DE69210517T2

DE69210517T2 - Nudelkochgerät

Info

Publication number: DE69210517T2
Application number: DE69210517T
Authority: DE
Inventors: Susumu Ejiri; Nobuyoshi Yokoyama
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-09-12
Also published as: SG67327A1; US5220864A; KR100229769B1; JP3030137B2; EP0532339B1; ES2086668T3; EP0532339A1; JPH0571709A; KR930006379A; DE69210517D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nudelkochgerät, in dem Wasser in einem Topf mit einem gepulsten Brenner erhitzt wird, der als Wärmequelle verwendet wird.
Nudelkochgeräte, bei denen ein gepulster Brenner mit hohem thermischem Wirkungsgrad als Wärmequelle verwendet wird, sind bereits vorgeschlagen worden: beispielsweise eine Verbrennungssteuereinheit für Nudelkochgeräte, die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho-64-75816 beschrieben ist. Diese Verbrennungssteuereinheit ändert das Verhältnis der Brenndauer zur Zeit, in der keine Verbrennung stattfindet, mit einem Einstellwählzeitgeber und steuert die Brennbedingungen. Auf diese Weise wird die Temperatur des Wassers in einem Topf variiert oder durch Regelung des Einstellwählzeitgebers aufrechterhalten.
Ein bevorzugter Temperaturbereich zum Kochen von Nudeln liegt im allgemeinen zwischen 97ºC und 98ºC. Es ist jedoch schwierig, die Wassertemperatur durch solch ein Zeitgebersteuersystem innerhalb des bevorzugten Bereiches zu halten, da die Betätigung des Zeitgebers weitgehend von der Erfahrung eines Benutzers abhängt. In vielen Fällen wird ein gewisser Teil Wasser zugegeben, um die Wassertemperatur während des Kochprozesses zu steuern; die Wassermenge differiert auch entsprechend der Erfahrung eines Benutzers. Ungenügende Wasserversorgung erhöht die Wassertemperatur auf 100ºC, was ein Überkochen der Nudeln bewirkt. Andererseits senkt zu viel Wasser die Wassertemperatur auf weniger als 97ºC, was ein zu geringes Kochen der Nudeln zur Folge hat.
Ein herkömmlicher gepulster Brenner, der kontinuierlich ein Luft- und Brennstoffgemisch in einem festen Zyklus zündet und verbrennt, umfaßt ein Absperrventil sowohl in einem Brennstoffgaszuführungssystem als auch in einem Luft-/ Brennstoff-System, um Rückströmung von Verbrennungsabgas in die Zuführungssysteme zu verhindern. Bei solch einem herkömmlichen gepulsten Brenner werden die Mengen der Brennstoff- und Luftzufuhr durch die Volumina einer Brennkammer und der Versorgungsleitungen bestimmt, und das Teillastverhältnis ist somit nicht ausreichend hoch. Dieser schlechte Verbrennungswirkungsgrad bei dem herkömmlichen gepulsten Brenner macht es erforderlich, daß das problematische und änderbare Einstellwählsteuersystem die Wassertemperatur in dem Nudelkochgerät steuert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, gepulste Verbrennung bei einem hohen Teillastverhältnis zu realisieren, die auf verschiedene Steuerungen und Regelungen in einem Nudelkochgerät anwendbar ist.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein verbessertes Nudelkochgerät gemäß Anspruch 1.
In JP-A-60 122 818 wird ein Gerät zum Steuern der Verbrennung von Gas beschrieben, das die Schwankung des Luft-/Brennstoffverhältnisses auf das Minimum durch Korrigieren der Anspruchsverzögerung eines Gebläses herabdrückt, indem das Zuführen eines Signals zu einem Gasproportionalsteuerventil verzögert wird, indem das Signal durch eine Signalverzögerungsschaltung geleitet wird, wenn eine plötzliche Anderung in der Verbrennungsrate auftritt.
In US-A-5,020,987 wird ein gepulstes Verbrennungsgerät entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale des kenn zeichnenden Abschitts von Anspruch 1 gekennzeichnet.
In dem Nudelkochgerät der Erfindung wird der gepulste Brenner für pulsierende Verbrennung eines Luft- und Brennstoffgemisches angewendet, um Wasser in dem Topf zu erhitzen. Das Luftzufuhrsystem der Erfindung hat kein Absperrventil zur Verhinderung von Rückströmung von Verbrennungsabgas, sondern umfaßt ein Gebläse zum kontinuierlichen Zuführen von Luft zu der Mischkammer und Zuführen von Luft- und Brennstoffgemisch, das Verbrennungsabgas umfaßt, das zu der Mischkammer zurückgeströmt ist, in die Brennkammer. Verglichen mit dem herkömmlichen gepulsten Brenner, bei dem Luft nur durch den negativen Druck in der Brennkammer zugeführt wird, führt der gepulste Brenner der Erfindung die Luft erzwungen zu und erhöht dadurch das Teillastverhältnis (Verbrennungsbereich) mit Variation in dem Versorgungsdruck. Der gepulste Brenner der Erfindung kann die zugeführten Mengen von Luft und Brennstoff ohne ein Einstellwählsystem variieren.
Das Nudelkochgerät der Erfindung umfaßt weiterhin: einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur des in dem Topf enthaltenen Wassers; eine Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung zum Regeln der Brennstoffgasrnenge, die der Brennkammer zugeführt wird, auf der Basis der gemessenen Wassertemperatur; und eine Luftzufuhrsteuereinrichtung zum Regeln der Luftmenge, die der Brennkammer zugeführt wird, auf der Basis der gemessenen Wassertemperatur.
Bei diesem Aufbau regeln die Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung und die Luftzufuhrsteuereinrichtung jeweils entsprechend die zugeführten Brennstoffrnengen und Luftmengen auf der Basis der Wassertemperatur in dem Topf, die durch den Temperatursensor gemessen wird. Dies gestattet eine fehlerfreie und genaue Temperatursteuerung, d.h. durch die kombinierte Funktion der Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung und der Luftzufuhrsteuereinrichtung kann die Wassertemperatur in dem Topf in einem vorherbestimmten Bereich gehalten werden. Beispielsweise regelt die Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung den Öffnungswinkel eines elektromagnetischen Proportionalventils, das in der Mitte des Brennstoffzufuhrsystems angeordnet ist, und die Luftzufuhrsteuereinrichtung regelt die Drehzahl des Gebläses des Luftzufuhrsystems.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Figur 1 eine schematische Ansicht ist, die ein Nudelkochgerät darstellt, das eine Ausführungsform der Erfindung ist; und
Figur 2 einen Mechanismus zum Steuern der Topftemperatur zeigt.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Nudelkochgerät darstellt, das eine Ausführungsform der Erfindung ist. Das Nudelkochgerät umfaßt einen Topf 1, in dem sich ein Korb mit Nudeln befindet, und einen gepulsten Brenner 2, der als eine Wärmequelle zum Erhitzen von Wasser in dem Topf 1 verwendet wird.
Der gepulste Brenner 2 umfaßt:
eine zylindrische Brennkammer 3, die in dem Topf 1 angeordnet ist; ein Paar Saugleitungen 4, die als Leitungen für heißes Verbrennungsabgas, das von der Brennkammer 3 abgelassen wird, ausgebildet sind; eine Mischkammer 5, die mit der Ansaugseite der Brennkammer 3 verbunden ist; und eine Luftkammer 6, die mit der Ansaugseite der Mischkammer 5 verbunden ist. Eine Luftleitung 8 mit einem Gebläse 7 ist weiterhin so mit der Luftkammer 6 verbunden, daß sie der Luftkammer 6 Luft zuführt.
Die Luftkammer 6 und die Mischkammer 5 sind miteinander über eine zweite Öffnung 9 verbunden, die an einer Stelle ausgebildet ist, die abseits von der axialen Mitte der Kammern 5 und 6 ausgebildet ist. Eine Gaszufuhrleitung 10 zum Zuführen von Brennstoffgas verläuft durch die Luftkammer 6 und weist ein vorstehendes Ende für eine Verbindung mit der zweiten Öffnung 9 auf. Ein erstes elektromagnetisches Ventil 11, ein zweites elektromagnetisches Ventil 12, ein elektromagnetisches Proportionalventil 13 und eine Gaskammer 14 sind in dieser Reihenfolge mit der Gaszufuhrleitung 10 verbunden.
Die Mischkammer 5 und die Brennkammer 3 sind miteinander durch eine erste Öffnung 15 verbunden, die auf der axialen Mitte der Mischkammer 5 ausgebildet ist. Ein Flammenschutz 16 ist in die erste Öffnung 15 eingepaßt, um Flammenrückschlag von der Brennkammer 3 in die Mischkammer 5 zu verhindern. Eine Zündspule 17 zum Zünden des Gemisches aus Luft und Brennstoffgas zum Starten der Verbrennung und ein Flammstab 18 zur Erfassung der Flamme sind außerdem auf der Wand der Brennkammer 3 angebracht.
Die zwei Saugleitungen 4 (nur eine Saugleitung ist in Fig. 1 zu sehen, da sich die Leitungen überlappen) sind symmetrisch an den gegenüberliegenden Wänden der zylindrischen Brennkammer 3 angebracht, um einen Weg zum Ablassen von Verbrennungsabgas aus der Brennkammer 3 zu bilden. Jede Saugleitung 4 verläuft mäanderförmig durch den Topf 1 und ist dann mit einem Abgasschalldämpfer 19 verbunden, der in der Mitte der Saugleitung 4 ausgebildet ist. Abgas wird durch die Saugleitungen abgelassen, nachdem es durch den Prozeß des Wärmeaustausches zwischen dem Verbrennungsabgas und Wasser in dem Topf 1 durch die äußere Wand der Brennkammer 3 und der Saugleitungen 4 abgekühlt worden ist.
Die Wasserzufuhr zu dem Topf 1 geschieht von oben durch ein Zuführungsrohr 22 mit einem Absperrglied 21, wobei das Rohr über der Öffnung des Topfes 1 endet. Wasser wird durch ein Überflußrohr 27, das mit dem obersten Teil der Seitenwand des Topfes 1 verbunden ist, und einem Wasserablaßrohr 23 mit einem Ablaßventil 28, das mit dem Boden des Topfes 1 verbunden ist, abgelassen.
Ein (nicht gezeigter) Korbhalter zum Halten eines Nudelkorbes ist lösbar an der Öffnung des Topfes 1 befestigt. Ein Temperatursensor, z.B. ein Thermistor, 24 ist weiterhin auf der Seitenwand des Topfes 1 angebracht, um die Wassertemperatur zu messen.
Eine Steuereinrichtung 25 zum Steuern des gepulsten Brenners ist an einer geeigneten Stelle in einem (nicht gezeigten) Gehuse angebracht. Die Steuereinrichtung 25 umfaßt: eine herkömmliche Arithmetik/Logik/Steuerschaltung, die aus einer CPU (zentralen Verarbeitungseinheit), einem ROM (nur- Lese-Speicher) und einem RAM (Schreib-Lese-Speicher) besteht; ein Eingangs-Interface zum Empfangen von Signalen von dem Temperatursensor 24 und dem Flammstab 18; ein Ausgangs- Interface für die Ausgabe von Steuersignalen an das elektromagnetische Proportionalventil 13, das erste und däs zweite elektromagnetische Ventil 11 und 12, das Gebläse 7 und eine Zündeinrichtung 26; und einen Mikrocomputer, der eine Treiberschaltung einschließt. Diese Elemente der Steuereinrichtung 25 sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des gepulsten Brenners 2 in dem Nudelkochgerät dieser Ausführungsform beschrieben.
Eine bestimmte Menge Brennstoffgas, die durch das elektromagnetische Proportionalventil 13 bestimmt wird, wird durch die Gaszufuhrleitung 10 und die zweite Öffnung 9 der Mischkammer 5 zugeführt, während eine bestimmte Menge Luft, die durch die Drehzahl des Gebläses 7 bestimmt wird, durch die zweite Öffnung 9 der Mischkammer 5 zugeführt wird. Das Brennstoffgas und die gleichzeitig der Mischkammer 5 zugeführte Luft werden in der Mischkammer 5 ausreichend vermischt, an die Brennkammer 3 durch den Flammenschutz 16 geleitet und durch den Funken von der Zündkerze 17 gezündet und explosiv verbrannt. Heißes Verbrennungsabgas mit hohem Druck wird hauptsächlich durch die Saugleitungen 4 durch den Explosionsdruck abgelassen, während es teilweise durch den Flammenschutz 16 zu der Mischkammer 5 zurückströmt.
Nach einer explosiven Verbrennung wird ein Luft- und Brennstoffgemisch, das einen Teil des zurückgeströmten Verbrennungsabgases einschließt, der Brennkammer 3 durch den negativen Druck in der Brennkammer 3 und den Zufuhrdruck von Brennstoffgas und Luft zugeführt. Das Luft-/Brennstoff- Gemisch wird dann durch das restliche heiße Verbrennungsabgas in der Brennkammer 3 spontan gezündet und verbrannt. Die Temperatur des Wassers in dem Topf 1 wird durch die in der Brennkammer 3 und in den Saugleitungen 4 durch die kontinuierliche Zufuhr und Verbrennung des Luft-/Brennstoff- Gemisches und den Ablaß von Verbrennungsabgas erzeugte Wärme erhöht.
Der gepulste Brenner 2 muß kein Absperrventil zum Verhindern der Rückströmung von Verbrennungsabgas haben, sondern umfaßt statt dessen das Gebläse 7. Das Gebläse 7 wird kontinuierlich angetrieben, um Luft in die Mischkammer 5 einzuleiten und das Luft-/Brennstoff-Gernisch, das das zurückgeströmte Abgas einschließt, in die Brennkammer 3 einzuleiten. Verglichen mit dem herkömmlichen gepulsten Brenner, bei dem Luft nur durch den negativen Druck in der Brennkammer zugeführt wird, kann der gepulste Brenner dieser Ausführungsform in günstiger Weise das Teillastverhältnis (Verbrennungsbereich) bei Variation in dem Versorgungsdruck erhöhen.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, regelt bei dem Nudelkochgerät dieser Ausführungsform die Steuereinrichtung 25 die Mengen des Brennstoffgases und der Luft auf der Basis der Signale von dem Temperatursensor 24, der die Temperatur des Wassers in dem Topf 1 mißt. Spezieller gesagt, die Steuereinrichtung 25 führt eine bekannte PID-Steuerung durch, die den Öffnungswinkel des elektromagnetischen Proportionalventils 13 und die Drehzahl des Gebläses 7 auf der Basis ihrer Operationsergebnisse, einschließlich der Abweichung der gemessenen Temperatur von einem vorherbestimmten optimalen Bereich, z.B. 97 bis 98ºC und der Anderung der Temperatur mit dem Ablauf der Zeit regelt.
Auf diese Weise wird die Temperatur des Wassers in dem Topf 1 richtig in dem vorherbestimmten optimalen Bereich gehalten. Ein Temperaturabfall durch Zugabe von Nudeln zu dem Topf 1 kann auch innerhalb einer kurzen Zeitperiode geheilt werden. Das Nudelkochgerät der Erfindung erfordert keine problematische Einstellwählzeitgebung (Steuerung des Verhältnisses der Brenndauer zu der Zeit, in der keine Verbrennung erfolgt) oder zusätzliche Wassergabe, die weitgehend von der Erfahrung des Benutzers abhängt, und kocht die Nudeln unter gewünschten Bedingungen.
Der gepulste Brenner 2 dieser Ausführungsform eliminiert hinreichend die nachteiligen Wirkungen des Umkehrdruckes, wie oben beschrieben wurde, und steuert so vorzugsweise die Brennstoff- und Luftzufuhr ohne hohe Drücke. Der Flammenschutz 16 senkt die Temperatur der Verbrennungsabgase, die zu der Mischkammer 5 zurückströmen, und senkt dadurch den Druck der Abgase. Die Mischkammer 5, die Luftkammer 6 und die Gaskammer 14 absorbieren den Umkehrdruck ausreichend. Die exzentrische Anbringung der zweiten Öffnung 9 von der axialen Mitte verhindert, daß der Umkehrdruck direkt auf die Brennstoff- und Gaszufuhrquellen einwirkt.
Bei dem vorliegenden gepulsten Brenner hat weder das Brennstoffzufuhrsystem, noch das Luftzufuhrsystem ein Rückschlagventil; jedoch kann das Brennstoffzufuhrsystern mit einem Rückschlag-ventil versehen werden, wenn es die Gegebenheiten erfordern. Der Aufbau dieser Ausführungsform ohne ein Absperrventil ist jedoch vorzuziehen, da er Lärm und Schwingungen reduzieren kann und die Dauerleistung verbessert. Die zugeführte Luftmenge kann über eine Drosselklappe gesteuert werden, die in dem Luftzufuhrsystem angeordnet ist.

Claims

1. Nudelkochgerät, bei dem Wasser in einem Topf (1) mittels eines gepulsten Brenners (2) erhitzt wird, der: eine Brennkammer (3), die ein Gemisch aus Luft und Brennstoffgas zur gepulsten Verbrennung des Gemisches empfängt; eine Mischkammer (5), die mit der Brennkammer (3) gekoppelt und verbunden ist, zum Mischen von Luft und Brennstoffgas und Zuführen des Luft-/Brennstoffgemisches zu der Brennkammer (3) ; ein Luftzufuhrsystem zum Zuführen von Luft zu der Mischkammer (5); und ein Brennstoffzufuhrsystem (10) zum Zuführen von Brennstoffgas zu der Mischkammer (5) umfaßt; wobei das Luftzufuhrsystem des gepulsten Brenners kein Rückschlagventil zum Verhindern von Rückströmung von Verbrennungsabgas umfaßt, sondern stattdessen ein Gebläse (7) zum kontinuierlichen Zuführen von Luft zu der Mischkammer (5) und zum Zuführen eines Luft-/Brennstoffgemisches zu der Brennkammer (3) umfaßt, wobei das Gemisch Verbrennungsabgas enthält, das zu der Mischkammer (5) zurückgeströmt ist;

dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin: einen Temperatursensor (24) zum Messen der Temperatur des in dem Topf enthaltenen Wassers;

eine Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung (25) zum Regeln der Brennstoffgasmenge, die der Brennkammer (3) zugeführt wird, auf der Basis der gemessenen Wassertemperatur und

eine Luftzufuhrsteuereinrichtung (25) zum Regeln der Luf tmenge, die der Brennkammer (3) zugeführt wird, auf der Basis der gemessenen Wassertemperatur umfaßt, und

daß die besagte Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung und die besagte Luftzufuhrsteuereinrichtung so wirken, daß die Wassertemperatur in dem Topf in einem vorherbestimmten Bereich gehalten wird.

2. Nudelkochgerät nach Anspruch 1, bei dem die Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung (25) den Öffnungswinkel eines elektromagnetischen Proportionalventils (13), das in dem Brennstoffzufuhrsystem (10) angeordnet ist, regelt.

3. Nudelkochgerät nach Anspruch 1, bei dem die Luftzufuhrsteuereinrichtung (25) die Drehgeschwindigkeit des Gebläses (7) des Luftzufuhrsystems (8) regelt.

4. Nudelkochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der gepulste Brenner:

eine oder mehrere Saugleitungen (4), die mit der Brennkammer (3) verbunden ist bzw, sind, zum Ablassen von Verbrennungsgas von der Brennkammer;

eine Mischkammer (5), die mit der Brennkammer (3) über eine erste mit einem Flammenschutz (16) versehene Öffnung (15) gekoppelt und verbunden ist;

eine Luftkammer (6), die mit der Mischkammer (5) über eine zweite Öffnung (9), die auf einer der ersten Öffnung (15) gegenüberliegenden Fläche ausgebildet ist, gekoppelt und verbunden ist zum Zuführen von Luft zu der Mischkammer

und

eine Gaszufuhrleitung (10) zum Zuführen von Brennstoffgas zu der Mischkammer(5), wobei diese Gaszufuhrleitung durch die Luf tkammer verläuft und von der ein Ende vorsteht, um Gas der Mischkammer (5) durch die zweite Öffnung (9) zuzuführen, und

ein Gebläse (7) zum kontinuierlichen Zuführen von Luft in die Luftkammer (6) und zum Zuführen eines Luft-/Brennstoffgemisches zu der Brennkammer umfaßt, wobei das Gemisch Verbrennungsgas enthält, das zu der Mischkammer zurückströmt.

5. Nudelkochgerät nach Anspruch 4, bei dem die Brennstoffzufuhrsteuereinrichtung (25) den Öffnungswinkel eines elektromagnetischen Proportionalventils (13) regelt, das in der Gaszufuhrleitung (10) angeordnet ist.