DE3639071A1

DE3639071A1 - Heat radiator

Info

Publication number: DE3639071A1
Application number: DE19863639071
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Frank
Original assignee: FINK KARL EISFINK
Current assignee: FINK KARL EISFINK
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1988-05-19

Abstract

The heat radiator has a housing (10), which carries a reflector (12), which surrounds a heat source (14) which is equipped with a radiation shielding (20) on its side facing the reflector opening (18). The reflector (12) is equipped, on its front side (22) facing the heat source (14), in cross section on each side of its centre plane (24) with at least two different radii of curvature (R1, R2), and with respect to its centre plane (24) it is of mirror-image symmetrical design. Because of this design of the heat radiator, a diffuse heat radiation can be radiated over a large surface and uniformly. Between the reflector (12) and the housing (10) there is a closed cavity (28), in which introduced water evaporates and is given off through steam nozzles (38a, 38b) as steam. In this way food can not only be kept uniformly warm, but drying out and encrustation of the food are also avoided without the food having to be arranged in a closed display box or the like. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmestrahler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a radiant heater in the preamble of claim 1 specified Art.

Zum Warmhalten von Speisen werden Wärmestrahler eingesetzt, die aus im wesentlichen punktförmigen Wärmequellen bestehen oder aus langgestreckten Wärmequellen, z. B. Quarzheizröhren, die in einem Gehäuse angeordnet und von einem Reflektor umge ben sind. Nachteilig ist bei diesen bekannten Wärmestrahlern, daß sie die Wärme sehr ungleichmäßig abstrahlen, d. h. unmit telbar unterhalb der Wärmestrahler ist die Temperatur am größten und nach außen hin nimmt die Temperatur sehr schnell ab. Zum Schutz des Reflektors vor Überhitzung ist bei langge streckten Wärmequellen auf ihrer von der Reflektoröffnung abgewandten Seite eine Strahlungsabschirmung angeordnet. Wei ter ist nachteilig bei solchen bekannten Wärmestrahlern, daß die Erwärmung der Oberfläche von warmzuhaltenden Spei sen stark zunimmt, wenn der Abstand zwischen ihnen und dem Wärmestrahler verringert wird. Das Wärmeabstrahlvermögen der bekannten Wärmestrahler ist daher bezogen auf eine Rich tung längs des genannten Abstands ebenso ungünstig wie be zogen auf eine Richtung quer zu diesem Abstand.Radiant heaters are used to keep food warm, which consist of essentially point-shaped heat sources or from elongated heat sources, e.g. B. quartz heating tubes, which are arranged in a housing and vice versa by a reflector ben are. A disadvantage of these known heat radiators is that they radiate heat very unevenly, d. H. unmit The temperature at the bottom of the radiant heater is largest and towards the outside, the temperature increases very quickly from. To protect the reflector against overheating at langge stretched heat sources on their from the reflector opening a radiation shield is arranged on the opposite side. Wei ter is disadvantageous in such known heat radiators, that the heating of the surface of warm food increases sharply when the distance between them and the Radiant heater is reduced. The heat radiation capacity the known heat radiator is therefore based on a rich tion along the distance mentioned as unfavorable as be moved in a direction across that distance.

Warmzuhaltende Speisen dürfen trotz der auf sie einwirken den Wärmestrahlung nicht austrocknen. Im Stand der Technik werden deshalb für die Speisen ringsum geschlossene Schau kästen benutzt, um die Speisen in einer Umgebung hoher Luft feuchtigkeit zu halten. Das ist nicht nur aufwendig, son dern hat den weiteren Nachteil, daß das Aroma der Speisen ausgeschwemmt wird. Würde zur Vermeidung dieses Nachteils ohne einen geschlossenen Schaukasten od. dgl. gearbeitet, würden die Speisen austrocknen und verkrusten. Dieses Aus trocknen und Verkrusten würde darüber hinaus auch noch un gleichmäßig erfolgen, weil die Temperatureinwirkung auf die Speisen unmittelbar unterhalb des Wärmestrahlers am stärk sten ist.Food to be kept warm may act on them despite the fact do not dry out the heat radiation. In the state of the art are therefore a closed show for the food all around boxes used to place the food in a high air environment keep moisture. This is not only expensive, son has the further disadvantage that the aroma of the dishes is washed out. Would avoid this disadvantage worked without a closed showcase or the like, would dry out and crust the food. This out drying and crusting would also be un done evenly because the temperature effect on the Strongest food immediately below the heater is most.

Ähnliche Nachteile haben bekannte Wärmestrahler der ein gangs genannten Art, die zum Bestrahlen von Pflanzen, Zim merkulturen, Hydrokulturen usw. benutzt werden, weil Pflan zen bei zu starker Wärmeeinwirkung durch Wasserabgabe eine Kühlwirkung zu erzeugen versuchen. Eine gleichmäßigere Verteilung der abgestrahlten Wärme wäre auch in diesen Fällen daher vorteilhaft.Known heat radiators have similar disadvantages gangs mentioned type, for irradiating plants, cinnamon cultures, hydroponics, etc. are used because of plant zen if the heat is too strong due to the release of water Try to create a cooling effect. A more even one Distribution of the radiated heat would also be in this Cases therefore advantageous.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmestrahler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so zu ver bessern, daß zu bestrahlendes Gut großflächig gleichmäßig bestrahlt wird.The object of the invention is to provide a heat radiator in Preamble of claim 1 specified type so ver improve that the material to be irradiated is uniform over a large area is irradiated.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge löst.This object is the in the characterizing ning part of claim 1 specified features ge solves.

Der Wärmestrahler nach der Erfindung liefert aufgrund der besonderen Ausbildung seines Reflektors eine diffuse Wärme strahlung, so daß unterhalb des Reflektors in einem be reich, der wesentlich größer als die projizierte Fläche des Wärmestrahlers ist, überall eine gleichmäßige Temperatur verteilung erzielt wird.The radiant heater according to the invention provides due to the special design of its reflector a diffuse heat radiation, so that below the reflector in a be rich, which is much larger than the projected area of the Radiant heater is a uniform temperature everywhere distribution is achieved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegen stand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention form the counter stood the subclaims.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 wird die von der Wärmequelle gelieferte Wärmeenergie gleichzeitig ausgenutzt, um Dampf zu erzeugen, mit dem das zu bestrahlen de Gut beaufschlagt wird. Dadurch läßt sich, ohne daß ein geschlossener Raum um das zu bestrahlende Gut vorhanden ist, eine Entfeuchtung des Gutes vermeiden. Bei warmzuhalten den Speisen hat das den Vorteil, daß diese ihr Aroma nicht verlieren, bei zu bestrahlenden Pflanzen od. dgl. hat das den Vorteil, daß diese keinen wachstumshemmenden Feuchtig keitsverlust erleiden.In the embodiment of the invention according to claim 2 thermal energy supplied by the heat source at the same time exploited to generate steam with which to irradiate en is well acted upon. This allows one without closed space around the material to be irradiated, avoid dehumidification of the goods. Keep warm This has the advantage of the dishes that their aroma is not lose, in plants to be irradiated or the like the advantage that this does not dampen growth suffer loss.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird die Dampfsammelleitung durch die von der Wärmequelle geliefer te Wärmeenergie auf so hoher Temperatur gehalten, daß auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen aus den Dampfdüsen stets nur Dampf und kein Wasser austritt.In the embodiment of the invention according to claim 3 Steam line through the one supplied by the heat source te thermal energy kept at such a high temperature that also under unfavorable ambient conditions from the steam nozzles only steam and no water escapes.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 läßt sich die Dosiereinrichtung so einstellen, daß der Hohlraum zwi schen Reflektorrückseite und Gehäuseinnenseite nicht mit Wasser gefüllt wird, sondern stets nur ein dünner Wasser film an der Reflektorrückseite herunterläuft, der Reflektor an seiner Rückseite also als Filmverdampfer wirkt. Das hat außerdem den Vorteil, daß dem Reflektor ständig Wärme ent zogen wird, wodurch dessen Lebensdauer und die der Wärme quelle verlängert werden, weil es innerhalb des Reflektors zu keinem Hitzestau kommen kann.In the embodiment of the invention according to claim 5 can be adjust the metering device so that the cavity between the rear of the reflector and the inside of the housing Water is filled, but always only a thin water film runs down the back of the reflector, the reflector thus acts on the back as a film evaporator. That has also the advantage that the reflector ent ent heat is drawn, which increases its lifespan and that of heat source can be extended because it is inside the reflector no heat build-up can occur.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is as follows described in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen langgestreckten Wärmestrahler nach der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 1 includes an elongated heat radiator according to the invention in side view,

Fig. 2 den Wärmestrahler nach Fig. 1 in Draufsicht und Fig. 2 shows the heat radiator of FIG. 1 in plan view and

Fig. 3 den Wärmestrahler nach Fig. 1 im Querschnitt. Fig. 3 shows the heat radiator according to Fig. 1 in cross section.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform eines langgestreck ten Wärmestrahlers, der im folgenden am Beispiel des Warm haltens von Speisen beschrieben wird, genauso gut aber zum Bestrahlen von Pflanzen od. dgl. benutzt werden könnte. Der Wärmestrahler weist ein Gehäuse 10 auf, das im Querschnitt eine doppelte Trapezform hat. Das Gehäuse 10 trägt innen einen Reflektor 12. Der Reflektor 12 umgibt eine Wärmequel le 14, die an ihren Enden durch zwei Halter 16 befestigt ist, von denen einer in Fig. 3 sichtbar ist. Die Wärmequel le 14 ist auf ihrer der Reflektoröffnung 18 zugewandten Seite mit einer Strahlungsabschirmung 20 versehen. Die Wär mequelle 14 kann eine Quarzheizröhre sein, in welchem Fall die Strahlungsabschirmung aus einer wärmestrahlungsundurch lässigen Beschichtung der Heizröhre bestehen würde.The drawing shows an embodiment of a langstrereck th heat radiator, which is described below using the example of keeping food warm, but could just as well be used for irradiating plants or the like. The heat radiator has a housing 10 which has a double trapezoidal shape in cross section. The housing 10 carries a reflector 12 on the inside. The reflector 12 surrounds a heat source 14 , which is attached at its ends by two holders 16 , one of which is visible in Fig. 3. The heat source 14 is provided on its side facing the reflector opening 18 with a radiation shield 20 . The heat source 14 may be a quartz heater tube, in which case the radiation shield would consist of a heat radiation impervious coating of the heater tube.

Der Reflektor 12 ist auf seiner der Wärmequelle 14 zuge wandten Vorderseite 22 im Querschnitt auf jeder Seite sei ner Mittelebene 24 mit wenigstens zwei unterschiedlichen Krümmungsradien R 1 und R 2 versehen und bezüglich seiner Mit telebene 24 spiegelbildlich symmetrisch ausgebildet. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 reicht der mit dem Krümmungsra dius R 2 versehene Teil der Reflektorvorderseite nach unten hin bis zu einer Stelle 23, wo das in der Höhe kleinere Tra pez beginnt, und nach oben hin bis zu einer Übergangsstelle 25 auf den Radius R 1. Der mit dem Radius R 1 versehene Teil der Vorderseite des Reflektors 12 reicht von der Übergangsstelle 25 zwischen den Krüm mungsradien R 1 und R 2 einerseits bis zur Mittelebene 24 andererseits. In der Vorderseite 22 des Reflektors 12 ist im Bereich der Krümmungsradien R 1 und R 2 eine Viel zahl von aneinandergrenzenden, konkaven, sphärischen Fres nel-Spiegeln 26 gebildet. Der Reflektor besteht aus hart vernickeltem Kupferblech. Vor dem Hartvernickeln des Kupferblechs werden in dieses die Fresnel-Spiegel 26 eingedrückt. Alle Fresnel-Spiegel 26 haben den gleichen Durchmesser. Da benachbarte Fresnel-Spiegel 26 immer auf wenigstens einem Krümmungsradius liegen, sind zwei benachbarte Fresnel- Spiegel 26 jeweils gegeneinander geneigt. Der Reflektor 12 strahlt deshalb über seine Öffnung 18 eine gleichmä ßig diffuse Wärmestrahlung ab, die unterhalb Wärmestrahl lers keine ungleichmäßige Temperaturverteilung zuläßt.The reflector 12 is provided on its heat source 14 facing front 22 in cross section on each side of its ner plane 24 with at least two different radii of curvature R 1 and R 2 and with respect to its center plane 24 formed mirror image symmetrical. According to the representation in FIG. 3, the part of the front of the reflector provided with the curvature radius R 2 extends downwards to a point 23 where the smaller tra pez begins, and upwards to a transition point 25 on the radius R 1 . The part provided with the radius R 1 of the front of the reflector 12 extends from the transition point 25 between the radius R 1 and R 2 on the one hand to the central plane 24 on the other hand. In the front 22 of the reflector 12 a lot of adjacent, concave, spherical Fresnel mirrors 26 is formed in the region of the radii of curvature R 1 and R 2 . The reflector is made of hard nickel-plated copper sheet. Before the copper sheet hardens, the Fresnel mirrors 26 are pressed into it. All Fresnel mirrors 26 have the same diameter. Since adjacent Fresnel mirrors 26 always lie on at least one radius of curvature, two adjacent Fresnel mirrors 26 are each inclined towards one another. The reflector 12 therefore emits a uniformly diffuse heat radiation through its opening 18 , which does not permit a non-uniform temperature distribution below heat radiation.

Der Reflektor 12 ist mit Abstand von dem Gehäuse 10 an geordnet, so daß zwischen beiden ein geschlossener Hohl raum 28 gebildet ist. Der Hohlraum 28 hat einen Wasser zufuhranschluß 30 und einen Dampfauslaß 32 in Form von wenigstens zwei Dampfauslaßöffnungen 32 a, 32 b auf der einen bzw. anderen Längsseite des Hohlraums 28 am oberen Ende des Gehäuses 10. Von den Dampfauslaßöffnungen 32 a, 32 b führt eine Verbindung 34 in Form von Verbindungslei tungen 34 a, 34 b zu zwei auf den Längsseiten des Gehäuses 10 außen angeordneten Dampfverteilleitungen 36 a, 36 b, wel che an ihrer Unterseite jeweils mit Dampfdüsen 38 a, 38 b versehen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Dampfverteilleitungen 36 a, 36 b so weit nach innen gezogen, daß sie in die Reflektoröffnung 18 hineinragen.The reflector 12 is arranged at a distance from the housing 10 , so that a closed cavity 28 is formed between the two. The cavity 28 has a water supply connection 30 and a steam outlet 32 in the form of at least two steam outlet openings 32 a , 32 b on one or the other long side of the cavity 28 at the upper end of the housing 10 . From the steam outlet openings 32 a , 32 b leads a connection 34 in the form of connecting lines 34 a , 34 b to two on the long sides of the housing 10 arranged outside steam distribution lines 36 a , 36 b , wel che on their underside with steam nozzles 38 a , 38 b are provided. In the illustrated embodiment, the steam distribution lines 36 a , 36 b are pulled in so far that they protrude into the reflector opening 18 .

Der Wasserzufuhranschluß 30 ist mit einer Dosiereinrich tung 40 versehen, mittels welcher die Wasserzufuhr so drosselbar ist, daß auf der Rückseite 42 des Reflektors 12 ein dünner Wasserfilm erzeugbar ist. Die Dosierein richtung kann irgendeine beliebige Drosseleinrichtung sein, die im dargestellten Ausführungsbeispiel manuell einstellbar ist. Die Dosiereinrichtung 40 wird so einge stellt, daß nur soviel Wasser zufließt, wie auf der Rück seite 42 des Reflektors verdampfen kann.The water supply connection 30 is provided with a Dosiereinrich device 40 , by means of which the water supply can be throttled so that a thin film of water can be generated on the rear side 42 of the reflector 12 . The Dosierein direction can be any throttle device that is manually adjustable in the illustrated embodiment. The metering device 40 is set so that only as much water flows in as can evaporate on the rear side 42 of the reflector.

Im Betrieb des dargestellten Wärmestrahlers werden warmzu haltende Speisen großflächig und gleichmäßig mit Wärme be strahlt. Ohne daß die Speisen austrocknen oder verkrusten können, da zusätzlich zu der gleichmäßigen Bestrahlung mit Wärme die Speisen ständig mit Dampf beaufschlagt werden. "Großflächig" bedeutet, daß die bestrahlte Fläche wesent lich größer als die projizierte Grundfläche des Wärmestrah lers ist. Innerhalb dieser bestrahlten Fläche sind keine nennenswerten Unterschiede in der Temperatur der Wärmeab strahlung feststellbar, im Gegensatz zum Stand der Technik, wo die bestrahlte Fläche unterhalb der Wärmequelle am hei ßesten und ist und die bestrahlte Fläche insgesamt kaum größer als die projizierte Grundfläche des Wärmestrahlers ist.In the operation of the radiant heater shown are warmzu keeping food large and even with heat shine. Without the food drying out or crusting can, because in addition to the uniform radiation with Heat the food constantly with steam. "Large area" means that the irradiated area is essential Lich larger than the projected area of the heat beam it is. There are none within this irradiated area significant differences in the temperature of the heat radiation detectable, in contrast to the prior art, where the irradiated area below the heat source is hot ßesten and is and the irradiated area as a whole hardly larger than the projected area of the heat radiator is.

Die Reflektorvorderseite 22 ist in den Schmalseiten des kleinen Trapezes entsprechenden Bereichen 21 a, 21 b plan be lassen, d. h. nicht mit Fresnel-Spiegeln 26 versehen worden. Die darunter in die Reflektoröffnung 18 hineinragenden Dampfverteilleitungen 36 a, 36 b werden durch die Wärmestrah lung mit erhitzt, so daß auch unter ungünstigen Dampfbil dungsbedingungen (große Baugröße des Wärmestrahlers, nie drige Umgebungstemperatur usw.) in den Dampfverteilleitun gen 36 a, 36 b keine Kondensation erfolgt und aus den Dampf düsen 38 a, 38 b stets Wasserdampf und kein Wasser austritt. Der bei dem hier beschriebenen Wärmestrahler erzielte große Wärmeabstrahlwinkel von ca. 150° wird durch diese Anordnung der Dampfverteilleitungen 36 a, 36 b nicht beeinträchtigt.The reflector front 22 is in the narrow sides of the small trapezoid corresponding areas 21 a , 21 b be plan, ie have not been provided with Fresnel mirrors 26 . The projecting into the reflector opening 18 steam distribution lines 36 a , 36 b are heated by the heat radiation, so that even under unfavorable steam conditions (large size of the heat radiator, never low ambient temperature etc.) in the steam distribution lines 36 a , 36 b none Condensation occurs and water vapor and no water escapes from the steam nozzles 38 a , 38 b . The large heat radiation angle of approximately 150 ° achieved in the heat radiator described here is not impaired by this arrangement of the steam distribution lines 36 a , 36 b .

Claims

1. Heat radiator, in particular for keeping food warm, with a housing ( 10 ) which carries a reflector ( 12 ) which surrounds a heat source ( 14 ), which is partially provided with a radiation shield ( 20 ), characterized in that the reflector (12) on its the heat source (14) facing the front side (22) in cross section on each side of its center plane (24) has at least two different radii of curvature (R 1, R 2) and its central plane (24) formed in mirror image symmetrical with respect to and consists of a plurality of adjacent, concave, spherical Fresnel mirrors ( 26 ) and that the heat source ( 14 ) has the radiation shield ( 20 ) on its side facing the reflector opening ( 18 ).

2. Radiant heater according to claim 1, characterized in that the reflector ( 12 ) at a distance from the housing ( 10 ) is angeord net, so that a closed cavity ( 28 ) is formed between the two, which has a water supply connection ( 30 ) and a steam outlet ( 32 a , 32 b ), the latter of which a connection ( 34 a , 34 b ) leads to steam nozzles ( 38 a , 38 b ) which are arranged adjacent to the reflector opening ( 18 ).

3. Radiant heater according to claim 2, characterized in that the steam nozzles ( 38 a , 38 b ) are outlet openings of at least one steam distribution line ( 36 a , 36 b ) which projects into the reflector gate opening ( 18 ) at the edge thereof.

4. Heat radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reflector ( 12 ) consists of hard nickel-plated copper sheet.

5. Heat radiator according to one of claims 2 to 4, characterized in that the water supply connection ( 30 ) above the reflector ( 12 ) is arranged and provided with a metering device ( 40 ) by means of which the water supply is so dros selectable that on the Back ( 42 ) of the reflector ( 12 ) a thin film of water can be generated.