CS265726B1 - Varná plotýnka - Google Patents

Abstract

Varná plotýnka sestává z meandrovitě uspořádaného topného vodiče umístěného nad základnu ze žáruvzdorného plechu a napojeného prostřednictvím žáruvzdorných přívodních svorníků na zdroj napětí. Topný vodič je nad základnou uložen v oválných otvorech ve dvojici keramických lišt. Pod základnou jsou uloženy tepelné izolace z alusilikátové rohože a pod nimi spodní ocelový základní plech, který je stejně jako tepelné izolace připevněn prostřednictvím stahovacích svorníků k základně. Kolem topného vodiče je nad základnou uložen stínící kroužek z 0,5 až 2 mm silného žáruvzdorného plechu. Za ním je dále na obvodu uložen na středících úhelnících límec z 0,5 gž Ϊ mm silného leštěného plechu, uvnitř něhož je uložena další tepelná izolace z alusilikátové vlny. Varná plotýnka je využitelná v domácnostech i v kuchyních pro hromadné závodní stravování a snadno vyrobitelné v podnicích elektrotechnického a strojírenského průmyslu, vyrábějících elektrické vařiče a plotýnky.

Description

(54) Varná plotýnka (57) Varná plotýnka sestává z meandrovitě uspořádaného topného vodiče umístěného nad základnu ze žáruvzdorného plechu a napojeného prostřednictvím žáruvzdorných přívodních svorníků na zdroj napětí. Topný vodič je nad základnou uložen v oválných otvorech ve dvojici keramických lišt. Pod základnou jsou uloženy tepelné izolace z alusilikátové rohože a pod nimi spodní ocelový základní plech, který je stejně jako tepelné izolace připevněn prostřednictvím stahovacích svorníků k základně.

Kolem topného vodiče je nad základnou uložen stínící kroužek z 0,5 až 2 mm silného žáruvzdorného plechu. Za ním je dále na obvodu uložen na středících úhelnících límec z 0,5 gž Ϊ mm silného leštěného plechu, uvnitř něhož je uložena další tepelná izolace z alusilikátové vlny. Varná plotýnka je využitelná v domácnostech i v kuchyních pro hromadné závodní stravování a snadno vyrobitelné v podnicích elektrotechnického a strojírenského průmyslu, vyrábějících elektrické vařiče a plotýnky.

(11) (Bl) (13) (51) Int Cl.⁴

II 1)5 II l/fill

OSfi.2

Vynález se týká varné plotýnky.

Dosavadní řešení varných plotýnek jsou v podstatě dvojího druhu a to bu3 trubkové, vinuté, s topným vodičem, uloženým uvnitř trubky a izolovaným kysličníkem hořečnatým MgO, nebo litinové deskové s topným vodičem vestavěným izolovaně do spodní části litinové desky, nim dluhy m.i i í zásadní n-výliodu v íoin, ž„ mohou mít relativně jen malou povrchovou teplotu, takže teplo se do varné nádoby Siří ve značné míře vedením a poměrně; málo sáláním. Záleží proto hodně na rovnosti a dosedání styčných ploch, což lze v praxi trvale jen těžko udržet.

U obou typů lze dosáhnout také relativně malý tepelný výkon na jednotku plochy, což způsobuje prodlužování doby ohřevu a tím i doby tepelných ztrát. Náběh plotýnek na teplotu je poměrně pomalý, což je provozně nepohodlné ve srovnání například s ohřevem plynovým hořákem. Toto je patrné zejména u plotýnek litinových, které mají vlivem své velké hmotnosti velkou tepelnou kapacitu. Tato tepelná kapacita snižuje podstatně praktickou provozní energetickou účinnost litinových plotýnek. Připočte-li se k nevýhodám běžně používaných litinových varných sporákových plotýnek ještě zmíněná nerovnost dosedacích ploch, způsobená časem i korozí povrchu plotýnek vlivem soli a tak podobně, je alarmující, že výsledné využití energie ve vztahu na energii prvotní, respektive primární, je menší než 15 i. Pro porovnání například elektrárna a rozvod má využití pod 30 % a plotýnka pod 50 %. Ze 100 kg uhlí spáleného v elektrárně se takto využije pro ohřev jen 5 až 15 kg, 85 až 95 kg se spálí zbytečně se všemi důsledky pro ekologii i ekonomii. U plotýnek trubkových, vinutých, není situace o mnoho lepší, protože stejně jako plotýnky litinové nemají prakticky žádnou tepelnou izolaci zespodu. Hospodyně a kuchaři mají obvykle poměrně malé znalosti o tom, jak by měli energií varných plotýnek využívat, což jen dále celkovou energetickou situaci varných elektrických plotýnek zhoršuje.

Ve snaze zlepšit energetickou účinnost varných plotýnek se ve světě začaly více než před deseti léty vyvíjet plotýnky sálavé a plotýnky indukční. U sálavých plotýnek se jedná v podstatě o dva typy, a to plotýnky se zářiči halogenovými a se zářiči zabudovanými ve sklokeramice. Oba typy těchto plotýnek nedosáhly masového rozšíření zejména pro poměrně nízkou životnost a robustnost zářičů halogenových a pro poměrně malý nárůst účinnosti u plotýnek se sklokeramikou. Zářič ve sklokeramice nemůže mít totiž velkou teplotu, například 1 000 °C, protože sklokeramika ji dlouhodobě nesnese.

Plotýnky indukční se neujaly zejména pro svoji složitost, poruchovost, nebezpečí rušení radiokomunikací, cenu a nutnost používat pouze nádob s poměrně silným rovným ocelovým dnem, neboř nelze použít nádob hliníkových, skleněných ani nerezových, které mají malou relativní magnetickou permeabilitu. ze všech těchto důvodů se tyto indukční, takzvané studené plotýnky, staly na trhu spíše jen atrakcí. Také účinnost se nedosahuje vyšší než u plotýnek odporových. Postupně ze všech trhů mizejí a firmy je přestávají vyrábět. Všechny jmenované typy plotýnek, tedy halogenové, se sklokeramikou i indukční, navíc vyžadují také vždy speciální výrobní technologie, což zvyšuje náklady na potřebné výrobní zařízení.

Uvedené nevýhody odstraňuje varná plotýnka, sestávající z meandrovítě uspořádaného topného vodiče, umístěného nad základnou ze žáruvzdorného plechu a napojeného prostřednictvím žáruvzdorných přírodních svorníků na zdroj napětí podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že topný vodič je nad základnou uložen v oválných otvorech ve dvojici keramických lišt a pod základnou jsou uloženy tepelné izolace z alusilíkátové rohože a pod nimi spodní ocelový základní plech, který je stejně jako tepelné izolace připevněn prostřednictvím stahovacích svorníků k základně, přičemž kolem topného vodiče je nad základnou uložen stínící kroužek z 0,5 až 2 mm silného žáruvzdorného plechu a za nim dále na obvodu je uložen na středících úhelnících límec z 0,5 až 2 mm silného leštěného plechu, uvnitř něhož je uložena další tepelná izolace z alusilíkátové vlny.

Do základny může být s výhodou uložen kolík tvořící čidlo koncového spínače pro zapnutí plotýnky v případě položení varné nádoby na topný vodič a vypnutí plotýnky v případě sejmutí nádoby. V tepelných izolacích můžou být uloženy žáruvzdorné přívodní svorníky, mezi nimiž a zdroj napětí může být uložen regulátor napětí pro regulaci napětí do maximální hodnoty 42 V.

Varná plotýnka podle vynálezu k přenosu tepla využívá maximálně sálání. Nezáleží prakticky l'1'Ί.ι n.i litviKiril i dna v.nnýili n.íilnb. pít lomln Ivizrnf jo I robil π I uvědomil, že rumby vyl volit dna nádob k vaření rovná vedly ke zvyšování tlouštky těchto den a tím k větší hmotnosti nádob a ko zvyšování ztrátově tepelné kapacity. Varná nádoba by tedy měla mít hmotnost minimální. Hmotnost varných nádob může být pro novou plotýnku podle vynálezu minimální.

Stačí jen, aby dno nádob bylo tmavé, s velkým součinitelem absorpce. Lesklé hliníkové nádoby by měly mít dno černěné, přičemž hliník navíc však podle nových hygienických výzkumů není pro varné; nádobí vhodný. U nádob skleněných absorpce tepelného záření probíhá ve značné míře přímo ve vařené tekutině, což je výhodné. Pokusy ukázaly, že běžné tmavší smatlované nádobí dobře dané sálavé plotýnce vyhovuje a vyhovuje i hygienicky.

Varná plotýnka podle vynálezu má navíc vysoký tepelný příkon na jednotku plochy, což zkracuje dobu ohřevu a tím i dobu tepelných ztrát, tedy ohřev probíhá stejně rychle, případně i rychleji než na vařiči plynovém. Toto je ovšem možno využít tam, kde nenastane připalování ohřívané látky, tedy například při vaření ve vodě, při ohřevu vody a tak podobně.

Je samozřejmé, že plotýnka má regulaci příkonu pro případy nutnosti ohřevu pomalejšího, pro udržování na teplotě a podobně.

Varná plotýnka podle vynálezu má také minimální tepelnou kapacitu. Její roztopení trvá jen asi 40 sekund, takže je velice provozně pružná. To umožňuje vestavění koncového spínače do plotýnky, který zapne ohřev automaticky při položení varné nádoby se vsázkou na plotýnku a odepne ohřev při jejím sejmutí s plotýnky. Tím se ušetří mnoho energie, zejména ve velkých kuchyních, kde často velké litinové varné plochy zůstávají zapnuty trvale, během celého varného procesu a teplota se reguluje jen odsunutím varné nádoby na kraj tak, jak se to dělalo na starých plotnách na dříví a uhlí. Díky dobrému tepelnému zaizolováni plotýnky směrem dolů a do stran se v ní akumulované teplo dlouhodobě udržuje, například asi 2 hodiny, takže při cyklování ohřevu během přípravy jídla, způsobeného například zmíněným koncovým spínačem, nevycházíme nikdy ze studeného stavu plotýnky. Plotýnka velmi rychle startuje pro další ohřev a akumulovaného tepla se ztrácí poměrně málo. Při regulaci plotýnka velmi rychle reaguje a mění teplotu.

Varná plotýnka podle vynálezu má vysokou teplotu sálajícího topného vodiče, například 1 000 °C až 1 100 °C, takže přenos tepla sáláním je mimořádně vysoký, například asi šestnáctkrát větší než u plotýnek běžných.

Varná plotýnka podle vynálezu má sálavý topný vodič robustní, provedený z chromniklového drátu průměru 2 mm, takže má mimořádně vysokou provozní životnost, asi 10 roků, při běžném denním používáni v domácnosti. Sálavý topný vodič lze ovšem snadno vyměnit, nebot může být dodáván jako náhradní díl.

Varná plotýnka podle vynálezu je po stránce možnosti úrazu elektrickým proudem bezpečná, protože je napájena maximálním napětím jen 42 V ze zvláštního bezpečnostního oddělovacího regulačního transformátoru s vysokou energetickou účinností až 96 í. Transformátor má normálně neomezenou životnost. Do plotýnky může přímo natéci i slaná voda, polévka, mléka a tak podobně a nic se nestane. Nateklé potraviny se vypaří a zuhelnatí a zbytky se odstraní čas od času bud vysavačem, nebo se vyfoukají a vymetou po snadném sejmutí vrchního obvodového límce plotýnky.

Varná plotýnka podle vynálezu, jak zmíněno výše, je napájena z oddělovacího bezpečnostního transformátoru s dokonale izolovaným sekundárním vinutím. Příkon plotýnky je možno hospodárně regulovat ve čtyřech stupních, například 100 %, 60 %, 37 % a 25 %, přičemž 100 % je 1 500 W. Jednotlivé stupně příkonu je možno na přání volit jiné než zde uvedeno.

Provoz varné plotýnky podle vynálezu neruší radiotelekomunikace jako například plotýnky indukční. Varná plotýnka podle vynálezu má vysokou energetickou účinnost. Včetně transformátoru bylo při pokusech na prvním, ještě na takto na obr. 1 a 2 zdokonaleném modelu dosažena účinnost 70 % při ohřevu ze studeného stavu a 83 % při ohřevu vycházejícího z teplého stavu. Měření účinnosti bylo prováděno při ohřevu vody v běžném hnědém smaltovaném hrnci s poklič1<·ιιι, :·. I,.|.|,,ly .'() o n.i I I γ η', Γ. fič i η (l( ι'οη'/’ ne lovná nn I II,'111, nehni iiinijrie i i zněn f proud transformátoru je malý. Oproti plotýnkám se sklokeramikou je u této plotýnky daleko lepší přenos tepla sáláním, nebot sklokeramika nesnáší trvale zde použité tak vysoké teploty a mléčnatí a zkrystalizuje. Oproti plotýnkám s halogenovými zářiči má tato plotýnka vyšší životnost a spolehlivost. Oproti plotýnkám indukčním je nesrovnatelně jednodušší, spolehlivější a univerzálnější.

Dosažené parametry na fuknčním modelu plotýnky s transformátorem dávají předpoklady, aby podle mezinárodních norem plotýnka byla zařazena do 1 stupně jakosti. Její řešení je jednoduché, provozně spolehlivé, lehce sériově vyrábitelné. Je možno ji montovat do běžných sporáků jako jednu rychlou a vysoce účinnou plotýnku pro nejčastější denní používání zejména vaření kávy, čaje, ohřívání mléka, polévek a tak dále, vedle ostatních plotýnek klasických, nebo dvěma těmito plotýnkami nahradit jednu varnou litinovou desku na vařidle, které se vyrábí pro závodní kuchyně. Hmotnost transformátoru se v celkové hmotnosti sporáku nebo vařidla příliš neprojeví. Cena transformátoru se uhradí úsporami elektrické energie brzy, zejména při denním delším používání, protože oproti klasickým plotýnkám provozní úspory jsou 10 až 30 % energie, což při hromadném nasazení má velký význam.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popise příkladu jeho provedení podle přiložených výkresů, kde obr. 1 znázorňuje schematicky půdorys a obr. 2 nárys varné plotýnky podle vynálezu.

Varná plotýnka podle vynálezu sestává z meandrovitě uspořádaného topného vodiče 1_, umístěného nad základnu 2, jež ίθ vyrobena ze žáruvzdorného plechu. Topný vodič 2 je napojen prostřednictvím žáruvzdorných přívodních svorníků 10 , na obrázcích nezakreslený, zdroj napětí. Je nutné, aby mezi žáruvzdorné přívodní svorníky 10 a zdroj napětí byl zapojen regulátor napětí pro regulaci napětí do maximální hodnoty 42 V. Topný vodič 2 je nad základnou _3 uložen v oválných otvorech 16 ve dvojici keramických lišt 2 a 14. Pod základnou 2 jsou uloženy tepelné izolace 2 a 9_ z alusilikátové rohože a pod nimi spodní ocelový základní plech 12, který je stejně jako tepelné izolace 5 a 9 připevněn prostřednictvím stahovacích svorníků 11 k základně 3. V obou tepelných izolacích 5 a 9 jsou uloženy žáruvzdorné přívodní svorníky 10, přičemž v prvni tepelné izolací 5, tedy té bližší k základně 2 je kolem žáruvzdorných přívodních svorníků 10 uložena ještě keramická Izolační trubička 4. Kolem topného vodiče 1 je nad základnou 2 uložen stínící kroužek 6 ze 0,5 až 2 mm silného žáruvzdorného plechu a za ním dále je na obvodu základny 2 položen volně na středících úhelnících 22 límec 7 z 0,5 až 2 mm silného leštěného plechu, uvnitř něhož je uložena další tepelná izolace 2 z alusilikátové vlny. Do základny 3 je uložen kolík 15 tvořící čidlo na obrázcích neznázorněného koncového spínače pro zapnutí plotýnky v případě položení varné nádoby na topný vodič 2 ^a vypnutí plotýnky v případě sejmutí nádoby.

Na límec 7_ varné plotýnky podle vynálezu se položí varná nádoba. Jedná-li se o výhodné uspořádání s kolíkem 15 ve funkci čidla koncového spínače, pak varná nádoba zatlačí kolík 15 _a vlivem stlačení tohoto kolíku 15 dojde koncovým spínačem k zapnuti elektrické části varné plotýnky a k průchodu elektrického proudu od zdroje napětí přes regulátor napětí, který toto napětí sníží pod maximální hodnotu 42 V, dáíe přes žáruvzdorný svorník 22 do topného vodiče 2· ^v obecném případě bez tohoto kolíku 15 a následného zařízeni se zapnutí provede spínačem. Topný vodič 2 sálá teplo jednak přímo nad sebe, to znamená na varnou nádobu a také na základnu 3 a stínící kroužek 6, který slouží jako tepelná clona pro odraz záření, aby nepronikalo na límec. Sálavý tok od topného vodiče 2 tedy proudí jednak na varnou nádobu, jednak na základnu 3, do níž se opět odráží také na varnou nádobu a po určité době se základna 2 ohřeje, protože jsou pod ní tepelné izolace 5. ^a 2' sálá rovněž na varnou nádobu. Keramická lišty 2 a 14 slouží k mechanickému drženi a distancování topného vodiče

1. Čištění varné plotýnky podle vynálezu lze provést tak, že se sejme límec 7_ a stínící kroužek 6 a na základně 2 zůstane jen vlastní topný vodič 1, pod nímž se prostor čas od času lehce vyčistí. Okrajově lze poznamenat, že usazené zuhelnatělé nečistoty pod topným vodičem 1 funkce, elektricky ani tepelně nevadí. Keramické lišty 2 a 14 jsou lehce pouhým n.-i .'i mtii I lni výměn i(,Ί né a iiiíižcii hýl dodávány jako náhradní díly. Vypnutí chodu se provede bud pilino spínačem nebo pouhým odnesením varné nádoby z Jímce 7, čímž dojde k vysunutí kolíku 15, kteréžto vysunutí způsobí vypnutí spínače a zastavení průchodu elektrického proudu do topného vodiče 1_ varné plotýnky podle vynálezu.

Varná plotýnka podle vynálezu je využitelná v domácnostech i v kuchyních pro hromadné závodní stravování a snadno vyrobitelná v podnicích elektrotechnického a strojírenského průmyslu vyrábějících elektrické vařiče a plotýnky.

PŘEDMĚT VYNALEZU

Claims (3)

1. Varná plotýnka, sestávající z meandrovitě uspořádaného topného vodiče, umístěného nad základnu ze žáruvzdorného plechu a napojeného prostřednictvím žáruvzdorných přívodních svorníků na zdroj napětí, vyznačující se tím, že topný vodič (1) je nad základnou (3) uložen v oválných otvorech (16) ve dvojici keramických lišt (2, 14) a pod základnou (3) jsou uloženy tepelné izolace (5, 9) z alusilikátové rohože a pod nimi spodní ocelový základní plech (12), který je stejně jako tepelné izolace (5, 9) připevněn prostřednictvím stahovacích svorníků (11) k základně (3), přičemž kolem topného vodiče (1) je nad základnou (3) uložen stínící kroužek (6) z 0,5 až 2 mm silného žáruvzdorného plechu a za ním dále na obvodu je uložen na středících úhelnících (13) límec (7) z 0,5 až 2 mm silného leštěného plechu, uvnitř něhož je uložena další tepelná izolace (8) z alusilikátové vlny.

2. Varná plotýnka podle bodu 1, vyznačující se tím, že do základny (3) je uložen kolík (15) tvořící čidlo koncového snímače pro zapnutí plotýnky v případě položení varné nádoby na topný vodič (1) a vypnuti plotýnky v případě sejmutí nádoby.

3. Varná plotýnka podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že v tepelných izolacích (5, 9) jsou uloženy žáruvzdorné přívodní svorníky (10), mezi nimiž a zdrojem napět! je uložen regulátor napětí pro regulací napětí do maximální hodnoty 42 V.

2 výkresy