WO2003037149A1 - Mobiles universalkochgerät - Google Patents

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WO2003037149A1
WO2003037149A1 PCT/DE2002/003554 DE0203554W WO03037149A1 WO 2003037149 A1 WO2003037149 A1 WO 2003037149A1 DE 0203554 W DE0203554 W DE 0203554W WO 03037149 A1 WO03037149 A1 WO 03037149A1
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cooking
heating plate
cooking appliance
appliance according
heating
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PCT/DE2002/003554
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Inventor
Richard Metzler
Friedrich Moeller
Original Assignee
Rauschert Gmbh & Co. Kg
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/21—Water-boiling vessels, e.g. kettles
    • A47J27/21008—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated
    • A47J27/2105—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated of the cordless type, i.e. whereby the water vessel can be plugged into an electrically-powered base element
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/32—Time-controlled igniting mechanisms or alarm devices

Definitions

  • the invention relates to cooking appliances with a cooking vessel and a heating plate made of a high-performance ceramic, which on the one hand is firmly connected to the bottom of the cooking vessel and on the other hand is in good thermal contact with one or more heating elements.
  • a corresponding device for cooking rice is known from German utility model 299 03 775.
  • the hotplate very quickly absorbs and releases the energy supplied by the electrical heating conductor.
  • the required operating temperature can be reduced from approx. 500 ° C to approx. 350 ° C.
  • cooking can be “automatically” regulated: If sensors are attached to the underside of the hotplate, the temperature of the food can be measured exactly. If this measurement is now linked to an energy control, the required electrical energy can be supplied in a precisely metered manner, precisely tailored to the desired cooking process. Defined according to different cooking processes, there is the option of running cooking programs automatically - without monitoring and manual regulation.
  • the object of the invention is therefore a universal - usable for all cooking processes - mobile electric cooker ("micro stove"), consisting of a pot, on the bottom of which a hotplate is attached firmly and without air gaps and which is made of high-performance ceramic and on the bottom of which electric heating conductors are upset.
  • microwave stove - mobile electric cooker
  • This unit is connected via a plug to a console in which the electrical control unit and the mains connection are located.
  • the solution according to the invention essentially consists in that the high-performance hotplate is attached to the underside of a pot or pan so firmly that no air gap is formed.
  • the unit is connected via a plug to a console in which the electrical control technology and the mains connection are located ( Figure 1).
  • a pot or pan with a relatively thin metal base is preferably used.
  • the hotplate made of high-performance ceramic, preferably made of silicon nitride, is firmly attached under the floor.
  • the hotplate is preferably glued to the bottom of the pot. Due to the significantly different thermal expansion of the ceramic plate compared to the metal pot base, it is advisable to use an elastic high-temperature adhesive, which is applied in a ring with a width of about 1 cm on the outer edge of the hotplate.To avoid an air gap within the ring, the Gap filled with a thermally conductive paste.
  • the hotplate is pressed onto the bottom of the pot with the aid of springs or other clamping devices; resulting spaces are filled with thermal paste to avoid the harmful air gap.
  • This variant can possibly also be used for gluing.
  • the electrical heating conductors are attached below the ceramic plate. These can either be in the form of a film which is pressed onto the hotplate (DE 198 55 481 A1), or can be printed in the form of a coating (EP 0 069 298 B1). The technologies and processes required for this are state of the art.
  • the temperature required for all common cooking processes can be reduced from 350 ° C to approx. 220 ° C. This is associated with a significantly reduced energy consumption and a significant increase in operational reliability.
  • the heating conductors can be operated with the usual low voltage of 110 to 230 V. Alternatively, operation with low voltage is also possible, in which case a transformer is also required. (The relatively low operating temperature enables a current of 20-50 A at 12-42 V, for example.)
  • the heating elements are embedded in a thermal insulation layer, preferably made of highly porous ceramic material, which is also used in the insulation of conventional radiant heaters (EP 0 069 298 B1). This eliminates the need for a complex "substructure" for cooling.
  • the hotplate below the pot is preferably sealed with a metal shell. This makes the cooking system like a "pot with a thick bottom”.
  • the cooking system is on a console in which the electrical connections are housed.
  • the keyboard or control element is attached to the console.
  • the cooking system can be cleaned under water without the risk of damaging the electrical control. There is also no risk of incorrect operation if the system is immersed in water while it is still switched on.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kochgerät mit einem Kochgefäss (1) und einer Heizplatte (4) aus einer Hochleistungskeramik, die einerseits mit dem Boden des Kochgefässes (1) fest verbunden ist und andererseits mit einem oder mehreren Heizelementen in gutem thermischem Kontakt steht. Um ein Konstruktionsprinzip für ein Hochleistungs-Kochsystem zu schaffen, bei dem der schädliche Luftspalt völlig vermieden wird, und damit mobiles, automatisches Kochen für alle Kochvorgänge möglich wird, ohne dass Bedenken im Hinblick der praktischen Handhabbarkeit in Bezug auf Reinigbarkeit, Sicherheit and Bed ienerfreundlichkeit bestehen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Boden des Kochgefässes (1) spaltfrei and grossflächig mit der Heizplatte (4) verbunden ist and dass die Anschlussenden des Heizelementes bzw. der Heizelemente unmittelbar mit einem unter der Heizplatte vorgesehenen Aufsatzstecker verbunden sind.

Description

Mobiles Universalkochgerät
Die Erfindung betrifft Kochgeräte mit einem Kochgefäß und einer Heizplatte aus einer Hochleistungskeramik, die einerseits mit dem Boden des Kochgefäßes fest verbunden ist und andererseits mit einem oder mehreren Heizelementen in gutem thermischem Kontakt steht.
Ein entsprechendes Gerät zum Reiskochen ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 299 03 775 bekannt.
Bekannt sind eine Vielzahl mobiler elektrischer Kochgeräte, die aber in ihrer Nutzungsmöglichkeit stark eingeschränkt sind. Es gibt Tischgrills, die zum Braten geeignet sind, elektrisch be- heizte Töpfe zum Erhitzen von Wasser und elektrisch beheizte Warmhalteplatten. All diesen Produkten ist gemeinsam, daß sie nur für spezifische Kochvorgänge geeignet sind.
Daher ist nach wie vor das fest in einer Küche montierte Kochfeld mit mehreren Heizplatten üblich, wobei ein Kochfeld aus Glaskeramik mit darunter angebrachten elektrischen Strahlheiz- körpern den heutigen Standard darstellt.
Hier ist aber bekannt (EP 0 069 298 B1 ; DE 297 02 813 U1), daß durch die Verwendung einer Kochplatte aus Hochleistungskeramik, auf deren Unterseite elektrische Heizleiter angebracht sind, hervorragende Ergebnisse in Bezug auf Geschwindigkeit des Erhitzens und des Abküh- lens und ein günstiger Energieverbrauch erzielt werden können.
Ursache dafür ist die Tatsache, daß durch die niedrige Wärmekapazität der Keramik in Verbindung mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit die Kochplatte sehr schnell die durch die elektrische Heizleiter zugeführte Energie aufnimmt, und wieder abgibt.
Damit kann neben einer deutlichen Erhöhung der Kochgeschwindigkeit die für das Kochen nötige Energie deutlich reduziert werden. Die nötige Betriebstemperatur kann von ca. 500°C auf ca. 350°C abgesenkt werden.
Zusätzlich kann bei der Verwendung dieses "hochreaktiven Heizsystems" das Kochen "automatisch" geregelt werden: Werden Sensoren an der Unterseite der Kochplatte angebracht, so kann die Temperatur des Kochgutes exakt gemessen werden. Wird diese Messung jetzt mit einer Energieregelung verknüpft, so kann, genau auf den gewünschten Kochprozeß abgestimmt, die nötige elektrische Energie exakt dosiert zugeführt werden. Definiert nach verschiedenen Kochprozessen besteht die Möglichkeit, Kochprogramme automatisch - ohne Überwachung und manuelle Regulierung - ablaufen zu lassen.
Einem Einsatz dieses Systems steht bisher entgegen, daß die Unterseite der Töpfe nicht exakt eben ist. Dadurch bildet sich ein Luftspalt zwischen Kochplatte und Topf. Die hohe Isolationsfä- higkeit der Luft bewirkt nun, daß von der Kochplatte zum Topf der Wärmestrom erheblich beeinträchtigt wird. Dies führt zu einem Rückgang der Kochgeschwindigkeit und der Empfindlichkeit auf Steuerungsimpulse.
Hinzu kommt, daß sich Größe und Profil des Luftspaltes bei unterschiedlichen Temperaturen und Erhitzungsvorgängen nach längerem Gebrauch unterschiedlich darstellen. Diese "Alterung" führt nicht nur zu einem erheblichen Rückgang der Kochgeschwindigkeit, sondern auch eine zuverlässige Temperaturerkennung des Kochgutes im Topf wird unmöglich.
An diesem Sachverhalt scheitert bisher auch die Konzeption eines automatischen Kochens.
Bekannt ist die Konzeption eines speziellen Topfes, dessen Boden aus Hochleistungskeramik besteht (WO 96/21384). Auf diese Weise wird eine sehr ebene Unterseite erzeugt, die sich durch die thermische Belastung nicht verändert. Auf diese Weise kann bei Verwendung auch eines konventionellen Herdes der Luftspalt reduziert und stabilisiert, nicht jedoch völlig vermie- den werden.
Weiterhin bekannt ist die Verbindung eines Topfes als Einzelkocher mit einer Kochplatte aus Hochleistungskeramik (Gebrauchsmuster DE 200 03 775 U1). Nach diesem Konstruktionsprinzip werden jedoch Topf, Heizplatte und elektrische Regelung zu einer einzigen Einheit verbun- den.
Dies führt dazu, daß an der Einheit direkt Schalter angebracht sind, die eine Reinigung des Gerätes unter Wasser erschweren. Weiterhin könnten Sicherheitsbedenken bestehen, wenn ohne Abziehen des Netzsteckers das Gerät unter Wasser gereinigt werden sollte. Schließlich wird die Handhabbarkeit durch das relativ hohe Gewicht des Systems eingeschränkt. Aufgabe der Erfindung ist er daher, ein Konstruktionsprinzip für ein Hochleistungs-Kochsystem zu schaffen, bei dem der schädliche Luftspalt völlig vermieden wird, und damit mobiles, automatisches Kochen für alle Kochvorgänge möglich wird, ohne daß Bedenken im Hinblick der praktischen Handhabbarkeit in Bezug auf Reinigbarkeit, Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit beste- hen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein universales - für alle Kochvorgänge einsetzbares - mobiles elektrisches Kochgerät ("Mikroherd"), bestehend aus einem Topf, an dessen Boden eine Kochplatte fest und ohne Luftspalte angebracht ist und die aus Hochleistungskeramik gefertigt ist und an deren Boden elektrische Heizleiter aufgebracht sind. Diese Einheit ist über einen Stecker mit einer Konsole verbunden, in der sich die elektrische Regelungseinheit und der Netzanschluß befindet.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht im wesentlichen darin, daß die Hochleistungskochplatte an die Unterseite eines Topfes oder einer Pfanne so fest angebracht wird, daß sich kein Luft- spalt ausbildet. Die Einheit ist über einen Stecker mit einer Konsole verbunden, in der sich die elektrische Regelungstechnik und der Netzanschluß befindet (Abbildung 1).
1. Dabei wird vorzugsweise ein Topf oder eine Pfanne mit einem relativ dünnen Metallboden verwendet. Unter den Boden wird die Kochplatte aus Hochleistungskeramik vorzugsweise aus Siliziumnitrid fest angebracht.
1.1 Vorzugsweise wird die Kochplatte mit dem Topfboden verklebt. Wegen der deutlich unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Keramikplatte im Vergleich zu dem Metalltopfboden bietet es sich an, einen elastischen Hochtemperaturkleber zu verwenden, der ringförmig in einer Breite von etwa 1 cm am äußeren Rand der Kochplatte aufgebracht wird Um einen Luftspalt innerhalb des Rings zu vermeiden, wird der Zwischenraum mit einer wärmeleitfähigen Paste gefüllt.
1.2 In einer anderen Variante wird anstelle des Klebers die Kochplatte mit Hilfe von Federn oder anderen Spannvorrichtungen an den Topfboden festgedrückt; sich ergebende Zwischenräume werden mit Wärmeleitpaste gefüllt, um so den schädlichen Luftspalt zu vermeiden. Diese Variante kann eventuell auch zusätzlich zur Klebung zum Einsatz kommen. 2. Unterhalb der Keramikplatte werden die elektrischen Heizleiter angebracht. Diese können entweder in Form einer Folie ausgeführt sein, die an die Kochplatte angedrückt werden (DE 198 55 481 A1 ), oder in Form einer Beschichtung aufgedruckt werden (EP 0 069 298 B1 ). Die hierzu nötigen Technologien und Verfahren sind Stand der Technik.
Infolge der völligen Vermeidung des Luftspaltes kann die für alle gängigen Kochprozesse erforderliche Temperatur von 350°C auf ca. 220°C abgesenkt werden. Damit ist ein signifikant reduzierter Energieverbrauch und eine deutliche Erhöhung der Betriebssicherheit verbunden.
Die Heizleiter können mit der üblichen Niederspannung von 110 bis 230 V betrieben werden. Alternativ ist auch ein Betrieb mit Kleinspannung möglich, wobei in diesem Falle zusätzlich ein Transformator benötigt wird. (Die relativ niedrige Betriebstemperatur ermöglicht z. B. bei 12- 42 V eine Stromstärke von 20-50 A.)
3. Um eine thermische Isolierung zur Seite und nach unten zu gewährleisten, werden die Heizelemente in eine thermische Isolierschicht, vorzugsweise aus hochporösem keramischem Material eingebettet, welches auch bei der Isolierung von konventionellen Strahlheizkörpern verwendet wird (EP 0 069 298 B1). Dadurch kann auf einen aufwendigen "Unterbau" zur Kühlung verzichtet werden.
4. Um eine Reinigung des Kochsystems zu ermöglichen, ist die Kochplatte unterhalb des Topfes vorzugsweise mit einer Metallschale wasserdicht abgeschlossen. Dadurch gleicht das Kochsystem einem "Topf mit dickem Boden". Das Kochsystem steht auf einer Konsole, in der die elektrischen Anschlüsse untergebracht sind. Die Tastatur bzw. das Bedienelement ist an der Konsole angebracht.
Auf der Oberseite der Konsole ist ein Stecker angebracht. Am Boden des Kochsystems befindet sich das Gegenstück. Stellt man nun das Kochsystem auf die Konsole, so ist der elektrische Kontakt hergestellt. Entfernt man das Kochsystem, so fehlt jegliche mögliche Stromzufuhr.
In diesem Fall kann ohne die Gefahr der Beschädigung der elektrischen Regelung das Kochsystem unter Wasser gereinigt werden. Außerdem entfällt die Gefahr der Fehlbedienung, daß das System in noch angeschaltetem Zustand in Wasser getaucht wird.
Dieses Konstruktionsprinzip ist bereits bei mobilen Wasserkochgeräten Stand der Technik (z. B. TEFAL Vitesse Type 3012. Durch das erfindungsgemäße Kochsystem besteht jetzt die Möglichkeit, alle Kochvorgänge mit einem mobilen Kleingerät durchzuführen, das zusätzlich die Möglichkeit einer automatischen Temperaturregelung und Programmierung hat.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kochgerät mit einem Kochgefäß (1 ) und einer Heizplatte (4) aus einer Hochleistungske- 5 ramik, die einerseits mit dem Boden des Kochgefäßes (1 ) fest verbunden ist und andererseits mit einem oder mehreren Heizelementen in gutem thermischem Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Kochgefäßes (1 ) spaltfrei und großflächig mit der Heizplatte (4) verbunden ist und daß die Anschlußenden des Heizelementes bzw. der Heizelemente unmittelbar mit einem unter der Heizplatte vorgesehenen Aufsatzstecker verbunden sind. 10
2. Kochgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatzstecker so ausgebildet ist, daß er beim Aufsetzen auf eine Konsole elektrischen Kontakt zu einem passenden Gegenstück auf der Konsole herstellt, welche eine Stromversorgungsschaltung aufweist.
I5 3. Kochgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole Einstell- und Bedienelemente für das Heizgerät aufweist.
4. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte oder der Boden des Kochgefäßes mit Temperatursensoren in Kontakt stehen, die ihrer- 0 seits mit automatischen Steuerungs- und Bedienungselementen verbunden sind.
5. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Heizplatte sowie deren umlaufender Rand durch elektrisches und thermisches Isoliermaterial abgedeckt ist und wobei in dem Isoliermaterial eine Aussparung für den Aufsetzstecker
15 vorgesehen ist.
6. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte und der Boden des Kochgefäßes über eine wärmeleitfähige Paste und einen elastischen Hochtemperaturklebstoff miteinander verbunden sind. so
7. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochgefäß ein Topf oder eine Pfanne mit einem relativ dünnen Metallboden ist.
8. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- 15 platte aus Siliziumnitrid besteht.
9. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Heizplatte vorzugsweise mit einer Metallschale wasserdicht abgeschlossen ist.
10. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Koch- platte mit Hilfe von Federn oder anderen Spannvorrichtungen an den Topfboden fest angedrückt wird.
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