DE102014111760A1 - Steam generator for a cooking appliance, cooking appliance with steam generator and method for operating the steam generator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Dampfgenerator (20) für ein Gargerät (10), mit einem Wasserbehälter (24) und einer Heizung (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (26) aus zwei oder mehr einzelnen Heizelementen (27) besteht, die selektiv angesteuert werden können. Die Erfindung betrifft auch ein Gargerät (10) mit einem Dampfgenerator (20), einer Steuerung (32) und einer Nachfüllvorrichtung (30) zum Befüllen des Dampfgenerators (20) mit Frischwasser, wobei die Steuerung (32) mit den einzelnen Heizelementen (27), der Nachfüllvorrichtung (30) und dem Füllstandssensor (28) verbunden ist. Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfgenerators (20), der eine Heizung (26) aufweist, die mehrere einzelne Heizelemente (27) enthält, wobei die einzelnen Heizelemente (27) in Abhängigkeit von externen Parametern von einer Steuerung (32) angesteuert werden.The invention relates to a steam generator (20) for a cooking appliance (10), comprising a water tank (24) and a heater (26), characterized in that the heater (26) consists of two or more individual heating elements (27) which selectively can be controlled. The invention also relates to a cooking device (10) with a steam generator (20), a controller (32) and a refilling device (30) for filling the steam generator (20) with fresh water, wherein the controller (32) with the individual heating elements (27) the refilling device (30) and the level sensor (28) is connected. Finally, the invention relates to a method for operating a steam generator (20) which has a heater (26) which contains a plurality of individual heating elements (27), wherein the individual heating elements (27) are controlled by a controller (32) in dependence on external parameters become.
Description
Die Erfindung betrifft einen Dampfgenerator für ein Gargerät, mit einem Wasserbehälter und einer Heizung. Die Erfindung betrifft ferner ein Gargerät mit einem solchen Dampfgenerator sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfgenerators. The invention relates to a steam generator for a cooking appliance, with a water tank and a heater. The invention further relates to a cooking appliance with such a steam generator and to a method for operating a steam generator.
Gargeräte, bei denen die zu garenden Lebensmittel unter anderem auch mit Dampf gegart werden können, enthalten einen Dampfgenerator, um die gewünschte Dampfmenge bereitzustellen. Vereinfacht ausgedrückt kann der Dampfgenerator als Wasserkessel betrachtet werden, in welchem ein Heizelement angeordnet ist, mit dem ein sich im Dampfgenerator befindender Wasservorrat zum Sieden gebracht wird. Bei dem Heizelement handelt es sich insbesondere um ein elektrisches Widerstandsheizelement. Es ist grundsätzlich allerdings auch möglich, den Dampfgenerator mit einem Gasbrenner zu beheizen. Cooking appliances, where the food to be cooked can also be cooked with steam, include a steam generator to provide the desired amount of steam. In simple terms, the steam generator can be considered as a kettle, in which a heating element is arranged, with which a water supply located in the steam generator is boiled. The heating element is in particular an electrical resistance heating element. In principle, however, it is also possible to heat the steam generator with a gas burner.
Bei allen Dampfgeneratoren muss gewährleistet werden, dass diese nicht überhitzt werden, wenn sich nicht ausreichend Wasser im Wasserbehälter befindet. Dies wird üblicherweise dadurch gewährleistet, dass ein Füllstandssensor vorhanden ist. Sobald der Wasserstand im Wasserbehälter unterhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt, wird wieder Wasser nachgefüllt. Zusätzlich kann eine Temperaturbegrenzung vorgesehen sein, die ein Überhitzen der Heizung für den Fall verhindert, dass der Füllstandssensor defekt ist oder den Wasserstand nicht korrekt erfassen kann. For all steam generators, ensure that they are not overheated when there is insufficient water in the water tank. This is usually ensured by the presence of a level sensor. Once the water level in the water tank is below a predetermined level, water is refilled. In addition, a temperature limit can be provided which prevents overheating of the heater in the event that the level sensor is defective or can not detect the water level correctly.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Dampfgeneratoren dahingehend weiterzubilden, dass sich ein verbessertes Betriebsverhalten und weitere Einsatzmöglichkeiten ergeben. The object of the invention is to develop the known steam generators to the effect that an improved performance and other applications arise.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Dampfgenerator der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Heizung aus zwei oder mehr einzelnen Heizelementen besteht, die selektiv angesteuert werden können. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Gesamt-Heizleistung, die im Dampfgenerator installiert ist, auf mehrere einzelne Heizelemente aufzuteilen, die unabhängig voneinander betrieben werden können. Hierdurch ergibt sich eine ganze Reihe von Vorteilen. Zum einen kann der Dampfgenerator grundsätzlich weiterbetrieben werden, wenn eines der Heizelemente ausfällt. Zwar verlängert sich dann die Zeit, bis das gewünschte Dampfvolumen erzeugt ist; ein Totalausfall ist jedoch verhindert. Weiterhin ist es möglich, einen standardisierten Dampfgenerator zu verbauen, der mit minimalem Aufwand an eine jeweils vor Ort verfügbare elektrische Anschlussleistung angepasst werden kann. Wenn die zur Verfügung stehende Anschlussleistung kleiner ist als die Gesamt-Heizleistung des Dampfgenerators, wird einfach eines der Heizelemente oder werden einige der Heizelemente nicht betrieben. Dies kann dadurch geschehen, dass sie elektrisch gar nicht angeschlossen werden oder dass in einer Steuerung des Gargeräts die maximale Anschlussleistung hinterlegt wird, sodass die Steuerung den Dampfgenerator lediglich mit einer Leistung betreibt, die nicht größer als die Gesamt-Anschlussleistung des Gargeräts ist. To achieve this object, the invention provides for a steam generator of the type mentioned above, that the heater consists of two or more individual heating elements, which can be selectively controlled. The basic idea of the invention is to divide the total heating power installed in the steam generator into several individual heating elements which can be operated independently of each other. This results in a whole series of advantages. On the one hand, the steam generator can basically continue to be operated if one of the heating elements fails. Although then increases the time until the desired vapor volume is generated; a total failure is prevented. Furthermore, it is possible to install a standardized steam generator, which can be adapted with minimal effort to a locally available electrical connection performance. If the available power is less than the total heat output of the steam generator, simply one of the heaters or some of the heaters will not operate. This can be done so that they are not electrically connected or that in a control of the cooking appliance, the maximum power connected, so that the controller operates the steam generator only with a power that is not greater than the total power consumption of the cooking appliance.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizelemente in unterschiedlichen Abständen vom Boden des Wasserbehälters angeordnet sind. Dies ermöglicht es, den Dampfgenerator auch dann zu betreiben, wenn der Wasserstand im Wasserbehälter niedrig ist. Es werden dann lediglich die Heizelemente betrieben, die ausreichend weit mit Wasser bedeckt sind. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the heating elements are arranged at different distances from the bottom of the water tank. This makes it possible to operate the steam generator even when the water level in the water tank is low. It will then only operated the heating elements, which are sufficiently covered with water.
Abhängig von konstruktiven Gegebenheiten und der Anzahl der verwendeten Heizelemente kann vorgesehen sein, dass sich mindestens zwei Heizelemente in vertikaler Richtung überlappen. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen mindestens zwei Heizelementen ein Abstand in vertikaler Richtung vorhanden ist. Depending on the design conditions and the number of heating elements used, it can be provided that at least two heating elements overlap in the vertical direction. It can also be provided that a distance in the vertical direction is present between at least two heating elements.
Vorzugsweise ist ein Füllstandssensor vorhanden, der Zwischenfüllstände erfassen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in Abhängigkeit vom Wasserstand im Wasserbehälter selektiv Heizelemente abgeschaltet werden sollen. Ein besonderer Vorteil eines solchen Füllstandssensors besteht darin, dass es damit möglich ist, den Wasserbehälter gezielt nur teilweise wieder mit Frischwasser zu füllen. Im Stand der Technik ist dagegen üblicherweise vorgesehen, dass der Wasserbehälter beim Nachfüllen immer bis zur maximalen Füllmenge befüllt wird. Preferably, a level sensor is present, which can detect intermediate levels. This is particularly advantageous if, depending on the water level in the water tank selectively heating elements are to be switched off. A particular advantage of such a level sensor is that it is thus possible to selectively fill the water tank only partially with fresh water. In the prior art, however, is usually provided that the water tank is always filled during refilling to the maximum capacity.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein Gargerät mit einem Dampfgenerator der vorstehend genannten Art, einer Steuerung und einer Nachfüllvorrichtung zum Befüllen des Dampfgenerators mit Frischwasser vorgesehen, wobei die Steuerung mit den einzelnen Heizelementen, der Nachfüllvorrichtung und dem Füllstandssensor verbunden ist. Hinsichtlich der sich ergebenden Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen. To achieve the above object, the invention also provides a cooking appliance with a steam generator of the type mentioned above, a controller and a refilling device for filling the steam generator with fresh water, wherein the controller is connected to the individual heating elements, the refilling device and the level sensor. With regard to the resulting advantages, reference is made to the above explanations.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfgenerators vorgesehen, der eine Heizung aufweist, die mehrere einzelne Heizelemente enthält, wobei die einzelnen Heizelemente in Abhängigkeit von externen Parametern von einer Steuerung angesteuert werden. Bei den externen Parametern kann es sich beispielsweise um eine maximale Anschlussleistung, den Füllstand des Dampfgenerators oder eine angeforderte Dampfmenge handeln. Hinsichtlich der Berücksichtigung der maximalen Anschlussleistung und des Füllstandes des Dampfgenerators wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen. Hinsichtlich der angeforderten Dampfmenge besteht ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass der Dampfgenerator gezielt dann betrieben werden kann, wenn sich im Wasserbehälter lediglich eine geringe Wassermenge befindet. Im Stand der Technik ist grundsätzlich vorgesehen, den Wasserbehälter vollständig zu füllen, sobald der Wasserstand einen bestimmten Wert unterschreitet. Erfindungsgemäß kann der Wasserbehälter jedoch individuell befüllt werden. Wenn die Steuerung des Gargeräts aufgrund des gerade angewendeten Garprogramms erkennen kann, dass demnächst nur eine kleine Dampfmenge notwendig ist, kann der Wasserbehälter gezielt mit nur einer geringen Wassermenge befüllt werden, sodass nicht erst ein unnötig großes Wasservolumen aufgeheizt werden muss, bevor Dampf zur Verfügung steht. According to the invention, a method is also provided for operating a steam generator which has a heater which contains a plurality of individual heating elements, wherein the individual heating elements are controlled by a controller as a function of external parameters. The external parameters may be, for example, a maximum connected load, the level of the steam generator or a requested Act steam amount. With regard to the consideration of the maximum connected load and the level of the steam generator, reference is made to the above explanations. With regard to the requested amount of steam, a particular advantage of the method according to the invention is that the steam generator can be selectively operated when there is only a small amount of water in the water tank. In the prior art is basically provided to fill the water tank completely, as soon as the water level falls below a certain value. According to the invention, however, the water tank can be filled individually. If the control unit of the cooking appliance detects that only a small amount of steam is needed in the near future, the water tank can be filled with just a small amount of water so that you do not have to heat up an unnecessarily large volume of water before steam is available ,
Zur Klarstellung wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „einzelnes Heizelement“ im Rahmen der Erfindung zu verstehen ist als kleinstmögliche Heizbaugruppe, die einzeln angesteuert werden kann. Ein solches Heizelement im Sinne der Erfindung kann wiederum aus einer Vielzahl von einzelnen Bauteilen bestehen, beispielsweise einzelnen Widerstandsdrähten. Da diese aber parallel oder in Reihe geschaltet sind und somit nicht einzeln angesteuert werden können, bildet erst die Gesamtheit der Widerstandsdrähte als Baugruppe ein einzelnes Heizelement. Anders ausgedrückt: ein Heizelement im Sinne der Erfindung ist charakterisiert durch einen ihm individuell zugeordneten Anschluss, mit dem es angesteuert werden kann. For the sake of clarification, it is pointed out that the term "individual heating element" in the context of the invention is to be understood as the smallest possible heating subassembly which can be controlled individually. Such a heating element according to the invention may in turn consist of a plurality of individual components, for example individual resistance wires. Since these are connected in parallel or in series and thus can not be controlled individually, only the entirety of the resistance wires as an assembly forms a single heating element. In other words, a heating element in the sense of the invention is characterized by an individually assigned connection with which it can be controlled.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen: The invention will be described below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings. In these show:
In
Abweichend vom gezeigten Typ des Gargeräts
Das Gargerät wird nachfolgend auch nur soweit beschrieben, als es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. The cooking appliance will be described below only as far as it is necessary for understanding the invention.
Das Gargerät
Als wesentliche Bauteile weist der Dampfgenerator
Der Wasserbehälter
Die Heizung
Bei den Heizelementen
Die einzelnen Heizelemente
Obwohl die Heizelemente
Der Füllstandssensor
Die Nachfüllvorrichtung
Die Steuerung
Da der Dampfgenerator
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass der Dampfgenerator zielgerichtet mit geringem Wasserinhalt und dementsprechend mit nur einem Teil der Heizelemente betrieben werden kann, wenn beispielsweise innerhalb des gerade ablaufenden Garprogramms nur ein kleines Dampfvolumen benötigt wird. Zur Erzeugung dieses kleinen Dampfvolumens muss dann nur ein geringes Volumen an Wasser im Wasserbehälter
Ein weiterer Vorteil des Dampfgenerators besteht darin, dass beim Nachfüllen nicht immer bis zum maximalen Füllstand nachgefüllt werden muss, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, sondern auch nur eine geringere Menge an Frischwasser bis zu einem bestimmten Zwischenfüllstand nachgefüllt werden kann. Dies verkürzt die Unterbrechung bei der Dampferzeugung, da nur eine geringere Menge an kaltem Frischwasser in den Wasserbehälter
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Dampferzeugung auch bei sinkendem Wasserstand aufrechterhalten werden kann, indem lediglich die einzelnen Heizelemente abgeschaltet werden, die aufgrund des sinkenden Wasserstandes trockenlaufen; die übrigen Heizelemente können weiter mit voller Leistung betrieben werden. Another advantage is that the steam generation can be maintained even with decreasing water level by only the individual heating elements are switched off, which run dry due to the sinking water level; the remaining heating elements can continue to be operated at full power.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Dampfgenerator grundsätzlich weiter auch dann betriebsbereit ist, wenn eines der Heizelemente ausfällt. In diesem Fall stehen die übrigen Heizelemente weiterhin zur Verfügung; es ergeben sich lediglich unter Umständen Einschränkungen hinsichtlich des Wasserstandes, bis zu dem hinab der Dampfgenerator noch betrieben werden kann. Grundsätzlich kann jedoch bei Ausfall eines Heizelementes eine Warnmeldung erzeugt werden, sodass eine Reparatur des Dampfgenerators veranlasst werden kann. Bis zu diesem Zeitpunkt ist das Gargerät insgesamt jedoch weiterhin betriebsbereit. Another advantage is that the steam generator is basically ready for operation even if one of the heating elements fails. In this case, the remaining heating elements are still available; There may be some restrictions on the water level, down to which the steam generator can still be operated. In principle, however, a warning message can be generated in case of failure of a heating element, so that a repair of the steam generator can be initiated. Up to this time, however, the cooking appliance is still ready for use.
Ein weiterer Vorteil des Dampfgenerators besteht darin, dass er mit geringem Aufwand an eine jeweils zur Verfügung stehende elektrische Anschlussleistung angepasst werden kann. Wenn die Gesamt-Heizleistung aller Heizelemente der Heizung
Abweichend von der in
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