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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgargeräts.
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Haushaltsgargeräte mit Dämpffunktion wie beispielsweise Backöfen oder Kombidämpfer ermöglichen es, Gargut schonend zu garen. Die
EP 1 719 417 A2 beschreibt ein Verfahren zum Garen von Gargut mit Hilfe eines Haushaltsgeräts. Das Verfahren beginnt mit einem ersten Schritt, in dem ein Garraum des Haushaltsgeräts mit Hilfe einer Heizeinrichtung trocken erwärmt wird. Nach dem Erreichen einer ersten Temperatur wird Dampf in den trocken erhitzten Garraum eingeleitet.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgargeräts zur Verfügung zu stellen.
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Demgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgargeräts mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Platzieren von Gargut in einem Garraum des Haushaltsgargeräts; Einstellen einer in dem Garraum zu erreichenden Solltemperatur; und Aufheizen des Garraums von einer Ausgangstemperatur auf die Solltemperatur durch gleichzeitiges Zuschalten eines Heißlufterzeugers, eines in oder an dem Garraum angeordneten Heizelements und eines Verdampfers des Haushaltsgargeräts.
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Mit Hilfe des Verfahrens kann im Garraum eine optimale Dampfatmosphäre erreicht werden. Insbesondere ist es mit Hilfe des Verfahrens im Vergleich zu bekannten Verfahren möglich, einen kleiner dimensionierten Verdampfer einzusetzen, da mit Hilfe des Heizelements und eines Ringheizkörpers des Heißlufterzeugers dem Garraum zusätzliche Wärmeenergie zuführbar ist. Die Nutzung des in dem Haushaltsgargerät vorhandenen Ringheizkörpers und des Heizelements ermöglichen den Einsatz eines preiswerten und kompakten Verdampfers. Eine Bräunung oder eine Austrocknung des Garguts wird dabei dadurch verhindert, dass mit Hilfe des Verdampfers stets eine ausreichende Dampfzufuhr zu dem Garraum gewährleistet ist. Das Zuschalten des Heizelements und des Ringheizkörpers ist dabei so abgestimmt, dass das Gargut keinen Schaden nimmt. Ein Lüfter des Heißlufterzeugers läuft vorzugsweise ständig, um den Dampf gleichmäßig in dem Garraum zu verteilen und um eine gleichmäßige Temperaturverteilung in dem Garraum zu erreichen. Unter „gleichzeitig“ ist vorliegend nicht nur zu verstehen, dass der Heißlufterzeuger, das Heizelement und der Verdampfer zu einem gleichen Zeitpunkt zugeschaltet werden, sondern, dass diese auch während einem vorbestimmten Zeitintervall zugeschaltet werden können. Das vorbestimmte Zeitintervall kann bevorzugt 0,1 bis 5 Sekunden, weiter bevorzugt 0,2 bis 4 Sekunden, weiter bevorzugt 0,3 bis 3 Sekunden, weiter bevorzugt 0,4 bis 2 Sekunden, weiter bevorzugt 0,5 bis 1 Sekunde betragen. Darüber hinaus kann das vorbestimmte Zeitintervall auch über 5 Sekunden betragen.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Aufheizen des Garraums von der Ausgangstemperatur auf die Solltemperatur in mehreren Schritten.
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Vorzugsweise erfolgt das Aufheizen in drei Schritten. Die Schritte bilden eine Aufheizphase. An die Aufheizphase schließt sich eine Regelphase an, in der die Temperatur und der Dampfgehalt in dem Garraum konstant gehalten werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jedem Schritt eine vorbestimmte Heizrate zugeordnet, wobei sich die vorbestimmten Heizraten voneinander unterscheiden.
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Vorzugsweise ist die Heizrate eines ersten Schritts höher als die eines zweiten Schritts. Insbesondere ist die Heizrate des zweiten Schritts höher als die eines dritten Schritts.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem ersten Schritt der Garraum von der Ausgangstemperatur auf eine erste Temperatur aufgeheizt wird, wobei der Heißlufterzeuger, das Heizelement und der Verdampfer gleichzeitig zugeschaltet werden.
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Vorzugsweise werden der Heißlufterzeuger, das Heizelement und der Verdampfer gleichzeitig von Beginn des Verfahrens an zugeschaltet. Die erste Temperatur ist vorzugsweise kleiner als die Solltemperatur.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden in dem ersten Schritt der Heißlufterzeuger mit einem ersten prozentualen Leistungsfaktor, das Heizelement mit einem zweiten prozentualen Leistungsfaktor und der Verdampfer mit einem dritten prozentualen Leistungsfaktor zugeschaltet.
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Die prozentualen Leistungsfaktoren beziehen sich insbesondere auf eine jeweilige Nennleistung des Heißlufterzeugers, des Heizelements und des Verdampfers. Beispielsweise beträgt der erste prozentuale Leistungsfaktor 25%, der zweite prozentuale Leistungsfaktor 50% und der dritte prozentuale Leistungsfaktor 100%.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem zweiten Schritt der Garraum von der ersten Temperatur auf eine zweite Temperatur aufgeheizt wird, wobei der Heißlufterzeuger, das Heizelement und der Verdampfer gleichzeitig zugeschaltet werden.
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Die zweite Temperatur ist vorzugsweise größer als die erste Temperatur und kleiner als die Solltemperatur.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden in dem zweiten Schritt der Heißlufterzeuger mit einem vierten prozentualen Leistungsfaktor, das Heizelement mit einem fünften prozentualen Leistungsfaktor und der Verdampfer mit einem sechsten prozentualen Leistungsfaktor zugeschaltet.
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Beispielsweise beträgt der vierte prozentuale Leistungsfaktor 0%, der fünfte prozentuale Leistungsfaktor 25% und der dritte prozentuale Leistungsfaktor 100%. Das heißt, in dem zweiten Schritt kann der Heißlufterzeuger bzw. dessen Ringheizkörper abgeschaltet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste prozentuale Leistungsfaktor größer als der vierte prozentuale Leistungsfaktor, der zweite prozentuale Leistungsfaktor größer als der fünfte prozentuale Leistungsfaktor und/oder der dritte prozentuale Leistungsfaktor gleich dem sechsten prozentualen Leistungsfaktor.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem dritten Schritt der Garraum von der zweiten Temperatur auf die Solltemperatur aufgeheizt, wobei das Heizelement und der Verdampfer gleichzeitig zugeschaltet werden.
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Insbesondere wird das Heizelement mit einem siebten prozentualen Leistungsfaktor zugeschaltet. Der siebte prozentuale Leistungsfaktor kann beispielsweise 0% bis 20% betragen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Verdampfer in mehreren unterschiedlichen Heizleistungsstufen zuschaltbar ist.
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Vorzugsweise ist der Verdampfer in drei Heizleistungsstufen zuschaltbar. Der Verdampfer kann mit einem prozentualen Leistungsfaktor von 0% bis 100% betrieben werden.
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Weitere mögliche Implementierungen des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Verfahrens hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Verfahrens. Im Weiteren wird das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Haushaltsgargeräts;
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2 zeigt eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betreiben des Haushaltsgargeräts gemäß der 1; und
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3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Verfahrens gemäß der 2.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Die 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Haushaltsgargeräts 1. Das Haushaltsgargerät 1 ist vorzugsweise ein Backofen mit Dampfgarfunktion oder ein Kombidämpfer. Das Haushaltsgargerät 1 weist eine Muffel oder einen Garraum 2 auf, der mit Hilfe einer Tür 3 verschließbar ist. Der Garraum 2 kann im Inneren eines Gehäuses des Haushaltsgargeräts 1 angeordnet sein. Die Tür 3 ist in der 1 in ihrer geschlossenen Stellung dargestellt. Durch ein Schwenken um eine an einem unteren Ende der Tür 3 vorgesehene Schwenkachse kann die Tür 3 geschlossen oder geöffnet werden. Alternativ kann die Tür 3 seitlich an dem Garraum 2 angeschlagen sein. Weiterhin kann die Tür 3 an einem aus dem Garraum 2 herausziehbaren Backwagen angeordnet sein. An einem oberen Abschnitt der Tür 3 kann ein Griff 4 vorgesehen sein.
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Der Garraum 2 weist einen Boden 5, eine dem Boden 5 gegenüberliegend angeordnete Decke 6, eine der Tür 3 gegenüberliegend angeordnete Rückwand 7 und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 8, 9 auf. Der Garraum 2 ist vorzugsweise quader- oder würfelförmig. Der Garraum 2 kann aus einem Metallwerkstoff, insbesondere aus einem Stahlblech, gefertigt sein.
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Das Haushaltsgargerät 1 umfasst weiterhin an einer Bedienblende 10 vorgesehene Bedienelemente 11, 12. Die Bedienelemente 11, 12 können beispielsweise Druck- und/oder Drehknäufe sein. Rückseitig an der Bedienblende 10 kann eine nur schematisch gezeigte Steuereinrichtung 13 zum Steuern des Haushaltsgargeräts 1 vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 13 kann eine Regel- und/oder Steuereinrichtung sein.
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Ferner weist das Haushaltsgargerät 1 einen Verdampfer 14 zum Erzeugen von Dampf auf. Der Verdampfer 14 kann eine mit Wasser befüllbare Verdampferschale und ein in der Verdampferschale angeordnetes Heizelement aufweisen. Der Verdampfer 14 kann, wie in der 1 gezeigt, an der Decke 6 angeordnet sein. Weiterhin kann der Verdampfer 14 an dem Boden 5, an einer der Seitenwände 8, 9, an der Rückwand 7 oder an der Tür 3 vorgesehen sein. Es können mehrere Verdampfer 14, insbesondere mehrere Verdampfer 14 mit unterschiedlicher Leistung, vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Verdampfer 14 mit 800 Watt Leistung und ein Verdampfer 14 mit 400 Watt Leistung vorgesehen sein.
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Das Haushaltsgargerät 1 umfasst auch einen Heißlufterzeuger 15 zum Aufheizen des Garraums 2 mit Hilfe von Heißluft. Der Heißlufterzeuger 15 kann an der Rückwand 7 vorgesehen sein. Der Heißlufterzeuger 15 kann einen Ringheizkörper 16 aufweisen, der hinter einem an der Rückwand 7 vorgesehenen Lüfter 17 angebracht ist. Der Ringheizkörper 16 ist dazu eingerichtet, Luft zu erhitzen, wobei die erhitzte Luft mit Hilfe des Lüfters 17 in den Garraum 2 geblasen wird. Der Lüfter 17 ist auch dazu eingerichtet die Luft bzw. den Wrasen in dem Garraum 2 umzuwälzen und für eine homogene Temperatur- und Dampfverteilung zu sorgen. Die Steuereinrichtung 13 ist dazu eingerichtet, den Verdampfer 14 und den Heißlufterzeuger 15 anzusteuern bzw. diese zu regeln. Der Lüfter 17 kann getrennt von dem Ringheizkörper 16 angesteuert werden.
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Weiterhin umfasst das Haushaltsgargerät 1 ein Heizelement 18, welches ebenfalls mit der Steuereinrichtung 13 gekoppelt ist. Das Heizelement 18 ist dazu eingerichtet, Unterhitze zu erzeugen. Vorzugsweise ist das Heizelement 18 dazu eingerichtet, den Boden 5 des Garraums 2 zu erwärmen. Das Heizelement 18 ist unter dem Boden 5 positioniert. Das Heizelement 18 ist vorzugsweise ein mäanderförmiger Heizdraht.
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Die 2 und 3 zeigen schematisch ein Verfahren zum Betreiben des Haushaltsgargeräts 1. In der 3 ist auf der Abszisse die Zeit t in Minuten und auf der Ordinate die Temperatur T in °C aufgetragen. Im Folgenden wird auf die 2 und 3 gleichzeitig Bezug genommen.
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Nach oder vor dem Einbringen von Gargut in den Garraum 2 stellt ein Benutzer für einen Dampfbetrieb des Haushaltsgargeräts 1 eine Solltemperatur Tsoll ein. Die Solltemperatur Tsoll kann beispielsweise mit Hilfe der Bedienelemente 11, 12 eingestellt werden.
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In einem Schritt S1 wird der Garraum 2 von einer Ausgangstemperatur TA bis auf eine Temperatur T1 aufgeheizt. Die Ausgangstemperatur TA kann die Umgebungstemperatur sein. Beispielsweise kann die Ausgangstemperatur TA 21° C betragen. Die Temperatur T1 ist von der Solltemperatur Tsoll abhängig und beträgt vorzugsweise einen gewissen Prozentsatz der Solltemperatur Tsoll. Beispielsweise beträgt die Temperatur T1 85% der Solltemperatur Tsoll. Die Aufheizung bis zur Temperatur T1 erfolgt mit einer hohen Heizrate, um eine schnelle Aufheizung des Garraums 2 zu erreichen. Zum Erreichen der Temperatur T1 werden gleichzeitig der Ringheizkörper 16, das Heizelement 18 und der Verdampfer 14 zugeschaltet. Der Ringheizkörper 16 wird mit einem prozentualen Leistungsfaktor X1, das Heizelement 18 wird mit einem prozentualen Leistungsfaktor X2 und der Verdampfer 14 wird mit einem prozentualen Leistungsfaktor X3 zugeschaltet. Die prozentualen Leistungsfaktoren X1, X2 und X3 sind auf die jeweilige Nennleistung des Ringheizkörpers 16, des Heizelements 18 und des Verdampfers 14 bezogen. Der Lüfter 17 ist eingeschaltet, um den Dampf und die Wärme ideal zu verteilen. Eine reale Temperatur T im Garraum 2 wird mit Hilfe eines Temperatursensors bestimmt. Beispielsweise kann im Schritt S1 der Leistungsfaktor X1 25%, der Leistungsfaktor X2 50% und der Leistungsfaktor X3 100% betragen. In der 3 ist das Zuschalten des Verdampfers 14, des Ringheizkörpers 16 und des Heizelements 18 mit Hilfe von unter der Ordinate positionierter Kästchen symbolisiert.
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In einem Schritt S2 wird der Garraum 2 von der Temperatur T1 auf eine Temperatur T2 aufgeheizt. Beispielsweise beträgt die Temperatur T2 92% der Solltemperatur Tsoll. Die Heizrate zum Aufheizen des Garraums 2 von der Temperatur T1 auf die Temperatur T2 ist vorzugsweise niedriger als die Heizrate zum Aufheizen auf die Temperatur T1. Der Ringheizkörper 16 wird im Schritt S2 mit einem prozentualen Leistungsfaktor X4, das Heizelement 18 wird mit einem prozentualen Leistungsfaktor X5 und der Verdampfer 14 wird mit einem prozentualen Leistungsfaktor X6 zugeschaltet. Die prozentualen Leistungsfaktoren X4, X5 und X6 sind ebenfalls auf die jeweilige Nennleistung des Ringheizkörpers 16, des Heizelements 18 und des Verdampfers 14 bezogen. Beispielsweise kann im Schritt S2 der Leistungsfaktor X4 0%, der Leistungsfaktor X5 25% und der Leistungsfaktor X6 100% betragen. Das heißt, im Schritt S2 kann der Ringheizkörper 16 abgeschaltet sein, wobei der Lüfter 17 eingeschaltet ist, um den Dampf und die Wärme ideal zu verteilen. Insbesondere ist der Leistungsfaktor X4 kleiner als der Leistungsfaktor X1. Der Leistungsfaktor X5 ist vorzugsweise kleiner als der Leistungsfaktor X2.
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In einem Schritt S3 wird der Garraum 2 von der Temperatur T2 auf eine Temperatur T3 aufgeheizt. Die Heizrate zum Aufheizen von der Temperatur T2 auf die Temperatur T3 ist kleiner als die Heizrate zum Aufheizen des Garraums 2 von der Temperatur T1 auf die Temperatur T2. Die Temperatur T3 stellt dabei die korrigierte Solltemperatur Tsoll dar. Die Korrektur ist abhängig vom Siedepunkt des Wassers am Aufstellungsort des Haushaltsgargeräts 1 und von der Mess- und Regelstrecke im Haushaltsgargerät 1. Im Schritt S3 wird das Heizelement 18 mit einem prozentualen Leistungsfaktor X7 zugeschaltet. Der Leistungsfaktor X7 beträgt beispielsweise 0% bis 20%. Weiterhin wird im Schritt S3 der Verdampfer 14 mit einem prozentualen Leistungsfaktor X8 von 0% bis 100% zugeschaltet. Der Verdampfer 14 wird im Schritt S3 vorzugsweise mit mehreren, beispielsweise drei, Heizleistungsstufen angesteuert. Die Heizleistungsstufen werden in Abhängigkeit von der Regeldifferenz zum Sollwert prozentual geschaltet. Während des Schritts S3 ist der Lüfter 17 zugeschaltet.
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Eine Aufheizphase des Haushaltsgargeräts 1 umfasst die Schritte S1 bis S3. In einer Regelphase oder einem Schritt S4 werden der Verdampfer 14 und das Heizelement 18 so angesteuert, dass die Temperatur T3 auf einem konstanten Wert gehalten wird.
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Bei bekannten Verfahren bzw. Haushaltsgeräten wird die Solltemperatur im Garraum ausschließlich mit Hilfe von Wasserdampf erzeugt. Hierdurch ist insbesondere bei großen Gargeräten, die eine große zu erwärmende Masse aufweisen, ein entsprechend groß dimensionierter Verdampfer erforderlich. Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Verfahrens kann im Garraum 2 eine optimale Dampfatmosphäre erreicht werden. Insbesondere ist es mit Hilfe des Verfahrens im Vergleich zu bekannten Verfahren möglich, einen kleiner dimensionierten Verdampfer 14 einzusetzen, da mit Hilfe des Heizelements 18 und des Ringheizkörpers 16 dem Garraum 2 zusätzliche Wärmeenergie zuführbar ist. Die Nutzung des in dem Haushaltsgargerät 1 vorhandenen Ringheizkörpers 16 und des Heizelements 18 ermöglichen den Einsatz eines preiswerten und kompakten Verdampfers 14. Eine Bräunung oder eine Austrocknung des Garguts wird dabei dadurch verhindert, dass mit Hilfe des Verdampfers 14 stets eine ausreichende Dampfzufuhr zu dem Garraum 2 gewährleistet ist. Das Zuschalten des Heizelements 18 und des Ringheizkörpers 16 ist dabei so abgestimmt, dass das Gargut keinen Schaden nimmt. Insbesondere wird verhindert, dass das Gargut austrocknet und/oder lokal überhitzt. Selbst bei geringer Verdampferleistung ist ein einhundertprozentiges Dämpfen möglich. Durch das gleichzeitige Zuschalten des Verdampfers 14, des Heizelements 18 und des Ringheizkörpers 16 kann im Schritt S1 eine sehr schnelle Aufheizung des Garraums 2 erreicht werden. Weiterhin wird durch das Zuschalten des Ringheizkörpers 16 und/oder des Heizelements 18 zum einen das Entstehen von Kondensat im Garraum 2 verhindert, zum anderen wird sich am Boden 5 des Garraums 2 sammelndes Kondensat wieder verdampft. Die Menge des Kondensats im Garraum 2 wird dadurch reduziert. Dies verbessert die Energieeffizienz des Haushaltsgargeräts 1. Bei der Anwendung des beschriebenen Verfahrens bleiben darüber hinaus ausreichende Reserven auch zum Garen großer Lasten, da mit Hilfe des Heizelements 18 und des Ringheizkörpers 16 zusätzliche Wärmeenergie in den Garraum 2 eingebracht werden kann.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsgargerät
- 2
- Garraum
- 3
- Tür
- 4
- Griff
- 5
- Boden
- 6
- Decke
- 7
- Rückwand
- 8
- Seitenwand
- 9
- Seitenwand
- 10
- Bedienblende
- 11
- Bedienelement
- 12
- Bedienelement
- 13
- Steuereinrichtung
- 14
- Verdampfer
- 15
- Heißlufterzeuger
- 16
- Ringheizkörper
- 17
- Lüfter
- 18
- Heizelement
- t
- Zeit
- T
- Temperatur
- TA
- Ausgangstemperatur
- Tsoll
- Solltemperatur
- T1
- Temperatur
- T2
- Temperatur
- T3
- Temperatur
- X1
- Leistungsfaktor
- X2
- Leistungsfaktor
- X3
- Leistungsfaktor
- X4
- Leistungsfaktor
- X5
- Leistungsfaktor
- X6
- Leistungsfaktor
- X7
- Leistungsfaktor
- X8
- Leistungsfaktor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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