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Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen Behandlungsraum und einen außerhalb des Behandlungsraums angeordneten Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf.
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Bei bekannten Haushalts-Dampfgargeräten der betreffend genannten Art wird von dem Dampferzeuger Wasserdampf erzeugt, welcher auch Wasser in flüssiger Form (Wassertröpfchen usw.) aufweist. Wird solcher Wasserdampf in einen Behandlungsraum eingeführt, kann das Wasser Spuren ("Sprüher" oder "Spucker") auf dem Gargut verursachen, was ein optimales Garergebnis verhindert. Des Weiteren ist solches Wasser nachteilig für einen Garprozess, da es eine abkühlende Wirkung hat. Außerdem können Wasserspritzer an Email, Edelstahl oder anderen Materialen von damit in Berührung kommenden Komponenten eines Haushaltsgeräts Spuren, insbesondere Flecken und Schäden, verursachen. Schäden können insbesondere in dem Behandlungsraum entstehen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit zur Bereitstellung von Wasserdampf mit einem verringerten Anteil an flüssigem Wasser in einem Behandlungsraum eines Haushalts-Dampfgargerät bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen Behandlungsraum und einen außerhalb des Behandlungsraums angeordneten Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf, wobei zwischen dem Dampferzeuger und dem Behandlungsraum ein Zyklonabscheider dampftechnisch zwischengeschaltet ist. Der Zyklonabscheider ermöglicht eine effektive Wasserabtrennung aus dem von dem Dampferzeuger eingeführten Wasserdampf (d.h., eine Trennung von Wasserdampf in Wasser und Dampf), ist kompakt und zudem sehr robust umsetzbar. Mittels Einsatzes eines Zyklonabscheiders lassen sich deutlich bessere Garergebnisse, insbesondere Garergebnisse ohne Spucker oder Sprüher auf dem Gargut, erreichen. Des Weiteren vermindert der Zyklonabscheider Schäden und Verschmutzungen durch mitgeführtes Wasser in dem Behandlungsraum.
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Während „Wasserdampf“ oder Nassdampf typischerweise sowohl reinen Dampf (Wasser im dampfförmigen Aggregatzustand) aber auch flüssige Wasseranteile (kleine Wassertröpfchen usw.) in nicht vernachlässigbar kleiner Menge enthält, wird hier unter „Dampf“ insbesondere reiner Dampf mit einer so weit reduzierten Menge an flüssigen Wasseranteilen verstanden, dass er für praktische Zwecke frei oder nahezu frei an flüssigen Wasseranteilen ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass ein Wasserdampfeinlass(kanal) des Zyklonabscheiders direkt mit einem Wasserdampfauslass des Dampferzeugers verbunden ist. So kann eine merkliche Kondensation des von dem Dampferzeuger erzeugten Wasserdampfs noch vor dem Zyklonabscheider verhindert werden. Auch wird so eine Abkühlung des Wasserdampfs gering gehalten. Alternativ können zur Erhöhung einer Flexibilität in der Anordnung von Dampferzeuger und/oder Zyklonabscheider diese über ein Zwischenstück (z.B. einen Schlauch oder ein Verbindungsrohr) miteinander verbunden sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Dampfauslasskanal des Zyklonabscheiders oberhalb einer Dampfeinlassöffnung des Behandlungsraums angeordnet ist. Dadurch kann der Zyklonabscheider direkt oder über ein kurzes, gerades Zwischenstück mit dem Behandlungsraum verbunden werden, so dass kein weiteres Kondensat entsteht und dazu auch die Abwärme des Behandlungsraums genutzt werden kann.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Zwischenstück als eine Düse ausgebildet ist, um den in den Behandlungsraum eintretenden Dampf besonders gleichmäßig zu verteilen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass ein Wasserauslasskanal des Zyklonabscheiders an den Dampferzeuger angeschlossen ist. Insbesondere mag der Wasserauslasskanal des Zyklonabscheiders mit einem Wasserreservoir des Dampferzeugers verbunden sein. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass durch die Kondensatrückführung eine Nutzungszeit des Dampferzeugers verlängerbar ist, falls dieser nicht automatisch während des Betriebs mit Wasser nachfüllbar ist. Alternativ mag so ein Volumen des Wasserreservoirs verkleinert werden.
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Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass ein Wasserauslasskanal des Zyklonabscheiders zu einer Auffangschale oder einem anderen Verdunstungsbehältnis führt, was einen vergleichsweise einfacheren Aufbau ermöglicht.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Zyklonabscheider aufweist: einen zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufenden Kanal („Zyklonkanal“) zum Trennen des Wasserdampfs in Dampf und Wasser, einen Wasserdampfeinlass zum Einleiten von Wasserdampf in den Zyklonkanal, einen Dampfauslasskanal am Zyklonkanal zum Auslassen von aus dem Wasserdampf ausgeschiedenen Dampf und einen Wasserauslasskanal am Zyklonkanal zum Auslassen von aus dem Wasserdampf ausgeschiedenen Wasser. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kompakte und effektive Bauweise.
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Die Trennung des Wasserdampfs in Dampf und Wasser wird insbesondere dadurch erreicht, dass die schwereren Wasserpartikel bzw. Wasseranteile des Wasserdampfs bei ihrer Bewegung durch den gekrümmten Zyklonkanal aufgrund der Zentrifugalkraft bzw. ihrer Trägheit stärker nach außen beschleunigt werden als der Dampf und folglich auf eine Außenwand des Zyklonkanal prallen. Diese Wasserpartikel bzw. Wasseranteile laufen dann an der Außenwand herunter und sammelt sich als Wasser auf einem Boden des Zyklonkanals.
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Unter dem zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufenden Zyklonkanal wird insbesondere ein Kanal verstanden, welcher einen vorzugsweise ringförmigen oder ringsektorförmigen bzw. torusförmigen Verlauf aufweist. Jedoch sind beispielsweise auch spiralförmige Ausgestaltungen umsetzbar. Auch kann ein Abschnitt des Zyklonkanals im Vergleich zu einem dazu benachbarten Abschnitt eine stärkere, geringere oder keine Krümmung aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Zyklonkanal im Wesentlichen horizontal verläuft, was eine geringe Bauhöhe ermöglicht.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Zyklonkanal an einem nahe dem Wasserdampfeinlass befindlichen Anfangsbereich eine Querschnittsverengung aufweist. Eine solche Querschnittsverengung bzw. Querschnittsverkleinerung bewirkt eine Beschleunigung des Wasserdampfes, dadurch eine stärkere Zentrifugalkraft der Wasserpartikel und deren vollständigeres Auftreffen auf eine Seitenwand des Zyklonkanals und folglich eine effektivere Trennung von Wasser- und Dampfanteilen des Wasserdampfs.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der Wasserauslasskanal an einem dem Wasserdampfeinlass entfernten Endbereich bodenseitig eingebracht ist. Dies unterstützt ein Abfließen des gesammelten Wassers aus dem Zyklonkanal.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass der Zyklonkanal einen Boden mit einer nach unten oder abwärts gerichteten Neigung zu dem Wasserauslasskanal aufweist. Dadurch kann das abgeschiedene Wasser im Wesentlichen vollständig zum tiefergelegenen Wasserauslasskanal abfließen.
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Es ist darüber hinaus eine Ausgestaltung, dass sich eine den Dampfauslasskanal mit dem Zyklonkanal verbindende Dampfauslassöffnung in einer Seitenwand des Zyklonkanals oberhalb des Zyklonbodens befindet, insbesondere angrenzend an eine Decke des Zyklonkanal. Dies ermöglicht einen voneinander ungestörten Austritt von Wasser und Dampf aus dem Zyklonkanal. Insbesondere kann so eine Strömung des aus dem Wasserdampf ausgeschiedenen Dampfes bewirkt werden, welche den Dampf innerhalb des Zyklonkanals bzw. zu dessen Ende hin nach oben hin leitet und eine Trennung von mitgeführtem Wasser unterstützt.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass eine Mündung des Dampfauslasskanals an dem Zyklonkanal eine Unterkante aufweist, wobei die Unterkante in einer seitlichen Wand des Zyklonkanals eine Höhe höher als eine Unterkante des Wasserdampfeinlasses oder höher als ein dem Wasserdampfeinlass benachbarter Boden aufweist. So kann so zusätzlich verhindert werden, dass ggf. noch vorhandene flüssige Wasseranteile in den Dampfauslasskanals gelangen, weil diese typischerweise im Verlauf ihres Wegs in dem Zyklonkanal nach unten sinken.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Dampfauslasskanal nach unten gerichtet verläuft. Dadurch kann der Dampfauslass besonders kompakt ausgestaltet werden und insbesondere der Zyklonkanal vergleichsweise unabhängig von dem Dampfauslasskanal gestaltet werden. Zudem ermöglicht dies die Leitung des Dampfes in eine tiefergelegene und Wärme abstrahlende oder aufgeheizte Komponente (z.B. einen Garraum), in welcher der Dampf einzubringen ist, wobei dann der Dampf entgegen einer warmen Umgebung bzw. Wärmequelle strömt. Somit kühlt der Dampf weniger ab, und eine Kondensation des Dampfs erfolgt weniger schnell.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Dampfauslasskanalkanal zentrisch im Zyklonabscheider angeordnet ist. Auch dies unterstützt eine kompakte Ausgestaltung und vergleichsweise unabhängige Gestaltung des Dampfauslasskanals. Zudem kann so zusätzlich verhindert werden, dass ggf. noch vorhandene flüssige Wasseranteile in den Dampfauslasskanals gelangen, weil diese sich typischerweise außenseitig und nicht innenseitig an dem Zyklonkanal absetzen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Dampfauslasskanal unterseitig und stutzenartig aus dem Zyklonabscheider vorsteht. Dies ermöglicht eine einfache Anbindung und Befestigung des Zyklonabscheiders auf einem darunter befindlichen Träger, z.B. einer Wandung eines Behandlungsraums oder eines Zwischenstücks.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät ein dediziertes Dampfgargerät ist. Alternativ mag das Haushalts-Dampfgargerät ein Kombinationsgerät sein, insbesondere mit einer Dampfgarfunktion und einer herkömmlichen Garfunktion, z.B. ein Dampfgarbackofen (Kombination aus einem Dampfgargerät und einem Backofen und/oder Mikrowellengerät). Insbesondere auch für den Fall, dass das Haushalts-Dampfgargerät eine herkömmliche Garfunktion aufweist, mag der Behandlungsraum als ein Garraum bezeichnet werden. Es ist eine Weiterbildung, dass mittels des Haushalts-Dampfgargeräts in dem Behandlungsraum befindliche Speisen auch ohne Garen behandelt werden kann, z.B. mittels Kaltdampf ohne Erwärmung des Behandlungsraums.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben verschiedene Komponenten eines erfindungsgemäßen Haushalts-Dampfgargeräts, das mit einem Zyklonabscheider ausgerüstet ist;
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2 zeigt in teilweise geschnittener perspektivischer Ansicht Komponenten des Haushaltsgeräts mit dem Zyklonabscheider.
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3 zeigt den Zyklonabscheider in einer Ansicht von schräg oben mit abgenommenem Deckel.
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1 zeigt verschiedene Komponenten eines Haushalts-Dampfgargeräts 10, nämlich einen Dampferzeuger 33, einen Zyklonabscheider 11, eine Dampfeinlassdüse 32 und einen Behandlungsraum 30. Mittels des Dampferzeugers 33 wird Wasserdampf wd erzeugt, der noch Wassertröpfchen aufweist. Der Wasserdampf wd wird in den Zyklonabscheider 11 eingebracht und dort in (wassertropfenarmen) Dampf d und Wasser w aufgeteilt. Das Kondensat (w) wird in den Dampferzeuger 33 zurückgeführt, während der Dampf d durch die Dampfeinlassdüse 32 oberseitig in den (Speisen-)Behandlungsraum 30 des Haushalts-Dampfgargeräts 10 geführt wird.
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Um eine Kondensation des Wasserdampfs wd zwischen dem Dampferzeuger 33 und dem Zyklonabscheider 11 zu unterdrücken, kann ein stutzenförmiger oder rohrförmiger Wasserdampfeinlasskanal 21 des Zyklonabscheiders 11 direkt auf einen stutzenförmigen Wasserdampfauslasskanal 34 des Dampferzeugers 33 aufgesteckt sein. Um eine (geringfügigere) Kondensation des Dampfs d zwischen dem Zyklonabscheider 11 und dem Garraum 30 zu unterdrücken, kann ein stutzenförmiger Dampfauslasskanal 22 des Zyklonabscheiders 11 direkt über die Dampfeinlassdüse 32 in den Garraum 30 führen. Dort kann also auf Schläuche, Verbindungsrohre usw. verzichtet werden. Die Dampfeinlassdüse 32 mag von außen in eine Dampfeinlassöffnung 31 in einer Decke einer den Garraum 30 begrenzenden Muffel 15 eingesteckt sein. Die Dampfeinlassdüse 32 mag insbesondere aus Kunststoff, Keramik, emailliertem Metall, Edelstahl usw. bestehen.
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Das aus dem Zyklonabscheider 11 abgeführte Wasser w kann hingegen problemlos über eine Verbindungsleitung (Schlauch, Rohr o.ä., o.Abb) geführt werden. Dazu können ein Wasserauslasskanal 24 des Zyklonabscheiders 11 als auch ein Wassereinlass 32 eines Wasserreservoirs 16 des Dampferzeugers 33 stutzenförmig ausgebildet sein. Der Dampferzeuger 33 mag eine Heizung 17 zur Verdampfung von in ihm gespeichertem Wasser aufweisen.
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Das Haushalts-Dampfgargerät 10 mag ein eigenständiges Dampfgargerät oder ein Dampfgar-Kombigerät (z.B. ein Dampfgarbackofen oder ein Dampfgar-Mikrowellengerät) sein.
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2 zeigt den Zyklonabscheider 11 in teilweise geschnittener Ansicht. 3 zeigt den Zyklonabscheider 11 in einer Ansicht von schräg oben mit abgenommenem Deckel 27.
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Der Zyklonabscheider 11 weist eine insbesondere hohlzylindrische Außenwand 18 auf. In dem Zyklonabscheider 11 ist ein Kanal ("Zyklonkanal") 20 ausgebildet, der in dem Zyklonabscheider 11 im Wesentlichen nach Art einer ringsektorförmigen Bahn verläuft. Der Zyklonkanal 20 ist nicht in sich geschlossen. Vielmehr sind ein nahe an dem Wasserdampfeinlass 21 befindlicher Anfangsbereich 13 und ein bezüglich des Wasserdampfeinlasses 21 entfernt angeordneter oder abgewandter Endbereich 14 des Zyklonkanals durch eine den Zyklonkanal 20 querende, sich radial erstreckende Trennwand 28 zumindest im Wesentlichen voneinander getrennt. Oberseitig sind der Zyklonabscheider 11 und insbesondere dessen Zyklonkanal 20 durch den Deckel 27 abgedeckt.
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In den Anfangsbereich 13 mündet der Wasserdampfeinlass 21, durch welchen der Wasserdampf wd in den Zyklonkanal 20 einlassbar ist. In den gegenüberliegenden Endbereich 14 münden der Dampfauslasskanal 22 und der Wasserauslasskanal 24. Durch das Führen des Wasserdampfs wd durch den ringförmigen Zyklonkanal 20 teilt sich der Wasserdampf wd auf in Dampf d und Wasser w. Dies wird dadurch erreicht, dass Wasserpartikel bzw. Wasseranteile des Wasserdampfs wd bei ihrer Kreisbewegung in dem Zyklonkanal 20 aufgrund der Zentrifugalkraft oder ihrer Trägheit stärker nach außen beschleunigt werden als der Dampf d und folglich auf eine Innenseite 25 der Außenwand 18 geschleudert werden.
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Diese Wasserpartikel bzw. Wasseranteile laufen dann an der Innenseite 25 herunter und sammelt sich als Wasser w auf einem Boden 26 des Zyklonkanals 20. Das Wasser w fließt dann längs des Bodens 26 zu dem Wasserauslasskanal 24, da der Boden 26 zum Wasserauslasskanal 24 hin abwärts geneigt ist. Der Wasserauslasskanal 24 mündet an seinem oberen Ende in den Boden 26 und führt unterseitig stutzenartig aus dem Zyklonabscheider 11. An den Wasserauslasskanal 24 kann z.B. eine Verbindungsleitung 36 aufgesteckt sein
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Die Trennwand 28 kann eine kleine Druckausgleichsöffnung 29 aufweisen, um eine druckwellenunabhängige laminare Strömung hoher Geschwindigkeit des Wasserdampfs wd und Dampfs d und damit eine effektive Abscheidung der Wasseranteile sicherzustellen. Zur Sicherstellung einer hohen Geschwindigkeit des Wasserdampfs wd weist der Zyklonkanal 20 in seinem Anfangsbereich 13 zudem eine Querschnittsverengung v einer Kanalbreite b des Zyklonkanals 20 auf, wodurch der dadurch laufende Wasserdampf wd beschleunigt wird.
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Während der Wasserdampfeinlass 21 durch die Außenwand 18 hindurch in den Zyklonkanal 20 mündet, wird der Dampfauslasskanal 22 durch eine senkrecht stehend rohrförmige Innenwand 19 des Zyklonkanals 20 gebildet und ist mit dem Zyklonkanal 20 durch eine als Fenster wirkende Dampfauslassöffnung 23 verbunden. Die Dampfauslassöffnung 23 ist in der Innenwand 19 oberhalb des Bodens 26 angeordnet, und zwar bevorzugt an den Deckel 27 angrenzend. Die Dampfauslassöffnung 23 liegt somit erheblich über dem Boden 26 und damit höher als der Wasserauslasskanal 24. Dadurch kann eine effektive Trennung der Dampfauslassöffnung 23 von dem Wasserauslasskanal 24 erreicht werden. Der Dampfauslasskanal 22 wird nach unten als senkrecht stehender Stutzen aus dem Zyklonabscheider 11 herausgeführt.
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Bei einem Betrieb des Zyklonabscheiders 11 tritt kommend von dem Dampferzeuger 33 Wasserdampf wd durch den Wasserdampfeinlasskanal 21 in den Anfangsbereich 13 ein und wird dort im Bereich der Querschnittsverengung v beschleunigt. Der dadurch an die Innenseite 25 der Außenwand 18 prallende flüssige Anteil des Wasserdampfs wd fließt über den geneigten Boden 26 in den Wasserauslasskanal 24 und wird von dort aus über die Verbindungsleitung 36 zum Dampferzeuger 33 zurückgeführt.
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Der dampfförmige Anteil oder Dampf d tritt durch die Dampfauslassöffnung 23 in den Dampfauslasskanal 22 ein und wird nach unten auf kurzem Wege zu der Dampfeinlassdüse 35 und weiter in den Behandlungsraum 30 geleitet.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So mag der Zyklonkanal auch einen spiralförmigen Verlauf aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Haushalts-Dampfgargerät
- 11
- Zyklonabscheider
- 13
- Anfangsbereich des Zyklonkanals
- 14
- Endbereich des Zyklonkanals
- 15
- Muffel
- 16
- Wasserreservoir
- 17
- Heizung
- 18
- Außenwand
- 19
- Innenwand des Zyklonkanals
- 20
- Zyklonkanal
- 21
- Wasserdampfeinlasskanal
- 22
- Dampfauslasskanal
- 23
- Dampfauslassöffnung
- 24
- Wasserauslasskanal
- 25
- Innenseite der Außenwand
- 26
- Boden
- 27
- Deckel
- 28
- Trennwand
- 29
- Druckausgleichsöffnung
- 30
- Behandlungsraum
- 31
- Dampfeinlassöffnung
- 32
- Dampfeinlassdüse
- 33
- Dampferzeuger
- 34
- Wasserdampfauslasskanal
- 35
- Wassereinlass
- 36
- Verbindungsleitung
- b
- Kanalbreite
- d
- Dampf
- v
- Querschnittsverengung
- w
- Wasser
- wd
- Wasserdampf
