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Elektrischer Küchenherd In der deutschen Patentanmeldung P 22 16 255.6
ist eine Induktionsheizung für Kochzwecke beschrieben, die dazu dient, ausgehend
von einer spiralförmigen Induktionsspule den metallenen Boden eines darüber gestellten
Kochtopfes oder dgl. zu heizen. Die nicht zum Stand der Technik gehörende Heizeinrichtung
kennzeichnet sich durch eine Reihe be@onderer Vorteile, deren wichtigste die Sicherheit
gegen Verbrennungen und der bezogen auf die abgegebene Leistung hoher Wirkungsgrad
ist, weil keine überflüssigen Teile beheizt werden, z.B. die Heizplatten in herkömmli-@hen
elektrischen Widerstandsheizungen.
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Die vorlidgende Erfindung geht von der erläuterten älteren Anmeldung
aus und verwendet die dort beschriebenen technischen Mittel dazu, eine besonders
praktische und nützliche Form eines Herdes zu schaffen, der alle Vorteile eines
Herdes der herkömmlichen elektrischen Art hat, nicht aber seine Nachteile. Insbesondere
macht sich die Erfindung die flache Bauart der Hei@spiralen nach dem erläuterten
älteren Vorschlag zunutze und schlägt ein relativ flaches, etwa tischplattenartiges
Gehäuse vor, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 kennzeichnet. In den
Unteransprüchen
sind besonders zweckmäßige Ausgestaltungen beschrieben. Die erfindungsgemäße Anordnung
hat den besonderen Vorteil, daß man ein herdartig verwendbaren Aggregat bauen kann,
das Jedoch nicht wie ein Herd aussieht, sondern vielmehr eine glatte und schön gestaltbare
Oberfläche hat, die an gewissen Stellen, , nämlich oberhalb angeordneter Heizspiralen
wie eine Heizplatte arbeitet, und bei Nichtarbeiten einer Induktionsspule die Funktionen
eines Tisches oder einer Abstellplatte übernehmen kann. Diese Gedanken sind nicht
nur beim Einrichten von Küchen zweckmäßig, weil man praktisch ein Möbel sowohl als
Tisch wie auch als Herd verwenden kann, wodurch der Architekt größere Gestaltungsmöglichkeiten
hat, sondern vielmehr insoweit, als ein solches Kombinationsgerät, das sowohl zum
Kochen, als auch zum Braten, wie als Tisch oder auch nur zum Warmhalten von Speisen
verwendbar ist, da mit technischem Vorteil einsetzbar ist, wo beengte Raumverhältnisse
herrschen, z.B. in den Bordküchen von Flugzeugen oder in den Kombüsen von Schiffen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden E@schreibung spielen unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:
Fig. 1 perspektivisch eine erste Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 perspektivisch
eine andere Ausführungsform; Fig. 3 perspektivisch eine dritte Ausführungsform der
Erfindung; und Fig. 4 die Möglichkeit des Einsatzes von einzelnen
Heizelementen
der Anordnungen nach den Figuren 2 oder: 3.
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Fig. 1 zeigt perspektivisch eine tischartige Herd-Einheit mit Induktionsheizspulen
zum induktiven Heizen von Töpfen und Pfannen Mit Metallböden. Man sieht, daß die
Einheit ein Gehäuse 11 hat, das im wesentlichen naoh Art eines Tisches ausgebildet
ist, Unter dessen Deokplatte 12 Platz ist, so daß man Stühle darunter stellen kann
und beim Essen die Beine unter diesen Tisch stellen kann. Die Platte 12 des Gehäuses
11 besteht aus einem isolierenden Werkstoff und hat eine durchgehende glatte Oberfläche,
die dekorativ gestaltet ist und für den Durchgriff von induzierten Magnetfeldern
mit wenig oder gar keinen Verlusten "durchlässig" ist. Diese Platte 12 kann aus
einem Kunststoff bestehen und ein bei der Herstellung bereits angebrachtes dekoratives
Design haben. Die Platte kann durchgehend mit einer Art Küchenarbeitsplatte verbunden
sein, die auoh das übliche Küchenwaschbecken in etwa der in Fig. 1 gezeigten Weise
bei 13 auftinit. Wahlwei@e kann das Gehäuse 11 Mit Platte 12 auch als s@parate Einheit
etwa gemäß Fig. 2 ausgebildet sein; es ist auch möglich, den eigentlichen Tischteil
rechtwinklig an die Oberfläche 13 anzusetzen, Je nach dem, wie der entsprechende
Raus aussicht.
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Innerhalb des Gehäuses 11 können verschiedene Heiz- bzw.
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Kochstellen bei 14, 15 und 16 vorgeschen sein, die unter der Platte
angeordnete und spiralig gestaltete Induktionshei@spulen aufweisen, bei 17 und 18
gestrichelt in Fig. 1 angedentet @ sind. Die Induktionsheizspulen lT, 18 usw. sind
unmittelbar unter der isolierenden Oberfläche 12 angeordnet, @o daß man mit Metallböden
versehene Kochtöpfe oder Pfannen 19 oberhalb der Heizspiralen auf die Platte stellen
und
dort heizen kann. Die Induktionsheizspulen 17, 18, usw. werden von Jeweils einer
Spirale zugeordneten Hochfrequenzquellen mit Steuer- bzw. Regelmöglichkeit gespeist,
die bei 21, 22 usw. vorgesehen sind. Die Steuerschaltungen 21, 22 usw. sind in dem
Gehäuse 11 angeordnet und haben nach außen vorstehende Regel- oder Steuerknöpfe
23, 24, die beispielsweise an der Seite des GehEuses 11 zugänglich sind. Dabei kann
die Steuerschaltung oder Anordnung 23 eine Temperaturregelung zum Einstellen derjenigen
Temperatur haben, auf welche der darauf gestellte Topf geheizt werden soll, und
die Schaltung 24 kann von Jener bekannten Art sein, die auf dem Wege einer Steuerung
(im Gegensatz zur eben erwähnten Regelung) praktisch nur die Leistung vorwählt,
die von einer entsprechenden Heizspule abgegeben wird. Es können beliebige und für
diesen Zweck bekannte HF-Leistungsgeneratoren zur Speisung der einzelnen Heizspiralen
verwendet werden; zweckmäßig verwendet man Jedoch Heizspulen nach der oben genannten
deutgehen Patentanmeldung.
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Auf der glatten Oberseite der Platte 12 können Markierungen in Form
von dekorativen Mustern oder dgl. vorgeschen sein, um für den Benutzer klar erkennbar
zu machen, wo genau unter der @latte die eigentlichen Heizspiralen sind.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung werden für mehrere Spiralen
je eine echte Regelschleife im Zusammenhang Mit der Heizung verwendet, wobei als
geregelte Größe die Temperatur des zu heizenden Metallbodens eines Topfes dient.
Auf diese Weise vermeidet man sowchl ein zu scharfes Kochen, als auch ein Anbrennen
oder Verkochen der Speisen. Zu diesem Zweck ist an Jeder der eigentlichen Heisstellen
14, 15, 16 eine kleine Öffnung vorgesehen, die ganz deutlich bei 16 angedeutet ist,
welche durch die isolierende Platte 12 hindurchführt, oder zumindest für
Infrarotstrahlen
möglichst vollständig durchlässig ist.
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Damit man beim Abwischen eines solchen "Kochtisches" nicht in unerwünschterweise
KrUmel oder andere Dinge, die auf dem Tisch liegen, durch diese kleinen Locher nach
unten in die eigentliche Heizeinrichtung wischen kann, werden diese Fenster 14 bis
16 zweckmäßig mit einem dem Fachmann fUr diesen Zweck bekannten Werkstoff, z.B.
einem geeigneten Hochtemperaturglas, abgedeckt, so daß keine Unterbrechungen im
Tisch vorliegen, aber dennoch ein Infrarotsensor durch die Platte "hindurchsehennkann.
Unterhalb der eben erläuterten Öffnungen berinden sich zum Stand der Technik gehörende
Infrarotsensoren, die von dem daraufstehenden Metallboden eines Topfes oder einer
Pfanne 19 beaufschlagt werden und in bekannter Weise dazu dienen, die Steuersohaltungen
21, 22, usw. zu regeln, so daß also die vorgewählte Temperatur des Topfbodens durch
Änderung der Induktivheizleistung konstant bleibt. Es können insbesondere dieJenigen
Mittel für die Regelschleife verwendet werden, die in der eingangs genannten deutschen
Patentanmeldung im einzelnen beschrieben sind.
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Während man selbstverständlich entsprechend der Gestalt des zu möblierenden
Raumes bei Vorliegen einer geeigneten Platte 12 die eigentlichen Heizeinrichtungen
beliebig anordnen kann, ist es zweckmäßig, zumindest den in Fig. 1 rechts angedeuteten
Teil der ganzen Einheit tn der Fabrik vorzufertigon, oder gemäß Fig. 2 den Teil
12 vorzufertigen. Bei der Anordnung nach Fig. 1 kann man sich vorstellen, daß derJenige
längliche Teil der Anordnung vorgefertigt wird, der die vier Heisplatten an den
Stellen 14, 15 und 16 sowie unter dem dargestellten Topf 19 aufweist.
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Man kann selbstverständlich die Anordnung der eigentlichen Heizstellen
auch so wählen, daß - bezogen auf Fig. 1 -ggfs. zusätzliche Heizstellen dort angebracht
sind, wo
bei der Anordnung nach Fig. 1 die beiden Gedecke angezeigt
sind. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl oder
Anordnung von Heizstellen im Rahmen einer solchen Einheit beschränkt. Die Erfindung
gestattet es offensichtlich, flir eine große vielzahl von verschiedenen Gesamtanordnungen
vorgefertigte Heizeinheiten in Tischform fabrikmäßig herzustellen, wobei nur wenige
Grundelemente vorgefertigt werden müssen.
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Ein besonderes Merkmal der induktiv beheizten Kocheinheit besteht
darin, daß dieselbe Fläche, auf welcher man induktiv einen Topf oder eine Pfanne
mit Metallboden beheizen kann, auch als Tischfläche im herkömmlichen Sinne verwendet
werden kann, z.B. als eigentlicher Eßplatz. So kann beispielsweise eine Soße in
einem entsprechenden Kochgefäß gekocht werden, dann kann man das Kochgefäß von dieser
Stelle entfernen und eine Decke oder einen Set auf die Kochfläche legen, so daß
derselbe Platz nun als Eßplatz verwendbar ist. Diese Vielfältigkeit ist besonders
zweckmäßig, in Küchen, die räumlich sehr beengt sind, z.B. in Flugzeugen, Unterseebooten,
Motor- und Segelbooten aller Art usw., wo Platzbedarf ein außerordentliches Problem
für die Inneneinrichtung ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die ganze
vorgefertigte Heizeinheit nur als Tisch im herkömmlichen Sinne, z.B. zum Essen,
zu verwenden. Es ist weiterhin möglich, Teller bzw. Schüsseln aus Edelstahl oder
einem anderen Metall zu verwenden, die ggfs.
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auch noch zusätzlich genustert @ein können, so daß man dieselben Gerätschaften
sowohl im Sinne eines Kochtopfes als auch als Eßteller verwenden kann. Weiterhin
können solche Eßteller oder auch Töpfe bzw. Pfannen mit Metallböden auf der eigentlichen
Kochplatte warmgehalten werden, wozu man die Heizleistung entsprochend gering wählt.
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Die in der Fabrik vorfertig@aren Kocheinheiten in Form
von
Platten mit darin angeordneten Heizeinrichtungen können eine relativ geringe Dicke
von etwa lo bis 15 cm haben und ohne weiteres Flächenabmessungen in der Grdßenordnung
von Metern. Diese Einheiten können in der erwWhnten Weise auf der isolierenden Oberfläche
entsprechend dekoriert sein. Die geringe Dicke solcher Einheiten wird ermöglicht
durch Verwendung von flachen Induktions-Heizspiralen. Zweckmäßig sind zumindest
die Regelschaltungen für die einzuspeisende Energie und die Köpfe zur Regelung oder
Steuerung an oder in der Einheit selber angebracht.
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Man kann auch die Regel- oder Stellknöpfe an anderen Stellen anbringen,
wobei dafür zu sorgen ist, daß geeignete Hochfrequenzkabel zu Verbindungszwecken
benützt werden.
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Die glatte Oberfläche einer solchen Einheit kann auch aus einem gegen
hohe Temperaturen unempfindlichen Kunststoff hergestellt werden, wobei sich die
weitere Möglichkeit ergibt, ggfs. gewuflschte Muster oder Dessins in der Kunststoff@chicht
eingelassen herzustellen. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, durch Muster
oder Farbe die Stellen anzuzeigen, an denen sich die Heizspiralen befinden. Die
Stellen der Heizspiralen können selbstverständlich auch durch die Stellen der Fenster
für die erwähnten Infrarotsensoren identifiziert werden. Zum Verschließen der "Fenster"
für die Infrarotsensoren kann ein pyrokeramischer Werkstoff verwendet werden. Die
Oberfläche einer solchen Abdeckung sollte mit der Fläche des Tisches fluchten; gleichzeitig
kann eine solche sichtbare Abdekkung als Hinwei@ für die darunter liegende Heizspirale
dienen. Die Koch- und Tischeinheit 11, 12 kann s.B. gemäs Fig. 1 einstückig mit
einer Arbeitsplatte einer Küche ausgebildet sein, oder kann gemäß Fig. 2 ein mehr
oder Minder selbständiges Bauteil sein, das dann entsprechend eingebaut werden kann.
Man kann die ganze Platte
auf Beine stellen, so daß sie Teil eines
freistehenden Tisches ist, wobei es weiterhin möglich ist, zusätzliche KUchenaggregate
an der Einheit anzubauen, wie auch in Fig. 2 gezeigt ist.
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Ggfs. kann man die Oberfläche der Einheit auch mit einer Oberfläche
aus einem pyro-keramischen Werkstoff herstellen, oder ein Glas hierzu verwenden,
das fur Kochzwecke bekannt ist. Je nach der Materialwahl kann man ggfs.
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auch auf eigene Fenster für die Infrarotsensoren verzichten. Bei der
Verwendung solcher Werkstoffe für die Platte der Einheit kann man Gegenstände, insbesondere
Töpfe und Pfannen, auf wesentlich höhere Temperaturen erhitzen, als dies bei herkömmlichen
Kunststoffoberflächen möglich ist, die bei hohen Temperaturen angegriffen würden.
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Man kann selbstverständlich auch die ganze obere Platte aus Marmor,
Schiefer, anderem Naturstein, einem keramischen Werkstoff, ggfs. unter Verwendung
eines Verputzes aus temperaturfesten Epoxydharz, herstellen. Es können auch Harthölzer,
wie z.B. Eiche, Teak, Ebenholz oder besonders behandeltes Weichholz verwendet werden,
wie z.B.
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Epoxydharz-imprägniertes oder radioaktiv behandeltes Holz verwendet
werden. Bei der Verwendung solcher Werkstoffe sollte man in der oben erläuterten
Weise Fenster oder Öffnungen für die Infrarotsensoren vorsehen. Die Untersätze oder
FUße eines solchen "Tisches" könnten hohl sein, so daß durch diese Hohlräume die
elektrischen Verbindungen führen können. Man kann selbstverständlich auch eine drahtlose
Steuerung oder Regelung der einzeln@n Kochstellen vornehmen, wozu technische Mittel
dem Fachmann bekannt sind. Der Vorteil, für die Oberfläche der Kocheinheit eine
solche Vielzahl von Werkstoffen verwenden zu können, rührt daher, daß bei induktiver
Heizung die Platte nie heißer werdenkann, als der Boden eines darauf stehenden
Kochgefäßes
19. Dies kommt daher, daß die Wärmeenergie nicht in herkömmlicherweise, d.h. durch
Widerstandshelzung oder Verbrennung brennbarer Stoffe erzeugt wird, sondern ausschließlich
durch Induktion in dem Boden des Kochgefäßes.
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Ein nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag schafft einen
Kochtopf mit dem besonderen Merkmal, daß sein Metallboden nur eine besonders geringe
Rückstrahlung der eingespeisten Wärme nach unten hat. Ein wesentlicher Vorteil der
Erfindung ist darin zu sehen, daß man mit 801-chen Kochtöpfen sogar Oberflächen
12 für die erfindungsgemäße Einheit verwenden kann, die im Prinzip Phenolplaste,
Bpoxydglas und dgl. sind. Die Verwendungsmöglichkeit für solche Werkstoffe ist ein
Vorteil, der dem Fachmann nicht näher erläutert werden wiiß.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Flg. 2 weist die erfindungsgemäße
Einheit 12 eine herausnehmbare und getrennt für sich verwendbare Heizeinheit 17
auf. Die herausnehmbare Einheit besteht dabei aus der eigentlichen Spirale 17, der
zugeordneten Sensoranordnung, den Schalt- und Steuermitteln sowie ggfs. der Energieversorgung.
In diesei letzteren Falle kann man die selbständige Einheit herausnehmen und an
das Wechselstromnetz anschließen, so daß man den Vorteil einer beweglichen kleinen
Kocheinheit hat.
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Fig. 4 der Zeichnung zeigt die Verwendungsmöglichkeit einer solchen
herausnehmbaren Untereinheit nach Entternung aus der größeren Einheit 12 der Fig.
2. Man kann nun im Rahmen der Erfindung bleibend alle einzelnen Kochstellen mit
den zugeordneten Aggregaten herausnehmbar in einer Einheit 12 anordnen, was die
Vielfalt der
Verwendungsmöglichkeiten noch erhöht. Dabei ist ein
weiterer Vorteil, daß wegen der erläuterten, nahezu loo prozentigen Wärmeübertragung
in den Boden des Kochtopfes mit relativ niedrigen Gesamttemperaturen gearbeitet
werden kann, was insbesondere die Feuergefahr in Küchen verringert. Wenn man in
der erläuterten Weise Einzeleinheiten herausnehmbar in der Gesamteinheit anordnet,
dann kann man zum Ersatz einer herausgenommenen Einheit Blindstücke für die Haupteinheit
vorsehen, so daß die Haupteinheit weiterhin voll als Tisch verwendbar bleibt, obwohl
eine oder mehrere Heizeinheiten herausgenommen worden sindO Zusätzlich kann man
in Weiterführung dieses Gedankens vorsehen, daß dem Stand der Technik entnehmbare
Sicher.
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heitsstecker oder -verbindungen dafür sorgen, daß die Speisung einer
Einzeleinheit unterbrochen wird, wenn sie aus der Gesamteinheit herausgenommen wird.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Verwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen
Koch- und Tischeinheit als Aufsatz auf einen Schrank in Form einer Arbeitsplatte
und damit kombiniertem Herd. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, die Einheit
12 gleich als Teil des Unterbaus herzustellen. Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet
sich praktisch von der Anordnung nach don Figuren 1 und 2 nur dadurch, daß die Platte
nicht auf Beine gestellt ist, die ggfs. für die elektrischen Zuleitungen hohl s@@
können, sondern direkt auf einen Unterbau.
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Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die Erfindung sowohl von der
Herstellung als auch hinsichtlich der Einrichtung von Küchen wie bei der Benutzung
eine besonders vorteilhafte Herdplatten-artige Einheit schafft, die nicht nur gleichzeitig
als Abstellfläche oder als Tisch verwendet werden kann, sondern darüber hinaus den
Vorteil wirtschaftlichen
Arbeitens mangels besonderer Wärmeverluste
aufweist. Ein besonderer weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß trotz erheblicher
Energien, die in Kochtöpfe von den Induktionsspulen übertragen werden können, die
Oberfläche der Einheit relativ kühl bleibt, also nicht die Temperaturen beispielsweise
eines Herdes annimmt.
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Dies ist unter anderem deswegen zweckmäßig, weil man sich weniger
leicht verbrennt und im übrigen die Feuergefahr verringert ist. Die Vielseitigkeit
der Anwendungsmöglichkeiten wird besonders deutlich, wenn man an die Ausstattung
von Küchen oder Kombüsen in Flugzeugen, Schiffen oder an anderen Stellen denkt,
deren Platz äußerst beschränkt ist. Obwohl die geschilderten Vorteile erreicht werden,
muß man nicht nur auf die dekorativen Möglichkeiten herkömmlicher herde verzichten,
sondern erhält über diese Möglichkeiten hinausgehende Vorteile hinsichtlich einer
entspr@chenden Gestaltung, insbesondere der Farbgebung und Materialwahl.
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Patent ansprüche