CH698062B1

CH698062B1 - Heizeinrichtung für Flüssigkeiten.

Info

Publication number: CH698062B1
Application number: CH3962006A
Authority: CH
Inventors: Hans Geissbuehler
Original assignee: Hans Geissbuehler
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2009-05-15
Also published as: WO2007104168A2; EP1993413A2; WO2007104168A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere zur Zubereitung kleiner Mengen an Heissgetränken. Die Heizeinrichtung umfasst ein an der unteren Stirnseite offenes und an der oberen Stirnseite mit einem Deckel (4) abgeschlossenes Kunststoffgehäuse (1), welches eine Metallzwischenwand (2) zur Aufnahme einer Heizung und eines Temperaturfühlers aufweist. Die Heizeinrichtung enthält im Kunststoffgehäuse (1) ein Heizelement (3) aus einem elektrischen Widerstandsmaterial, wobei die Heizeinrichtung zum Gebrauch über den Flüssigkeitsbehälter gestülpt wird und das Heizelement in die Flüssigkeit eintaucht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Flüssigkeiten gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere zur Zubereitung kleiner Mengen an Heissgetränken.

Kleine Mengen an warmen oder heissen Flüssigkeiten, insbesondere für Getränke, werden oft noch mit elektrischen Tauchsiedern zubereitet. Diese bergen jedoch in ihrer Anwendung Gefahrenquellen in sich bzgl. Überhitzung und offener Heizflächen. Zudem weisen kleine Tauchsieder eine ungenügende Leistung auf, leistungsstarke Geräte sind in ihrer Handhabung für kleine Gefässe kaum geeignet. In ebenfalls bekannten Kochpfannen mit eingebauter Heizung wird im Normalfall entweder zu viel oder zu wenig Flüssigkeit erhitzt, wobei immer eine relativ grosse Topfmasse erwärmt werden muss.

Im Weiteren sind auch Heizgeräte für Motorfahrzeuge oder auch Durchlauferhitzer für Kaffeemaschinen bekannt. Letztere, siehe z.B. CH 339 299, weisen aber für einfache Zwecke überflüssige Funktionen auf, und die Flüssigkeit, hier Wasser, ist durch lange Standzeiten im Regelfall nicht mehr frisch. Eine Reinigung oder Entkalkung ist aufwendig.

US 4 546 237 offenbart eine Heizeinrichtung für in Einzelgefässen (Tassen) befindliche Flüssigkeiten. Sie enthält eine Grundplatte, die mit einer Führungseinrichtung für die Heizeinrichtung selbst fest verbunden ist. Diese Einrichtung ist in ihrem Aufbau vergleichsweise kompliziert und es besteht eine potentielle Verletzungsgefahr bei Aufheizen des Mantels und dem Durchtritt heisser, feuchter Dämpfe durch Öffnungen, wenn die Heizeinrichtung nach dem Erwärmen der Flüssigkeit weiter nach oben geschoben wird.

Ein Thermostat zwischen den Heizstäben ist ungünstig bezüglich Hygiene und Sanitation.

Ein Abstandhalter isoliert den Thermostaten thermisch von der Heizung. Das bedeutet aber bei einer leistungsstarken Heizung, dass der Thermostat bei Fehlen von Flüssigkeit nicht oder zu spät reagiert und der Heizstab wegen Überhitzung beschädigt wird.

Ein in CH 471 519 offenbarter elektrischer Kocher weist einen oben geschlossenen konischen Behälter mit einem anschraubbaren Boden auf, wobei in den aus Boden und Behälter gebildeten Hohlraum ein Gefäss mit Flüssigkeiten eingebracht werden kann, in das ein Tauchsieder hineinragt. Die Handhabung des Behälters bei gefülltem Flüssigkeitsgefäss erfordert eine hohe Sorgfalt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung für Flüssigkeiten zu entwickeln, die eine Erhitzung kleiner Flüssigkeitsmengen mit hoher Sicherheit und geringen Leistungsverlusten in kurzer Zeit ermöglicht. Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Eine Heizung zur Erwärmung von Flüssigkeit enthält ein Heizelement aus einem elektrischen Widerstandsmaterial. Metallische Werkstoffe haben einen von der Temperatur abhängigen elektrischen Widerstand, und eine Widerstandsänderung kann mit einem Polynom mit linearem und quadratischem Temperaturkoeffizienten berechnet werden, hat aber im Bereich von minus 200 bis plus 600[deg.]C einen etwa linearen Verlauf. Durch den Einbau von fremden Atomen in das Widerstandsmaterial kann das elektrische Widerstandmaterial noch weiter verbessert und angepasst werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.

Die Erfindung gestattet es, kleine Flüssigkeitsmengen, z.B. Wasser für eine Tasse Tee, an beliebigen Orten ohne Überhitzungsgefahr und mit nur geringen Wasser- und Energieverlusten aufzuwärmen. Die Heizeinrichtung wird zum Gebrauch über den Flüssigkeitsbehälter gestülpt, wobei das Heizelement (3) in die zu erwärmende Flüssigkeit eintaucht. Durch den Einsatz einer starken Wärmequelle und einer Steuer- oder Regeleinheit ist es möglich, z.B. 0,2 l Wasser in ca. 40 s auf Kochtemperatur zu erhitzen. Infolge der geringen zu erwärmenden Masse (Tasse, Wasser und Heizelement) ist der Energiebedarf gering. Eine mögliche Regelung hat den Vorteil, dass bei Temperaturen nahe dem Siedepunkt durch reduzierte Leistung eine örtliche Überhitzung und somit unzulässige Verdampfung vermieden werden kann, die Verdampfungsverluste somit gering sind.

Die Heizung kann mit einem Zeitschalter gesteuert oder mit einem Temperaturfühler mit Voll- und Teillasten geregelt werden.

Es wird eine gute Hygiene und Reinigung des Temperaturfühlers erreicht. Die Gefahr der Beschädigung ist hingegen gering.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen
<tb>Fig. 1<sep>die erfindungsgemässe Heizeinrichtung in einem Schnittbild

<tb>Fig. 2<sep>eine Draufsicht der Einrichtung nach Fig. 1

<tb>Fig. 3<sep>Details des Timers

<tb>Fig. 4<sep>ein Heizelement.

Eine in Fig. 1 dargestellte Heizeinrichtung für Flüssigkeiten entspricht in ihrer Grundstruktur einer Heizeinrichtung gemäss der EP-B-723 755 der Anmelderin, doch werden verschiedene Verbesserungen vorgeschlagen. Demnach kann nun erfindungsgemäss das elektrische Widerstandsmaterial direkt in das Heizelement (3) eingebaut werden, sei es als Heizungsschutzrohr mit temperaturabhängigem Widerstand (11), als direkter Heizdraht mit temperaturabhängigem Widerstand (12) oder als zusätzlich isolierter Draht mit temperaturabhängigem Widerstand (13). Der Unterschied besteht lediglich in der Signalgüte oder der Temperaturempfindlichkeit oder im Abstand zum Wasser bzw. Heizdraht (12).

Das Heizungsschutzrohr (11) hat einen grossen Querschnitt und einen entsprechend kleinen Spannungsabfall zum Messen und Auswerten und kann Kontakt mit leitendem Wasser haben, was die elektrische Auswertung erschwert. Der Heizdraht (12) hat einen wesentlich kleineren Querschnitt und ist vom Wasser bereits isoliert, liegt aber nicht nahe am Wasser, dessen Temperatur gemessen werden soll. Also kann auch ein zusätzlicher isolierter Draht mit temperaturabhängigem Widerstand (13) eingelegt werden, der nahe am Wasser ist und somit die Wassertemperatur steuern kann und auch eine Überhitzung am Heizelement (3) absichern kann. Das Ganze kann klein gebaut werden und trotzdem mit den nötigen elektrischen Sicherheitsabständen, sodass auf ein zusätzliches Schutzrohr verzichtet werden kann und somit der mechanische Aufbau einfacher wird.

Um die Sicherheit weiter zu erhöhen und die Elektronik abzusichern, kann im Oberteil zusätzlich ein einfacher Zusatzsicherheitsthermostat (10) eingebaut werden.

Akustische mechanische Timer (5) haben sich bewährt, doch kann auch ein elektronischer Timer verwendet werden. Anstelle eines Timers kann aber auch direkt ein von aussen einstellbarer Thermostat verwendet werden, der auf die richtige Wassertemperatur regelt und gleichzeitig auch das Heizelement (3) vor Überhitzung schützt.

Beim elektronischen Thermostaten wird die Temperatur vorgegeben und für Start und Stopp bzw. Heizabbruch kann ein Schalter eingesetzt werden. Die Kontrollleuchten (9) haben sich sehr gut bewährt, weil oft der Stecker nicht eingesteckt ist oder der Sicherheitsthermostat wegen Überhitzung noch ausgeschaltet ist.

Die Metallzwischenwand (2) zwischen Heizelement (3) und Steuerelektronik (6) kann wie bisher aus Stahl sein wegen der Wärmebeständigkeit und für die Befestigung des Heizelements (3). Die zweite Kunststoffzwischenwand ist Bestandteil vom Kunststoffgehäuse (1) und dient gleichzeitig als Isolation zwischen Heizelement (3) und Steuerelektronik (6).

Für eine schnelle und einfache Bedienung hat sich der Timeranschlag mit Schnellverstellung (7) sehr gut bewährt. Eine ähnliche Schnellverstellung kann beim Timergriff als Kleinkindersicherung (8) eingebaut werden. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Kleinkind die Heizung starten kann.

Als Temperaturüberwachung ist auch ein in der Metallzwischenwand (2) über dem Flüssigkeitsbehälter eingebautes Fernthermometer (14) möglich. Die Messung ist aber nicht einfach, weil das Fernthermometer (14) Temperaturen zwischen Heizspirale, Wasser, Wasserdampf und Kondensat unterscheiden muss, um das Heizelement (3) entsprechend zu steuern.

Eine notwendiges Reinigen bzw. Entkalken der Heizeinrichtung erfolgt mittels einer Tasse Wasser mit etwas Essig in üblicher Weise.

Bezugszeichen

<tb>1<sep>Kunststoffgehäuse

<tb>2<sep>Metallzwischenwand

<tb>3<sep>Heizelement

<tb>4<sep>Deckel

<tb>5<sep>Timer oder Thermostat

<tb>6<sep>Steuerelektronik

<tb>7<sep>Timeranschlag mit Schnellarretierung

<tb>8<sep>Timergriff bzw. Start mit Kleinkindersicherung

<tb>9<sep>Kontrollleuchte

<tb>10<sep>Zusatzsicherheitsthermostat

<tb>11<sep>Heizungsschutzrohr mit temperaturabhängigem Widerstand

<tb>12<sep>Heizdraht mit temperaturabhängigem Widerstand

<tb>13<sep>Zusatzdraht mit temperaturabhängigem Widerstand

<tb>14<sep>Fernthermometer

Claims

Heizeinrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere zur Erhitzung geringer Flüssigkeitsmengen in einem Flüssigkeitsbehälter an beliebigen Orten mit einem, an der unteren Stirnseite offenen und mit einem Deckel an der oberen Stirnseite abgeschlossenen Kunststoffgehäuse (1), welches eine Metallzwischenwand (2) zur Aufnahme einer Heizung und eines Temperaturfühlers aufweist, wobei am Kunststoffgehäuse (1) ein Stromanschluss und in der Wandung des Kunststoffgehäuses (1) eine Öffnung für den Griff des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, in den die Heizung eintaucht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizelement (3) aus einem elektrischen Widerstandsmaterial angeordnet ist.

Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandsmaterial einen temperaturabhängigen Widerstand aufweist.

Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Timeranschlag mit Schnellarretierung (7) vorgesehen ist.

Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Zwischenwand aus Kunststoff ein Bestandteil des Kunststoffgehäuses (1) ist.

Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzsicherheitsthermostat (10) vorgesehen ist.

Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fernthermometer (14) vorgesehen ist.