CH686607A5 - Adiabatische Kochvorrichtung fur hohe Temperaturen. - Google Patents

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CH686607A5 CH03764/93A CH376493A CH686607A5 CH 686607 A5 CH686607 A5 CH 686607A5 CH 03764/93 A CH03764/93 A CH 03764/93A CH 376493 A CH376493 A CH 376493A CH 686607 A5 CH686607 A5 CH 686607A5
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Chao-Yi Chen
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Chao-Ming Chen
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Chen Chao Yi
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Chen Chao Ming
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Description

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CH 686 607 A5
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine adiabatische Kochvorrichtung für hohe Temperaturen.
Üblicherweise werden Kochtöpfe mit ihrem Kochgut im Backofen oder auf einer Herdplatte solange erhitzt, bis das Kochgut gar ist. Ebenfalls sind Kocher mit eingebauter Heizung üblich, wobei sich die Heizanordnung zwischen einem herausnehmbaren Innentopf aus thermisch leitendem Material und einem Aussentopf aus wärmehemmendem Material befindet. Aber auch hier ist das Kochgut einer ständigen Wärmezufuhr ausgesetzt, was ein hohes Energiepotential erfordert, woran auch Temperatur-und Zeitgeber nicht viel zu ändern vermögen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung einer adiabatischen Kochvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad.
Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch einen thermisch isolierten Aussentopf mit einem herausnehmbaren, vom Aussentopf distanzierten Innentopf sowie einen Verschlussdeckel für den Aussentopf und einen Verschlussdeckel für den Innentopf, wobei sich der Innentopf im Aussentopf über einen nach aussen abragenden Flansch am Innentopf an einer Schulter des Aussentopfes abgestützt und wobei ferner der Aussentopf einen äusseren Mantel aus isolierendem Material und einen inneren Mantel aus formbeständigem Material umfasst, zwischen welchen sich ein wärmeundurchlässiges Material mit einer Dicke von 10 bis 40 mm befindet mit einer Wärmespeicherfähigkeit derart, dass das Kochgut im Innentopf nach seiner Erhitzung auf 100°C und Einsetzung des Innentopfes in den Aussentopf nach einer Stunde Verweilzeit noch eine Temperatur von ca. 93°C aufweist.
Damit wird es möglich, zunächst das Kochgut im Innenbehälter etwa auf einer üblichen Kochplatte zu erhitzen, worauf dann das Kochgut im Innenbehälter nach dessen Einsetzen im Aussenbehälter und dessen Verschliessung mittels latenter Eigenhitze und ohne weitere Energiezufuhr adiabatisch weiterkocht.
Bevorzugt weist das wärmeundurchlässige Material eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,15 W/mK und eine Dicke von 15 bis 35 mm auf. Alternativ kann das wärmeundurchlässige Material auch eine Dicke von 20 bis 30 mm aufweisen. Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schaubildartiger Darstellung eine erfin-dungsgemässe adiabatische Kochvorrichtung;
Fig. 2 eine Explosiv-Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäss Fig. 1 ;
Fig. 4 einen Ausschnitt der Anordnung gemäss Fig. 3 in grösserem Massstab;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsvariante einer adiabatischen Koch-Vorrichtung; und
Fig. 6 ein Temperatur-Zeit-Diagramm.
Die adiabatische Kochvorrichtung nach den
Fig. 1 bis 4 umfasst einen thermisch isolierten Aussentopf 1 mit einem herausnehmbaren Innentopf 13 sowie einen Verschlussdeckel 20 für den Aussentopf 1 und einen Verschlussdeckel 17 für den Innentopf 13.
Der Aussentopf 1 umfasst einen äusseren Mantel 2, einen inneren Mantel 3, ein wärmeundurchlässiges Material 5 zwischen Aussen- und Innenmantel sowie einen, am oberen Rand von Aussen- und Innenmantel abgestützten Ringrahmen 4.
Der äussere Mantel 2 besteht aus einem formhaltenden Harz, wie Acrylonitril-Butadien-Styren, Polypropylen o.dgl. und ist als Topf mit einem Boden ausgeformt. Der innere Mantel 3 besteht aus einem metallischen Material, wie korrosionsbeständiger Stahl oder aus einem vorbeschriebenen formhaltenden Harz und weist eine ähnliche Form auf wie der Aussenmantel 2. Der Innenmantel 3 bildet zudem mit einem oberen Flansch eine Schulter 9 für einen oberen inneren Teil des Aussentopfes 1. Ferner ist der Abstand zwischen Innenmantel 3 und Aussenmantel 2 ca. 10-40 mm, vorzugsweise 15-35 mm resp. noch weiter bevorzugt 20-30 mm, zur Aufnahme des wärmeundurchlässigen Materials 5 mit einer Temperaturleitfähigkeit (K) geringer als 0,15 W/mK, vorzugsweise geringer als 0,10 W/mK resp. noch weiter bevorzugt geringer als 0,05 W/mK, beispielsweise Polyurethan-Schaum oder Glasfaser.
Der äussere Verschlussdeckel 20 wirkt wärmeisolierend und verschliesst den äusseren Topf 1 luftdicht. Der Innentopf 13 ist aus dem Aussentopf 1 herausnehmbar und dient der Aufnahme von Kochgut (Lebensmittel), wie in Wasser aufzukochende Graupen, wobei der innere Verschlussdek-kel 17 die Öffnung des Innentopfes 13 verschliesst. Weiter umfasst der äussere Verschlussdeckel 20 einen oberen Deckelteil 23 aus formbeständigem Harz und eine untere Deckelplatte 24, welche mit einem Abstand von mindestens 20-35 mm vom oberen Deckelteil an diesem über einen Bodenteil montiert und der so gebildete Raum mit Polyurethan-Schaum 25 gefüllt ist. Weiter ist der Innentopf 13 im Aussentopf 1 über einen nach aussen abragenden Flansch 14 am Innentopf an der vorgenannten Schulter 9 des Aussentopfes abgestützt. Somit sind die Aussenwandung des Innentopfes 13 und die Innenwand des Innenmantels 3 des Aussentopfes 1 sowie die untere Deckelplatte 24 des Aussendeckels 20 und der Innendeckel 17 in getrennter Lage gehalten.
Wie insbesondere Fig. 4 mehr im Einzelnen zeigt, ist umfänglich die untere Deckelplatte 24 des äusseren Verschlussdeckels 20 mit einem elastischen, wärmeisolierenden und wärmebeständigen Material 27, wie Silicon-Gummi mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, versehen. Dadurch wird die Wärmeübertragung von der unteren Deckelplatte 24 auf den oberen Deckelteil 23 auf ein Minimum reduziert und der luftdichte Abschluss zwischen der unteren Deckelplatte 24 und dem Aussentopf 1 gewährleistet.
Durch den extrem niedrigen Wärmeverlust vom Innentopf 13 zum isolierten Aussentopf 1 und das hohe Isolationsvermögen des Aussentopfes 1 selbst, lässt sich die Kochvorichtung zum Kochen von ge5
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dünstetem Reis, Haferschleim, Fleischgerichte, Bohnen, verschiedene Gemüse u. dgl. bei sparsamstem Energieverbrauch während des Kochprozesses verwenden. Dies wird möglich, indem die Speise im Innentopf 13 nur kurz gesiedet und dann der Innentopf in den Aussentopf 1 eingesetzt und dieser mittels Aussendeckel 20 verschlossen wird, um die Speise in geeignetem Kochzustand zu halten.
Wie bereits erwähnt, hat der innere Mantel 3 des Aussentopfes 1 einen geringeren Durchmesser als der äussere Mantel 2 für einen Ringabstand zwischen diesen von mindestens 20 bis 30 mm. Der Innenmantel 3 und Aussenmantel 2 im oberen Randbereich verbindende Ringrahmen 4 besteht aus einem synthetischen Harz und umfasst einen Bügelteil 6 sowie einen inneren Flansch 7 und einen äusseren Flansch 8. Hierbei ist der Innenflansch 7 auf der Schulter 9 des Innenmantels des Aussentopfes 1 mittels Schrauben 10 befestigt und dient der Abstützung des Innentopfes 13. Vom Aus-senflansch 8 des Ringrahmens 4 ragen weiter Handgriffe 11 ab, wobei der Aussenflansch 8 an seiner Unterseite mittels Schrauben 12 am Aussenmantel 2 des Aussentopfes 1 befestigt ist. Im vom Aussenmantel 2 und Innenmantel 3 begrenzten Raum ist das wärmeundurchlässige Material 5, wie Polyurethan-Schaum oder Glasfaser mit einer Temperaturleitfähigkeit (K) von etwa 0,05 W/mK, injiziert, um nach dem Ausschäumen den Raum völlig auszufüllen, wobei eine Dicke von mindestens 10 mm bereits eine ausreichende thermische Isolation darstellt. Für ein günstiges Kosten-Leistungsverhältnis hat sich allerdings eine Dicke der Aus-schäumung von unter 35 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm ergeben.
Der zylinderförmige Innentopf 13 stützt sich mit seinem Ringflansch 14 auf der Ringschulter der Innenwandung 3 des Aussentopfes 1 ab, wobei Innentopf und Aussentopf voneinander getrennt bleiben. Henkel 16, welche beweglich mit Scharnieren 15 am Ringflansch 14 befestigt sind, gestatten ein leichtes Herausnehmen des Innentopfes aus dem Aussentopf. Bei Nichtgebrauch liegen die Henkel auf dem Ringflansch 14 auf.
Der aus hitzebeständigem Glas oder rostfreiem Stahl bestehende Innendeckel 17 weist in seinem Zentrum eine Vertiefung 18 auf mit einem griffbildenden Steg 19.
Wie ferner bereits erläutert, umfasst der äussere Verschlussdeckel 20 einen oberen Deckelteil 23 aus formbeständigem Harz und eine untere Deckelplatte 24, welche mit Abstand vom oberen Deckelteil an diesem über einen Bodenteil montiert und der so gebildete Raum mit Polyurethan-Schaum 25 gefüllt ist. Am oberen Deckelteil ist zentrisch eine Erhebung 21 ausgebildet mit einem sich darüber mit genügendem Abstand erstreckenden Handgriff 22.
Wie ferner erwähnt, ist umfänglich die untere Deckelplatte 24 des äusseren Verschlussdeckels 20 mit einem elastischen, wärmeisolierenden und wärmebeständigen Material 27, wie Silicon-Gummi mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, versehen. Hierbei umgreift der Isolationsring 27 U-förmig den äusseren Rand der Deckelplatte 24, wobei Isolationsring 27
und Deckelplatte 24 mit dem oberen Deckelteil 23 mittels Schrauben 28 verbunden sind, derart, dass eine Wärmeübertragung zwischen den beiden Dek-kelteilen vermieden wird.
Um zusätzlich einen Wärmeübergang zwischen Innentopf 13 und Innenmantel 3 des Aussentopfes 1 über den Flansch 14 zu verhindern, ist gemäss der Ausführungsvariante nach Fig. 5 ein Isolationsring 29 an der Innenschulter 9 des Innenmantels 3 angeordnet. Dieser Isolationsring besteht aus einem Material mit hohem Wärmewiderstand, wie Chloro-pren-Gummi, Bakelit, Phenol-Gummi u.dgl. Die Verwendung eines solchen Isolationsringes 29 verbessert zudem die Wärmeisolation zwischen Innentopf 13 oder Innendeckel 17 und Aussentopf 1.
Im folgenden sind einige Kochbeispiele mittels vorbeschriebener Kochvorrichtung erläutert.
Für eine Haferschleimsuppe werden 200 g Hafer und 1,5 It Wasser im Innentopf schnell erhitzt, sodass bei einer Raumtemperatur von 23°C in ca. 9 Min. Siedehitze erreicht ist, was noch etwa 20 bis 30 Sek. aufrechterhalten wird. Danach wird der Innendeckel aufgesetzt und der Innentopf in den Aussentopf eingesetzt und das Ganze mit dem Aussendeckel verschlossen. Der Hafer quillt nun innert 30 Min. auf und ist essbar (wobei die Menge für 4 bis 6 Personen ausreicht).
Wie die Kurve A in Fig. 6 zeigt, fällt dabei die Temperatur des Kochgutes am Ende des Kochvorganges lediglich auf ca. 96°C ab.
Die Haferschleimsuppe wird dann dicker, je länger diese stehen bleibt.
Gekochter Reis wird in ähnlicher Weise zubereitet, ausser, dass hier 200 gr Reis mit 3,5 dl Wasser gekocht werden.
Fleisch- und Gemüse-Suppen müssen nach herkömmlicher Methode zwischen 90 und 120 Min. leicht sieden. Bei Verwendung der erfindungsge-mässen adiabatischen Kochvorrichtung wird das entsprechende Kochgut im Innentopf innert 10 Min. zum Kochen gebracht und für weitere 15 Min. kochend gehalten, worauf der Innentopf verschlossen und in den Aussentopf eingesetzt und dieser verschlossen wird. Fleisch und Gemüse sind dann innert 60 Min. gar.
Gemäss Kurve B in Fig. 6 fällt dabei die Temperatur des Kochgutes am Ende des Kochvorganges lediglich auf ca. 94°C ab.
Für eine Suppe mit roten Bohnen werden 300 g Reis und 1,5 It Wasser im Innentopf schnell erhitzt, sodass in ca. 9 Min. Siedehitze erreicht ist, was noch etwa 15 Min. aufrechterhalten wird. Danach wird der Innendeckel aufgesetzt und der Innentopf in den Aussentopf eingesetzt und das Ganze mit dem Aussendeckel verschlossen. Die roten Bohnen garen nun innert 60 Min.
Gemäss Kurve C in Fig. 6 fällt dabei die Temperatur des Kochgutes am Ende des Kochvorganges lediglich auf ca. 90°C ab.
Vergleichsweise herkömmlicher Kochmethoden kann das Kochgut auch noch viele Stunden im System verweilen ohne wesentlich abzukühlen, sodass etwa am Abend bereits die Zubereitung für den nächsten Morgen oder Mittag erfolgen kann ohne nochmaliges Aufwärmen.
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Adiabatische Kochvorrichtung für hohe Temperaturen, gekennzeichnet durch einen thermisch isolierten Aussentopf (1) mit einem herausnehmbaren, vom Aussentopf distanzierten Innentopf (13) sowie einen Verschlussdeckel (20) für den Aussentopf (1) und einen Verschlussdeckel (17) für den Innentopf
(13), wobei sich der Innentopf (13) im Aussentopf (1) über einen nach aussen abragenden Flansch
(14) am Innentopf an einer Schulter (9) des Aussentopfes abgestützt und wobei ferner der Aussentopf (1) einen äusseren Mantel (2) aus isolierendem Material und einen inneren Mantel (3) aus formbeständigem Material umfasst, zwischen welchen sich ein wärmeundurchlässiges Material (5) mit einer Dicke von 10 bis 40 mm befindet mit einer Wärmespeicherfähigkeit derart, dass das Kochgut im Innentopf nach seiner Erhitzung auf 100°C und Einsetzung des Innentopfes in den Aussentopf nach einer Stunde Verweilzeit noch eine Temperatur von ca. 93°C aufweist.
2. Kochvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,15 W/mK aufweist.
3. Kochvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Dicke von 15 bis 35 mm aufweist.
4. Kochvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Dicke von 20 bis 30 mm aufweist.
5. Koch Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,10 W/mK aufweist.
6. Kochvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,05 W/mK aufweist.
7. Adiabatische Koch Vorrichtung für hohe Temperaturen, gekennzeichnet durch einen thermisch isolierten Aussentopf (1) mit einem herausnehmbaren, vom Aussentopf distanzierten Innentopf (13) sowie einen Verschlussdeckel (20) für den Aussentopf (1) und einen Verschlussdeckel (17) für den Innentopf
(13), wobei sich der Innentopf (13) im Aussentopf (1) über einen nach aussen abragenden Flansch
(14) am Innentopf an einer Schulter (9) des Aussentopfes abgestützt und wobei ferner der Aussentopf (1) einen äusseren Mantel (2) aus isolierendem Material und einen inneren Mantel (3) aus formbeständigem Material umfasst, zwischen welchen sich ein wärmeundurchlässiges Material (5) befindet mit einer Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,15 W/mK derart, dass das Kochgut im Innentopf nach seiner Erhitzung auf 100"C und Einsetzung des Innentopfes in den Aussentopf nach einer Stunde Verweilzeit noch eine Temperatur von ca. 93°C aufweist.
8. Kochvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,10 W/mK aufweist.
9. Kochvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeundurchlässige Material (5) eine Temperaturleitfähigkeit (k) von weniger als 0,05 W/mK aufweist.
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