CH718660A2 - Induktionskochgeschirr. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Induktionskochgeschirr mit einem Innenrumpf (1) und einem Aussenrumpf (2), die mit einem Abstand ineinander angeordnet sind und einen flachen Bodenbereich und einen Wandbereich aufweisen, wobei die beiden Rümpfe vakuumdicht miteinander verbunden sind und zwischen ihnen ein Vakuum besteht. Im Innenrumpf (1) befindet sich eine ferritische Bodenplatte (4)und die Böden des Innenrumpfes (1) und des Aussenrumpfes (2) berühren sich nur punktweise.

Description

Einleitung

[0001] Die vorgestellte Erfindung stellt ein Induktions-Kochgeschirr, welches nicht nur das Aufbereiten von Nahrungsmitteln ermöglicht, sondern gleichzeitig als ein wertvolles Warmhaltegefäss dient. Solche kompakte und höchstenergieeffiziente Lösung-Kochgeschirr mit einer Warmhaltefunktion als eine fest Einheit- hat sich bis dato auf dem Markt nicht durchgesetzt.

[0002] Es ist eine belegte Tatsache bekannt, dass das induktive Kochen im Vormarsch ist und nicht mehr aufzuhalten. Die Zeiten von thermisch trägen Massenkochplatten einerseits und den unerwünscht hohen Temperaturen eines Strahlung-Kochfeldes andererseits, sind definitiv vorbei. Ja auch dann, wenn diese energetisch nicht einmal 10% schlechter sind als ein Induktionskochfeld. Das ist auch ein Grund dafür, dass die Kochfelder keine Energie-Label erhalten konnten. Die Hausgeräte-Hersteller sind dabei eine Regelung für die Kochprozesse zu entwickeln. Diese Bemühung ist zu begrüssen, allerdings sind dafür noch einige unüberbrückbare Hindernisse zu bewältigen. Auch wenn es ihnen gelingt die Regelung zu entwickeln, kann man eine bedeutende Reduktion des Energieverbrauchs beim Kochen nur noch in Verbindung mit geeigneten Kochgeschirren erreichen, s. EP 3 463 001 B1. Eine weitere Senkung des Energieverbrauchs beim Kochen, die nicht nur sinnvoll ist, sondern auch leicht realisierbar ist, zeigt diese Erfindung.

Stand der Technik

[0003] Bekannt sind Kochgeschirre aus verschiedensten Materialien. Die häufigsten Kochgeschirre sind solche aus verschiedenen metallischen Materialien, allen voran aus Edelstahl, emailliertem Stahl und einer Kombination zwischen Edelstahl und Kupfer. Kochgeschirre aus Glas und anderen keramischen Materialien sind zwar bekannt, ihr Einsatz im Kochbereich allerdings ist ziemlich eingeschränkt. Alle, bis dato bekannten Kochgeschirre, welche den Markt beherrschen, sind einwandig. Seit mehr als 45 Jahren ist ein doppelwandiges Kochgeschirr bekannt (FR-A1- 2 361 850). Die Lösung hat sich aus verschiedenen Gründen aber nicht durchsetzen können. Eine Reihe Lösungen sind bekannt, konnten sich entweder nicht realisieren lassen, oder der Markt konnte sie nicht akzeptiert. Dazu gehören folgende Patente: EP-A1- 0 922 424, DE-A1- 2 453 169, US-A1- 2009 065 500 und US-A1- 2015 153 049. Eine, bis dato offensichtlich einzige Lösung, welche durch die doppelwandige Ausführung realisiert werden konnte und bei der erwartet wird, dass sie der Markt massenweise akzeptiert, gibt das zuerst erwähntes Patent, wieder. Von der vorgestellten Lösung wird in etwa das Gleiche erwartet. Einschlägige Kochgeschirrnormen lassen zu, dass auch nicht-metallischen Kochgeschirre verwendet werden dürfen, s. EN 12983-2 und EN 12983-3.

[0004] Warmhalten vor Fertiggerichten ist ein alltägliches Bedürfnis in einer normalen Küchenbetrieb. Das Ziel ist es die Temperatur des Kochgutes nicht allzu schnell zu verlieren und somit nicht zuletzt die Qualität des Essgutes zu vermindern. Schliesslich will man die wertvollen Vitamine, sensorische Wertigkeit usw. nicht missen wollen. Dank einer hervorragenden thermischen Isolation des vorgestellten (Details folgen in weiterem Textverlauf) Kochgeschirr, erfährt dieser die Funktion eines Warmhalte-Behälters. Eine zusätzliche Vorbereitung, um das Kochgeschirr in einen Warmhaltebehälter „umzufunktionieren“ ist nicht erforderlich, siehe „Hotpan“ von Kuhn Rikon. Nach einer, von Stiftung Warentest vorgeschlagenen Methode getestet, dauert es mehreren Stunden, bis das Kochgutes die vorgegebene Temperatur von 60°C erreicht wird. Damit rechtfertigt es sich durchaus, das neue Kochgeschirr als ein Warmhaltebehälter zu bezeichnet.

Beschreibung

[0005] Die vorgestellte Erfindung stellt eine Erweiterung der Erfindung bekannt durch das Patent EP 3 463 001 B1 dar. Der Unterschied zu genannter Lösung liegt in der Tatsache, dass das vorgestellte Kochgeschirr in der Praxis nur für das Induktionskochen geeignet ist. Grundsätzlich aber, eignet sich die Konstruktion, bei der Wahl geeigneter Materialien, auch für alle anderen elektrischen und nichtelektrisch geheizten Kochsysteme. Ob diese dann noch sinnvoll und bezahlbar sind, ist eine ganz andere Frage.

[0006] Fig. 1 gibt das Induktionskochgeschirr schematisch wieder.

[0007] Die Lösung geht auf das „Topf-In-Topf“- Konstruktionsprinzip zurück. Im Unterschied zu EP 3 463 001 B1, ist ein vollflächiger Kontakt aller Beteiligten im Bodenbereich, nicht gegeben. Damit steht fest, dass die Wärmeübertragung durch die beiden Böden nicht durch die Wärmeleitung erfolgt. Der Boden des Innenrumpfes (1) berührt weniger als 1% des Bodens des Aussenrumpfes (2). Im Raum, zwischen Innenrumpf (1) und Aussenrumpf (2), befindet sich das Vakuum (3). Mit Ausnahme weniger Distanzhalter (6), welche sich nur im Bodenbereich befinden, weisen die beiden Töpfe keine nennenswert hohe Kontaktflächen auf. Die wenigen Distanzhalter (6) dienen dazu, um die gegenseitig orientierte Druckkräfte zu neutralisieren (Actio gleich Re-Actio). Sie stellen also sicher, dass die Böden beider Rümpfe sich nicht vollflächig berühren können. Solche Distanzhalter (6) können, z. B. entweder die Erhebungen in den Böden beider Rümpfe sein, oder als separate Distanzhalter verwendet werden. Ohne solchen Distanzhaltern (6) müssten die Böden beider Rümpfe etwas dicker werden, um die mechanische Druckkräfte aufnehmen und damit ihre Zerstörung zu vermeiden. Nicht zu vergessen ist, dass die Druckkräfte mehrere kN betragen können. Ungeachtet davon, ob die Distanzhalter (6) als ein Bestandteil des Bodens des Innenrumpfes (1), oder des Bodens des Aussenrumpfes (2) sind, oder sie durch den Einsatz eines separaten Distanzhalters gestaltet werden, erfüllen sie zwei sehr wichtige Funktionen. Einerseits, verhindern sie einen vollflächigen Kontakt der Böden beider Rümpfe, wodurch höhere Energieeffizienz möglich wird. Andererseits, neutralisieren Sie also die gegenseitig wirkende Druckkräfte und sorgen damit für die mechanische Stabilität des Kochgeschirrs.

[0008] Der äusserst geringe Wärmeverlust des Innenrumpfes (1) infolge der Berührung mit dem Boden des Aussenrumpfes (2) ist kaum von Bedeutung. Dies insbesondere Dank einer geringen Kontaktfläche von wenigen Quadratzentimeter und einer geringer Wärmeleitung des Materials aus dem die Distanzhalter (6) bestehen. Vorzugsweise liegt die Wärmeleizahl solcher Materialien um 1-2 W/mK.

[0009] Damit ähnelt die Konstruktion einer Thermoflasche ziemlich. Man könnte fast sagen, dass der Innenrumpf (1) in dem Aussentopf (2) wortwörtlich hängt, da die einzige grössere Verbindung beider Töpfe miteinander, am ihren Giessrändern vorliegt. Dies ist eine wichtige Erkenntnis im Bezug auf die Energieeffizienz des Kochgeschirrs.

[0010] In der Regel ist der Innenrumpf (1) ein rotationssymmetrischer, vorzugsweise kreisförmig gestaltetes Teil des erfindungsgemässen Kochgeschirrs. Eine andere Form ausser die ringförmige hat sich bis heute nicht durchsetzen können. Es liegt in der Natur des Kochens, dass keine andere Form, als die eines Kreises, für den Innenrumpf (1), auch künftig nicht in Frage kommen wird. Ganz anders sieht es beim Aussenrumpf (2). Dies kann sowohl kreisförmig, als auch mehrkantig sein, vorzugsweise mehr als achtkantig und rotationssymmetrisch Dabei muss die Mehrkanten-Ausführung nicht einmal eine rotationssymmetrische sein. Und nicht zuletzt entscheidet darüber der Designer.

[0011] Ein weiterer Unterschied zu der bereits erwähnten Lösung (EP 3 463 001 B1) liegt darin, dass die induktive Wärme an unterschiedlichen Ort generiert wird. So z. B. entsteht die Wärme in der EP 3 463 001 B1 entweder in dem Boden des Aussentopfes oder in der Bodenscheibe, die sich zwischen Böden beider Töpfe befindet, entsteht. In der vorgestellten Erfindung entsteht die induktive Wärme in der Bodenscheibe (4), die dann innenseitig, am Boden des Innenrumpfes (1) positioniert wird, oder im ferritischen Boden des Innenrumpfes (1), sollte das erfindungsgemässe Kochgeschirr aus einen metallischen Innenrumpf (1) bestehen. Entscheidend ist die Tatsache, dass die wärmeerzeugende Fläche im direkten Kontakt mit der zu erwärmenden Flüssigkeit steht und weitgehend nur diese erwärmt.

[0012] Im Unterschied zu den marktgängigen, einwandigen induktionstauglichen Kochgeschirren, bei denen die Wärme im untersten Bereich des Kochgeschirres (ferritische Kapsel oder Topfboden bei Multiply Kochgeschirren) entsteht, generiert das erfindungsgemässe Kochgeschirr die Wärme nicht im Boden, sondern also in seinem Inneren, zum Beispiel in einer separaten ferritischen Bodenscheibe (4). Diese wird dann innenseitig auf den Boden des Innenrumpfes (1) positioniert und mit diesem durch einen ge-eigneten Kleber (5), vorzugsweise einem lebensmittelkompatiblen Kleber aus Silikonkautschuk, verbunden. Da solche Kleber (5) sehr geringe Wärmeleitzahl besitzen, fliesst der in ferritischen Bodenscheibe (4) induktiv generierter Wärmestrom, nahezu vollumfänglich in Richtung zu Wärmesenke, sprich Koch-gut (Wasser, Milch, Öl usw.).

[0013] Die Version mit einem metallischen Innenrumpf (1), vorzugsweise aus einem ferritischen Metall, ist eine weitere Variante bei der das Problem der Giessrandverbindung gelöst werden muss. Es sind Glas-Metall-Verbindungen bekannt, aber mit grösster Vorsicht zu behandeln sind. Hier ist die Wahl von Material für den Innentopf (1) begrenzt, da die Ausdehnungskoeffizienten relativ gering sein müssen um eine zuverlässige, vakuumdichte Verbindung mit dem Material des Aussenrumpfes (2) gewährleisten zu können. Ein Vorteil der mit einer solchen Lösung erzielt erziel werden kann, ist die grössere Fläche der Wärmesenke. Mit anderen Worten man kann induktive Wärme nicht nur im Boden des Innenrumpfes (1), sondern auch in seinen senkrecht gerichteten Mantel generieren. Diese Eigenschaft kommt insbesondere einem sog. Vollflächen Induktionskochfeld zu Gute.

[0014] Es wird sich zeigen, welchen Version die Kochgeschirr-Hersteller bevorzugen werden, die mit einer ferritischen Bodenscheibe (4) oder die mit dem ferritischen Innenrumpf (1).

[0015] Bei der Version mit einer Bodenscheibe (4) im Innenrumpf (1), ist es also sinnvoll, dass die beiden Rümpfe (1) und (2) aus einem nicht-metallischen Material bestehen. In Falle des Glases bzw. anderen nicht-metallischen Materialien, muss man darauf achten, dass die Giessränder miteinander vakuumdicht miteinander verbunden sind. Das kann entweder durch eine stoffschlüssige, oder durch eine gasdichte Verbindung erfolgen. In der Praxis lassen sich solche Glasverschmelzungen sehr zuverlässig realisieren.

[0016] Im Raum (3) zwischen Innenrumpf (1) und Aussenrumpf (2) sollte sich eine wärmedämmende Schicht befinden. Sie kann entweder gasförmig oder als Feststoff verschiedener Dichte sein. Die beste wärmedämmenden Wirkungen erzielt man natürlich mit Vakuum. Bei Verwendung von Luft und anderen wärmedämmenden gasförmigen oder festen Stoffen, die man in den Raum (3) positioniert, sollte man für eine Druckentlastung sorgen. Da es bekannt ist, dass es in geschlossenen Räumen mit zunehmender Temperatur der Druck steigt, sollte man dieser Tatsache Rechnung tragen und für einen Druckausgleich sorgen. Dafür sind heute bereits erfolgreich erprobte Lösungen bekannt („Durotherm“-Topf von Kuhn Rikon). Im Falle des Vakuums im Zwischenraum braucht es keine solche, zusätzliche und einmal zu gebrauchende Druckentlastung, da auch im Falle einer grösseren Temperatur des Kochgeschirres kein bedeutender Verlust des Vakuums stattfindet.

[0017] Der Aussenrumpf (2) muss also obligatorisch aus einem nichtmetallischen Material sein. Vorzugsweise werden Glas, Glaskeramik, anderen keramischen Materialien sowie anderen geeigneten Komposit-Materialien bestehen. Eine Eigenschaft allerdings müssen alle diese jedoch besitzen: sie dürfen nicht magnetisch sein. Diese Forderung muss unbedingt erfüllt sein, da ansonsten induktive Erwärmung im Inneren des Aussenrumpfes (2), ungeachtet davon wo diese, räumlich betrachtet, entsteht, nicht möglich ist. Das elektromagnetische Strahlungsfeld muss ungehindert das Material des Aussenrumpfes (2) passieren und von diesem nicht beeinträchtigt werden. Kunststoffe und kunststoffgefüllten Komposite sind auch solche Materialien, welche hier ihre Anwendung finden können. Natürlich sind in einem oder anderen Fall die Oberflächen mit kompatiblen Schichten zu versehen. So z. B. müsste ein Innenrumpf (1), in dem die Innen-Oberfläche mit dem Lebensmittel im Kontakt steht, mit einem zugelassenen Schicht-Werkstoff versehen werden. In der Regel ist dies bei z. B. Glas als Material des Innenrumpfes (1) nicht erforderlich.

[0018] Die induktive Wärme kann also entweder im Innenrumpf (1), genauer gesagt, im Bodenbereich des Innenrumpf (1), falls dieser aus einem ferritischen Material besteht, oder in einer ferritischen Bodenscheibe (4), die man innenseitig in den Bodenbereich des Innenrumpfes (1), positioniert, bestehen. Im Falle das man sich für die Variante mit einer separaten ferritischen Bodenscheibe (4) entscheidet, ist also zwingend, dass der Innenrumpf (1) aus einem nichtmagnetischen Material besteht. Und damit das Feld die Bodenscheibe (4) erreicht, darf kein metallischer Werkstoff dazwischen sein. Also, man kann einen ferritischen Material nur dann erwärmen, wenn sich dieser in einem elektromagnetischen Feld befindet. Vorzugsweise sind dann Glas, Glaskeramik, verschiedene keramischen Materialien, diversen Komposit-Materialien, sowie eine Vielzahl geeigneter Kunststoffe wie Thermoplaste und Duroplaste, zu verwenden. Sie allesamt sind für das elektromagnetisches Feld durchlässig.

[0019] Die Version mit einem metallischen, sprich ferritischen Material des Innenrumpf (1) ist durch die geeigneten Material-Kombination bereits durch die EP 3 463 001 B1 bekannt. Allerdings sieht diese Lösung vir, dass die beiden Rümpfe metallischer Natur sind. Insofern ist es nahezu zwingend, dass die beiden Töpfe aus einem nicht-metallischen Material bestehen, was den Unterschied zu genanntem Patent ausmacht.

[0020] Die Version mit Glas als Material für beide Töpfe ist also die vielversprechendste, um nicht zu sagen, die beste Lösung, Sie erlaubt dann eine Glas-Glas Giessrandverbindung durch Verschmelzen mit einem CO2-Laser oder einer Gasflamme. Mit CO2-Laser ist eine Verschmelzung unter Vakuum auch denkbar. Es gibt eine Reihe geeigneter Gläser die sich stoffschlüssig miteinander verschweissen lassen. Beispiele dafür sind Borosilikatgläser, Glaskeramiken usw. Sie sind zudem, wie bereits erwähnt, recht gut wechseltempera-tur- und schlagfest.

[0021] Die induktiv erwärmte ferritische, permanent eingesetzte Bodenscheibe (4) weist einen geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Innenrumpfes (1) auf. Diese Bedingung muss unbedingt eingehalten werden, damit bei der Erwärmung der Scheibe genügend Platz für ihre temperaturbedingte Durchmesserzunahme gegeben ist. In der Regel handelt es sich um einen Spalt weit unter einen Millimeter.

[0022] Unterhalb ferritischen Bodenscheibe (4) sollte kein Luftspalt vorhanden sein. Durch die Temperaturerhöhung würde der Luftdruck zunehmen und mit einer sich ergebende Druckkraft, die Bodenscheibe (4) von Boden aus gesehen, weg zu bewegen. Das wäre eindeutig ein Nachteil, welches natürlich behoben werden sollte. Um die Luft unterhalb der Bodenscheibe (4) zu verdrängen, wird eine Kleber (5), vorzugsweise ein lebensmittelzulässiges Silikon, über den Boden des Innenrumpfes (1) aufgetragen und danach die Bodenscheibe (4) draufgelegt. Durch den kleinen Spalt zwischen der Bodenscheibe (4) und der Innenwand des Innenrumpfes (1), wird zuerst die, unterhalb der Bodenplatte (4) noch befindliche Luft und dann die Kleber (5), nach „aussen“ verdrängt. In der Regel dient die Dichtmasse gleichzeitig als ein Kleber, der die Bodenscheibe (4) am Boden des Innenrumpfes (1) hält.

[0023] Als Material für die Bodenscheibe (4) können auch Werkstoffe mit einen besonderen ferritischen Verhalten, verwendet. Dazu zählen alle bis dato verwendeten ferritischen Edelstähle die man heute einsetzt. Die Eisen-Nickel-Legierungen mit einem festgelegten, niedrigen Curie-Punkt, die ihre ferromagnetischen Eigenschaften bei einer bestimmten Temperatur verlieren, sind besonders dort zu empfehlen, wo eine etwas höhere Sicherheit erreicht werden sollte.

[0024] Die Kochgeschirr-Branche kennt seit längerem solche Werkstoffe wie Phytherm 210, Phytherm 230, Phytherm 260 usw. Ein solches Werkstoff verliert seine ferromagnetische Eigenschaft bei einer Temperatur -bei Phytherm 260 ist die Curie-Temperatur nahezu 280 °C- die man als max. zulässige Temperatur erreichen darf. Man kann damit also eine Temperatur festlegen, die das Induktions-Kochgeschirr nicht überschreiten darf. Das ist eine besonders sinnvolle Lösung, die beim Bratpfannen Anwendung findet. Also, eine zusätzliche Sicherheit die sehr willkommen ist, da das menschliche oder technikbedingtes Versagen, leider zu oft zu den Küchenbränden führt.

[0025] Die Bodenscheibe (4) ist also als ein integraler Bestandteil des induktions-Kochgeschirrs und ist steht somit mit dem Boden des Innenrumpfes (1) fest verbunden. Einmal eingebaut, bleibt sie permanent im Kochgeschirr eingebettet. In Bezug auf elektromagnetische Eigenschaft des Materials von Bodenscheibe (4) sind eine Vielzahl derer die sich eignen als eine Wärmequelle eignen, gegeben. Unter anderen auch solche, die sehr geringe Ausdehnungskoeffizienten aufweisen und sich dadurch recht gut eignen, z. B. um mit einem Borosilikatglas vakuumdicht verbunden zu werden. Vorzugsweise eignet sich dazu der Werkstoff 1.3912 u. ä. aus der Gruppe Fe-Ni-Legierungen.

[0026] Präsenz von Vakuum im Raum (3) zwischen den Innen- (1) und Aussenrumpf (2) ist ebenfalls eine sehr willkommene Angelegenheit. Die Höhe des Vakuums ist zwar ein wichtiger Faktor und sollte im Bereich des technischen Grobvakuums liegen. Dieser liegt vorzugsweise im Bereich von wenigen mbar. Anbetracht grosser Stückzahlen, muss die Evakuierung, die jeweils von der Grösse des Kochgeschirrs abhängig ist, in kurzer Zeit erfolgen. Vorzugsweise im Bereich um 30 Sekunden.

[0027] Heute gibt es mehrere Verfahren um das Vakuum erreichen zu können. Die Glasbranche kennt eine Lösung, welche seit langem verwendet wird und ist recht kostengünstig. Diese besteht darin, dass die noch unter einer beträchtlichen Temperatur von über 700-800 °C befindlichen, gerade aus den Werkzeugen entnommenen Innenrumpf (1) und Aussenrumpf (2) in einander gesteckt und unmittelbar danach, am ihren Giessrändern miteinander verschweisst werden. Nach der Abkühlung entsteht im Raum (3) das Vakuum, allerdings liegt dieser dann eher in dem Bereich von wenigen Hundert mbar. Auch wenn man das erfindungsgemässe Kochgeschirr in einen Backofen bringen würde, um eine katalytische Selbstreinigung, welche bekanntlich Temperaturen bis zu 500 °C erfolgt, durchzuführen, wird das Vakuum nicht einmal das Umgebungs-Druckniveau erreichen. Also, eine Explosion ist physikalisch ausgeschlossen.

[0028] Eine sehr bewährte Evakuierungsmethode ist die, dass ein dünnes Glasröhrchen, welches dann als Anschluss für die Vakuumpumpe, dient, an den Aussenrupf (2) verschweisst. Nach Erreichen des Grobvakuum-Niveaus, wird das Röhrchen zum Schmelzen gebracht. Dank der Druckdifferenz zwischen Vakuum im Raum (3) und dem Umgebungsdruck kommt es bei geschmolzenen Glasröhrchen-Material zu einer Selbstschliessung. Diese Methode ist eine sichere, zuverlässige und recht kostengünstige Methode, um das Vakuum im Kochgeschirr realisieren zu können. Das Niveau des Vakuums im Raum (3) kann beliebig definiert werden. Vorzugsweise, wie zuvor erwähnt, sollte dieser im Bereich des Grobvakuums liegen. Die Methode ist vorzugsweise dort zu empfehlen, wo eine zusätzliche Beschichtung von Rumpfoberflächen beabsichtigt wird.

[0029] Die Festigkeiten verschiedener in Frage kommenden Glassorten und oder Glaskeramiken, sowie geeigneten keramischen Werkstoffen müssen ausreichend hoch sein, damit die geltenden Normen für die Kochgeschirre eingehalten werden können. In Frage kommen hier die bewehrten Methoden z. B. einer Glasverfestigung durch thermische oder chemische Verfahren. Bei in Frage kommenden Kunststoffen und Kunststoff-Kompositen, welche bereits alle mechanischen Eigenschaften besitzen, sind solche zusätzliche Behandlungen nicht notwendig.

[0030] Auf eine Tatsache muss man allerdings besonders aufmerksam sein; die Entfernungen. In einem elektromagnetischen Feld spielt die Entfernung zwischen der „Wärmequelle“, sprich Spule und einer „Wärmesenke“, sprich ferritischer Bodenscheibe (4) eine entscheidende Rolle. Je grösser die Entfernung ist, desto geringer ist die, in der Bodenplatte (4) indizierte Wärmeleistung. Damit die Wärmeleistungen in den Bereich heutiger Induktionen erreicht werden können, sollte die Entfernung vorzugsweise nicht 10 mm überschreiten. Indirekt gesagt, die Summe aller Teildistanzen Dicke der Böden der Rümpfe (1) und (2), sowie die Höhe des Distanzhalters (6) - muss möglich gering sein. Natürlich sind auch hier gewisse Grenzen, wie mechanische Stabilität und eine Reihe anderer Anforderungen, gesetzt. Um die Entfernung zwischen der „Wärmequelle“ und der „Wärmesenke“ reduzieren zu können, muss der Boden dann anders gestaltet werden, siehe Fig. 2. Sie stellt eine Lösung mit einem vollflächig verbundenen Boden beider Rümpfe (1) und (2). Die beiden Böden sind allerdings dickenmässig nahezu halbiert in Bezug aus die Bodenstärken gemäss Lösung vorgeschlagen in Fig. 1.

[0031] Eine Bodengestaltung gemäss Fig. 2 kann man durch drei Arten erreichen. Die erste Möglichkeit ist die konventionelle Verklebung der beiden Bodenflächen durch geeignete Bindemittel (11). Vorzugsweise sollte dafür einen hochtemperaturbeständigen Kleber, mit unterschiedlichen Wärmeleiteigenschaften, verwendet werden. Durch die Verwendung des Glaslotes als Bindemittel (11) können die beider Böden miteinander verschmelzt werden. Ungeachtet der Art und Weise wie die Böden beider Rümpfe (1) und (2) miteinander verbunden werden, liegt das Ziel eines solchen Schrittes darin, die Gesamtdicke eines solchen Boden zu reduzieren. Logischerweise wählt man vorzugsweise halbierte Ausgangsdicken von den zu verbindenden Böden aus.

[0032] Natürlich lässt sich die Reduktion der o. e. Entfernung auch dann erreichen, wenn das Bindemittel (11) völlig entfallen würde. Zwar befindet sich das Vakuum in wesentlich kleineren Räumen, aber durch die Tatsache einer Berührung der Bodenflächen der Rümpfe (1) und (2) können die wirkenden Kräfte ganz eliminiert werden. Was allerdings neu ist, das ist die IR-Durchlässigkeit durch den z. B. sog. zweiteiligen Glasboden, welches aus einem Teil des Innenrumpfes (1) und zu anderen Teil aus Aussenrumpf (2) besteht. Das macht das erfindungsgemässe Kochgeschirr zusätzlich auch als strahlungstaugliches Kochgeschirr anwendbar.

[0033] Welche Wärmeleiteigenschaften sollten die Kleber (5) und die Bindemittel (11) besitzen, hängt jeweils von der konstruktiven Ausführung des erfindungsgemässen Kochgeschirrs, ab. Insofern darf man nicht fest behaupten, dass diese nur schlecht- oder gut wärmeleitend sein sollten. Beides ist also der Fall, s. den Satz zuvor.

[0034] Die dritte Möglichkeit geht von einem völlig neuen Ansatz aus, s. Fig. 3 an.

[0035] Fig. 3 gibt schematisch eine Lösung, bei der man im klassischen Sinne, nicht von zwei separaten Rümpfen sprechen kann. Es handelt sich um eine Lösung, die eine kleine Modifikation der vorgestellten Erfindung, darstellt. Allerdings gibt diese Modifikation den Anlass für -möglicherweise- eine veränderte Interpretation der in Fig. 1 vorgestellten Lösung. Was hier „neu“ erscheint, ist der Wegfall des Bodens eines Rumpfes. Dabei ist völlig irrelevant, ob es sich dabei von Wegfall des Bodens des Innenrumpfes (1) oder desgleichen des Aussenrumpfes (2) sprechen. Der neue gemeinsame Boden (12) ist gleichzeitig ein integraler Bestandteil von beiden Rümpfen (1) und (2). Insofern ist diese Lösung funktionell sehr nahe den zuvor beschriebenen Lösungen, gemäss Fig. 2. Der einzige Unterschied liegt hier in dem Weg, wie man den neuen Boden technologisch realisiert wird; durch Verkleben oder Verschmelzen oder durch Herstellung eines doppelwandigen Rumpfes (13). Bei einer solchen Lösung des erfindungsgemässen Kochgeschirrs ist es ratsam den Kleber (5) mit guten Wärmeleiteigenschaften zu wählen, damit das Kochgeschirr auch mit einem Strahlungskochfeld energieeffizient wirken kann. Vorzugsweise sollte hier der Kleber (5) nicht nur gut wärmeleitend, sondern gleichzeitig auch hochtemperaturbeständig sein. Er darf in keinem Fall mit ferritischen Fühlstoffen versehen werden, um das elektromagnetische Feld nicht negativ zu beeinflussen. Die Hauptaufgaben des Klebers (5) sind einerseits die Luftpräsenz zwischen der Bodenscheibe (4) und dem Boden des Innenrumpfes (1) zu verhindern und andererseits die Bodenscheibe (4) gegenüber Innenwandung des Innenrumpfes (1) elastisch abzudichten.

[0036] Fig. 4 gibt eine weitere Version, die auf eine direkte Verbindung zwischen ferritischen Bodenscheibe (4) und dem gemeinsamen Boden (12) basiert. Diese Version ist nur mit den besonderen Materialien, wie dies die Fe-Ni-Legierungen, die sich durch geringe Wärmeausdehnung auszeichnen, z. B. zuvor genannten Werkstoff 1.3912, oder ein weiterer Werkstoff ähnlicher Eigenschaften, möglich. In der Praxis werden solche Verbindungen mittels spezieller Glaslöten realisiert. Vorzugsweise werden dafür Borosilikatgläser verwendet.

[0037] Die wenigen Bodenabstandshalter (14), welche ein integrierter Teil des gemeinsamen Bodens (12) sind, verhindern den Wärmetransport in die Unterlage auf der das erfindungsgemässe Universal-Kochgeschirr abgestellt wird. Sie erfüllen damit eine ähnliche Aufgabe wie die des Distanzhalters (6) und tragen dazu bei, dass die Energieeffizienz hoch bleibt.

[0038] Natürlich gibt es betreffend thermo-mechanische Auswirkungen eine Reihe von Unterschieden, welche hier allerdings nicht weiter vertieft werden. Schliesslich sind sie nicht als Hauptmerkmale des erfindungsgemässen Kochgeschirrs zu betrachten.

[0039] Allen vorgestellten Lösungen liegt nur ein Gedanke zu Grunde: einerseits geht es um die Reduktion des Abstands zwischen der „Wärmequelle“ und „Wärmesenke“, um dadurch grössere induktive Wärmeleistung eines Kochgeschirrs erzielen zu können und andererseits um eine grössere Anwendbarkeit hinsichtlich der Wärmequellen.

[0040] Das vorgestellte Kochgeschirr, besitzen gegenüber aller, bis dato bekannten induktionstauglichen Kochgeschirren, also eine Reihe zusätzlicher Vorteile. Einige davon sind: geringster Energieverbrauch, geringste Oberflächentemperatur, grösste Lebensmittelkompatibilität, beste Warmhaltecharakteristik u.v.a. Aus umweltspezifischen Gesichtspunkten betrachtet ist das vorgestellte Kochgeschirr, allen heutigen, weitgehendst metallischen Kochgeschirren, weit überlegen da zu 100% recyclebar.

[0041] Die gewonnenen Erfahrungen mit den erfindungsgemässen Kochgeschirren zeigen, dass der Energieverbrauch, insbesondere im Bereich des Fortkochens, so gering ist, dass man die Werte erreichen konnte, die bis dato mit keinem Induktions-Kochsystem erzielt werden konnte. Sie liegen zahlenmässig in Bereich von mindestens, um die Hälfte niedriger, als beim konventionellen, metallischen induktionstauglichen Kochgeschirr.

[0042] Das Temperaturniveau des neun Kochgeschirrs ist im Rahmen eines Durchschnitts-Kochdauer von z. B. einer Stunde äusserst gering und liegt im Bereich der Körpertemperatur. Man kommt schnell auf den Gedanken zu behaupten, dass man es mit einer Thermoflasche zu tun hat. Innenseits warme bis heisse Speisen und Aussenseits kaum nennenswert höhere Temperatur als die des eigenen Körpers.

[0043] Da der Aussenrumpf (2) obligatorisch aus einem nicht-metallischen Werkstoff bestehen muss, fällt es recht einfach, um die Handgriffe (7) in einem einzigen Produktionsschritt zu fertigen. Schliesslich sind sie ein Bestandteil des Kochgeschirrs. Ein grosses Glas-Biergefäss ist ein gutes Beispiel dafür, wie ein solcher Produktionsschritt realisiert werden kann.

[0044] Das erfindungsgemässe Induktions-Kochgeschirr ist mit einem doppelwandigen Deckel (8) versehen. Das Vakuum im Raum (9) innerhalb der Deckel-Doppelwand wird analog zu Vakuumieren beim Kochgeschirr, erzielt. Damit wird erreicht, dass auch der Wärmeverlust des Kochgeschirrs, welcher der Deckel „verursacht“, minimiert wird. Die Temperatur des Deckel-Griffes (10) erreicht kaum das Raumtemperatur-Niveau.

[0045] Die praktischen Messungen haben ergeben, dass das vorgestellte Induktions-Kochgeschirr mittlerer Grösse, z. B. ein 3 Liter Topf, weniger als 40 W an seine Umgebung abgibt. Das ist sehr wenig, wenn man berücksichtigt, dass sich darin kochendes Wasser befindet.

[0046] Das neue Kochgeschirr steht im voll im Einklang mit heutigen Klima-Politik aller politisch relevanten und wirtschaftlich bedeutenden Staaten dieser Welt.

[0047] Der geringe Energiebedarf fürs Kochen (Umwelt) und die geringe Topf-Temperaturen (Sicherheit) lassen hoffen, dass solche Kochgeschirre in einem Normativ enden und der Verkauf von induktiven Kochfeldern, nur in Verbindung mit solchen Kochgeschirren möglich sein sollte. Nur so lassen sich, kleine, aber sehr bedeutende Beiträge zu einer vernünftigen Klima-Politik, erreichen. Und dies ohne den Zwang dafür eine persönliche Opferbereitschaft liefern zu müssen. Mit dem erfindungsgemässen Kochgeschirr kann die Zeit einer sinnlosen Energieverschwendung beim Kochen, definitiv beendet werden.

Claims (6)

1. Induktionskochgeschirr mit einem Innenrumpf (1) und einem Aussenrumpf (2), die mit einem Abstand ineinander angeordnet sind und einen flachen Bodenbereich und einen Wandbereich aufweisen, wobei die beiden Rümpfe vakuumdicht miteinander verbunden sind und zwischen ihnen ein Vakuum besteht, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ferritische Bodenplatte (4) im Innenrumpf (1) befindet und sich die Böden des Innenrumpfes (1) und des Aussenrumpfes (2) nur punktweise berühren.

2. Induktionskochgeschirr Gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innenrumpf (1) befindliche ferritische Bodenplatte (4) mit dem Boden des Innenrumpfes (1) mittels eines temperaturbeständigen Klebers (5) verbunden ist.

3. Induktionskochgeschirr Gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrumpf (2) aus einem für die elektromagnetische Strahlung durchlässigen Material besteht.

4. Induktionskochgeschirr Gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrumpf (2) vorzugsweise aus Glas, Glaskeramik, keramischen Werkstoffen und keramischen Komposit-Materialien, sowie geeigneten Kunststoffen wie Thermoplaste und Duroplaste, besteht.

5. Induktionskochgeschirr Gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rumpfkombination mit Aussenrumpf (2) aus einem für die elektromagnetischen Strahlung durchlässigen Material und dem Innenrumpf (1) aus einem ferromagnetischen Material besteht.

6. Induktionskochgeschirr gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz von ferritischen Bodenplatte (4) überflüssig wird.