-
Elektrisch beheizter Kochtopf oder Kochkessel mit automatischer Temperaturregelung
Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Kochtopf oder Kochkessel, dessen
Außenwand von einer durch elektrische Heizelemente beheizten Heizflüssigkeit umspült
ist, deren Temperatur durch einen Thermostaten geregelt wird, welcher die Heizelemente
steuert.
-
Kochkessel, bei denen die Kesselwand von einer elektrisch beheizten
Flüssigkeit umspült wird, deren Temperatur direkt durch einen oder mehr Thermostaten
geregelt wird, sind bekannt. Bei all diesen Geräten sind die Thermostaten bzw. deren
Fühler derart in der Heizflüssigkeit angeordnet, daß diese nur auf die Temperatur
der Heizflüssigkeit und nicht auf den Inhalt des Kochkessels ansprechen. Diese Temperaturregelung
hat sich für die Praxis als unzureichend und unbrauchbar erwiesen. Wenn z. B. der
Inhalt des Kochkessels zum Kochen gebracht werden soll, muß die umspülende Flüssigkeit
eine Temperatur über 100° C haben. Dabei zeigen sich in der Praxis folgende Mängel:
Ist die Temperatur der Heizflüssigkeit zu niedrig eingestellt (z. B. 105° C), wird
die elektrische Beheizung abgeschaltet, weil die Heizflüssigkeit bereits diese Temperatur
erreicht hat, obwohl der Kesselinhalt erst 70° C haben kann. Durch Wärmeabgabe der
Heizflüssigkeit an den Kesselinhalt sinkt die Temperatur unter 105° C, und der Heizstrom
wird wieder eingeschaltet. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Kesselinhalt
gegebenenfalls kocht. Durch die ständige, sich mit steigender Temperatur verlängernde
Unterbrechung der Heizstromzufuhr wird die Anheizzeit für den Kesselinhalt derart
lang, daß diese in der Praxis nicht tragbar ist. Ist dagegen die Temperatur der
Heizflüssigkeit zu hoch eingestellt (z. B. 120° C), wird der Heizstrom auch dann
nicht abgeschaltet, wenn der Kesselinhalt kocht und damit verkocht, überkocht oder
auch ansetzt.
-
Weiterhin zeigen die bei bekannten Kochkesseln verwendeten Heizflüssigkeiten
erhebliche Nachteile. So muß Wasser unter Vakuum oder Druck verwendet werden. Der
Wasserinhalt wird dabei verbraucht und muß laufend ersetzt werden bzw. ist nachzufüllen.
Dabei setzt sich, wie die Praxis zeigt, Kesselstein ab, wodurch die Wärmeübertragung
stark nachläßt und eine Reinigung der Kesselwand und Ummantelung der elektrischen
Heizwiderstände in mehr oder weniger kurzen Zeitabständen notwendig macht. Glyzerin
und auch Heizöle sind unter Luftabschluß, d. h. bei gas- bzw. druckdichter Kesselummantelung,
zu verwenden. Dadurch erhöhen sich nicht nur die Kosten für die Herstellung derartiger
Kochkessel. Glyzerin und auch Öle haben die Eigenschaft Rückstände auf den Ummantelungen
der Heizwiderstände und der Kesselwandung abzusetzen, was in gewissen Zeitabständen
eine umständliche Reinigung und auch Erneuerung der Heizflüssigkeit erforderlich
macht. Die Verwendung ist für industrielle Geräte geeignet, jedoch für Kochkessel
für Nahrungsmittel nicht zu empfehlen, da die Möglichkeit nicht ausgeschlossen ist,
daß infolge Undichtigkeiten unter anderem Heizöl, es handelt sich dabei stets um
Mineralöle, in die Speisen kommen können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
durch Anwendung einer besonders günstigen Heizflüssigkeit mit zweckmäßig ausgestalteter
thermostatischer Steuerung in einfacher Weise zu überwinden. Diese Aufgabe wird
dadurch gelöst, daß als Heizflüssigkeit Diäthylenglykol verwendet wird, dessen Temperatur
in direkter Abhängigkeit von der Temperatur des Kochkesselinhaltes durch den Thermostaten
dadurch geregelt ist, daß der Fühler des Thermostaten im die Heizflüssigkeit enthaltenden
Raum an der Wand des Kessels befestigt und durch eine Kapsel von der Heizflüssigkeit
abgeschirmt ist.
-
Das gemäß der Erfindung als Heizflüssigkeit verwendete Diäthylenglykol
kann in offenem Gefäß, also drucklos und auch ohne Vakuum verwendet werden. Bei
den Temperaturen, die in der Praxis unter maximalen Bedingungen auftreten können,
ist Diäthylenglykol
(Siedepunkt etwa 245° C) beständig. Es ist
ungiftig, neutral und greift weder Metalle noch andere Stoffe an und ist in Wasser
löslich. Da gemäß der Erfindung die ummantelten elektrischen Heizwiderstände so
ausgelegt sind, daß die spezifische Temperatur an der Oberfläche der Ummantelung
in der Heizflüssigkeit maximal nicht mehr als 200'C
beträgt, ist die Verwendung
des Diäthylenglykols als Heizflüssigkeit praktisch unbegrenzt.
-
Bei dem Kochtopf oder Kochkessel mit der Anordnung des oder der Thermostaten
gemäß der Erfindung wird weiterhin die elektrische Beheizung der Heizflüssigkeit
erst dann abgeschaltet, wenn der Inhalt des Kochkessels die eingestellte bzw. gewünschte
Temperatur erreicht hat. Dadurch werden die möglichen kurzen Anheizzeiten erreicht.
Die Anordnung des Thermostaten bzw. des zugehörigen Fühlers und deren technische
Ausführung gemäß der Erfindung gibt erst die Möglichkeit, für den Kesselinhalt jede
Temperatur von etwa 30 bis 100° C und mehr einzustellen, die mit für die Praxis
ausreichenden Toleranzen thermostatisch und automatisch geregelt wird.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich,
in welcher die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert ist. Es zeigt F
i g. 1 einen elektrisch beheizten Kochkessel nach der Erfindung im Querschnitt und
F i g. 2 die Anordnung des Thermostaten bzw. des zugehörigen Fühlers.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist mit 1 ein Kochkessel
üblicher Bauart bezeichnet. Dieser ist in einen mit 2 bezeichneten Kessel
eingesetzt und beide miteinander befestigt, so daß ein offener Doppelmantel gebildet
wird, wobei durch eine Isolierung 3 Wärmeverluste vermieden werden können. Die elektrischen
Heizelemente 4 unter dem Boden des Kochkessels 1 werden gemäß der Erfindung wie
auch ein Teil des Kochkessels 1 von Diäthylenglykol 5 umspült, wobei
diese derart ausgelegt sind, daß die spezifische Oberflächentemperatur der Ummantelung
maximal 200° C nicht überschreitet. Durch den Thermostat 6 bzw. den zugehörigen
Fühler 6 a am Boden des Kochkessels 1 wird die elektrische Beheizung bzw.
die Stromzufuhr automatisch geregelt. Die Anordnung des Fühlers 6a erfolgt erfindungsgemäß
im Ausführungsbeispiel F i g. 2 derart, daß primär jede Temperaturschwankung im
Kochkessel schnellstens übertragen und damit der Heizstrom ein- oder auch ausgeschaltet
wird. Bei leerem Kochkessel l wird der Fühler 6a infolge der Wärmeübertragung durch
den Boden des Kochkessels 1 indirekt durch die Heizflüssigkeit Diäthylenglykol 5
beeinflußt und der Heizstrom abgeschaltet. Diese Doppelfunktion des Thermostaten
6 bzw. des zugehörigen Fühlers 6 a wird, in F i g. 2 dargestellt, dadurch erreicht,
daß am Boden des Kochkessels 1 ein Röhrchen 6 b aus Material mit hoher
Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer, derart befestigt wird (löten, schweißen u. ä.),
daß eine intensive Wärmeübertragung gewährleistet ist. Die Abmessungen des Röhrchens
6 b entsprechen denen des Fühlers 6a, so daß dieser genau in das Röhrchen
6b eingeschoben werden kann. Das Röhrchen 6 b mit dem Fühler 6a werden von einer
Kapsel 7 aus Metall derart abgedeckt bzw. abgedichtet, daß das Röhrchen 6 b mit
dem Fühler 6 a nicht mit der Heizflüssigkeit Diäthylenglykol 5 in Berührung
kommen kann. Der zwischen der Kapsel 7 und dem Röhrchen 6 b verbleibende Raum 8,
der mit Isoliermaterial ausgefüllt sein kann, ist derart bemessen, daß der Inhalt
des Kochkessels bzw. dessen Temperatur zuverlässig den Fühler 6a des Thermostaten
6 beeinflußt, bei leerem Kochkessel l jedoch die Wärmeübertragung von der Heizflüssigkeit
5 durch den Boden des Kochkessels 1 mit Sicherheit derart erfolgt, daß auch bei
Einstellung der höchstmöglichen Temperatur (etwa 120° C) die Heizflüssigkeit 5 auf
nicht mehr als etwa 150° C erhitzt werden kann bzw. eine bestimmte maximale Temperaturdifferenz
zwischen der eingestellten Temperatur und der Heizflüssigkeit gewährleistet ist.
Diese Anordnung des Thermostaten 6 bzw. des Fühlers 6a in Verbindung mit der Verwendung
von Diäthylenglykol als Heizflüssigkeit sichert eine einwandfreie Temperaturregelung
für den Inhalt des Kochkessels 1 und einen praktisch wartungsfreien Betrieb von
Kochkesseln gemäß der Erfindung.
-
Mit den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist
die Erfindung jedoch keineswegs erschöpft, sondern kann noch im Rahmen ihrer Grundgedanken
auf verschiedene Art und Weise verwirklicht werden. Beispielsweise ist es auch möglich,
nach dem der Erfindung zugrunde liegenden Vorschlag eine Anzahl von Kochkesseln
an ein Leitungssystem für die Heizflüssigkeit anzuschließen, wobei die Temperatur
der einzelnen Kochkessel gemäß der Erfindung dadurch geregelt wird, daß der Durchfluß
der Heizflüssigkeit mittels einer Umlaufpumpe erfolgt und der Umlauf bzw. die Pumpe
in Abhängigkeit von der Temperatur des Kesselinhaltes geregelt wird. Auf diese Weise
können auch mehrere Kesselgruppen zentral beheizt werden. Kochkessel gemäß der Erfindung
können auch als Kippkessel verwendet werden, wobei jedoch durch eine mechanische
oder elektrische magnetische Sperre der Kessel erst nach Abschalten des Heizstromes
zum Entleeren gekippt werden kann.