DE3027006C2

DE3027006C2 - Kochgeschirr mit einem als Wärmerohr ausgebildeten Behälterboden

Info

Publication number: DE3027006C2
Application number: DE19803027006
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 6581 Kirschweiler Niese
Original assignee: Fissler GmbH
Current assignee: Fissler GmbH
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3027006A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kochgeschirr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie es aus der DE-AS 23 33 617 bekannt ist.

Es wird also die Verwendung eines Wärmerohres als Behälterboden eines Kochgeschirres vorausgesetzt. Bekannte Kochgeschirre dieser Art haben bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil Wärmerohrböden ein gewisses Risiko bei Überhitzung mit sich bringen, da ein sich in dem Hohlraum des Wärmerohrbodens aufbauender Überdruck zu einer Explosion führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kochgeschirr der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine Gefahr durch Überhitzung vermieden ist

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Behälterwandung im Abstand unter Bildung eines evakuierten Wandzwischenraumes von einer Außenbehälterwand umgeben ist und der Hohlraum des Bodens (2) von dem Wandzwischenraum über wenigstens eine Sollschmelzstelle getrennt ist

Im Falle der Überhitzung öffnet sich also die Sollschmelzstelle und der sich in dem Bodenhohlraum aufgebaute Dampfdruck baut sich ab und kann sich nicht weiter erhöhen. Der verdampfte Wärmeträger strömt vielmehr in den dann zugänglich gewordenen kälteren Wandzwischenraum, was außer zu einem unmittelbaren Druckabbau zu einer Kondensation des Wärmeträgers in dem Wandzwischenraum führt Der erfindungsgemäß vorgesehene Wandzwischenraum zwischen der eigentlichen Behälterwandung und der diese umschließenden Außenbehälterwand hat nicht nur die Funktion als Kondensationsfalle bei Überhitzungsgefahr, sondern bei normaler Benutzung des Kochgeschirrs auch eine besonders nützliche Funktion als Isolationsraum, wodurch die Wärmeverluste beim Koch- bzw. Bratvorgang verringert werden.

Die Unteransprüche 2—4 beziehen sich auf Ausgestaltungen des erfundenen Kochgeschirrs, die sich besonders einfach fertigen lassen.

Die Ansprüche 5 und 6 beziehen sich auf den im Rahmen der Erfindung liegenden Sicherheitsaspekt.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. la und Ib schematisch das Prinzip des Wärmerohrs in Anwendung bei einem Kochgeschirr,

F i g. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Arbeitsgebietes bei Verwendung eines Wärmerohrs als Kochgeschirrboden,

F i g. 3 schematisch im Schnitt ein topfförmiges Kochgeschirr, das einen als Wärmerohr ausgestalteten Boden hat, und

F i g. 4 schematisch im Schnitt IV-IV von F i g. 3 einen Kochgeschirrboden mit einer speziellen Kanal- und Kapillarstruktur.

Gemäß Fig. la wird bei dem Kochgeschirr Wärme von einer Wärmequelle, z. B. der Herdplatte, einer als Verdampfer wirkenden unteren Wandung des Kochgeschirrbodens zugeführt. Hierdurch verdampft ein in einem Hohlraum des Kochgeschirrbodens vorhandener Wärmeträger. Der dampfförmige Wärmeträger strömt von der unteren Wandung des Geschirrbodens durch eine in dem Hohlraum vorgesehene Kanalstruktur nach oben zu einer oberen Wandung des Geschirrbodens, auf der das Kochgut als Wärmesenke liegt. Die obere Wandung des Geschirrbodens dient als Kondensator für den Wärmeträger. Der Wärmeträger wird als Rekondensat durch eine ebenfalls in dem Hohlraum des Kochgeschirrbodens vorgesehene Kapillarstruktur (Docht) wieder nach unten gefördert.

Fig. Ib veranschaulicht entsprechend Fig. la das angewendete Prinzip des Wärmerohres bei einer Wärmestromdichtetransformation von einem geringeren Querschnitt (kleine Herdplatte) auf einen größeren

Querschnitt (großer Kochgeschirr-Bodenquerschnitt).

Das Arbeitsgebiet des als Wärmerohr ausgestalteten K<ychgeschirrbodens wird nach Fig.2 durch die Schallgeschwindigkeit, den Entzug von flüssigem Wärmeträger aus der Kapillarstruktur (Docht) durch den dampfförmigen Wärmeträger, den maximalen-Flüssigkeitsdurchsatz der Kapillarstruktur (Docht), dem Sieden des flüssigen Wärmeträgers in der Kapillarstruktur (Docht) und der Schmelztemperatur des Wärmetrji- · gers begrenzt. Für die Ausgestaltung des Kochgeschirrbodens eignen sich also Wärmeträger, die in diesem Arbeitsgebiet liegen. Für die Auswahl des Wärmeträgers sind aber zusätzlich die in dem Bodenhohlraum erforderlichen Dampfdruckbedingungen für einen hinreichenden Wärmetransport und hinreichende Sicher-· heit des Kochgeschirrs für den hier in Frage kommenden Temperaturbereich, die thermische Stabilität des Wärmeträgers, seine korrosiven Eigenschaften bezüglich beispielsweise Edelstahl, aus welchem die Bodenwandungen gebildet sind, und beispielsweise die etwaige Giftigkeit des Wärmeträgers zu berücksichti-" gen. '

Gemäß Fig.3 besteht das als Topf ausgebildete Kochgeschirr 1 aus einem Boden 2 und einem Behälter 3. Das Kochgeschirr steht mit dem Boden 2 auf der als Kochplatte ausgebildeten Wärmequelle 4. Der Boden 2 ist als geschlossener Hohlzylinder ausgebildet. Dabei begrenzen eine ebene untere Bodenwandung 5, die an der Wärmequelle 4 anliegt, und eine nicht notwendigerweise ebene obere Bodenwandung 7, die dem Bodenbereich 6 des Inneren des Behälters 3 zugewandt ist, einen Hohlraum 8. Die äußere Umgrenzung des Hohlraumes 8 wird von einer umlaufenden Bodenseitenwandung 13 gebildet. In dem Hohlraum 8 ist eine Kanalstruktur 9 und eine Kapillarstruktur 10 vorgesehen, die dem Behälterboden 2 die Funktion eines Wärmerohres geben. Die Kanalstruktur 9 besteht aus einer Anordnung vertikaler Kanäle relativ großen Durchmessers, in welchen der dampfförmige Wärmeträger D von der unteren Bodenwandung 5 zur oberen Bodenwandung 7 strömen kann, wo er kondensiert. Die Kapillarstruktur 10 besteht aus einer Anordnung vertikaler Kanäle relativ geringen Querschnittes für die Rückführung des Wärmeträgerkondensats R von der oberen Bodenwandung 7 zur unteren Bodenwandung 5. Die beiden Kanalarten haben im Bereich ihres oberen und unteren Endes Durchtrittsöffnungen, die den Übergang des kondensierten Wärmeträgers aus dem Bereich der Dampftransportkanäle 9 in den Bereich der Kapillarkanäle 10 benachbart der oberen Bodenwan- j0 dung 7 und den Übergang des Kondensats aus den Kapillarkanälen 10 in die Dampftransportkanäle 9 benachbart der unteren Bodenwandung 5 gestatten. Die obere Bodenwandung 7 bildet eine Einheit mit dei inneren Behälterwandung 12 des Behälters 3. Die Behälterwandung 12 ist im Abstand unter Bildung eines evakuierten Wandzwischenraumes 15 von einer weiteren Außenbehälterwand 14 umgeben. Die Außenbehälterwand 14 ist einstückig mit der Bodenseitenwandung 13 und der unteren Bodenwandung 5. Zwischen dem Übergangsbereich der Bodenwandung 13 und Außenbehälterwand 14 einerseits und Übergangsbereich von oberer Bodenwandung T und innerer Behälterwandung 12 andererseits befindet sich eine den Hohlraum 8 des Bodens 2 von dem evakuierten Wandzwischenraum 15 trennende Schweißnaht 16, die wenigstens eine Sollschmelzstelle enthält Beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur öffnet die Sollschmelzstelle in der Schweißnaht 16 den Hohlraum 8 gegenüber dem evakuierten Wandzwischenraum 15. Dadurch wird der Druck in dem Hohlraum 8 herabgesetzt, und der dampfförmige Wärmeträger strömt in den kälteren Wandzwischenraum 15 über und kondensiert dort Auf diese Weise kann ein Unfall bei ungewollter Überhitzung des Kochgeschirrs 1 verhindert werden.

F i g. 4 veranschaulicht die besondere Ausgestaltung einer Kanal- und Kapillarstruktur 9, 10. In dem Hohlraum 8 sitzt ein zickzack-förmig gefaltetes und als solches aufgewundenes und gelochtes Edelstahlfolienband 11. Dabei wirkt die zickzack-förmige Gestalt des Edelstahlfolienbandes 11 im Bereich der größeren Abstände jeweils als Transportkanal für den dampfförmigen Wärmeträger von der unteren Bo<lenwandung 5 zur oberen Bodenwandung 7, wogegen im Bereich der Spitzen, also im Bereich geringeren Querschnitts, die Kapillarstruktur zum Tragen kommt. Die Lochung dient der erforderlichen Querverbindung. Einen stabilen Aufbau des Bodens 2 mit einer Kanal- und Kapillarstruktur 9, 10 nach F i g. 4 erhält man dann, wenn die Breite des verwendeten Edelstahlfolienbandes 11 der lichten Höhe des Hohlraumes 8 entspricht und das Edelstahlfolienband 11 mit den angrenzenden Innenflächen der unteren Bodenwandung 5 und der oberen Bodenwandung 7 verschweißt ist. D>ies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß eine Verschweißung mit einem Elektronenstrahl E erfolgt, der in der dargestellten Weise über den Boden 2 geführt wird. An den Schnittstellen der Elektronenstrahlführung £, der unteren und oberen Bodenwandung 5, 7 und dem Edelstahlfolienband 11 erfolgen Verschweißungspunkte, die entsprechend der Elektronenstrahlführung beliebig dicht und zufällig verteilt über die Fläche des Bodens 2 gelegt werden können, so daß ein etwaiger Unter- oder Überdruck in dem Hohlraum 8 eine Verformung des Behälterbodens 2 nicht bewirken kann.

Bezugszeichenhste	Kochgeschirr (Topf)
1	Boden
2	Behälter
3	Wärmequelle (Kochplatte)
4	untere Bodenwandung
5	Bodenbereich
6	obere Bodenwandung
7	Hohlraum
8	Kanalstruktur
9	Kapillarstruktur
10	Edelstahlfolienband
11	Behälterwandung
12	Bodenseitenwandung
13	Außenbehälterwand
14	Wandzwischenraum
15	Schweißnaht
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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Kochgeschirr, ζ. B. Kochtopf oder Bratpfanne, mit einem das Kochgut aufnehmenden mit einem Boden ausgestatteten Behälter, welcher Boden i Wärme von einer Wärmequelle, z. B. einer Kochplatte, auf das Kochgut in dem Behälter überträgt, indem er als plattenförmiges Wärmerohr ausgebildet ist, d. h. einen geschlossenen Hohlraum aufweist, der von einer der Wärmequelle zugewandten unteren Bodenwandung und einer dem Bodenbereich des Behälters zugewandten oberen Bodenwandung begrenzt ist, wobei sich im Hohlraum ein Wärmeträger befindet, der bei Wärmezufuhr zur unteren Boden wandung verdampft, als Dampf, z. B. durch eine in dem Hohlraum vorgesehene Kanalstruktur, in Richtung der oberen Bodenwand strömt, an ihr kondensiert und als Kondensat durch eine in dem Hohlraum vorgesehene Kapillarstruktur zur unteren Bodenwandung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandung (12) im Abstand unter Bildung eines evakuierten Wandzwischenraumes (15) von einer Außenbehälterwand (14) umgeben ist und der Hohlraum (8) des Bodens (2) von dem Wandzwischenraum (15) über wenigstens eine Sollschmelzstelle getrennt ist.

2. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Behälterwandung (12) und die obere Bodenwandung (7) einstückig ausgebildet sind.

3. Kochgeschirr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Bodenwandung (5), die umlaufende Bodenseiten wandung (13) und die die innere Behälterwandung (12) umschließende Außenbehälterwand (14) einstückig ausgebildet sind.

4. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Sollschmelzstelle in einer Schweißnaht (16) vorgesehen ist, die zwischen dem Übergangsbereich von Bodenseitenwandung (13) und Außenbehälterwand (14) einerseits und dem Übergangsbereich von oberer Bodenwandung (7) und innerer Behälterwandung (12) andererseits umläuft und den Hohlraum (8) von dem Wandzwischenraum (15) trennt. «

5. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger so ausgewählt ist, daß bei 100° C in dem Hohlraum (8) ein Dampfdruck von etwa 0,015 bar vorliegt und bei 250⁰C ein Dampfdruck von etwa 5 bar nicht überstiegen wird.

6. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß a!s Wärmeträger Ortho-Dichlorphenol, ein eutektisches Gemisch aus etwa 25 Vol.-°/o Diphenyl und 75 VoL-⁰Zo Diphenyloxid, Jodbenzol, Brombenzol, Dimethylanilin, Anilin, Phenol, n-Dodekan, Benzonitril, 2-Nitrophenol und/ oder Finkotherm verwendet ist.