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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät mit einer integrierten Vorrichtung zum Erzeugen von Aerosol und Eintragen des Aerosols in einen Garraum, die Vorrichtung aufweisend eine Strömungserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines die Vorrichtung durchströmenden Luftvolumenstromes mit einer Einlassöffnung, einer Auslassöffnung und einem Lüfter, und einen Ultraschallvernebler, der in einem Expansionsraum angeordnet ist, welcher mit der Strömungserzeugungsvorrichtung durch eine Aerosolaustrittsöffnung verbunden ist.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Gargeräte wie beispielsweise Backöfen, Mikrowellengeräte, Dampfgargeräte und dergleichen bekannt. Dabei können Dampfgargeräte zum Beispiel in Dampfgarer, Dampfbacköfen, Dampfkochmulden und Backöfen mit einer Dampffunktion unterteilt werden.
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Zur Verbesserung des Garergebnisses können Gargeräte, insbesondere Backöfen mit einer zusätzlichen Befeuchtungsfunktion ausgestattet werden, wodurch beispielsweise die Austrocknung verhindert oder die Bräunung eines Garguts verbessert werden kann.
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Auf dem Markt verfügbare Dampfsysteme können durch Erhitzen von Wasser Dampf erzeugen, der dann anschließend in eine Muffel des Gargeräts eingetragen wird. Ein Dampfgarer ist beispielsweise aus der
DE 10 2005 059 505 A1 bekannt, der einen Wasserbehälter aufweist, in dem ein Piezo-Zerstäuber angeordnet ist. Dieser zerstäubt Wasser in kleine Wasserteilchen in einem Ansaugkanal. Von dort reißt ein Lüfter angesaugte Luft samt den Wasserteilchen an einer Lüfterheizung vorbei und bläst den erhitzten Wasserdampf in den Garraum. Der Piezo-Zerstäuber kann im Ultraschall-Bereich arbeiten. Dieser Dampfgarer weist jedoch insofern Nachteile auf, dass beispielsweise das Lüftungssystem einer sehr hohen thermischen Beanspruchung ausgesetzt ist und eine Befeuchtungsfunktion nur im Heißluftbetrieb möglich ist.
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Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, die Wasser zerstäuben und das zerstäubte Wasser in Form von Nebel (oder Aerosol) in einen Garraum eintragen können. Eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 031 960 A1 bekannt, die aus einem Ultraschallerzeuger, einem Behälter, der zumindest eine Zuluftöffnung, unterhalb oder oberhalb des Flüssigkeitsstandes, und zumindest eine Aerosolaustrittsöffnung besitzt, und einem Strömungserzeuger besteht, der bewirkt, dass über eine Zuluftöffnung Luft in den strömungstechnisch optimierten Expansionsraum eingeblasen bzw. eingesaugt wird.
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Problematisch bei den verfügbaren Vorrichtungen zum Erzeugen von Aerosol kann beispielsweise die Zerstäubungsleistung sein. Beim Betrieb eines Ultraschallzerstäubers mit einer Piezomembran sind im Allgemeinen drei Betriebsparameter entscheidend für die verfügbare Zerstäubungsleistung. Wird die Betriebsspannung gegenüber ihrem normalen Betriebspunkt angehoben, so steigt proportional die Zerstäubungsleistung. Für den Betrieb eines Ultraschallzerstäubers mit einer Piezo-Membran existiert eine membranspezifische, optimale Wasserhöhe über der Membran (beispielsweise 40mm). Wird die Höhe zwischen Membran und Wasseroberfläche erhöht oder verringert, so wird die Zerstäubungsleistung reduziert. Mit steigender Temperatur der Flüssigkeit (im speziellen Wasser) reduziert sich die Oberflächenspannung. Damit steigt proportional zur Flüssigkeitstemperatur die Zerstäubungsleistung des Piezo-Ultraschallschwingers an.
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Standardmäßig besitzen Ultraschallzerstäuber mit einem Piezo-Membran-Durchmesser von 20 mm eine Zerstäubungsleistung von circa 500 ml/h (bei Raumtemperatur). Um in einem Gargerät (Backofen/Dämpfer) innerhalb kürzester Zeit (circa 5 Minuten) eine ausreichende Feuchtigkeit einzubringen, reicht diese Leistung nicht aus. Ein zusätzliches Zerstäubermodul würde hier zwar eine ausreichende Gesamtleistung erzeugen, würde jedoch einen zusätzlichen Kostenaufwand bedeuten, und einen größeren Bauraum in Anspruch nehmen.
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Die Beschreibung des Standes der Technik ist vorgesehen, um das Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung zu fördern, und kann Gegenstände außerhalb des Standes der Technik umfassen, der einem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
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Die oben in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und sie können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Gargerät bereitzustellen, dass die oben beschriebenen Nachteile beseitigt, während die aus dem Stand der Technik erzielten Vorteile beibehalten werden.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß kann dies bei einem Gargerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch erreicht werden, dass eine Heizvorrichtung zum Erwärmen des Expansionsraumes vorgesehen ist, wodurch eine für die Aerosolerzeugung verwendete Flüssigkeit erwärmbar ist.
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Durch eine deutliche Anhebung der Flüssigkeitstemperatur kann eine signifikante Steigerung der Zerstäubungsrate erreicht werden. Bei Wasser liegt diese Temperatur – je nach Gesamtauslegung zwischen 40°C–80°C, wobei sich bei einer Wassertemperatur von 80°C eine Leistungssteigerung auf circa 150% ergibt.
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Das Gargerät weist eine Strömungserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines die Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol durchströmenden Hauptvolumenstromes auf. Die Strömungserzeugungsvorrichtung weist in nicht einschränkender Weise eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und einen Lüfter auf. Durch die Einlassöffnung wird aus dem Garraum Luft, die im Vergleich zur in den Garraum eingetragenen Luft trockener ist, das heißt weniger Feuchte aufweist, angesaugt und in die Strömungserzeugungsvorrichtung eingeleitet. Die durch die Einlassöffnung angesaugte Luft wird durch die Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol befeuchtet, das heißt mit kleinsten Wasserteilchen angereichert, und nach dem Befeuchtungsvorgang über die Auslassöffnung der Strömungserzeugungsvorrichtung in den Garraum eingetragen.
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Somit stellt die Auslassöffnung der Strömungserzeugungsvorrichtung eine an einer Muffel des Gargeräts gebildete Einlassöffnung dar und die Einlassöffnung der Strömungserzeugungsvorrichtung stellt eine an einer Muffel des Gargeräts gebildete Auslassöffnung dar. Die Luftführung der Strömungserzeugungsvorrichtung kann in nicht einschränkender Weise durch Kanäle, Rohrleitungen oder dergleichen gebildet sein. Weiterhin kann die Strömungserzeugungsvorrichtung zum Steuern/Regeln des Volumenstromes Ventile, sowohl mechanisch als auch elektromechanisch, Klappen, Lüfter oder dergleichen aufweisen.
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Durch die zuvor beschriebene Strömungserzeugungsvorrichtung wird eine Zirkulationsströmung erzeugt, die dem Transport des Aerosols, als der fein zerstäubten Flüssigkeit dient. Durch diese Zirkulation mit einem geschlossenen Kreislauf kann in dem Gargerät eine ausreichende Befeuchtung des Garguts erreicht werden.
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Die Vorrichtung zum Erzeugen von Aerosol und Eintragen des Aerosols in einen Garraum kann eine Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit aufweisen, die mit der Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol verbunden ist. Die Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit kann in nicht einschränkender Weise Ein- und Auslassöffnungen, Rohrleitungen zum Verbinden mit der Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen des Aerosols oder dergleichen, Ventile (mechanisch und/oder elektromechanisch), Pumpen, Fördervorrichtung und dergleichen aufweisen. Durch die Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit kann in vorteilhafter Weise ein kompaktes Gerät geschaffen werden, ohne dass eine zusätzliche Wasserzuführung notwendig ist.
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Die Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit kann hinter einer Blende des Gargeräts angeordnet sein, wodurch ein positives Erscheinungsbild des Gargeräts erzielbar ist. Die Blende kann beispielsweise derart am Gargerät angeordnet sein, dass sie für einen Öffnungsvorgang über die im Wesentlichen ganze Breite des Gargeräts nach oben geschwenkt werden kann. Somit können die hinter der Blende angeordneten Vorrichtungen bequem erreicht werden. Es ist ebenfalls vorstellbar, dass die Blende seitlich nach links oder nach rechts geschwenkt oder aufgeklappt wird, um die dahinter liegenden Komponenten zu erreichen. Es ist weiterhin vorstellbar, dass nur ein Teil oder ein Abschnitt der Blende zum Erreichen der dahinter liegenden Systeme zum Öffnen weggeschwenkt oder aufgeklappt werden kann. Eine weitere Alternative ist, dass die hinter der Blende vorgesehene Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit oder einzelne Komponenten der Vorrichtung eine vordere Fläche aufweisen, die nicht durch die Blende oder einen Teil der Blende abgedeckt ist/sind.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit einen aus dem Gargerät entnehmbaren Flüssigkeitstank aufweist, wodurch er in einfacher Weise beispielsweise mit Wasser befüllt werden kann. Der Einsatz eines Flüssigkeits- oder Wassertanks weist den Vorteil auf, dass das Gargerät an einer beliebigen Stelle aufgestellt werden kann. Der Tank ist insbesondere derart eingerichtet, dass er an ein Gargerät und/oder an weitere Vorrichtungen koppelbar ist. Das heißt, der Tank kann beispielsweise einen Andockstutzen aufweisen, mittels welchem der Tank an einen geräteseitigen Anschluss oder Anschlussbereich gekoppelt werden kann. Dadurch kann auf eine komplizierte Verbindung zwischen Tank und Gargerät oder weiteren Komponenten oder Vorrichtungen verzichtet werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Tank eine Austrittsöffnung aufweist, die sich im vom Gargerät entkoppelten Zustand von selbst verschließt, indem beispielsweise ein mit einer Federkraft beaufschlagtes Teil wie eine Gummidichtung oder dergleichen auf einen Abschnitt des Tanks gepresst wird, so dass dieser dicht ist. Wird der Tank beim Koppeln an das Gargerät dann gegen den geräteseitigen Anschluss oder Anschlussbereich aufgeschoben oder aufgesteckt, drückt dieser gegen die Gummidichtung, so dass sich diese von der Austrittsöffnung wegbewegt und eine Verbindung zwischen Tank und Gargerät herstellbar ist.
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Als Alternative zu dem Tank kann auch ein Festwasseranschluss vorgesehen sein, wodurch auf den Tank verzichtet werden kann. Im Falle des Festwasseranschlusses kann das Gargerät direkt mit einem haushaltsüblichen Wasseranschluss verbunden werden, so dass Wasser direkt aus dem Wasserversorgungssystem dem Gargerät zugeführt werden kann.
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Weiterhin weist die Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen des Aerosols einen Ultraschallvernebler auf, der eine Flüssigkeit vernebelt. Durch den Ultraschallvernebler kann eine Flüssigkeit besonders fein zerstäubt werden. Das durch den Ultraschallvernebler erzeugte Aerosol beziehungsweise der durch den Ultraschallvernebler erzeugte Nebel wir in den Garraum bereitgestellt, um beispielsweise einen Garvorgang eines im Garraum befindlichen Garguts zu verbessern. Als Alternative kann die Erzeugung des Aerosols auch durch eine Düse und/oder eine Düsenanordnung und/oder durch jede geeignete Vorrichtung, die zum feinen Zerstäuben von Flüssigkeit durchgeführt werden.
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Der Ultraschallvernebler kann zumindest eine Ultraschallmembran zum Erzeugen von Schwingungen aufweisen. Die Nebelerzeugung erfolgt mittels mechanischer Schwingungen von bis zu beispielsweise 3 MHz, die auf einen Flüssigkeitsfilm übertragen werden. Diese Schwingungen können in nicht einschränkender Weise durch piezokeramische Elemente erzeugt werden, die elektrische Schwingungen in mechanische Schwingungen umwandeln. Sie können an der Oberfläche des Flüssigkeitsfilmes zur Ausbildung von Kapillarwellen führen, die sich mit steigender Anregungsfrequenz exponentiell aufrichten. Erreicht die Anregungsfrequenz einen bestimmten Wert, können sich Tropfen mit einem bestimmten Durchmesser ausbilden. Der Tropfendurchmesser sinkt dabei mit steigender Anregungsfrequenz, bzw. höherer Dichte und kleinerer Oberflächenspannung der jeweiligen Flüssigkeit. Dadurch unterscheidet sich Nebel von Wasserdampf, der erst beim Sieden von Wasser entstehen kann und bei seiner Abkühlung an kühleren Oberflächen kondensiert. Für eine besonders effektive Erzeugung von Nebel können zwei oder mehrere Ultraschallmembranen vorgesehen sein.
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Der Ultraschallvernebler kann in dem Flüssigkeitstank angeordnet sein. Dadurch kann eine noch kompaktere Baueinheit realisiert werden, die einerseits die Aerosol-Erzeugung und andererseits die Flüssigkeitsbevorratung umfasst. Es versteht sich, dass in diesem Falle ebenfalls zusätzliche Bauteile wie eine Fördereinrichtung oder eine Strömungserzeugungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Gebläses oder einer Ansaugvorrichtung in dem Gargerät vorgesehen sein können, um den in der Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit oder in dem Flüssigkeitstank durch den Ultraschallvernebler/ Ultraschallzerstäuber erzeugten Nebel in den Garraum bereitzustellen. Im Fall der Anordnung des Ultraschallverneblers/ Ultraschallzerstäubers in der Vorrichtung oder in dem Flüssigkeitstank kann insbesondere ein Mittel zum Verschließen derselben/desselben vorgesehen sein. Das Mittel kann in nicht einschränkender Weise durch einen an dem Flüssigkeitstank angeordneten Deckel oder durch eine im Gargerät angeordneten Abdeckung, Platte oder dergleichen gebildet sein. Als Alternative kann die Erzeugung des Aerosols auch durch eine Düse und/oder eine Düsenanordnung durchgeführt werden.
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Der Ultraschallvernebler kann zu dem Flüssigkeitstank nachgelagert angeordnet sein. Der Ultraschallvernebler kann beispielsweise an einer Muffelwand oder Muffeldecke des Garraumes oder außerhalb des Garraumes, bevorzugt in der Nähe einer Muffelaußenwand angeordnet sein. Es versteht sich, dass in diesem Falle beispielsweise zusätzliche Bauteile wie eine Fördereinrichtung oder eine Strömungserzeugungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Gebläses oder einer Ansaugvorrichtung in dem Gargerät vorgesehen sein können, um den durch den Ultraschallvernebler/Ultraschallzerstäuber erzeugten Nebel in den Garraum bereitzustellen. Im Falle des nachgelagerten Ultraschallverneblers sind Verbindungsleitungen zwischen dem Flüssigkeitstank vorgesehen, um die Flüssigkeit dem Ultraschallvernebler zuzuführen.
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Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, die einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Heizvorrichtung ein separates Heizelement ausschließlich zum Erwärmen des Expansionsraumes aufweisen. Das separate Heizelement ist somit ausschließlich dazu vorgesehen, um den Expansionsraum und somit die zum Erzeugen des Aerosols verwendete Flüssigkeit zu erwärmen. Ein separates Heizelement weist beispielsweise den Vorteil auf, dass die Heizleistung des betreffenden Heizelements genau auf die zu zerstäubende Flüssigkeitsmenge eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann durch das Vorsehen eines zusätzlichen separaten Heizelements von Beginn an, also auch bei noch kaltem Garraum, eine maximale Leistung des Ultraschallverneblers erzielt werden. Diese direkte Beheizung des Expansionsraumes kann auch als aktive Heizung bezeichnet werden, da ein separates Heizelement zum Erwärmen derselben verwendet wird.
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Vorzugsweise kann das Heizelement in dem Expansionsraum angeordnet sein. Durch die direkte Anordnung in dem Expansionsraum kann eine besonders effiziente Wärmeübertragung beziehungsweise Wärmezufuhr an den Ultraschallvernebler und somit an die Flüssigkeit erreicht werden. Das Heizelement kann beispielsweise an zumindest einer der Kammerwände des Expansionsraumes angeordnet sein. Es besteht auch die Möglichkeit, das Heizelement oder eine Mehrzahl an Heizelementen an mehreren Kammerwänden anzubringen.
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Weiterhin kann das Heizelement in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Bodenseite des Expansionsraumes, insbesondere unterhalb des Ultraschallverneblers angeordnet sein. Dadurch kann es möglich sein, die Übertragung der Wärme nochmals zu verbessern.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Heizelement in nicht einschränkender Weise aus einer Gruppe ausgewählt werden, die einen Thermoblock, einen Rohrheizkörper und eine Flächenheizung aufweist. Es versteht sich jedoch, dass jegliche Heizvorrichtungen und/oder Heizelemente vorgesehen sein können, die zu einer Wärmeübertragung in oder innerhalb der Expansionskammer geeignet sind.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Heizvorrichtung durch zumindest ein in dem Gargerät angeordnetes und zum Erwärmen des Garraumes vorgesehenes Heizelement gebildet sein. Bei dem in dem Gargerät angeordneten und zum Erwärmen des Garraumes vorgesehenen Heizelement kann es sich in nicht einschränkender Weise um einen Grillheizkörper, einen Ringheizkörper, der in der Regel für den Heißluftbetrieb verwendet wird, einem Heizkörper für die Ober-/Unterhitze oder dergleichen handeln. Bei dem Heizelement handelt es sich somit um ein Heizelement, das für die Zubereitung, also das Garen des Garguts bereits verwendet wird. Neben dieser Funktion des Garens kommt diesem die Funktion zum Erwärmen des Expansionsraumes und somit der für die Aerosolerzeugung verwendeten Flüssigkeit zu. Die Verwendung einer bereits im Gargerät vorhanden Heizvorrichtung weist den Vorteil auf, dass auf ein zusätzliches Heizelement verzichtet werden kann. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine hohe Zerstäubungsleistung erst benötigt wird, nachdem der Garraum bereits eine ausreichende Arbeitstemperatur erreicht hat. In diesem Fall kann diese indirekte Beheizung des Expansionsraumes auch als passive Beheizung derselben bezeichnet werden.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die durch das zumindest eine Heizelement des Gargeräts erzeugte Wärme an den Expansionsraum direkt zuführbar ist. Dadurch können beispielsweise Wärmeverluste vermindert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Wärmezufuhr durch den durch die Strömungserzeugungsvorrichtung erzeugten Luftvolumenstrom erfolgt, indem die warme Luft aus dem Garraum angesaugt wird. Im Allgemeinen wird dazu durch den Lüfter in der Strömungserzeugungsvorrichtung eine zirkulierende Luftströmung erzeugt. Dabei wird die energiehaltige warme Luft des Garraumes verwendet, um die zu zerstäubende Flüssigkeit auf die gewünschte Soll-Temperatur vorzuheizen. Der Lüfter kann beispielsweise in der Vorrichtung integriert sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, eine Luftführung vorzusehen, in der der Lüfter räumlich davon getrennt ist.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Strömungserzeugungsvorrichtung einen Strömungsteiler zum Abzweigen eines Teil-Luftvolumenstromes von dem Luftvolumenstrom in den Expansionsraum aufweisen. Dadurch kann die Wärmeübertragung der heißen Luft aus dem Garraum an die in dem Expansionsraum befindliche Flüssigkeit zusätzlich verstärkt werden.
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Bei dem Strömungsteiler kann es sich im Allgemeinen um eine Vorrichtung handeln, die zum Aufteilen eines Hauptvolumenstromes in zumindest zwei Teilvolumenströme eingerichtet ist. Der Strömungsteiler kann beispielsweise eine Öffnung, Durchgangsbohrung oder dergleichen sein, die zumindest in einem Abschnitt der Strömungserzeugungsvorrichtung angeordnet und/oder gebildet ist und ein Führen eines Teilvolumenstromes an eine bestimmte Baugruppe wie im konkreten Fall den Expansionsraum ermöglicht. Es versteht sich, dass beispielsweis an der Öffnung eine Verlängerung in Form einer Rohrleitung, eines Kanals oder dergleichen angeordnet sein kann, um die durch den Strömungsteiler abgezweigte Luft in eine bestimmte Richtung und/oder an eine bestimmte Komponente oder Baugruppe zu führen.
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Vorzugsweise kann der Strömungsteiler eine Austrittsöffnung zum Abzweigen des Teil-Luftvolumenstromes aufweisen, wobei die Austrittsöffnung in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung des Luftvolumenstromes vor der Aerosolaustrittsöffnung angeordnet ist. Der abgezweigte Teilvolumenstrom stellt somit einen Nebenvolumenstrom dar, der in den Expansionsraum eingeleitet wird. Der nach Abzweigen des Teilvolumenstromes verbleibende Volumenstrom entspricht einem um den Teilvolumenstrom verminderten Volumenstrom. Das heißt, der Volumenstrom nach dem Strömungsteiler entspricht dem Hauptvolumenstrom abzüglich des Teilvolumenstromes. Durch Abzweigen eines Teilvolumenstromes kann insgesamt eine verbesserte Wärmeübertragung in die Expansionskammer und somit an die Flüssigkeit erzielt werden.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Lüfter zwischen der Einlassöffnung und der Aerosolaustrittsöffnung angeordnet sein. Durch die Anordnung des Lüfters zwischen der Einlassöffnung und der Aerosolaustrittsöffnung kann beispielsweise eine effektive Aufteilung des Hauptvolumenstromes erreicht werden. Je höher die Leistung beziehungsweise der Luftdurchsatz des Lüfters ist, desto mehr Wärme kann von dem Garraum an die Flüssigkeit in dem Expansionsraum transportiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zum Erwärmen des Expansionsraumes ein Wärmetauscher vorgesehen sein. Der Wärmetauscher kann allein oder in Kombination mit dem Strömungsteiler vorgesehen sein. Bei dem Wärmetauscher handelt es sich um jegliche Vorrichtung, die zur Wärmeübertragung von einem Bauteil oder Baugruppe an ein anderes Bauteil oder Baugruppe geeignet ist. Im vorliegenden Fall strömt die warme Luft aus dem Garraum durch die Einlassöffnung der Strömungserzeugungsvorrichtung zu dem Wärmetauscher, der in zumindest einem Teilabschnitt der Strömungserzeugungsvorrichtung oder eines Luftführungskanals der Strömungserzeugungsvorrichtung angeordnet und/oder gebildet ist. Durch den Wärmetauscher kann die energiehaltige warme Luft aus dem Garraum verwendet werden, um die zu zerstäubende Flüssigkeit auf eine gewünschte Soll-Temperatur vorzuheizen. Das heißt, durch den Wärmetauscher kann erwärmte Luft aus dem Garraum abgekühlt werden und dabei wird eine Flüssigkeit im Expansionsraum erwärmt.
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Vorzugsweise kann der Wärmetauscher zwischen der Einlassöffnung und der Aerosolaustrittsöffnung angeordnet sein. Durch diese Anordnung kann eine große Fläche beziehungsweise ein großer Bereich zur Wärmeübertragung zur Verfügung stehen.
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Darüber hinaus kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung vor dem Lüfter angeordnet ist. Hierdurch kann eine effektive Wärmeübertragung von dem Wärmetauscher an den Expansionsraum erfolgen.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Wärmetauscher eine Rippenstruktur aufweisen und/oder aus einem wärmeleitenden Material, insbesondere Metall hergestellt sein. Durch die Rippenstruktur kann die Oberfläche des Wärmetauschers vergrößert werden, wodurch die übertragene Wärmemenge gesteigert werden kann. Die Verwendung eines gut wärmeleitenden Materials kann einen verbesserten Wirkungsgrad des Wärmetauschers sicherstellen.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Gargerät eine Steuerung aufweist, die eingerichtet ist, um Garprogramme zu steuern/zu regeln. Das Eintragen des Aerosols kann während und/oder am Ende eines Gar- oder Backvorganges durchgeführt werden und kann während des gesamten Vorganges oder zu vorgegebenen Zeitpunkten erfolgen, die für das jeweilige Gargut und/oder ein zuzubereitendes Gericht individuell festgelegt werden können. Ferner kann die Steuerung eingerichtet sein, um die Beheizung des Expansionsraumes und/oder des Ultraschallverneblers und somit der zur Aerosolerzeugung verwendeten Flüssigkeit zu steuern/zu regeln.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, um die Menge des durch die Vorrichtung erzeugten und eingetragenen Aerosols zu regeln. Darüber hinaus ist es vorstellbar, dass die Menge des Aerosols in Abhängigkeit von verschieden Zuständen (Bräunung und dergleichen) des Garguts und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Ultraschallverneblers und/oder des Expansionsraumes und/oder der zu zerstäubenden Flüssigkeit gesteuert/geregelt wird.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerung die Garprogramme auf der Grundlage des erzeugten und eingetragenen Aerosols und/oder auf der Grundlage eines zuzubereitenden Garguts ausführt. Durch vorgegebene Garprogramme, die basierend darauf gesteuert werden, kann ein noch besseres Ergebnis bei der Zubereitung des Garguts erzielt werden.
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Ferner kann ein Mittel zum Ausgeben eines Hinweises im Hinblick auf den Füllstand der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank, die eingestellte Leistung des Ultraschallverneblers, den Befeuchtungsgrad, die Temperatur des Expansionsraumes, die Temperatur der zu zerstäubenden Flüssigkeit, den Wirkungsgrad und/oder die Leistung des Ultraschallverneblers oder dergleichen an einen Benutzer vorgesehen sein. Die Ausgabemittel können an jeder beliebigen und gut sichtbaren Stelle des Gargeräts vorgesehen sein. Bevorzugt befindet sich das Ausgabemittel im Bereich der Bedienblende und/oder in der näheren Umgebung der bereits vorhanden Anzeige- und Bedienelemente. Es ist auch vorstellbar, dass die bereits vorhandenen Anzeigeelemente die oben genannten Funktionen übernehmen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch den Einsatz einer Heizvorrichtung zum Erwärmen des Expansionsraumes die Leistung des Ultraschallverneblers signifikant erhöht werden. Insbesondere durch die gezielte Zuführung und Ausnutzung von Wärme aus dem Garraum kann die zu zerstäubende Flüssigkeit auf eine gewünschte Soll-Temperatur gebracht und gehalten werden. Dies ermöglicht eine kostengünstige und kompakte Baugröße eines Ultraschallverneblers beziehungsweise einer Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol in einen Garraum eines Gargeräts. Gleichzeitig können für die verwendeten Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitszusätze spezifische Solltemperaturen erreicht bzw. geregelt werden. Hierdurch wird die Viskosität der Flüssigkeit oder des Flüssigkeitszusatz reduziert. Flüssigkeiten oder Flüssigkeitszusätze, die bei Raumtemperatur nicht zerstäubt/vernebelt werden können, sind bei einer erfindungsgemäßen Temperaturführung des Expansionsraumes zusätzlich verwendbar.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in den jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele davon ausführlich beschrieben, welche durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, und welche im Folgenden nur zur Veranschaulichung dienen, und somit nicht für die vorliegende Erfindung einschränkend sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht, die ein erfindungsgemäßes Gargerät schematisch darstellt.
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2 eine perspektivische Schnittdarstellung, die einen Teil einer Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol des Gargeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
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3 perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol des Gargeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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In 1 ist in einer vereinfachten schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Gargerät gezeigt, welches einen Garraum 4 aufweist. Der Garraum 4 ist durch eine Muffel 3 begrenzt, wobei frontseitig eine Beschickungsöffnung ausgebildet ist, die durch eine Tür 5 verschließbar ist. Die Tür 5 weist an ihrer Außenseite einen Griff 7 auf. In dem Garraum 4 kann Gargut eingebracht und zubereitet werden.
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Das Gargerät weist eine an einem oberen Bereich des Gargeräts angeordnete Blende 8 auf. In der Blende 8 befinden sich Bedienelemente 6 in Form von drehbaren Bedienknebeln. Darüber hinaus ist an einem seitlichen Bereich der Bedienblende 8 ein Ausgabemittel 80 zum Ausgeben eines Hinweises vorgesehen. Das Anzeigemittel 80 ist durch ein Display gebildet. Die Blende 8 ist schwenkbar an dem Gargerät angeordnet, so dass eine hinter der Blende 8 angeordnete Vorrichtung 60 zum Bevorraten von Flüssigkeit in einem aufgeklappten Zustand der Blende 8 zugänglich ist. Die Blende 8 weist einen Schwenkmechanismus (nicht gezeigt) auf, mit dem die Blende 8 nach oben geschwenkt werden kann.
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Die Vorrichtung 60 zum Bevorraten von Flüssigkeit weist einen hinter der Blende 8 angeordneten und aus dem Gargerät entnehmbaren Flüssigkeitstank 62 auf. Der Flüssigkeitstank 62 weist einen Griff auf, der in Richtung der Bedienblende 8 gebildet ist. Der Flüssigkeitstank 62 kann mit einer Flüssigkeit und/oder weiteren Inhaltsstoffen befüllt werden. An der Rückseite des Flüssigkeitstanks 62 ist ein Andockstutzen oder eine Auslassöffnung (nicht gezeigt) vorgesehen, mittels welchem/welcher der Flüssigkeitstank 62 mit einem geräteseitigen Anschluss und/oder nachgelagerten Vorrichtungen (nicht gezeigt) verbindbar ist.
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Die Vorrichtung 60 zum Bevorraten von Flüssigkeit ist mit einer Vorrichtung 10 zum Erzeugen von Aerosol und Eintragen des Aerosols in den Garraum 4 verbunden.
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In 2 ist eine perspektivische Schnittdarstellung gezeigt, die einen Teil einer Vorrichtung 10 zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol des Gargeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. An der Bodenseite der Vorrichtung 10 zum Erzeugen und Eintragen des Aerosols befindet sich ein Ultraschallvernebler 12 mit einer Ultraschallmembran 14 zum Zerstäuben von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wobei der Ultraschallvernebler in einem Expansionsraum 16 angeordnet ist. Der Ultraschallvernebler 12 weist eine Ultraschallmembran 14 zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen auf. Die Schwingungen werden auf einen Flüssigkeitsfilm übertragen. Die Ultraschallmembran 14 ist im vorliegenden Fall durch ein piezokeramische Element ausgeführt, das elektrische Schwingungen in mechanische umwandelt.
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An einem seitlichen Bereich des Expansionsraums 16 ist ein Wärmetauscher 50 angeordnet. Die Flüssigkeit wird durch den Ultraschallvernebler 12 zerstäubt wird, so dass das durch Zerstäuben von Flüssigkeit erzeugte Aerosol einem im Garraum des Gargeräts befindlichen Gargut zugeführt werden kann. An einem rechten Eckbereich der Vorrichtung 10 ist ein Lufteinlasskanal 23 gebildet, durch den warme Luft aus dem Garraum in eine Einlassöffnung 22 einströmen und dann der Vorrichtung 10 zugeführt werden kann. Im linken Eckbereich der Vorrichtung 10 ist ein Luftauslasskanal 25 gebildet, durch den die befeuchtete Luft über eine Auslassöffnung (nicht gezeigt) in den Garraum zurückgeführt werden kann. Der Lufteinlasskanal 23 und der Luftauslasskanal 25 bilden zusammen mit einem Verbindungskanal 29 die Luftführung der Strömungserzeugungsvorrichtung 20.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen von Aerosol des Gargeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. 3 unterscheidet sich von 2 dadurch, dass neben einem Heizelement als Heizvorrichtung ein Strömungsteiler 40 und ein Wärmetauscher 50 zum Erwärmen des Expansionsraumes 16 vorgesehen sind. Die Strömungserzeugungsvorrichtung 20 weist einen Lufteinlasskanal 23 und einen Luftauslasskanal 25 auf, die durch einen Verbindungskanal 29 verbunden sind, welcher an einer dem Ultraschallvernebler 12 gegenüberliegenden Position eine Aerosolaustrittsöffnung 18 aufweist, an der die aus dem Garraum angesaugte Luft mit dem durch den Ultraschallvernebler 12 erzeugten Aerosol vermischt wird. Die Strömungserzeugungsvorrichtung 20 weist darüber hinaus einen Lüfter 28 auf, der nachgelagert zu einer in einem Ansaugbereich 26 angeordneten Einlassöffnung 22 angeordnet ist. Durch den Betrieb des Lüfters 28 wird ein Luftvolumenstrom L erzeugt, der in einer Hauptströmungsrichtung HS geführt wird. Der Luftvolumenstrom L wird dabei durch den Lufteinlasskanal 23 der Strömungserzeugungsvorrichtung 20 in Richtung der Aerosolaustrittsöffnung 18 geführt. Zum Erwärmen der Flüssigkeit kann als Heizvorrichtung der Strömungsteiler 40 oder der Wärmetauscher 50 vorhanden sein, so dass die Beheizung mit dem Strömungsteiler 40 und dem Heizelement 32 mit dem Wärmetauscher 50 separate Ausführungsbeispiele darstellen können.
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Der in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung HS vor der Aerosolaustrittsöffnung 18 gebildete Strömungsteiler 40 weist eine Austrittsöffnung 42 auf. Der Luftvolumenstrom L wird durch den Strömungsteiler 40 in einen Teilvolumenstrom T1, der einen Nebenvolumenstrom darstellt, und einen um den Teilvolumenstrom T1 verminderten Luftvolumenstrom L-T1 aufgeteilt. Der Teilvolumenstrom T1 wird durch die Austrittsöffnung 42 in einen Expansionsraum 16 geführt, in dem der Ultraschallvernebler 14 zum Erzeugen von Aerosol angeordnet ist, wobei der energiehaltige Teilvolumenstrom T1 die zu zerstäubende Flüssigkeit erwärmt. In dem Expansionsraum 16 wird der eingeleitete Teilvolumenstrom T1 mit einem durch das Zerstäuben von Flüssigkeit erzeugten Aerosol-Volumenstrom A vermischt. Der Aerosol-Volumenstrom A wird an der Aerosolaustrittsöffnung 18, die eine Schnittstelle zwischen dem Expansionsraum 16 und der Strömungserzeugungsvorrichtung 20 darstellt und in dem Verbindungskanal 29 gebildet ist, mit dem Luftvolumenstrom L-T1 vermischt. Die so befeuchtete Luft wird dann in Richtung der Auslassöffnung 24 durch den Luftauslasskanal 25 in den Garraum zurückgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 3
- Muffel
- 4
- Garraum
- 5
- Tür
- 6
- Bedienknebel
- 7
- Griff Tür
- 8
- Blende
- 10
- Vorrichtung zum Erzeugen und Eintragen des Aerosols
- 12
- Ultraschallvernebler
- 14
- Ultraschallmembran
- 16
- Expansionsraum
- 18
- Aerosolaustrittsöffnung
- 20
- Strömungserzeugungsvorrichtung
- 22
- Einlassöffnung
- 23
- Lufteinlasskanal
- 24
- Auslassöffnung
- 25
- Luftauslasskanal
- 26
- Ansaugbereich
- 28
- Lüfter
- 29
- Verbindungskanal
- 32
- Heizelement
- 40
- Strömungsteiler
- 42
- Austrittsöffnung
- 50
- Wärmetauscher
- 60
- Vorrichtung zum Bevorraten von Flüssigkeit
- 62
- Flüssigkeitstank
- 80
- Ausgabemittel
- A
- Aerosol-Volumenstrom
- L
- Luftvolumenstrom
- HS
- Hauptströmungsrichtung
- T1
- Teilvolumenstrom
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005059505 A1 [0004]
- DE 102008031960 A1 [0005]
