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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Samowar mit geregelter Heizleistung.
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Samoware sind Heißwasserbereiter, die ursprünglich aus dem russischen und asiatischen Raum stammen und der Teezubereitung dienen.
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Heutzutage sind Samoware vor allem in der Gastronomie beliebt, wo beispielsweise an einem Buffet für viele Gäste zeitgleich Heißgetränke bereit gestellt werden müssen. Zu diesem Zweck kann in einem Samowar über einen längeren Zeitraum Wasser auf einer konstanten Temperatur gehalten werden.
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Es ist jedoch ein relativ hoher Energiebedarf notwendig, um das Wasser in dem Samowar heiß zu halten.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Samowar bereit zu stellen, der eine besonders energieeffiziente Heizung aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Samowar, umfassend einen Wasserkessel und eine Teekanne, wobei der Wasserkessel eingerichtet ist, um eine Wassermenge aufzunehmen und einem Benutzer an einem Wasserauslass selektiv Heißwasser bereitzustellen. Die Teekanne ist eingerichtet, um ein wässriges Teekonzentrat zu bereiten, vorzuhalten und über einen Wasserauslass auszugeben. Der Wasserkessel und die Teekanne sind derart eingerichtet, dass die Teekanne abnehmbar auf dem Wasserkessel anordbar ist. Der Samowar weist zudem eine Steuereinrichtung, einen Temperatursensor und eine elektrisch betriebene Heizung auf, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um eine Heizleistung der elektrisch betriebenen Heizung in mindestens zwei Heizstufen abhängig von einer Temperatursensorausgabe des Temperatursensors zu regeln.
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Der erfindungsgemäße Samowar hat den Vorteil, dass die Steuereinrichtung immer die energetisch günstigste Heizstufe einstellt, sodass im Samowar befindliches Wasser bei geringen Temperaturschwankungen nicht durchgehend auf der höchsten Heizstufe geheizt wird. Dadurch arbeitet die elektrische Heizung des Samowars besonders energieeffizient.
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Der Temperatursensor ist insbesondere ausgebildet, um eine Temperatur des im Wasserkessel befindlichen Wassers zu messen und eine Information über die Wassertemperatur an die Steuereinrichtung weiterzuleiten. Beispielsweise ist der Temperatursensor an einer Seitenwand oder nahe dem Boden des Wasserkessels angeordnet, und zwar derart, dass er auch bei einer niedrigen Füllstandhöhe des Wassers noch zuverlässig die Temperatur des Wassers messen kann.
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Der Temperatursensor kann vorzugsweise gegenüber der Heizung thermisch isoliert sein.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Heizleistung in mehr als fünf Stufen einstellbar, insbesondere stufenlos regelbar. Dies hat den Vorteil, dass die Heizstufe optimal an die Temperatursensorausgabe des Temperatursensors und eine gewünschte Wassertemperatur anpassbar ist.
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Der Samowar weist vorzugsweise eine Temperaturregelungseinrichtung auf, wobei mittels der Temperaturregelungseinrichtung die Zieltemperatur des Heißwassers einstellbar ist. Insbesondere ist die Zieltemperatur des Heißwassers entsprechend einer gewünschten Teesorte einstellbar. Die Zieltemperatur kann für bestimmte Teesorten bei 95°C liegen. Es gibt allerdings auch Teesorten, die bei einer geringeren Temperatur aufgebrüht werden. Bei grünem Tee liegt die Zieltemperatur zwischen 70°C und 80°C.
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Die Temperaturregelungseinrichtung weist beispielsweise ein Bedienelement auf, mit dem die Zieltemperatur des Heißwassers einstellbar ist. Das Bedienelement kann als Drehknopf ausgebildet sein, sodass ein Benutzer durch Drehen an dem Bedienelement eine Zieltemperatur des Heißwassers erhöhen oder verringern kann.
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Alternativ kann das Bedienelement zwei Drucktasten aufweisen, wobei eine Drucktaste einen nach oben weisenden Pfeil und die zweite Drucktaste einen nach unten weisenden Pfeil aufweisen kann und der Benutzer durch Betätigung der entsprechenden Drucktaste die Zieltemperatur des Wassers nach oben oder nach unten verschieben kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Heizleistung der elektrisch betriebenen Heizung in Abhängigkeit von einer Wassertemperatur von im Wasserkessel befindlichem Wasser regelbar sein.
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Ist die Differenz zwischen der Zieltemperatur des Heißwassers und der tatsächlichen Wassertemperatur relativ groß, so kann auch die Heizleistung entsprechend hoch eingestellt werden. Ist die Differenz zwischen der Zieltemperatur des Heißwassers und der tatsächlichen Wassertemperatur dagegen relativ niedrig, kann die Heizleistung entsprechend niedriger sein. Dies hat den Vorteil, dass auch eine große Wassermenge in kurzer Zeit erhitzt werden kann, selbst wenn die tatsächliche Wassertemperatur stark von der Zieltemperatur abweicht, wie es zum Beispiel nach dem Auffüllen des Wasserkessels mit frischem Wasser der Fall ist. Weist die tatsächliche Wassertemperatur hingegen nur einen geringen Abstand zur Zieltemperatur auf, wie es beispielsweise im längeren Betrieb des Samowars der Fall ist, kann die Heizleistung so geregelt sein, dass nur wenig Energie zum Aufheizen des Wassers notwendig ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Heizleistung in Abhängigkeit von einer im Wasserkessel befindlichen Wassermenge geregelt sein. Befindet sich im Wasserkessel nur noch eine relativ geringe Wassermenge, kann die Heizleistung deutlich niedriger eingestellt werden als bei einer großen Wassermenge. Dies hat ebenfalls den Vorteil, dass der Samowar beim Beheizen einer geringen Wassermenge besonders energieeffizient arbeitet.
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Der Samowar kann mindestens einen Füllstandsensor umfassen, wobei der Füllstandsensor die im Wasserkessel befindliche Wassermenge erfassen kann. Dadurch kann auf relativ einfache Weise eine Rückmeldung über eine im Wasserkessel befindliche Wassermenge an die Steuereinrichtung weitergeleitet werden. Die Steuereinrichtung kann wiederum die Heizleistung der elektrisch betriebenen Heizung entsprechend der im Wasserkessel befindlichen Wassermenge einstellen.
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Alternativ kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass in Abhängigkeit von der Heizleistung und einer aus der Heizleistung resultierenden Temperaturveränderung des Wassers innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls die im Wasserkessel befindliche Wassermenge rechnerisch bestimmt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass kein separater Füllstandsensor notwendig ist.
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Die elektrisch betriebene Heizung weist gemäß einem Aspekt der Erfindung ein erstes und ein zweites Heizelement auf, wobei das zweite Heizelement eine höhere Leistungsaufnahme aufweist als das erste Heizelement.
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Das erste und das zweite Heizelement können von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatursensorausgabe des Temperatursensors entweder einzeln oder gleichzeitig angesteuert werden. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass auf relativ einfache Weise die Heizleistung der elektrisch betriebenen Heizung regelbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die elektrisch betriebene Heizung mehr als zwei Heizelemente aufweisen, die jeweils eine gleiche oder eine unterschiedliche Leistungsaufnahme aufweisen können und die entweder einzeln oder in Kombination miteinander angesteuert werden können. Dadurch kann auf besonders einfache Weise die Heizleistung in verschiedenen Stufen einstellbar sein. Beispielsweise sind mit drei Heizelementen mit unterschiedlichen Heizleistungen sieben Heizstufen einstellbar, indem entweder alle drei Heizelemente oder jeweils zwei Heizelemente oder nur ein Heizelement aktiviert sind.
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Alternativ oder zusätzlich kann die abgegebene Heizleistung eines Heizelements variierbar sein. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Heizleistungen mit nur einem Heizelement einstellbar sind. Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung zum Beispiel Pulsweitenmodulationsverfahren verwenden, um eine an das Heizelement übertragene Leistung zu steuern.
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Die Heizelemente sind vorzugsweise in einer Bodenplatte des Samowars angeordnet. Dadurch kann eine relativ große Fläche für die Heizung zur Verfügung stehen.
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Die Heizelemente können als Widerstandsheizung, insbesondere als Heizspirale ausgebildet sein.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Figuren. Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Samowar und
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2 ein Schaltbild der elektrischen Heizung des erfindungsgemäßen Samowars.
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1 zeigt einen Samowar 10. Der Samowar 10 weist einen Wasserkessel 12 zur Aufnahme einer größeren Wassermenge auf.
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Auf dem Wasserkessel 12 ist ein Deckel 16 mit Griffen 18 angeordnet, auf dem wiederum eine Teekanne 20 abnehmbar aufgesetzt ist. Die Teekanne 20 weist ein Teesieb 22, einen Deckel 24 und einen Kannengriff 26 sowie eine Schnaupe 27 auf. In der Teekanne 20 kann ein wässriges Teekonzentrat bereitet, vorgehalten und über die Schnaupe 27 ausgegeben werden. Durch die Nähe zum Wasserkessel 12 wird das in der Teekanne 20 befindliche Teekonzentrat erwärmt, wenn der Samowar 10 in Betrieb ist, jedoch ohne zu kochen.
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Zur Entnahme von Heißwasser weist der Samowar 10 einen Wasserauslass 36 mit einem Hebel 38 auf. Wird der Hebel 38 nach unten gedrückt, fließt Wasser durch den Wasserauslass 36 und kann in eine Tasse gefüllt werden.
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Ein Dampfauslass 44 verhindert einen zu großen Druckaufbau im Wasserkessel 12.
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Zur Stromversorgung ist an der Bodenplatte 14 ein Netzstecker 28 angeordnet.
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Die Bodenplatte 14 kann einteilig mit dem Wasserkessel 12 oder als separates Teil ausgebildet sein. Eine separate Ausbildung hat den Vorteil, dass der Wasserkessel 12 zum Nachfüllen von der Bodenplatte 14 abgehoben werden kann.
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Der Samowar 10 weist eine Steuereinrichtung 56 auf, die vorzugsweise zusammen mit einer elektrischen Heizung in der Bodenplatte 14 des Samowars angeordnet ist. Eine Schaltung 46 einer beispielhaften elektrischen Heizung mit der Steuereinrichtung 56 ist in 2 dargestellt.
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An der Bodenplatte 14 ist des Weiteren ein Bedienelement 30 angeordnet, mit dem eine gewünschte Zieltemperatur des Wassers eingestellt werden kann. Das Bedienelement 30 ist als Drehknopf ausgebildet, sodass die gewünschte Wassertemperatur stufenlos oder in vorher festgelegten Temperaturstufen eingestellt werden kann. Alternativ kann das Bedienelement 30 auch Druckknöpfe aufweisen.
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Ist das Bedienelement 30 bis zu einem Anschlag nach links, also gegen den Uhrzeigersinn, gedreht, ist die Heizung ausgeschaltet.
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Wird das Bedienelement 30 zu Beginn eines Aufheizprozesses bis zu einem Anschlag nach rechts, also mit dem Uhrzeigersinn, gedreht, ist die maximale Heizleistung eingestellt. Der Anschlag kann jeweils durch ein Klicken wahrgenommen werden. Das Wasser wird auf diese Weise sehr schnell zum Kochen gebracht.
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Die Heizung kann derart ausgebildet sein, dass das Wasser ununterbrochen gekocht wird, bis es verdampft ist, wenn das Bedienelement 30 bis zum Anschlag gedreht ist. Kochendes Wasser ist jedoch nicht ideal für den Teegenuss, das Wasser soll nach dem schnellen Erhitzen vielmehr auf einer konstanten Temperatur unterhalb des Siedepunktes gehalten werden.
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Zu diesem Zweck kann das Bedienelement 30 je nach Teesorte auf eine Temperatur zwischen 70°C und 95°C eingestellt werden.
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Ist die Heizung in Betrieb, wird dies durch eine Kontrollleuchte 32 angezeigt, die beispielsweise blau leuchtet. Eine weitere Kontrollleuchte 34 kann einen niedrigen Wasserstand anzeigen.
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Um einen sicheren Stand des Samowars 10 zu gewährleisten, kann die Bodenplatte rutschhemmende Stellfüße 40 aufweisen.
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Um ein Überfüllen des Wasserkessels 12 zu vermeiden, weist dieser eine Füllstandsmarkierung 42 für maximale Befüllung auf.
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An einer Seitenwand des Wasserkessels 12 kann in Bodennähe oder im Boden selbst ein in 2 dargestellter Temperatursensor 58 angeordnet sein. Der Temperatursensor 58 ist zum Beispiel vorzugsweise auf Höhe des Wasserauslasses 36 angeordnet. Dadurch kann der Temperatursensor 58 die Wassertemperatur auch bei einem niedrigen Füllstand erfassen. Insbesondere kann der Temperatursensor 58 ein Stück weit entfernt von der Bodenplatte 14 angeordnet sein, sodass die Temperaturmessung nicht von der elektrischen Heizung beeinflusst wird, wenn diese aktiv ist.
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Die in 2 veranschaulichte elektrische Heizung weist ein erstes Heizelement 50 und ein zweites Heizelement 52 auf. Die elektrische Heizung kann jedoch auch mehr als zwei Heizelemente, beispielsweise fünf Heizelemente aufweisen. Das zweite Heizelement 52 weist vorzugsweise eine höhere Heizleistung auf als das erste Heizelement 50.
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Das erste Heizelement 50 und das zweite Heizelement 52 sind parallel geschaltet.
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Die Kontrollleuchte 32 ist parallel zum ersten Heizelement 50 geschaltet, sodass die Kontrollleuchte 32 anzeigt, wenn das erste Heizelement 52 eingeschaltet ist.
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Die Schaltung 46 weist zudem eine Steuereinrichtung 56 auf. Der Temperatursensor 58 ist mit der Steuereinrichtung 56 verbunden und kann eine Rückmeldung über die Temperatur des im Wasserkessel 12 befindlichen Wassers an die Steuereinrichtung 56 weiterleiten.
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Über einen ersten Temperaturregler 60 und einen zweiten Temperaturregler 62 kann die Steuereinrichtung 56 die beiden Heizelemente 50, 52 einzeln oder gleichzeitig zu oder abschalten.
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Der erste Temperaturregler 60 ist in einer gemeinsamen Zuleitung zu den beiden Heizelementen 50, 52 angeordnet. In einem Zweig 48, der zum zweiten Heizelement 52 führt, ist der zweite Temperaturregler 62 angeordnet.
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Die Steuereinrichtung 56 schaltet beispielsweise beide Heizelemente 50, 52 ein, wenn eine Differenz zwischen der über das Bedienelement 30 eingestellten Zieltemperatur und der vom Temperatursensor 58 gemessenen Wassertemperatur relativ groß ist, beispielsweise größer als 20°C. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn frisches Wasser in den Wasserkessel 12 nachgefüllt wird. Auf diese Weise kann kaltes Wasser möglichst schnell erhitzt werden. Alternativ oder zusätzlich schaltet die Steuereinrichtung beide Heizelemente 50, 52 ein, wenn die Wassertemperatur unter einen vorgegebenen Wert fällt, beispielsweise unter 60°C.
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Um das Wasser konstant auf Zieltemperatur zu halten, schaltet die Steuereinrichtung 56 vorzugsweise nur das erste Heizelement 50 mit der geringeren Heizleistung zu.
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Beispielsweise schaltet die Steuereinrichtung 56 das erste Heizelement 50 immer dann zu, wenn die tatsächliche Wassertemperatur und die gewünschte Zieltemperatur um mehr als 10°C voneinander abweichen. Dadurch arbeitet die elektrische Heizung besonders effizient.
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Optional kann der Samowar 10 einen Füllstandsensor 64 aufweisen, der im Inneren des Wasserkessels 12 angeordnet ist und der ausgebildet ist, um eine Rückmeldung über die im Wasserkessel 12 befindliche Wassermenge an die Steuereinrichtung 56 weiterzuleiten.
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Für den Fall, dass der Samowar 10 eingeschaltet wird, ohne dass sich Wasser im Wasserkessel 12 befindet, weist die Schaltung 46 einen Sicherheitsschalter 54 auf, der bei Überhitzung den Stromkreis zu beiden Heizelementen 50, 52 unterbricht.
