Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Dampfgargeräts sowie ein Dampfgargerät zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Es sind Dampfgargeräte bekannt, welche bei Umgebungsdruck betrieben werden, d.h. deren Garraum über eine \ffnung mit der Umgebung kommuniziert. Zum Heizen wird Dampf in den Garraum eingeführt. Normalerweise kann die Solltemperatur im Garraum vorgegeben werden, und der Dampf wird nur zugeführt, wenn die effektive Temperatur im Garraum tiefer als die Solltemperatur liegt. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Solltemperatur nicht höher als die im Boiler erreichbare Temperatur sein kann, welche davon abhängt, auf welcher Höhe über Meer bzw. bei welchem Luftdruck das Dampfgargerät betrieben wird. Deshalb wird die einstellbare Solltemperatur durch eine Grenztemperatur beschränkt. Um die Grenztemperatur festzulegen, hat der Benutzer die Höhe über Meer einzugeben, bei welcher er das Gerät benutzt. Dies ist jedoch aufwändig.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Dampfgargerät bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das diese Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird von den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 erfüllt.
Erfindungsgemäss wird also die Siedetemperatur des Wassers bestimmt, sodass die Grenztemperatur direkt ermittelt werden kann. Dadurch wird die Benutzung des Geräts einfacher, da keine Höhenangabe mehr eingegeben werden muss. Auch Fehlbedienungen können ausgeschlossen werden.
Vorzugsweise wird die Grenztemperatur um einen festen Betrag unterhalb der Siedetemperatur festgesetzt, um zu berücksichtigen, dass auch bei nahezu idea len Bedingungen die Temperatur im Garraum die Siedetemperatur nicht völlig erreichen kann.
Die vom Gerät bestimmte Siedetemperatur kann auch dazu verwendet werden, eine Haltetemperatur festzusetzen, auf welcher das Wasser im Boiler gehalten wird, wenn kein Dampf benötigt wird. Indem diese Haltetemperatur abhängig von der Siedetemperatur gewählt wird, ist es möglich, das Wasser relativ knapp (z.B. höchstens 10 DEG C) unter der Siedetemperatur zu halten, bis wieder Dampf benötigt wird. Dies erlaubt es, bei Bedarf sehr schnell wieder Dampf zu erzeugen.
Um die Siedetemperatur zu bestimmen, kann nach einem Start des Geräts das Wasser im Boiler geheizt werden, bis der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit unter einen Schwellwert fällt. Vorzugsweise wird bei jedem Aufheizen des Geräts neu der Siedepunkt bestimmt, sodass z.B. wetterbedingte Luftdruckschwankungen berücksichtigt werden können.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 den schematischen, nicht massstabgetreuen Aufbau eines Dampfgargeräts und
Fig. 2 den Temperaturverlauf im Wasser des Boilers.
Der Grundaufbau einer bevorzugten Ausführung des Dampfgargeräts ergibt sich aus Fig. 1. Das Gerät besitzt, in einem nicht dargestellten Gehäuse, einen Wasserbehälter 1, einen Boiler 2, einen Garraum 3 und eine Steuerung 4.
Der Wasserbehälter 1 ist vorzugsweise ein schubladenartiger Einsatz, der eine Vorratsmenge Wasser fasst. Über ein Ansaugrohr 5 und eine Ansaugpumpe 6 kann dem Wasserbehälter 1 Wasser entnommen und zum Boiler 2 geführt werden. Nach dem Betrieb kann im Boiler 2 ver bleibendes Wasser über eine Abflussleitung 7 und eine Abflusspumpe 8 zurück zum Wasserbehälter 1 gepumpt werden.
Im Boiler 2 ist eine Heizschlange 9 angeordnet, die von der Steuerung bei Bedarf mit Strom versorgt wird. Wird das Wasser im Boiler 2 zum Kochen gebracht, so strömt Dampf über eine Leitung 10 in den Garraum 3 und erwärmt das Gargut. Überschüssiger Dampf entweicht durch eine \ffnung 11.
Sinkt das Wasserniveau im Boiler 2 unter eine gewisse Grenze, so schaltet die Steuerung 4 im Normalbetrieb die Pumpe 6 ein, sodass Wasser vom Wasserbehälter 1 nachfliesst. Hierzu ist im Boiler 2 ein nicht gezeigter Niveausensor angeordnet.
Zur Regelung der Temperatur Tgr im Garraum ist ein Garraum-Temperatursensor 12 vorgesehen. Der Benutzer kann an einer Eingabeeinheit 13 die gewünschte Solltemperatur Tgs einstellen. Die Steuerung 4 versucht sodann, diese Solltemperatur Tgs im Garraum zu erreichen, indem sie die Heizung 9 einschaltet, solange Tgr < Tgs ist.
Die maximal erreichbare Garraumtemperatur hängt von der Siedetemperatur Ts des Wassers im Boiler 2 ab. In der Regel lassen sich im Garraum höchstens Temperaturen erreichen, die einige Grad unter der Siedetemperatur Ts liegen. Deshalb wird die Solltemperatur Tgs nach oben beschränkt. Hierzu legt die Steuerung 4 eine Grenztemperatur Tg = Ts - DELTA T fest, wobei DELTA T eine vorgegebene Differenztemperatur von z.B. 5 DEG C ist, die den Wärmeverlusten zwischen Boiler 2 und Garraum 3 Rechnung trägt.
Indem sichergestellt wird, dass die Solltemperatur Tgs nicht höher als die Grenztemperatur Tg eingestellt werden kann, wird vermieden, dass eine unmöglich hohe Solltemperatur gewählt wird, was zu einer übermässigen Dampferzeugung führen würde.
Die Siedetemperatur Ts hängt vom Luftdruck ab bzw. von der Höhe über Meer, bei welcher das Dampfgargerät betrieben wird. Deshalb ist die Siedetemperatur Ts nicht eine Konstante, und das Dampfgargerät ist mit Mitteln ausgestattet, um die Siedetemperatur automatisch zu bestimmen. Hierzu ist im Boiler 2 ein Temperatursensor 14 vorgesehen, mit welchem die Wassertemperatur T gemessen werden kann.
Der entsprechende Vorgang ist in Fig. 2 dargestellt, wo die Temperatur T des Wassers im Boiler 2 gegen die Zeit t aufgetragen ist.
Zur Zeit t0 wird das Dampfgargerät eingeschaltet. Die Steuerung 4 beginnt das Wasser im Boiler 2 zu heizen. Die Temperatur T steigt an, bis das Wasser zu sieden beginnt. Das Erreichen des Siedepunkts wird festgestellt, indem der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit, d.h. die Ableitung dT/dt, überwacht wird. Sinkt der Anstieg unter einen gegebenen Wert (Zeitpunkt t1), z.B. 0,05 DEG C/s, so erkennt die Steuerung, dass das Wasser nun zu sieden begonnen hat, d.h. dass die Temperatur T der Siedetemperatur Ts entspricht. Die Siedetemperatur Ts wird in einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuerung 4 abgespeichert, sodass sie bei einem nächsten Einschalten des Geräts von Anfang an zur Verfügung steht.
Aus der Siedetemperatur Ts wird die Grenztemperatur Tg = Ts - DELTA T berechnet. Sodann wird die Solltemperatur Tgs des Garraums bestimmt, und zwar aus dem an der Eingabeeinheit 13 eingegebenen Wert, sofern dieser kleiner als Tg ist - anderenfalls wird die Solltemperatur Tgs gleich der Grenztemperatur Tg gesetzt.
Nun wird die Garraumtemperatur Tgr über den Temperatursensor 12 geregelt. Solange die Garraumtemperatur Tgr unterhalb der Solltemperatur Tgs liegt, bleibt die Heizung 9 eingeschaltet. Steigt jedoch die Garraumtemperatur Tgr über die Solltemperatur Tgs an, so wird mithilfe des Temperatursensors 14 die Wassertemperatur Ts auf eine Haltetemperatur Tw geregelt, die etwas unterhalb der Siedetemperatur Ts liegt. Vorzugsweise liegt Tw einige Grad, jedoch höchstens 10 DEG C, unterhalb Ts.
Liegt die Garraumtemperatur Tgr also über der Solltemperatur Tgs, so wird die Heizung 9 nicht dauernd abgeschaltet. Vielmehr wird ihre mittlere Leistung so dosiert, dass die Wassertemperatur T auf die Haltetemperatur Tw etwas unterhalb der Siedetemperatur Ts absinkt. Bei dieser Temperatur wird kein Dampf mehr entwickelt. Da Tw knapp unterhalb von Ts liegt, kann die Wassertemperatur T jedoch sehr schnell wieder hochgefahren werden, wenn die Garraumtemperatur Tgr unter die Solltemperatur Tgs absinkt.
In der vorliegenden Ausführung ist das Dampfgargerät mit einer Anzeige 16 ausgestaltet, auf der unter anderem z.B. die Solltemperatur Tgs, die Garraumtemperatur Tgr oder die Grenztemperatur Tg angezeigt werden kann. Es ist auch denkbar, eine Warnung anzuzeigen, falls der Benutzer versucht, die Solltemperatur Tgs höher als die Grenztemperatur Tg zu wählen.
Die in Fig. 2 gezeigte Bestimmung der Siedetemperatur kann automatisch bei jedem Aufheizen des Boilers bzw. vor dem Garvorgang durchgeführt werden. Es ist jedoch auch denkbar, die Siedetemperatur nur in grösseren Zeitabständen zu bestimmen.
The invention relates to a method for operating a steam cooker and a steam cooker for performing this method according to the preamble of the independent claims.
Steam cookers are known which operate at ambient pressure, i.e. whose cooking chamber communicates with the surroundings via an opening. Steam is introduced into the cooking space for heating. Normally, the target temperature in the cooking space can be specified and the steam is only supplied if the effective temperature in the cooking space is lower than the target temperature. It should be noted, however, that the target temperature cannot be higher than the temperature that can be reached in the boiler, which depends on the altitude at which the steam cooker is operated and the air pressure. Therefore the adjustable target temperature is limited by a limit temperature. To set the limit temperature, the user has to enter the height at sea at which the device is used. However, this is complex.
It is therefore the task of providing a steam cooker or a method of the type mentioned at the outset which avoids these disadvantages. This object is achieved by independent claims 1 and 9.
According to the invention, the boiling temperature of the water is determined so that the limit temperature can be determined directly. This makes it easier to use the device because there is no longer any need to enter a height. Incorrect operations can also be excluded.
The limit temperature is preferably set by a fixed amount below the boiling temperature in order to take into account that the temperature in the cooking chamber cannot fully reach the boiling temperature even under almost ideal conditions.
The boiling temperature determined by the device can also be used to set a holding temperature at which the water in the boiler is kept when steam is not required. By choosing this holding temperature depending on the boiling temperature, it is possible to keep the water relatively short (e.g. at most 10 ° C) below the boiling temperature until steam is needed again. This allows steam to be generated again very quickly if required.
In order to determine the boiling temperature, the water in the boiler can be heated after starting the device until the temperature rise per unit of time falls below a threshold value. The boiling point is preferably determined anew each time the device is heated, so that e.g. weather-related fluctuations in air pressure can be taken into account.
Further preferred embodiments of the invention result from the dependent claims and from the description that follows with reference to the figures. Show:
Fig. 1 shows the schematic, not to scale construction of a steam cooker and
Fig. 2 shows the temperature profile in the water of the boiler.
The basic structure of a preferred embodiment of the steam cooking appliance is shown in FIG. 1. The appliance has, in a housing (not shown), a water tank 1, a boiler 2, a cooking chamber 3 and a controller 4.
The water tank 1 is preferably a drawer-like insert that holds a quantity of water. Via a suction pipe 5 and a suction pump 6, water can be taken from the water tank 1 and led to the boiler 2. After operation, water remaining in the boiler 2 can be pumped back to the water tank 1 via a drain line 7 and a drain pump 8.
In the boiler 2, a heating coil 9 is arranged, which is supplied with power by the control if necessary. If the water in the boiler 2 is brought to a boil, steam flows through a line 10 into the cooking space 3 and heats the food. Excess steam escapes through an opening 11.
If the water level in the boiler 2 drops below a certain limit, the controller 4 switches on the pump 6 in normal operation, so that water flows from the water tank 1. For this purpose, a level sensor, not shown, is arranged in the boiler 2.
A cooking space temperature sensor 12 is provided to regulate the temperature Tgr in the cooking space. The user can set the desired target temperature Tgs on an input unit 13. The controller 4 then tries to reach this target temperature Tgs in the cooking space by switching on the heater 9 as long as Tgr <Tgs.
The maximum achievable cooking space temperature depends on the boiling temperature Ts of the water in boiler 2. As a rule, the maximum temperature in the cooking space is a few degrees below the boiling temperature Ts. Therefore, the target temperature Tgs has an upper limit. For this purpose, the controller 4 defines a limit temperature Tg = Ts - DELTA T, with DELTA T a predetermined differential temperature of e.g. 5 DEG C, which takes into account the heat losses between boiler 2 and cooking space 3.
By ensuring that the target temperature Tgs cannot be set higher than the limit temperature Tg, it is avoided that an impossible high target temperature is selected, which would lead to excessive steam generation.
The boiling temperature Ts depends on the air pressure or on the altitude at which the steam cooker is operated. Therefore, the boiling temperature Ts is not a constant and the steamer is equipped with means to automatically determine the boiling temperature. For this purpose, a temperature sensor 14 is provided in the boiler 2, with which the water temperature T can be measured.
The corresponding process is shown in Fig. 2, where the temperature T of the water in the boiler 2 is plotted against the time t.
The steam cooker is switched on at time t0. The controller 4 begins to heat the water in the boiler 2. The temperature T rises until the water begins to boil. Reaching the boiling point is determined by the temperature rise per unit of time, i.e. the derivative dT / dt is monitored. If the rise falls below a given value (time t1), e.g. 0.05 ° C / s, the controller recognizes that the water has now started to boil, i.e. that the temperature T corresponds to the boiling temperature Ts. The boiling temperature Ts is stored in a non-volatile memory in the controller 4, so that it is available from the beginning when the device is switched on again.
The limit temperature Tg = Ts - DELTA T is calculated from the boiling temperature Ts. The target temperature Tgs of the cooking space is then determined, specifically from the value entered on the input unit 13, provided this is less than Tg - otherwise the target temperature Tgs is set equal to the limit temperature Tg.
The cooking space temperature Tgr is now regulated via the temperature sensor 12. As long as the cooking space temperature Tgr is below the target temperature Tgs, the heater 9 remains switched on. However, if the cooking space temperature Tgr rises above the target temperature Tgs, the temperature sensor 14 is used to regulate the water temperature Ts to a holding temperature Tw which is slightly below the boiling temperature Ts. Tw is preferably a few degrees, but at most 10 ° C., below Ts.
If the cooking space temperature Tgr is above the target temperature Tgs, the heater 9 is not switched off continuously. Rather, their average output is metered in such a way that the water temperature T drops to the holding temperature Tw somewhat below the boiling temperature Ts. At this temperature, steam is no longer developed. Since Tw is just below Ts, the water temperature T can be raised again very quickly if the cooking space temperature Tgr drops below the target temperature Tgs.
In the present embodiment, the steam cooker is designed with a display 16 on which, among other things, e.g. the target temperature Tgs, the cooking space temperature Tgr or the limit temperature Tg can be displayed. It is also conceivable to display a warning if the user tries to select the target temperature Tgs higher than the limit temperature Tg.
The determination of the boiling temperature shown in FIG. 2 can be carried out automatically each time the boiler is heated up or before the cooking process. However, it is also conceivable to determine the boiling temperature only at longer time intervals.