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Küchenkessel
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Küchenkessel zum Kochen,
Braten u.dgl., bestehend aus einer nach oben hin offenen, mit einem wärmeisolierten
Deckel abschließbaren und an den Seitenwänden sowie am Boden mit Isolierschichten
versehenen Wanne aus Stahlblech o.ä., in welcher eine kleinere Wanne derart eingehängt
ist, daß zwischen den Wänden und Böden der beiden Wannen Raum für eine aufheizbare
Ölfüllung entsteht. Die Ölfüllung überträgt die durch ein Heizelement erzeugte Wärme
auf den Boden und die Seitenwände der eigentlichen Kesselwanne; mit dieser Einrichtung
wird angestrebt, daß die Wärme möglichst gleichmäßig auf die Kesselwände übertragen
wird.
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Solche Küchenkessel sind an sich bekannt. Ein Nachteil an den bisher
bekannten Küchenkesseln besteht darin, daß die durch die Wärmeeinwirkung des zwischen
dem Kesselboden und dem Wannenboden angeordneten Heizelements erzeugte Strömungen
innerhalb der Ölfüllung wegen der strömungstechnisch ungünstigen Gestalt des Ölfüllungsraumes
recht träge verlaufen, so daß eine Gleichmäßigkeit der Temperatur nicht erreicht
wird. Unmittelbar über dem Heizelement, das üblicherweise unter einer Mittelachse
der Kesselwanne angebracht ists erreicht die Öltemperatur ein Maximum, während an
den Kesselrändern und insbesondere an den Seitenwänden geringere Temperaturen erreicht
werden : der Ölfluß staut sich an den
Kesselrändern, und das aufsteigende
heißere Öl wird von dem nur träge absinkenden kälteren Öl an dem Aufstieg behindert.
Dieser Übelstand wird noch dadurch verstärkt, daß das Heizelement in einer engen
eigenen Wanne untergebracht ist und die Wärme praktisch nur nach oben hin abgibt,
die sich in dem engen Raum zwlschen den beiden Behälterböden staut. Diese Tatsache
ist insbesondere beim Braten und Grillen nachteilig.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der relativ große Luftraum
oberhalb des Ölpegels die Öloberfläche abkühlt und insbesondere viel Wärme an den
Deckel abgibt.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile an den bekannten
Küchenkesseln zu beseitigen und einen Küchenkessel zu schaffen, innerhalb dessen
01-raums ein gleichmäßiger Ölfluß zustande kommt, so daß die Temperatur an allen
Außenflächen der inneren Kesselwanne gleichmäßig ist. Zudem soll bei einer Einengung
des zwischen dem Ölpegel und den Wannenseitenwänden befindlichen Luftraum die Abkühlung
der Öloberfläche auf ein Minimum eingeschrankt werden, und zwar ohne die für die
Wärmeströmung des Öls erforderliche Weite des Ö1-zwischenraumes zu vermindern.
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Dieses Erfindungsziel wird dadurch erreicht, daß die Ebenen der Seitenwände
der inneren Wanne (des eigentlichen Kessels) einen spitzen Winkel mit den Ebenen
der ihnen jeweils zugeordneten Seitenwände der äußeren Wanne bilden. Hierbei wird
vorzugsweise der Boden der äußeren Wanne ein flaches V-Profil aufweisen und das
Heizelement umgreifen. Die bei diesen Maßnahmen geschaffenen Schrägflächen reichen
überraschenderweise vollständig aus, um
eine hinreichende Umwälzung
des Öles (allgemeiner der Wärmeübertragungsflüssigkeit) zustande zu bringen.
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Als eine weitere Unterstützung der Wärmeströmungikann der Übergang
des Bodens der inneren Wanne in die Wannenseitenwände ein etwa kreisbogenkörmiges
Profil aufweisen. Für die Wirksamkeit des Erfindungsgedankens ist es unwesentlich,
ob die Seitenwände der äußeren oder der inneren Wanne schräggestellt sind.
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Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und erläutert.
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Es zeigen Figur 1 einen Küchenkessel gemäß der Erfindung, mit schräg
nach unten abfallenden Seitenwänden an der inneren Wanne (dem eigentlichen Kessel),
in einer Frontansicht mit aufgeklappten Deckel, Figur 2 den Schnitt X - X der Figur
1, jedoch mit geschlossenem Deckel (der halboffene Deckel gestrichelt angedeutet),
Figur 3 einen Küchenkessel gemäß der Erfindung, mit senkrecht abfallenden Seitenwänden
an der inneren Wanne, in einer Frontansicht, mit geschlossenem Deckel (der halboffene
Deckel gestrichelt angedeutet), Figur 4 den Küchenkessel Figur 3 in einer Seitenansicht
und Figur 5 den Schnitt Y - Y der Figur 4
Die äußere Wanne 1, welche
senkrechte Seitenwände aufweist, ist an ihrem oberen Rand mit den schräg nach unten
verlaufenden Seitenwänden der inneren Wanne (des eigentlichen Kessels) 2 zusammengeschweißt.
Die zusammengeschweißten Wannen 1S2 sind in einer größeren Isolierwanne 3 eingebettet;
der Zwischenraum zwischen der äußeren Wanne 1 und der Isolierwanne 3 ist mit Isoliermaterial
4, z.B. mit Asbestwolle, ausgefüllt.
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Der Boden 5 der äußeren Wanne 1 bildet im Querschnitt ein sehr flaches
"V"; in dem Knick dieses "V" ist ein Heizelement 6 angeordnet. Der Deckel 7 ist
doppelb8dig und mit Isoliermaterial 4 gefüllt; er kann um ein Scharnier 8 geöffnet
bzw. geschlossen werden. In dem zwischen der äußeren und der inneren Wanne 1s2 befindlichen
Zwischenraum ist eine Wärmeübertragungsflüssigkeit (Wärmeübertragungsöl) 9 eingefüllt.
Über der Oberfläche der Wärmeübertragungsflüssigkeit 9 befindet sich ein geschlossener
Luftraum 10 mit keilförmigen Querschnitt.
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Der Küchenkessel 1,2 ruht auf vier Beinen 11,12; um sicherzustellen,
daß der Boden der inneren Wanne 2 horizontal verläuft, sind die Beine 11,12 mit
Stellschrauben 13 ausgerüstet.
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Ein im Luftraum 10 entstehender Überdruck wird mittels eines in den
Luftraum hineinragenden Überdruckrohrs 14 abgebaut; das nach unten in einen Kondensator
15 einmündet. Am Boden des Kondensator sammelt sich korden sierte w1armewbertragungsflSissigkeit
9, die in Dampfform in den Kondensator 15 gelangt und dort abgekühlt wird.
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Die koncensierte Wärmeübertragungsflüssigkeit kann über ein Ventil
16 abgezapft werden. Ein von dem Kondensator 15
ins Freie führendes
Druckausgleichsrohr 17 verhindert den Überdruck im Luftraum 10.
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Das Heizelement 6 wird durch eine Bohrung 18 einer Seitenwand der
äußeren Wanne 1 in diese eingeführt.
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Die Bohrung 18 reicht bis zum Boden der äußeren Wanne 1 und dient
gleichzeitig zum Entleeren der Wanne 1. Um im Falle eines Defekts das Heizelement
6 aus der Wanne 1 herauszuziehen, ohne Wärmeübertragungsflüssigkeit auslaufen lassen
zu müssen, ist das Heizelement 6 tele:-topisch in einen ausschraubbaren flüssigkeitsdichten
Metallzylinder 19 eingesteckt, vgl. Figuren 2 und 5.
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Das Einfüllen der Wärmeübertragungsflüssigkeit erfolgt durch eine
weitere Bohrung 20, die gleichzeitig als Füllmarke dient. Die Bohrung 19 ist mittels
eines Verschlusses (nicht gezeichnet) luftdicht verschlossen.
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An einem Schaltkasten 21 ist ein Thermometer 22, ein Stufenschalter
23 für das Heizelement 6 und zwei Signalleuchten 24, 25 angeordnet. Die eine Signalleuchte
zeigt mit grünem Licht an, daß der Küchenkessel arbeitet, während die andere Signalleuchte
(rot) ein Versagen der Apparatur signalisiert. Das Thermometer 22 zeigt die in der
inneren Wanne 2 (im eigentlichen Kessel) herrschende Temperatur; wenn zweckmäßig,
kann man ein weiteres Thermometer 26 anordnen, das die Temperatur der Wärmeübertragungsflüssigkeit
9 anzeigt, vgl. Figur;3; Auf Figur 3 ist die Bedienungsseite des Küchenkessels senkrecht
gestaltet, um die Bedienung nicht zu erschweren.
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Dadurch wird Raum frei, so daß mans wenn gewünscht, die Thermometer
und Schaltelemente an der Frontseite der Isolierwanne 3 anbringen kann, wie auf
Figur 3 dargestellt.
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Wie unmittelbar aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, kann die am Heizelement
6 erwärmte Wärmeübertragungsflüssigkeit 9 ungehindert an den Schrägflächen der Seitenwände
nach oben steigen, während die an der Oberfläche abgekühlte Flüssigkeit dem Schrägboden
entlang ebenso unbehindert zur Unterseite des Heizelements 6 zurückfließt. Um die
Aufstiegsbewegung noch zu erleichtern, kann man die Übergänge von dem Boden der
inneren Wanne 2 zu deren Seitenwänden abrunden, indem diese Übergänge im Schnitt
eine etwa kreisbogenförmige Gestalt aufweisen, vgl. Figur 2. Versuche haben allerdings
gezeigt, daß die Schrägflächen des Bodens der äußeren Wanne 1 in Verbindung mit
den nicht-abgerundeten Schrägflächen der inneren Wanne 2 gut ausreichen, um eine
befriedigende Aufwärts- und Abwärts strömung zustande zu bringen.
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Bei der auf Figuren 3 bis 5 dargestellten Gestaltung des Küchenkessels
(innere Wanne 2 mit senkrechten Seitenwänden, äußere Wanne 1 mit pyradmidenförmig
schräg nach oben ausgerichteten Seitenwänden) erfolgt die Aufwärtsströmung sinngemäß
wie vorhin beschrieben, mit dem Unterschied, daß die erwärmte Flüssigkeit an den
senkrechten Seitenwänden der inneren Wanne 2 aufsteigt, während die an der Oberfläche
abgekühlte Flüssigkeit an den schräggestellten Seitenwänden der äußeren Wanne 1
nach unten gleitet und danach dem schrägen Wannen boden folgt. Diese Ausführungsform
ist thermisch nicht ganz so günstig wie diejenige auf Figur 1 und 2. Sie hat zum
Zweck, auch eine innere Wanne 2 mit rechtwinklig auf den Boden ausgerichteten Seitenwänden
in den Erfindungsgedanken e inzub inden.
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Die Bedeutung des sich nach oben verjungenden Luftraums 10 liegt darin,
daß die Wärmeabgabe nach oben hin stark reduziert ist. Versuche haben gezeigt, daß
die durch diese Maßnahme erreichte Minderung der Wärmeabgabe an den in der Praxis
nie ganz dichten Deckel 7 überraschend bedeutend ist, Die Figuren 1 bis 5 zeigen
alle ein Heizelement 6 mit einem relativ großen Durchmesser. Dieses ist wärmetechnisch
günstig, erfordert aber eine entsprechend große Menge an Wärmeübertragungsflüssigkeit
9. Bei Küchen1cessln, die in Gaststätten u,ä, stets längere Zeit hindurch in Betrieb
sind, ist ein größeres Wärmeübertragungsmedium günstig, da es viele Stunden hindurch
eine absolut gleichmäßige Temperatur gewährleistet. Außerdem ist für die Erwärmung
eines größeren Küchenkessels ein entsprechend großes Heizelement erforderlich. KücheScessel
für kleinere Haushaltungen, die bei jedem Einsatz nur kurz betrieben werden9 können
mit dünnen und langen Heizelementen 6 (handelsublmch 30 mm Durchmesser) ausgestattet
werden wodurch die Menge an Wärmeübertragungsflüssigkeit sich erheblich reduziert.
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a Ansprüche
Die auf den Figuren eingetragenen Bezugs
zeichen bedeuten: 1 die äußere Wanne des doppelwandigen Küchenkessels, 2 die innere
Wanne (den eigentlichen Küchenkessel), 3 die der äußeren Wanne umgebende Isolierwanne,
4 Isoliermaterial, 5 den Boden der äußeren Wanne 1, 6 das Heizelement, 7 den Deckel
des Küchenkessels, 8 das Scharnier des Deckels, 9 die Wärmeübertragungsflüssigkeit,
10 den über der Wärmeübertragungsflüssigkeit 9 befindlichen geschlossenen Luftraum,
11,12 die Standbeine des Küchenkessels, 13 Stellschrauben der Standbeine 11,12 14
Überdruckrohr Luftraum 10 - Kondensator 15 15 Kondensator, 16 Zapfventil am Kondensator
15, 17 Druckausgleichsrohr am Kondensator 15, 18 Bohrung zur Aufnahme des Heizelements
6, 19 flüssigkeitsdichter Metallzylinder zum Abdichten des Flüssigkeitsraumes und
zur Aufnahme des Heizelements 6, 20 Einfüllbohrung, 21 Schaltkasten, 22 Thermometer
(Temperaturangabe Kesselinnenraum), 23 Stufenschalter für das Heizelement, 24,25
Signalleuchten, 26 Thermometer (Temperaturangabe Wärmeübertragungsflüssigkeit).
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