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Die
Erfindung betrifft eine Kocheinrichtung mit mindestens einem Kochkessel,
wobei zumindest bereichsweise um den Kochkessel unter Bildung eines
Zwischenraumes eine Außenwandung angeordnet ist, wobei
der Zwischenraum über eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung
an einen Kühlwassererzeuger angeschlossen ist und wobei
in dem Kühlwassererzeuger ein Kühlaggregat angeordnet
ist.
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Eine
derartige Kocheinrichtung ist aus der
DE 195 45 215 A1 bekannt.
Diese Kocheinrichtung verwendet einen doppelwandigen Kochkessel,
welcher von einem Dampfkessel und einem Kochbehältnis gebildet.
Das Kochbehältnis ist in den Dampfkessel eingesetzt. Zwischen
dem Dampfkessel und dem Kochbehältnis ist ein Zwischenraum
gebildet.
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Im
Bodenbereich dieses Zwischenraumes ist ein Wasservorrat gehalten.
Während des Kochvorgangs wird der Wasservorrat mit einer
Heizeinrichtung derart erhitzt, dass in dem Zwischenraum Heißdampf
erzeugt wird. Die mit dem Heißdampf transportierte Wärmeleistung
wird über den Kochkessel in den Garraum abgegeben. Wenn
nun, beispielsweise nach Beendigung des Garvorganges ein Abkühlen der
Speisen erforderlich ist, wird eine Kühleinrichtung zugeschaltet
und die Heizeinrichtung abgeschaltet. Die Kühleinrichtung
weist einen Wasserspeicher auf, der über einen Vorlauf
und einen Rücklauf mit dem Zwischenraum des Kochkessels
in Verbindung steht. In dem Wasserspeicher ist eine Kühlschlange
angeordnet. Der Kühlschlange kann kaltes Wasser über einen
Wärmetauscher zugeleitet werden. Der Wärmetauscher
wird dabei von einem weiteren Wasserbehälter gebildet.
In diesem Wasserbehälter ist der Verdampfer einer Kältemaschine
sowie eine weitere Kühlschlange angeordnet. Die von dem
Verdampfer erzeugte Kälteleistung wird in das Wasser des
Wasserbehälters eingetragen. Das durch die zweite Kühlschlange
geleitete Wasser gibt seine Wärme in das Wasser ab. Das
abgekühlte Wasser wird der ersten Kühlschlange
zugeleitet, wo es zum Kühlen des Kochkessel-Wassers zur
Verfügung steht. Dieses Kochkessel-Wasser wird über
eine Pumpe umgewälzt und mittels einer Düse auf
die Außenwandung des Kochverhältnisses aufgesprüht.
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Der
konstruktive Aufwand für eine solche Kocheinrichtung, insbesondere
für die Kühlvorrichtung ist hoch. Darüber
hinaus hat sich gezeigt, dass für bestimmte Anwendungsfälle
die erreichbare Abkühlgeschwindigkeit nicht ausreichend
ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Kocheinrichtung beziehungsweise
ein Verfahren zum Kühlen einer Kocheinrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, bei der mit geringem konstruktiven
Aufwand hohe Wärmemengen vom Kochkessel abgeführt
werden können.
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Diese
Erfindung wird dadurch gelöst, dass an dem Kühlaggregat
eine Eisschicht gehalten ist, an der zumindest ein Teil des vom
Rücklauf kommenden Wassers vorbeigeleitet ist.
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Das
am Kühlaggregat gehaltene Eis bildet einen großen
Kältevorrat, an dem das vom Kochkessel kommende Wasser
direkt abgekühlt werden kann. Zu Beginn des Kühlvorganges
ist in dem Kühlwassererzeuger flüssiges Wasser
mit einer Temperatur von 0°C sowie Eis am Kühlaggregat
gehalten. Wenn nun der Kühlvorgang eingeleitet wird, wird
das flüssige Wasser zu dem Kochkessel transportiert und
in den Zwischenraum geleitet. Im Zwischenraum wird das Wasser erwärmt
und dann über eine Rücklaufleitung wieder in den
Kühlwassererzeuger geleitet. Dieses erwärmte Wasser
wird an der Eisschicht abgekühlt. Hierbei schmilzt gleichzeitig
die Eisschicht kontinuierlich ab. Dadurch, dass das Eiswasser direkt
in den Zwischenraum eingeleitet wird ist zum einen eine einfache
Bauart erreicht. Zum anderen wird in den Zwischenraum damit eine
hohe Temperaturdifferenz zwischen dem Kochgut und dem Kälteträgermedium (Kühlwasser)
erreicht. Auf diese Weise lassen sich auch kurze Abkühlzeiten
verwirklichen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass der Kaltwassererzeuger einen wassergefüllten Behälter aufweist,
in dessen Innenraum wenigstens ein, als Kühlrohr ausgebildetes
Kühlaggregat gehalten ist, wobei das Kühlrohr
an eine externe Kältemaschine angeschlossen ist, die diesem
Kältemittel zuführt. Der Kaltwassererzeuger lässt
sich somit insbesondere an eine bereits in der Küche installierte
Kältemaschine anschließen. Solche Kältemaschinen
sind in Großküchen zur Versorgung von Kühlhäusern üblicherweise
vorhanden, so dass der Installationsaufwand gering ist.
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Wenn
vorgesehen ist, dass im Innenraum des Kaltwassererzeugers wenigstens
zwei Kühlaggregat angeordnet sind, die über einen
Zulauf und einen Rücklauf parallel an die Kältemaschine
angeschlossen sind, dann wird zu Gunsten einer höheren Betriebssicherheit
eine Redundanz geschaffen.
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Bei
der Einleitung des Kühlvorganges ist es von Bedeutung,
dass im Eiswasserspeicher genügend flüssiges Wasser
vorhanden ist um den Vorgang zu initiieren.
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Andererseits
muss jedoch in dem Eis Wasserspeicher auch ausreichend viel Eis
gehalten werden um auch große Wärmemengen abführen
zu können. Es hat sich daher als vorteilhaft erwiesen,
wenn eine Kocheinrichtung derart konzipiert ist, dass der Innenraum
des Eiswasserspeichers im Ausgangs Zustand, vor der Einleitung von
vom Kochkessel kommenden Wassers mindestens zu 50% bis maximal 85%
seines Innenraumvolumens mit dem von der Eisschicht gebildeten Eisblock
ausgefüllt ist.
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Um
bei der erfindungsgemäßen Kocheinrichtung die
Kühlleistung noch zusätzlich zu erhöhen, kann
es vorgesehen sein, dass in dem von dem Kochkessel umschlossenen
Garraum ein Rührwerk angeordnet ist, dass das Rührwerk
einen Leitungskanal aufweist, und dass der Leitungskanal über
eine Zuführleitung an den Kühlwassererzeuger angeschlossen
ist. Das Rührwerk kommt während des Kochvorgangs
mit dem Kochgut in Berührung. Beim Kühlvorgang
werden die Rührwerk-Oberflächen zur Wärmeableitung
ausgenutzt.
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Wenn
dabei zusätzlich vorgesehen ist, dass in den Zwischenraum
des Kochkessels eine Vorlaufleitung mündet, das von der
Vorlaufleitung die Zuführleitung abzweigt, und dass die
Vorlaufleitung an einen vom Kühlwassererzeuger kommenden
Zulauf angeschlossen ist, dann ergibt sich eine einfache Leitungsführung,
die auch mit geringem Installationsaufwand nachgerüstet
werden kann.
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Wenn,
beispielsweise in einer Großküche zwei oder mehrere
Kochkessel Verwendung finden, dann empfiehlt es sich diese parallel
an den vom Kühlwassererzeuger kommenden Zulauf und an eine zum
Kühlwassererzeuger rückführende Sammelleitung
anzuschließen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die
Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung einer Kocheinrichtung. Die
Kocheinrichtung weist drei baugleiche Kochkessel 25 auf.
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Diese
Kochkessel 25 sind doppelwandig ausgebildet und weisen
einen inneren Kocheinsatz auf, der von einem Außenmantel
umgeben ist. Zwischen dem Kocheinsatz und dem Außenmantel
ist ein Zwischenraum 25.1 gebildet. Der Kocheinsatz umgibt
einen Garraum, in dem Speisen zubereitet werden können
in den Garraum ist eine Rührwerk 23 eingesetzt.
Das Rührwerk 23 und der Zwischenraum 25.1 sind
beide an eine Vorlaufleitung 21 angeschlossen. Zu diesem
Zwecke weist das Rührwerk 23 Leitungskanäle
auf, die die Rührschaufeln des Rührwerks 23 durchziehen.
Die Leitungskanäle stehen in Verbindung mit einer Zuführleitung 22,
die an die Vorlaufleitung 21 angeschlossen ist. In gleicher
Weise sind die Leitungskanäle des Rührwerks 23 über
eine Rückführleitung 24 an eine vom Zwischenraum 25.1 kommende
Rücklaufleitung 26 angekoppelt. Die Vorlaufleitung 21 und
die Rücklaufleitung 26 können jeweils
mit einem Ventil 27 abgesperrt werden. Die Vorlaufleitungen 21 sind
parallel an einen Zulauf 19 angeschlossen die Rücklaufleitungen
in 26 sind parallel an die Sammelleitung 30 angeschlossen.
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Wie
Zeichnung erkennen lässt, geht der Zulauf 19 in
eine Abflussleitung 17 über. Die Abflussleitung 17 ist über
eine Pumpe 18 an den Zulauf 19 angekoppelt. Im
Bereich vor und hinter der Pumpe 18 sind Ventile 17.1 und 19.1 angeordnet.
Die Abflussleitung 17 und die Sammelleitung 30 stehen
in räumlicher Verbindung mit einem Kühlwassererzeuger 10. Dabei
mündet die Sammelleitung 30 im Deckenbereich und
die Abflussleitung 17 im Bodenbereich in den von dem Kühlwassererzeuger 10 umgebenen
Innenraum. Der Kühlwassererzeuger 10 weist einen Behälter 11 auf,
der einen Innenraum abgedichtet umgibt. Der Innenraum kann über
eine Befüllarmatur 13 mit Wasser gefüllt
werden. Ein Überlauf 14 verhindert ein unzulässiges
Ansteigen des Wasserpegels im Behälter 11. Im
Innenraum des Behälters 11 sind zwei Kühlaggregate 12 untergebracht.
Die Kühlaggregate 12 sind als Verdampfer bzw.
Wärmetauscher eines Kältekreislaufes ausgebildet
und vorliegen in Form einer Rohrleitungsschlange ausgestaltet.
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Jede
dieser Rohrleitungsschlangen weist eine zuführende und
eine abführende Abzweigleitung 15.1 beziehungsweise 16.1 auf.
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Die
zuführenden Abzweigleitungen 15.1 sind an einen
Zulauf 15 und die abführenden Abzweigleitungen
an einen Rücklauf 16 angeschlossen. Die Abzweigleitungen 15.1 und 15.2 sind
jeweils mit einem eigenen Ventil 15.2, 16.2 absperrbar.
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An
den Zulauf 15 und den Rücklauf 16 kann eine
externe Kältemaschine angeschlossen werden. Diese fördert
Kältemittel mit einer Temperatur kleiner als 0° durch
den Zulauf 15. Über die Abzweigleitungen 15.1 gelangt
das flüssige Kältemittel in die Kühlaggregate 12.
Während des Betriebes werden somit die Kühlaggregate
auf einer Temperatur < 0°C
gehalten. Da die Kühlaggregate 12 von dem umgebenden Wasser
umspült sind, bildet sich auf der Außen-Oberfläche
der Kühlaggregate 12 eine Eisschicht. Diese Eisschicht
panzert sich kontinuierlich auf, so dass nahezu der gesamte Innenraum
des Behälters 11 mit Eis gefüllt werden
kann bei der Eisbildung entweicht das verdrängte Wasser
gegebenenfalls über den Überlauf 14.
Bei der Eisbildung muss darauf geachtet werden, dass stets ein Restvolumen an
Wasser in dem Behälter 11 verbleibt.
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Wenn
das Kältemittel die Kühlaggregate 12 durchlaufen
hat, wird es über den Rücklauf 16 wieder der
externen Kältemaschine zugeführt.
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Wenn
nun den Kochkesseln 25 zur Kühlung Wasser aus
dem Kühlwassererzeuger 10 zugeführt werden
soll, dann wird die Pumpe 18 aktiviert. Über die
Abflussleitung 17 wird Wasser mit einer Temperatur von
0°C oder annähernd 0°C dem Kühlwassererzeuger 10 entnommen
und in den Zulauf 19 gepumpt. Von hier gelangt das Kühlwasser über
die Vorlaufleitungen 21 in den Zwischenraum 25.1 der Kochkessel 25 und
gleichzeitig über die Zuführleitungen 22 in
das Rührwerk 23. Während dieses Kühlvorganges
füllt das Kühlwasser den Zwischenraum 25.1 nahezu
vollständig aus. Dies wird dadurch erreicht, dass die Rücklaufleitung 26 im
Deckenbereich des Zwischenraumes 25.1 abgeht.
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Mit
dieser einfachen Maßnahme wird eine großflächige
Kühlung der dem Garraum zugewandten Kochkessel-Innenwandung
erreicht. Nachdem das Kühlwasser Wärme aus dem
Garraum aufgenommen hat, verlässt es das Rührwerk 23 über
die Rückführleitung 24 und den Zwischenraum 25.1 über die
Rücklaufleitung 26. Dieses abgeleitete Wasser gelangt
in die Sammelleitung 30. Die Sammelleitung 30 für
das erwärmte Wasser in den Kühlwassererzeuger 10 zurück.
Dort kühlt es an der Eisschicht wieder ab, wobei die Eisschicht
kontinuierlich abgeschmolzen wird. Wenn der Kühlvorgang
abgeschlossen ist, wird die Pumpe 18 abgeschaltet.
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Das
Kältemittel kann über den Zulauf 15 und den
Rücklauf 16 während des Prozesses zirkuliert werden,
so dass kontinuierlich Kälteleistung in die Kühlaggregate 12 eingebracht
wird. Die an den Kühlaggregaten gehaltene Eisschicht speichert
Kälteleistung, die im Bedarfsfall abgerufen werden kann.
Diese Speicherwirkung ermöglicht es mit einer relativ kleinen, über
die externe Kältemaschine zur Verfügung gestellter
Kühlleistung große Kältemengen an den
Kochkesseln im Bedarfsfall zur Verfügung zu stellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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