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Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger für ein Haushaltsgerät mit einem Verdampferraum, an dem ein Anschluss für die Zuleitung von Wasser und mindestens ein Anschluss für die Ableitung von Dampf strömungsleitend angeschlossen sind und mit einer beheizbaren und gegenüber der Horizontalen in Einbaulage schräg angeordneten Verdampferfläche, über der ein Verdampferraum für den erzeugten Dampf ausgebildet ist und in dem sich eine Dampfströmung in Richtung Dampfauslass ausbildet, wobei der Wasserzulauf zur Verdampferfläche über ein in der Zuleitung angeordnetes Ventil oder eine Pumpe steuerbar oder regelbar ist und der Wasserstand über der Verdampferfläche mittels einer Füllstandsüberwachungseinrichtung erfasst und für die Steuerung der Wasserzufuhr zur Verdampferfläche ausgewertet wird.
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Ein derartiger Dampferzeuger für ein Haushaltgerät ist aus der
EP 1 658 798 A1 bekannt. Der Dampferzeuger weist eine gegenüber der horizontalen Einbaulage des Dampferzeugers schräg gestellte Verdampferfläche auf. Über dieser Verdampferfläche stellen sich bei einem mit Wasser gefüllten Dampferzeuger unterschiedliche Wasserstände über der Verdampferfläche ein. An der Stelle des geringsten Wasserstandes ist in der Verdampferfläche ein Temperatursensor zur Füllstandsüberwachung angeordnet. Bei zu geringem Wasserstand wird die Verdampferfläche in diesem Bereich nicht mehr von Wasser überdeckt. Die Überhitzung dieses Teils der Fläche wird vom Temperatursensor erkannt und für eine Ansteuerung der Wasserzufuhr ausgewertet. Die Überhitzung der Verdampferfläche bzw. das Trockengehen der Heizfläche führt zu erhöhten Kalkablagerungen auf der Verdampferfläche.
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Aus der
EP 1 108 384 A1 ist ein Haushaltgerät zum drucklosen Dampfgaren mit einem außerhalb des Garraumes angeordneten Dampfererzeuger bekannt. Der Dampferzeuger ist mit integriertem Wasserbehälter ausgebildet. Für die Dampferzeugung wird der gesamte Inhalt des Wassertanks erhitzt. Der Heizeinrichtung ist eine Füllstandsüberwachungseinrichtung zugeordnet, die einen Mindestfüllstand im Dampferzeuger überwacht, um ein Trockengehen der Heizung zu vermeiden.
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Aus der
DE 197 41 881 C2 ist ein Dampfgargerät bekannt, bei dem Wassertank und Dampferzeugung voneinander entkoppelt ausgebildet sind. Mit dieser Anordnung wird nur soviel Wasser im Dampferzeuger erhitzt, wie gerade für den Garprozess benötigt wird. Wassertank und Dampferzeuger sind hintereinandergeschaltet angeordnet und miteinander durch entsprechende Kupplungselemente in den Leitungssystemen verbunden. Aufgrund der konstruktiven Ausbildung des Systems Dampferzeuger, Wassertank und Kupplungselemente ist ein relativ großer Bauraum seitlich des Garraumes erforderlich.
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Der Erfindung stellt sich das Problem, einen Dampferzeuger für ein Haushaltgerät mit geringem Bauvolumen und hoher Heizleistung bzw. Dampfleistung zu gestalten, der für eine kontinuierliche Dampferzeugung ausgebildet ist und bei dem ein Trockengehen der Heizeinrichtung sicher vermieden wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Dampferzeuger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen in der konstruktiven Ausbildung und Anordnung des Dampferzeugers, durch die es möglich ist, bei geringem Bauvolumen und einer hohen Heizleistung des Dampferzeugers hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Dampfes für eine kontinuierliche und konstante Dampferzeugung zuzulassen. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der Anordnung der Füllstandsüberwachungseinrichtung in dem Bereich des Verdampferraumes des Dampferzeugers, in dem sich nur eine geringe bis keine Strömungsintensität des Dampfes über der Verdampferfläche ausbildet. Dadurch kann ein Wassermangel über der Verdampferfläche direkt an der Stelle sensiert werden, an der zuerst eine abnehmender Wasserstand über der Verdampferfläche erfassbar wird. Mit der erfindungsgemäßen konstruktiven Ausbildung des Dampferzeugers werden die sonst üblichen Nachteile in Bezug auf Tropfen, die in der Dampfströmung mitgerissen werden können vermieden. Das Mitreißen von Tropfen im Dampfstrom wird insbesondere durch die in Bezug auf die Horizontale schräg gestellte Ausrichtung der Verdampferfläche sowie die Anordnung des Anschlusses für die Wasserzufuhr und die Dampfableitung und die dazu gegenüberliegend angeordnete Füllstandsüberwachungseinrichtung, die in dem Bereich angeordnet ist, in dem sich ein maximaler Wasserstand bei nicht bewegter Wasseroberfläche über der Verdampferfläche ausbildet. Durch die Schrägstellung der Verdampferfläche ergibt sich bei nicht bewegter Wasseroberfläche ein linear ansteigender Wasserstand über der Verdampferfläche. Die Füllstandsüberwachungseinrichtung ist in dem Bereich angeordnet, in dem sich bei nicht bewegter Wasseroberfläche ein maximaler Füllstand über der Verdampferoberfläche einstellt. Diese Lage entspricht dem Bereich im Dampfbetrieb, in dem sich nur eine geringe bis keine Dampfströmung ausbildet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
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1 Dampfgargerät 1 mit seitlich neben dem Garraum 4 angeordneten Wassertank 3,
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2 die Anordnung des Dampferzeugers 2 auf der Oberseite der Garraumabdeckung 8,
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3 einen Längsschnitt durch den Dampferzeuger 2 in perspektivischer Darstellung,
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4 einen Längsschnitt durch den Dampferzeuger 2, mit Darstellung der Dampfströmung,
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5 den Blick auf den Endabschnitt des Dampferzeugers 2 mit den Anschlüssen 10 und 11.
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In der 1 ist ein Dampfgargerät 1 zum drucklosen Dampfgaren als Beispiel für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers 2 (siehe 2) in einem Haushaltgerät dargestellt. Der erfindungsgemäße Dampferzeuger 2 ist jedoch auch für Haushaltgeräte wie Getränkebereiter, Wäschebehandlungsgeräte, Bodenpflegegeräte und Dampfreinigungsgeräte einsetzbar.
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Das Dampfgargerät 1 ist mit einem Wassertank 3 ausgebildet, der seitlich und außerhalb des Garraumes 4 angeordnet ist. Das Dampfgargerät 1 weist eine nach unten klappbare Tür 5 auf, die als Abstellfläche nutzbar ist und im geschlossenen Zustand den Wassertank 3 überdeckt. Oberhalb des Garraumes 4 ist das Dampfgargerät mit einer Bedienblende 6 ausgebildet, die Bedienelemente 7 zur Einstellung der Betriebsarten aufweist.
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Alternativ zur in
1 dargestellten Anordnung des Wassertanks
3 ist auch eine Anordnung des Wassertanks
3 hinter einer bewegbaren Bedienblende
6 möglich, wie sie zum Beispiel aus der
DE 10 2007 048 200 A1 bekannt ist.
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In der 2 ist die Anordnung des Dampferzeugers 2 auf der Oberseite der Garraumabdeckung 8 sowie die Leitungsführung zur Aufnahme 3.1 für den Wassertank 3 gezeigt. Alternativ zur in 2 dargestellten Anordnung ist es auch möglich, den Dampferzeuger 2 auf der Garraumrückwand oder im Bereich einer Garraumseitenwand zu positionieren. Der Dampferzeuger 2 ist über Aufnahmen 9 jeweils an seinen längsseitigen Endabschnitten in einer definierten Einbaulage im Gerät positioniert. Die definierte Einbaulage ist durch die Anordnung der an einem längsseitigen Ende des Dampferzeugers 2 angeordneten Anschlüsse 10, 11 für die Wasserzufuhr und die Dampfableitung 11 sowie durch die gegenüberliegend dazu angeordnete Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 bestimmt. Der Wasserzulauf zur Verdampferfläche 13 (siehe 3) ist über ein in der Zuleitung zum Anschluss 10 für die Wasserzufuhr angeordnetes Ventil V oder eine Pumpe P steuerbar oder regelbar. Der Wasserstand über der Verdampferfläche 13 wird mittels der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 erfasst und für die Steuerung der Wasserzufuhr zur Verdampferfläche 13 ausgewertet.
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Gemäß der Erfindung ist die Verdampferfläche 13 in Richtung ihrer Längserstreckung gegenüber der Horizontalen H schräg angeordnet. Die Schrägstellung der Verdampferfläche 13 kann wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 gezeigt, durch eine schräge Anordnung des Dampferzeugers 2 insgesamt über unterschiedlich hohe Aufnahmen 9 am Gerät realisiert werden, wodurch eine definierte Ausrichtung der Verdampferfläche 13 bestimmt wird.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Verdampferfläche 13 innerhalb des Dampferzeugers 2 schräg gestellt anzuordnen. Es ist auch möglich, die definierte Schrägstellung der Verdampferfläche 13 in Bezug auf die Horizontale H durch eine schräg gestellte Anordnung des Dampferzeugers und eine schräg gestellte Anordnung der Verdampferfläche 13 innerhalb des Dampferzeugers 2 zu erreichen.
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In der 3 ist ein Längsschnitt durch den Dampferzeuger 2 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Schrägstellung der Verdampferfläche 13 gegenüber der Horizontalen wird bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine schräge Anordnung des Dampferzeugers 2 am Gerät realisiert. Der Dampferzeuger 2 weist annähernd die Form einer Rechtecksäule auf. Der Dampferzeuger 2 ist an seiner gegenüber der Horizontalen H höher liegenden ersten Stirnseite mit einem Anschluss 10 für die Leitung der Wasserzufuhr sowie mit mindestens einem Anschluss 11 für die Ableitung von Dampf ausgebildet. Im Bereich des dieser Stirnseite gegenüberliegenden Endabschnitts der Rechtecksäule ist die Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 angeordnet. 4 zeigt, dass der Dampferzeuger 2 in Einbaulage derart schräg gestellt gegenüber der Horizontalen H angeordnet ist, dass sich ausgehend vom Wasserzulaufbereich über die Längserstreckung der Verdampferfläche 13 in Richtung der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 für einen Mindestfüllstand ein linear ansteigender Wasserstand bei nicht bewegter Wasseroberfläche über der Verdampferfläche 13 einstellt. Die Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 ist in dem Bereich angeordnet, in dem sich ein maximaler Füllstand über der Verdampferfläche 13 bei nicht bewegter Wasseroberfläche einstellt.
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Der Messpunkt der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 für den Mindestfüllstand über der Verdampferfläche 13 ist auf ein Niveau eingestellt, das eine Differenz Y des Wasserstandes gegenüber dem Niveau im Bereich des Wasserzulaufs ausmacht, wobei das Maß Y derart bemessen ist, dass sich über die Längserstreckung der Verdampferfläche eine Steigung der Höhe der Wassersäulen über den jeweiligen Abschnitten der Verdampferfläche 13 von ca. 1° einstellt. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Höhe der Wassersäule im Wasserzulaufbereich aufgrund der Neigung des Dampferzeugers 2 auf einen Wasserstand von ca. 0 bis 3 mm über der Verdampferfläche 13 eingestellt. Die Höhe des Wasserstandes im Bereich der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 ist auf ein höheres Niveau von ca. 5 bis 8 mm eingestellt.
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Die Verdampferfläche 13 wird durch ein unterhalb der Verdampferfläche 13 angeordnetes Heizelement 14, vorzugsweise ein Flächenheizelement, beheizt. Bezogen auf die Ausrichtung der Verdampferfläche 13 gegenüber der Horizontalen H liegt der Anschluss 10 für die Wasserzufuhr am höher liegenden Endabschnitt des Dampferzeugers. An diesem Endabschnitt ist auch der mindestens eine Anschluss 11 für die Dampfableitung vorgesehen. In diesem Bereich wird ständig kaltes Wasser zur Verdampferfläche 13 geführt. Der Bereich der Wasserzufuhr über den Anschluss 10 ist räumlich von dem Bereich der Dampfableitung über den Anschluss 11 durch einen Tropfenabscheider 15 getrennt. Der Tropfenabscheider 15 ist mit in den Dampfraum des Ausgabebereiches für den Dampf hinein ragenden Prallwänden 15.1 ausgebildet, die eine Schikane für den Dampfstrom darstellen, an denen evtl. im Dampfstrom mitgerissene Wassertropfen abgeschieden werden. Außerdem ragt der Anschluss 11 für die Dampfableitung mit einem rohrförmig ausgebildeten Stutzen 16 in den Ausgabebereich für den Dampf (Dampfentnahmeraum) hinein. Dadurch wird ein weiteres Element zur Tropfenabscheidung für an der Deckfläche der Oberschale 2.2 abperlende Tropfen gebildet. Im Bereich unterhalb des Tropfenabscheiders 15 (Wasserzulaufraum) wird die Verdampferfläche 13 ständig durch das zulaufende Wasser gekühlt. Dadurch wird ein Sieden des Wassers in diesem Bereich der Verdampferfläche 13 vermieden und damit eine Tropfenbildung durch siedendes Wasser unterbunden. Da oberhalb dieses Bereichs auch der Anschluss 11 für die Dampfableitung angeordnet ist, wird das für die Tropfenabscheidung im Verdampferraum zur Verfügung stehende Volumen durch diesen gekühlten Abschnitt des Dampferzeugers 2 vergrößert.
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Der Dampferzeuger 2 ist zweiteilig ausgebildet, wobei die Unterschale 2.2 die Verdampferfläche 13 mit dem zugeordneten Heizelement 14 sowie den Raum für das über der Verdampferfläche 13 stehende Wasservolumen umfasst. Die Oberschale 2.1 umfasst den Verdampferraum, in dem sich ausgehend vom Bereich der Füllstandsüberwachung 12 ein Dampfstrom mit in Richtung der Dampfableitung ansteigender Strömungsintensität ausbildet. Die ansteigende Intensität der Dampfströmung ist in 4 durch die Anzahl und Stärke der Pfeile in Richtung Anschluss 11 dargestellt. Um Tropfen aus dem Dampfstrom abzuscheiden, sind an der Oberschale 2.1 weitere, in den Verdampferraum hineinragende Tropfenabscheider 15.2 ausgebildet, damit Tropfen, die an der Oberschale 2.1 entgegen der Neigung des Dampferzeugers 2 in Richtung Dampfauslass bewegt werden, nicht in den Anschluss 11 für die Dampfableitung geraten. Durch die Anordnung des Tropfenabscheiders 15 werden die Bereiche der Anschlüsse 10 und 11 räumlich voneinander getrennt, wodurch in der Unterschale ein Wasserzulaufraum und in der Oberschale 2.1 ein Dampfentnahmeraum Ausgabebereich für den Dampf) ausgebildet wird. 5 zeigt den Blick auf den Endabschnitt des Dampferzeugers 2 mit den Anschlüssen 10 und 11. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Anschlüsse 11 für die Dampfableitung oberhalb des Anschlusses 10 für die Wasserzufuhr am stirnseitigen Ende der Oberschale 2.1 des Dampferzeugers 2 angeordnet.
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In 4 entspricht die eingezeichnete Horizontale H einem Wasserstand über der Verdampferfläche 13 bei nicht bewegter Wasseroberfläche. Im Betrieb des Dampferzeugers 2 wird dieser Ruhestand der Wasseroberfläche nicht erreicht. Im Heizbetrieb bzw. in der Phase der Dampferzeugung wird sich aufgrund des linear in Richtung der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 ansteigenden Wasserstandes bezogen auf die Längserstreckung der Verdampferfläche 13 im mittleren Abschnitt der Verdampferfläche 13 ein Bereich mit erhöhter Blasenbildung durch siedendes Wasser ausbilden. Ausgehend von diesem Bereich nimmt die Intensität der Dampfströmung in Richtung des Anschlusses 11 für den Dampfauslass zu. Im Bereich der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 ist im Vergleich dazu nur eine geringe bis keine Strömungsgeschwindigkeit vorhanden und die Wasseroberfläche ist relativ beruhigt. Dies kann durch eine vor der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 angeordnete Schwallwand 17 zur Beruhigung der Wasseroberfläche weiter unterstützt werden. Bei hoher Verdampfungsleistung und der damit verbundenen hohen Intensität der Dampfströmung wird das Wasser auf der Verdampferfläche 13 durch die Dampfströmung in Richtung Dampfauslass gedrückt. Bei zu niedrig eingestellter Pumpleistung für die Wasserzufuhr wird der Wasserstand, aufgrund der Strömung, im Bereich der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 zuerst absinken, da das Wasser bedingt durch die Strömung entgegen der Neigung der Schrägstellung der Verdampferfläche 13 quasi bergauf in Richtung Dampfauslass gedrückt wird. Durch die Anordnung der Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 in dem Bereich des Dampferzeugers mit der geringsten bis keiner Strömungsintensität des Dampfes wird die Füllstandsüberwachungseinrichtung 12 hier frühzeitig einen Wassermangel sensieren.
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2, 3 und 4 zeigen, dass die Unterschale 2.2 mit einem Anschluss 18 für eine Leitung zur Rückführung von nicht verbrauchtem Wasser in den Wassertank 3, der in der Aufnahme 3.1 entnehmbar angeordnet ist, ausgebildet ist. Diese Wasserrückführungsleitung ist mit einer nicht dargestellten Ventileinrichtung ausgebildet, die den Anschluss 18 im Dampfbetrieb oder während eines Entkalkungsvorganges verschließt. Aufgrund der Neigung der Verdampferfläche 13 werden gelöste Kalkablagerungen zum Anschluss 18 transportiert und können über den entnehmbaren Wassertank 3 entsorgt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1658798 A1 [0002]
- EP 1108384 A1 [0003]
- DE 19741881 C2 [0004]
- DE 102007048200 A1 [0016]
