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Dampferzeugungseinrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer und Dampfgarer mit einer Dampferzeugungseinrichtung
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Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Dampferzeugungseinrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer und einen Dampfgarer mit einer Dampferzeugungseinrichtung.
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Dampfgarer benötigen zum Dampfgaren eine Dampferzeugungseinrichtung, die Dampf erzeugt.
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Die
DE 10 2014 110 034 A1 beschreibt ein Haushaltsgerät mit einem von einem Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit, durchflossenen Bereich sowie mit einer Gerätesteuerung, die zur Erkennung eines Ablagerungs-charakteristischen Wertes ausgebildet ist, wobei das Haushaltsgerät eine Messeinrichtung umfasst, die zur Erfassung des Ablagerungs-charakteristischen Wertes mittels einer akustischen Oberflächenwelle ausgelegt ist. Die
DE 10 2014 110 034 A1 beschreibt weiterhin ein Verfahren zum Reinigen eines solchen Haushaltsgerätes.
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Dem hier vorgestellten Ansatz liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Dampferzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Dampf, einen verbesserten Dampfgarer mit einer Dampferzeugungseinrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum Erzeugen von Dampf zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dampferzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Dampf, ferner einen Dampfgarer mit einer Dampferzeugungseinrichtung und schließlich ein Verfahren zum Erzeugen von Dampf mit den Merkmalen bzw. Schritten der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ansatzes ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Eine Dampferzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer weist zumindest eine Nebelerzeugungseinrichtung und ein Heizrohr auf. Die Nebelerzeugungseinrichtung ist dazu ausgebildet, um aus Wasser Nebel zu erzeugen. Das Heizrohr ist dazu ausgebildet, um den Nebel aufzunehmen und aufzuheizen, um den Dampf zu erzeugen. Das Heizrohr kann dabei vorteilhafterweise dazu ausgeformt sein, um den Dampf in einen Garraum des Dampfgarers zu leiten, wenn die Dampferzeugungseinrichtung zur Aufnahme in einem Dampfgarer vorgesehen ist. Die Dampferzeugungseinrichtung kann aber auch zur Aufnahme in ein anderes Gerät ausgeformt sein.
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Die mit dem hier vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass durch das Zusammenspiel der Nebelerzeugungsmaschine und des Heizrohrs sehr schnell Dampf erzeugt und beispielsweise zum Dampfgaren bereitstehen kann. Weiterhin wird eine Kalk- und/oder Kesselsteinbildung in der Dampferzeugungseinrichtung vermieden.
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Zum Erzeugen des Nebels kann die Nebelerzeugungseinrichtung zumindest einen Piezotreiber und/oder eine Zerstäubungseinrichtung und/oder eine Unterdruck-Einsaugeinrichtung und/oder eine Verwirbelungseinrichtung aufweisen. Durch den Piezotreiber kann durch elektrische Energie sehr schnell mechanische Energie zum Erzeugen des Nebels erzeugt werden. Auch die Zerstäubungseinrichtung und/oder die Unterdruck-Einsaugeinrichtung und/oder die Verwirbelungseinrichtung können aus Wasser sehr schnell und einfach Nebel erzeugen.
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Um das Wasser bereitstellen zu können, kann die Dampferzeugungseinrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform einen Wassertank zum Aufnehmen des Wassers aufweisen, der mit der Nebelerzeugungseinrichtung gekoppelt sein kann. Hierzu kann die Nebelerzeugungseinrichtung beispielsweise in dem Wassertank aufgenommen sein. Der Wassertank kann aber auch zwischen der Nebelerzeugungseinrichtung und dem Heizrohr aufgenommen sein, beispielsweise wenn die Nebelerzeugungseinrichtung als der Piezotreiber ausgeformt ist.
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Um das Heizrohr schnell und einfach erhitzen zu können, kann das Heizrohr dazu ausgebildet sein, um elektrisch und/oder durch Gas betrieben zu werden. Um schnell eine hohe Temperatur bereitstellen zu können, kann das Heizrohr hierbei aus einem sich schnell erwärmenden Metall ausgeformt sein.
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Das Heizrohr kann gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet sein, um in dem Heizrohr aus dem Nebel eine Dampfsäule zu erzeugen, die eine Innenwand des Heizrohrs nicht berührt. Eine berührungslose Führung durch das Heizrohr kann einen Verschleiß des und/oder Ablagerungen an dem Heizrohr verhindern.
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Wenn das Heizrohr dazu ausgebildet ist, um zwischen der Innenwand des Heizrohrs und der Dampfsäule eine ringförmige Heißdampfzone aus Heißdampf zu erzeugen, der sich physikalisch kondensatfrei verhält, kann dies ein berührungsloses Aufheizen in dem Heizrohr ohne Kondensatbildung ermöglichen.
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Die Dampferzeugungseinrichtung kann einen Garraum zum Garen von Gargut aufweisen, der an einem der Nebelerzeugungseinrichtung gegenüberliegenden Ende des Heizrohrs mit dem Heizrohr verbunden sein kann, um den Dampf aufzunehmen zu können. So kann der heiße Dampf unmittelbar zum Dampfgaren genutzt werden.
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Um eine im Garraum herrschende Temperatur überwachen zu können, kann die Dampferzeugungseinrichtung idealerweise ein Temperaturmessgerät aufweisen, das dazu ausgebildet ist, um die im Garraum herrschende Temperatur zu messen und/oder anzuzeigen.
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Das Heizrohr kann zumindest teilweise gerade und/oder gekrümmt und/oder spiralförmig und/oder konisch ausgeformt ist. Ein gerades Heizrohr kann ein schnelles Aufsteigen des Dampfs ermöglichen, wenn das Heizrohr in einem betriebsbereiten Zustand senkrecht aufgestellt ist und die Nebelerzeugungseinrichtung unterhalb des Heizrohrs oder in einem unteren Bereich des Heizrohrs angeordnet ist. Wenn die Nebelerzeugungseinrichtung in dem Heizrohr angeordnet ist, kann eine konische Ausformung des Heizrohrs an einem unteren Ende Platz zur Aufnahme des Wassertanks oder nur des Wassers bieten und in Richtung eines oberen Endes sich verjüngend zulaufen, um den Dampf in diese Richtung zu dem Garraum leiten zu können.
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Ein Dampfgarer weist eine der vorgestellten Dampferzeugungseinrichtungen auf. Wenn die Dampferzeugungseinrichtung selbst keinen Garraum aufweist, kann die Dampferzeugungseinrichtung vorteilhafterweise derart in dem Dampfgarer angeordnet sein, dass der durch die Dampferzeugungseinrichtung erzeugte Dampf durch das Heizrohr in einen Garraum des Dampfgarers geleitet wird, wenn die Dampferzeugungseinrichtung betrieben wird. Ein hier vorgestellter Dampfgarer kann als Ersatz für bekannte Dampfgarer dienen, wobei der vorgestellte Dampfgarer vorteilhafterweise die Vorteile der Dampferzeugungseinrichtung realisiert.
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Ein Verfahren zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- Erzeugen von Nebel aus Wasser durch eine Nebelerzeugungseinrichtung; und
- Aufnehmen und Aufheizen des Nebels durch ein Heizrohr, um den Dampf zu erzeugen.
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Dieses Verfahren kann unter Verwendung einer der zuvor vorgestellten Dampferzeugungseinrichtungen ausführbar sein. Auch durch ein solches Verfahren können die bereits beschriebenen Vorteile der Dampferzeugungseinrichtung technisch einfach und kostengünstig realisiert werden.
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Ausführungsbeispiele des Ansatzes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Aufsicht auf ein gerades Heizrohr gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung eines gekrümmten Heizrohrs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung mit einem konischen Heizrohr gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6 eine schematische Darstellung eines gekrümmten Heizrohrs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 7 eine schematische Darstellung eines spiralförmigen Heizrohrs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Dampferzeugungseinrichtung 100 ist dazu ausgebildet, um Dampf 102 zu erzeugen. Hierzu weist die Dampferzeugungseinrichtung 100 zumindest eine Nebelerzeugungseinrichtung 105 und ein Heizrohr 110 auf. Die Nebelerzeugungseinrichtung 105 ist dazu ausgebildet, um aus Wasser 115 Nebel 120 zu erzeugen. Das Heizrohr 110 ist dazu ausgebildet, um den Nebel 120 aufzunehmen und aufzuheizen, um den Dampf 102 zu erzeugen.
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Die folgenden Merkmale der Dampferzeugungseinrichtung 100 sind optional. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Dampferzeugungseinrichtung 100 dazu ausgebildet, um den Dampf 102 für einen Dampfgarer zum Dampfgaren von Gargut zu erzeugen. Hierzu weist die Dampferzeugungseinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zudem einen Wassertank 125, einen Garraum 130 und ein Temperaturmessgerät 135 auf. Der Wassertank 125 ist dazu ausgebildet, um das Wasser 115 aufzunehmen und zum Vernebeln bereitzustellen. Der Wassertank 125 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der Nebelerzeugungseinrichtung 105 gekoppelt, wobei die Nebelerzeugungseinrichtung 105 in dem Wassertank 125 angeordnet ist. Der Garraum 130 ist an einem der Nebelerzeugungseinrichtung 105 gegenüberliegenden Ende des Heizrohrs 110 mit dem Heizrohr 110 verbunden und dazu ausgeformt, um den erzeugten Dampf 102 aufzunehmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Garraum 130 in einem hier dargestellten betriebsbereiten Zustand der Dampferzeugungseinrichtung 100 oberhalb der Nebelerzeugungseinrichtung 105 angeordnet. Das Temperaturmessgerät 135 ist dazu ausgebildet, um eine im Garraum 130 herrschende Temperatur zu messen und anzuzeigen.
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Hierzu ist ein Messfühler 140 des Temperaturmessgeräts 135 in dem Garraum 130 angeordnet.
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Das Heizrohr 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel gerade ausgeformt und erstreckt sich senkrecht zu einer Wasseroberfläche des Wassers 115 im Wassertank 125. Das Heizrohr 110 weist sowohl an einem dem Wassertank 125 zugewandten Ende als auch an einem dem Garraum 110 zugewandten Ende jeweils eine Heizrohröffnung auf. Das Heizrohr 110 ist dazu ausgebildet, um elektrisch betrieben zu werden. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Heizrohr 110 dazu ausgebildet, um durch Gas betrieben zu werden. Das Heizrohr 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um in dem Heizrohr 110 aus dem Nebel 120 eine Dampfsäule aus Dampf 102 zu erzeugen, wobei die Dampfsäule eine Innenwand 145 des Heizrohrs 110 nicht berührt. Das Heizrohr 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiterhin dazu ausgebildet, um zwischen der Innenwand 145 des Heizrohrs 110 und der Dampfsäule aus Dampf 102 eine ringförmige Heißdampfzone 150 aus Heißdampf zu erzeugen, der sich physikalisch kondensatfrei verhält.
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Die Nebelerzeugungseinrichtung 105 weist zum Erzeugen des Nebels 120 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Piezotreiber auf. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist die Nebelerzeugungseinrichtung 105 zum Erzeugen des Nebels 120 eine Zerstäubungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, um das Wasser 115 unter Druck in einer Düse zu zerstäuben und/oder eine Unterdruck-Einsaugeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, um das Wasser 115 durch Unterdruck durch eine Düse einzusaugen und/oder eine Verwirbelungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, um das Wasser 115 spiralförmig zu verwirbeln und in einen Schwebezustand zu überführen, auf.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der 1 nochmals näher beschrieben:
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Die hier vorgestellte Dampferzeugungseinrichtung 100 kann auch als ein berührungsloser Dampferzeuger bezeichnet werden. Anders als bei bekannten Dampferzeugungseinrichtungen wird durch die hier vorgestellte Dampferzeugungseinrichtung 100 eine Kalk- und Kesselsteinbildung in der Dampferzeugungseinrichtung 100 vermieden. Auch steht der Dampf 102 bzw. Wasserdampf unmittelbar zur Verfügung und es sind keine langen Aufheizzeiten wie bei bekannten Dampferzeugungseinrichtungen nötig. Durch die Heißdampfanteile sind vorteilhafterweise im Garraum 130 Temperaturen >100 Grad möglich. Durch die Möglichkeit einer direkten Nebeleinleitung in den Garraum 130 zum gezielten Abkühlen auf eine Wunschtemperatur sind außerdem Temperaturen im Garraum <100 Grad möglich. Zum Erzeugen des Dampfs 102 ist es weiterhin durch die Dampferzeugungseinrichtung 100 vorteilhafterweise nicht mehr nötig, mehr Wasser 115 aufzuheizen als Dampf 102 benötigt wird.
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Die als der Piezotreiber ausgeformte Nebelerzeugungseinrichtung 105 ist dazu ausgebildet, um in kaltem Wasser 115 eine sofortige Nebelerzeugung zu bewirken. Das Heizrohr 110 ist dazu ausgebildet, um mit einer kurzen Aufheizdauer eine Thermik in seinem Inneren zu erzeugen, welche das Transportmedium darstellt, hier im Aufbau ist das Heizrohr 110 als ein auf Versuchstemperatur erwärmtes Metallrohr ausgeformt. Durch die Heißdampfzone 150 ist ein berührungsloses Aufheizen möglich. Aus dem vernebelten Wasser 115 entsteht eine Nassdampfzone in dem Wassertank 125. Eine Spannungsversorgung 155 versorgt die Nebelerzeugungseinrichtung 105 mit Energie. Die Dampfsäule aus Dampf 102 entsteht durch einen durch die Thermik im Heizrohr 110 erzeugten Kamineffekt.
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An einem tiefsten Punkt der Dampferzeugungseinrichtung 100 befindet sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Wassertank 125 mit dem eingesetzten Piezotreiber. Der Wasserspiegel des Wassers 115 über einer Schwingfläche ist fix, damit ein im Wasser 115 entstehender Ultraschallrüssel 160 entsprechend den Nebel 120 produzieren kann. Im Heizrohr 110 entsteht im Betrieb eine Thermik, welche den Nebel 120, der schwerer ist als Luft, aufsteigen lässt. Im Aufstieg erhitzt sich der Nebel 120 zu der Dampfsäule aus Dampf 102, wobei die umlaufende Heißdampfzone 150 berührungslos das Heizrohr 110 passiert. Im Garraum 130 steht nun ein Medium in Form von Heißdampf und/oder Sattdampf zum Wärmeaustausch zum Gargut zur Verfügung.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Heizrohr 110 zumindest teilweise waagerecht in der Dampferzeugungseinrichtung 100 eingebaut, wodurch keine definierte Thermik mehr bereitsteht. Hierbei ist generell eine Funktion der Dampferzeugungseinrichtung 100 mit Erzeugung eines Unterdruckes durch eine Öffnung 165 im Garraum 130 möglich, oder durch einen aktiven Lufteintritt durch eine weitere Öffnung 170 im Wassertank 125.
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Die Nebelerzeugungseinrichtung 105 ist gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel unter dem Wassertank 125 angeordnet. Ein hier dargestelltes Ausführungsbeispiel, in dem die Nebelerzeugungseinrichtung 105 schwimmend im Wassertank 125 angeordnet ist, bietet den Vorteil einer Selbstnivellierung.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Dampferzeugungseinrichtung 100 ohne die optionalen Merkmale handeln.
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3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein gerades Heizrohr 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das Heizrohr 110 der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Dampferzeugungseinrichtungen 100 handeln. Zu erkennen ist, dass die Dampfsäule aus Dampf 102 das Heizrohr 110 nicht berührt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines gekrümmten Heizrohrs 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eines der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Heizrohre 110 der Dampferzeugungseinrichtung handeln, das gekrümmt ausgeformt ist. Das gekrümmte Heizrohr 110 ermöglicht in einer hier dargestellten Schieflage ein platzsparendes Ausführungsbeispiel des Heizrohrs 110 um den Garraum 130 herum.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Dampferzeugungseinrichtung 100 mit einem konischen Heizrohr 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine der anhand einer der 1 bis 2 beschriebenen Dampferzeugungseinrichtungen 110 handeln, mit dem Unterschied, dass die Nebelerzeugungseinrichtung 105 in dem konisch ausgeformten Heizrohr 110 aufgenommen ist. Das Heizrohr 130 ist hierzu an dem der Nebelerzeugungseinrichtung 105 zugewandten Ende 500 geschlossen ausgeformt. Zu dem dem Ende 500 gegenüberliegenden Ende des Heizrohrs 110 hin läuft das Heizrohr 110 sich verjüngend zu. Das Heizrohr 110 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel von oben mit Wasser befüllt.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines gekrümmten Heizrohrs 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eines der anhand einer der 1 bis 3 beschriebenen Heizrohre 110 der Dampferzeugungseinrichtung handeln, das gekrümmt ausgeformt ist. Eine Funktion der Dampferzeugungseinrichtung ist mit einem solchen Heizrohr 110 dennoch gegeben, da ein Sogweg 600 im Verhältnis zu einer Krümmung 602 steht.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines spiralförmigen Heizrohrs 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eines der anhand einer der 1 bis 3 beschriebenen Heizrohre 110 der Dampferzeugungseinrichtung handeln, das spiralförmig ausgeformt ist. Das spiralförmige Heizrohr 110 ermöglicht ein platzsparendes Ausführungsbeispiel des Heizrohrs 110.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Erzeugen von Dampf für einen Dampfgarer gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 800 handeln, das von einer der anhand einer der 1, 2 oder 5 beschriebenen Dampferzeugungseinrichtungen ausführbar ist. In einem Schritt 805 des Erzeugens wird Nebel aus Wasser durch eine Nebelerzeugungseinrichtung erzeugt. In einem Schritt 810 des Aufnehmens und Aufheizens wird der Nebel durch ein Heizrohr aufgenommen und aufgeheizt, um den Dampf zu erzeugen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014110034 A1 [0004]
