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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln mit
einem Garraum, einer Einrichtung zur Erzeugung eines
dampfhaltigen Behandlungsmediums im Garraum, einer
Kondensationseinrichtung zum Kondensieren von überschüssigem
Dampf sowie mit Absperreinrichtungen in allen aus dem
Garraum nach außen führenden Leitungen.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der EP 0 582 238 A1
bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung ist am tiefsten Punkt
des Garraumbodens eine Ablaufleitung vorgesehen, die
einerseits in einen nach Art eines Siphon-Abschlusses
ausgebildeten Mischkondensators und andererseits über ein steuer- und
regelbares Ventil in die Atmosphäre mündet. Im oberen
Bereich des Garraums ist noch eine Abflussleitung für Brüden
vorgesehen, die durch eine Drosselklappe verschließbar ist.
Die über die Abflussleitung in den Mischkondensator
gelangenden Brüden werden dort kondensiert. Diese
Kondensationseinrichtung reicht jedoch nicht aus, um den Garraum so rasch
zu entfeuchten, dass beim Öffnen der Garraumtür der Austritt
größerer Dampfmengen vermieden werden kann.
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Aus DE 28 51 671 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur
Behandlung von Nahrungsmitteln mit Dampf bekannt, bei der
eine Injektordüse Kaltwasser in einen Raum einsprüht, der
einerseits mit dem Garraum und andererseits mit der
Atmosphäre verbunden ist, so dass überschüssiger Dampf, der aus
dem Garraum zur Aufrechterhaltung eines atmosphärischen
Druckes abströmt, in diesem Raum kondensiert wird. Mit
diesem zu kondensierenden Dampf strömt auch Luft ab, die in die
Atmosphäre entweicht und somit nicht mehr in den Garraum
als trockene Luft zurückgeführt wird. Eine rasche
Entfeuchtung kann mit dieser Kondensationsvorrichtung nicht
durchgeführt werden.
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Eine Vorrichtung, bei der der im Garraum vorhandene Dampf
rasch abgeführt werden kann, um ein übermäßiges austreten
von Dampf beim Öffnen der Garraumtür zu vermeiden, ist aus
der EP 0 386 862 B1 bekannt. Dort wird jedoch die
Garraumatmosphäre durch Frischluft verdrängt und zwar solange, bis
ein Feuchtigkeitssensor die angestrebte Entfeuchtung anzeigt.
Bei einer solchen Vorgehensweise muss verhältnismäßig viel
Umgebungsluft in den Garraum eingeführt werden, um auf
dem Wege einer Verdünnung der Garraumatmosphäre und
einer Verdrängung der feuchten Luft eine Entfeuchtung zu
ermöglichen. Dies erfordert neben einem erhöhten konstruktiven
Aufwand auch einen erhöhten Energieaufwand um die
ausgetauschte Luft wieder aufzuheizen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der weiter oben
angegebenen Art so auszubilden, dass nicht nur eine
besonders wirksame Kondensation großer Dampfmengen ermöglicht
sondern auch der konstruktive Aufwand gering gehalten und
dabei der Energieaufwand für die Wiedererwärmung der
neueingeführten Luft gering gehalten wird.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der
eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Kondensationseinrichtung eine Injektordüse für Wasser in
einem Kondensationsraum aufweist, der über zwei Leitungen
mit dem Garraum in Verbindung steht, von denen die erste
Leitung als Zuführleitung für Brüden und die zweite Leitung
als Rückführleitung für entfeuchtete Luft dient und dass der
Garraum eine durch ein Unterdruckventil überwachte
Einlassöffnung für Umgebungsluft aufweist.
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Durch die Kondensation der Brüden mittels des aus der
Injektordüse austretenden kalten Wassers wird in dem
Kondensationsraum ein Unterdruck erzeugt, der das Nachströmen von
Brüden aus dem Garraum bewirkt. Hierdurch wird ein
Unterdruck im Garraum erzeugt, der nach Erreichen einer
bestimmten Größe dazu führt, dass das Unterdruckventil öffnet
und Umgebungsluft in den Garraum einströmen kann. Im
Gegensatz zum Stande der Technik wird nur soviel
Umgebungsluft in den Garraum eingesaugt, wie dies dem entstehenden
Unterdruck aufgrund der Kondensation der Brüden entspricht.
Hierdurch ist gewährleistet, dass nur die zur Entfeuchtung
abgeführte Brüdenmenge durch frische Umgebungsluft ersetzt
wird, während beim Stande der Technik die eingeführte
Umgebungsluft in erster Linie zur Verdrängung der feuchten Luft im
Garraum diente, was dazu führte, dass Umgebungsluft im
Überschuss zugeführt werden musste. Durch die
erfindungsgemäße Beschränkung der zugeführten Umgebungsluft
entsprechend der volumenmäßigen Abnahme der Brüden wird
erreicht, dass nur der unbedingt notwendige
Luft-Brüden-Austausch stattfindet, so dass nur die unbedingt notwendige
zugeführte Frischluft erwärmt werden muss, was den
Energiehaushalt günstig beeinflusst.
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Die erfindungsgemäße Lösung bringt auch noch weitere
Vorteile mit sich. Einer dieser Vorteile besteht darin, dass im
Inneren des Garraumes keine Kondensationsvorrichtung
vorgesehen ist. Bei Oberflächen-Kondensatoren und auch bei Misch-
Kondensatoren, bei denen die Kondensation an einer offenen
Wasserfläche stattfindet, kommt es zur Bildung von
Kältegebieten in Bezug auf die übrige Atmosphäre, wenn sie im
Garraum angeordnet sind, so dass im Bereich dieser
Kondensationsvorrichtungen eine negative Beeinflussung der
Behandlung der Nahrungsmittel stattfindet. Bei Backwaren
kann dies dazu führen, dass diese im Bereich der
Kondensationsvorrichtung nicht die Bräunung erhalten, wie
die weiter weg liegenden Backwaren. Bei Mischkondensation
innerhalb des Garraumes fließt kaltes Wasser durch den
Garraum das entlang seines Weges erwärmt wird und zu
Verkalkungen im Garraum führt. Weiterhin werden durch die
Erfindung die durch die üblichen Kondensationseinrichtungen
im Garraum notwendigen Einbauten vermieden, was der
Ausbildung einer gleichmäßigen Umluftströmung dient und
damit zu einer Verbesserung des Behandlungsergebnisses der
Nahrungsmittel führt.
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Obwohl das erfindungsgemäße Prinzip in erster Linie für
Vorrichtungen mit einem geschlossen System bestimmt ist und
auch hier die größten Vorteile bietet, so kann es doch
grundsätzlich auch bei Vorrichtungen mit zur Atmosphäre offenem
Garraum eingesetzt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
dass die Injektordüse, der Kondensationsraum und die
Leitungen nach Art einer Wasserstrahlpumpe einander zugeordnet
sind. Durch Ausströmen des Wasserstrahls in den
Kondensationsraum hinein werden durch die erste Leitung Brüden aus
dem Garraum zusätzlich zu dem durch Kondensation
entstehenden Unterdruck angesaugt, weil die Injektordüse
entsprechend dem Wasserstrahlpumpenprinzip ebenfalls einen
Unterdruck erzeugt. Die Brüden werden also in einer wesentlich
kürzeren Zeit aus dem Garraum abgesaugt, als dies durch
Kondensation allein möglich wäre.
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Damit das aus der Injektordüse austretende Wasser und das
hierbei entstehende Kondensat in einfacher Weise abgeführt
werden kann, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
dass die Rückführleitung in eine aus dem Garraum
herausführende Flüssigkeitsablaufleitung einmündet. Der Garraum und
die in ihm herrschende Atmosphäre wird auf diese Weise nicht
durch strömendes Wasser beeinflusst.
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Bei einer Vorrichtung mit einem Umluftgebläse ist es
vorteilhaft, wenn die für die den beiden Leitungen zugeordneten
Verbindungsöffnungen in Strömungsrichtung des
Behandlungsmediums innerhalb des Garraumes hintereinander liegen,
wobei die Verbindungsöffnung für die Zufuhrleitung in
Strömungsrichtung des Behandlungsmediums vor der
Verbindungsöffnung für die Rückführleitung liegt. Hierdurch wird
das Abziehen der Brüden und das Zurückführen der durch die
Entfeuchtung entstandenen trocknen Luft erleichtert.
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Eine verbesserte Abführung der Brüden aus dem Garraum wird
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, dass
die Zuführleitung zum Kondensationsraum mit dem Garraum
im Druckbereich des Umluftgebläses in Verbindung steht.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das durch Gebläse
axial angesaugte Behandlungsmedium, welches in radialer
Richtung unter Druck abgeblasen wird, direkt die Öffnung der
Zuführungsleitung zum Kondensationsraum beaufschlagt,
wodurch das Abströmen der Brüden in diesen
Kondensationsraum noch verbessert wird.
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Um eine Beeinflussung des Kondensationsvorganges durch auf
den Garraumboden gelangende Flüssigkeiten, die von der
Behandlung der Nahrungsmittel stammen, zu vermeiden, ist in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die
Zuführleitung in der Nähe des höchsten Niveaus des
Garraumbodens ausgeht.
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Eine günstige Entsorgung der bei der Kondensation
anfallenden Flüssigkeit wird dadurch erreicht, dass die über die
Flüssigkeitsablaufleitung mit dem Garraum in Verbindung
stehende Absperreinrichtung ein Mischkondensator ist, der nach
Art eines Siphons ausgebildet ist. Hierdurch gelangt die durch
Kondensation anfallende Flüssigkeit in den Mischkondensator,
der einen Überlauf besitzt, so dass trotz der Notwendigkeit der
Flüssigkeitsabfuhr die Absperreinrichtung für den Garraum in
besonders einfacherweise gestaltet sein kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur
Behandlung von Nahrungsmitteln;
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Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des unteren
Bereiches der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
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Innerhalb einer mit 1 bezeichneten Vorrichtung zur
Behandlung von Nahrungsmitteln, das auch als Gargerät bezeichnet
wird, ist ein Garraum 2 vorgesehen, der an der tiefsten des
Stelle des allseits geneigten Garraumbodens 4 eine
Ablauföffnung 5 aufweist, an die sich eine Flüssigkeitsablaufleitung 6
anschließt. Diese Flüssigkeitsablaufleitung 6 mündet in einen
Kondensator 7, der als Mischkondensator ausgebildet ist und
gleichzeitig auch als eine siphonartige Wassersperre dient.
Hierfür weist der Kondensator 7 eine Wasserfüllung 8 auf, aus
der ein Kondensatabflussrohr 9 herausführt, wobei dieses
Kondensatabflussrohr entsprechend dem Höhenmaß 10 die
Höhe der Wasserfüllung festlegt, in welche die
Flüssigkeitsablaufleitung 6 eintaucht. Der Abstand zwischen
der Oberkante der Flüssigkeit und der Unterkante der
Flüssigkeitsablaufleitung 6 ist mit 11 bezeichnet und bestimmt
die Höhe des Druckes, der erforderlich ist, um ein Austreten
des Behandlungsmediums aus dem Garraum durch den
Kondensator hindurch zu ermöglichen.
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Um das Behandlungsmedium, das aus Heißluft mit Dampf
angereicherter Heißluft besteht, innerhalb des Garraumes 2
umzuwälzen, ist ein Umluftgebläse 12 vorgesehen, das durch
einen Motor 13 antreibbar ist. Der Dampf kann durch einen
nicht dargestellten Dampferzeuger geliefert werden. Eine
elektrische Heizung 14 umgibt das Umluftgebläse, so dass das
axial angesaugte Medium in radialer Richtung entsprechend
den Pfeilen 15 in den Garraum 2 gedrückt wird, wobei eine
Trennwand 16 mit einer zentralen Öffnung 17 das Ansaugen
des Behandlungsmediums aus dem Garraum ermöglicht.
Durch Spalte 18 zwischen der Trennwand 16 und der
Innenwand 19 des Gargerätes wird das Behandlungsmedium in
den Garraum befördert. Mit 20 ist eine Abluftleitung
bezeichnet, die den Raum oberhalb der Wasserfüllung 8 des
Kondensators entlüftet. Mit 21 ist eine Einlassleitung
bezeichnet, die durch ein Unterdruckventil 22 überwacht ist und nur
dann Umgebungsluft in den Garraum einlässt, wenn ein
bestimmter Unterdruck im Garraum 2 herrscht.
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Unterhalb des Garraumbodens 4 ist ein Kondensationsraum 23
ausgebildet, der über eine Zuführleitung 24 mit dem Garraum
in Verbindung steht, wobei die Einlassöffnung 25 dieser
Zuführleitung sich in der Nähe des höchsten Niveaus des
Garraumbodens 4 oder einer Seitenwand 3 befindet. Der
Kondensationsraum 23 steht über eine Rückführleitung 26
einerseits mit dem Garraum 2 und andererseits mit dem
Kondensator 7 in Verbindung, da diese Rückführleitung 26 in
die Flüssigkeitsablaufleitung 6 einmündet. Eine Injektordüse
für Kaltwasser, die mit 27 bezeichnet ist, strahlt zum Zwecke
der Kondensation einen Wasserstrahl 28 in den
Kondensationsraum 23 hinein, der die Atmosphäre in dem
Kondensationsraum 23 soweit abkühlt, dass eine
Kondensation von Brüden stattfinden kann. Aufgrund dieser
Kondensation tritt ein Unterdruck auf, durch welchen weitere
Brüden in den Kondensationsraum eingesaugt werden. Die
Injektordüse erzeugt in Verbindung mit der Zuführungsleitung
24 einen Wasserstrahlpumpeneffekt, durch den weiterhin
Brüden in den Kondensationsraum eingesaugt werden. Das
Einbringen von Brüden in den Kondensationsraum wird noch
dadurch erhöht, dass die Einlassöffnung 25 der Zuführleitung
24 sich im Druckbereich des Umluftgebläses 12 befindet, so
dass die Brüden noch zusätzlich und in verstärktem Maße in
die Einlassöffnung 25 hineingedrückt werden. Die bei der
Kondensation entstehende Flüssigkeit, bestehen aus
Kondensat und Wasser aus der Injektordüse gelangt über die
Rückführleitung 26 in die Flüssigkeitsablaufleitung 6 und damit in
den Kondensator 7.
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Der in dem Garraum aufgrund der Kondensation entstehende
Unterdruck bewirkt ein Öffnen des Unterdruckventils 22 so
dass durch die Einlassleitung 21 Umgebungsluft in den
Garraum eingeführt wird. Die bei der Kondensation entstehende
getrocknete Luft entweicht über die Rückführleitung 26 und
die Öffnung 5 im Garraumboden 4 wieder in den Garraum, so
dass aufgrund des Abstandes der Einlassöffnung 25 und der
mit 29 bezeichneten Auslassöffnung der Rückführleitung ein
Kreislauf für diejenige Luft entsteht, die zunächst als
feuchtigkeitsbeladene Luft durch die Einlassöffnung 25 und die
Zuführleitung 24 in den Kondensationsraum 23 gelangt und
dann über die Rückführleitung 26 in den Garraum
zurückströmen kann. Die entfeuchtete Luft wird also nicht in die
Umgebung abgedrängt, sondern gelangt wieder in den
Garraum, wodurch der Anteil der über die Einlassleitung 21
angesaugten Umgebungsluft entsprechend gering ausfällt. Die
Energie-Bilanz wird hierdurch wesentlich begünstigt.