überbrückt ist. Diese Schaltung arbeitet entsprechend Figur 5 mit dem Unterschied, daß in der Leistungsstufe d[ keiner der HeI 1 s trahl er , sondern nur der konventionelle Heizwiderstand 34 eingeschaltet ist. Gegenüber Figur 6 ist lediglich der eine der Hellstrahler 20 durch den Widerstand 34 zu ersetzen. In der niedrigsten Stellung _f wird der Schalter 56 geöffnet und die Diode 55 halbiert nochmals die Leistung, so daß die geringste Stufe mit 93 Watt nur ca. 5 Prozent der gesamten installierten Leistung beträgt und damit eine Warmhaltestufe möglich ist.

A 22 554 .? '-"8 -<

Wenn es nicht darum geht, einen handelsüblichen Siebentaktschalter zu verwenden, so kann auch bei der Konfiguration nach Figur 6 mit fünf unabhängig zu schaltenden Anschlüssen eine Ausführung geschaffen werden, bei der die Diode überflüssig wird, weil dann durch Hintereinanderschaltung aller vier Strahler eine sehr geringe Leistung erzeugt werden kann. Dort würde auch die "dunkle" Stellung c[ entfallen. Die alternative Möglichkeit zusätzlich zu Heizstrahlern auch Dunkel strahl er zu verwenden, bringt eine Einsparung an teuren Hellstrahlern und eine weiter verbesserte Regelmöglichkeit mit sich, sondern sorgt auch dafür, daß die Lichterscheinung durch die Hellstranler nicht zu grell wird und daß, insbesondere bei getakteten Leistungen, die Leistungsstöße in ihrer Einwirkung auf das Kochgut etwas gedämpft werden, was wegen des geringen Wärmenachschubes bei Hellstrahler anderenfalls störend wäre.

Es ist zu erkennen, daß der Strahl heizkörper in allen Kombinationen, d.h. nur mit "HeI1 strahlung", nur mit "Dunkel strahlung" und mit beidem zusammen, wirksam und vorteilhaft ist.

Claims (6)

Strahlheizkörper für KüchengeräteAnsprüche

1. Strahlheizkörper für Küchengeräte, insbesondere für Geräte mi I einer vorzugsweise aus Glaskeramik bestehenden Platte (15^V mit elektrischen HeI1 strahler-Heizelementen (20), mit einer Arbeits-Temperatur oberhalb 1500 K (ca. 1200⁰C) und einem Abstrahlungsspektrum, das erheblich in den sichtbaren Bereich reicht, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Hellstrahler (20) in Form eines Mehrecks im Randbereich des Strahl heizkörpers (11) angeordnet sind.

2. Strahlheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Hellstrahler (20) in Form eines im wesentlichen gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind.

3. Strahl heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hellstrahler (20) Halogenlampen in Stabform mit beidseitigen Anschlüssen (21) sind.

554 - 2 -

4. Strahl heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hellstrahler (20) an
ihren Endbereichen zumindest teilweise gegen die Kochfläche (15) abgedeckt sind.

5. Strahl heizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung durch einen Rand (14) einer Isolierung

(13) des Strahlheizkörpers (11) gebildet ist

6. Strahl heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hellstrahler (20) mit
ihrem Strahlung abgebenden Bereich innerhalb des Randes

(14) liegen, wobei vorteilhaft der Strahl heizkörper eine kreisrunde Grundform aufweist.