DE202021105463U1 - Grill device - Google Patents
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Abstract
Grillvorrichtung (10) zum Grillen von Gargut, insbesondere von Fleisch, wenigstens umfassend:
- wenigstens ein Heizelement (20-1, ..., 20-6), das ein keramisches Material umfasst und das bei Anlegen eines elektrischen Stromes inkohärente Infrarotstrahlung abgibt, wobei das wenigstens eine Heizelement (20-1, ..., 20-6) dazu ausgelegt und ausgebildet ist, mit einer Oberflächentemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 100 °C und 1400°C und dabei zumindest phasenweise oberhalb von 900°C betrieben zu werden;
- eine Steuerungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement (20-1, ..., 20-6) zu steuern,
- wenigstens eine Halterung zur Aufnahme von zu grillendem Gargut, die dazu vorgesehen ist, das Gargut in einem definierten Abstand von dem wenigstens einen Heizelement (20-1, ..., 20-6) zu halten;
Grilling device (10) for grilling food to be cooked, in particular meat, at least comprising:
- At least one heating element (20-1, ..., 20-6) which comprises a ceramic material and which emits incoherent infrared radiation when an electrical current is applied, the at least one heating element (20-1, ..., 20- 6) is designed and designed to be operated with a surface temperature in a temperature range between 100 ° C and 1400 ° C and at least in phases above 900 ° C;
- a control device which is configured to control a power supply to the at least one heating element (20-1, ..., 20-6),
- At least one holder for receiving food to be grilled, which is provided to hold the food at a defined distance from the at least one heating element (20-1, ..., 20-6);
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Grillvorrichtung zum Grillen von Gargut, insbesondere von Fleisch.The present invention relates to a grilling device for grilling food, in particular meat.
Grillvorrichtungen, insbesondere zum Grillen von hochwertigem Fleisch, beispielsweise Steaks, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Zubereitung eines Steaks durch Grillen ist die Qualität des Grillergebnisses insbesondere von der Maillard-Reaktion abhängig, durch die die Oberfläche des Steaks gebräunt wird und durch welche für den resultierenden Geschmack wichtige Röstaromen erzeugt werden.Grilling devices, in particular for grilling high-quality meat, for example steaks, are known from the prior art. When preparing a steak by grilling, the quality of the grilling result depends in particular on the Maillard reaction, which browns the surface of the steak and which produces roasted aromas that are important for the resulting taste.
Neben der Bräunung und der Erzeugung von Röstaromen sind für das Grillergebnis die Konsistenz, die Saftigkeit und der Geschmack des Steaks maßgeblich.In addition to browning and the creation of roasted aromas, the consistency, juiciness and taste of the steak are decisive for the grill result.
Ein ideales Steak zeigt eine äußere dunkelbraune und bissfeste Kruste und weist im Innern über einen möglichst großen Querschnitt einen möglichst konstanten Gargrad auf. Um diese Eigenschaften zu erhalten, werden Steaks üblicherweise scharf, d.h. über eine kurze Dauer mit sehr hoher Temperatur angebraten und nach dem Anbraten langsam bei reduzierter Temperatur fertig gegart.An ideal steak has a dark brown, firm crust on the outside and a degree of cooking that is as constant as possible over the largest possible cross-section. In order to maintain these properties, steaks are usually seared spicy, i.e. seared for a short time at a very high temperature, and then slowly cooked at a reduced temperature after searing.
Die Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung eine vorteilhafte Grillvorrichtung bereitzustellen, mit der Grillgut qualitativ hochwertig gegrillt werden kann.It is the object of the invention to provide an advantageous grilling device with which food to be grilled can be grilled to a high quality.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Grillvorrichtung zum Grillen von Gargut, insbesondere von Fleisch, gelöst, die wenigstens folgendes umfasst:
- - wenigstens ein Heizelement, das ein keramisches Material umfasst und das bei Anlegen eines elektrischen Stromes inkohärente Infrarotstrahlung abgibt, wobei das wenigstens eine Heizelement dazu ausgelegt und ausgebildet ist, mit einer Oberflächentemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 100 °C und 1400°C und dabei zumindest phasenweise oberhalb von 900°C betrieben zu werden;
- - eine Steuerungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement zu steuern,
- - wenigstens eine Halterung zur Aufnahme von zu grillendem Gargut, die dazu vorgesehen ist, das Gargut in einem definierten Abstand von dem wenigstens einen Heizelement zu halten;
- - At least one heating element which comprises a ceramic material and which emits incoherent infrared radiation when an electrical current is applied, the at least one heating element being designed and configured to have a surface temperature in a temperature range between 100 ° C and 1400 ° C and at least in phases to be operated above 900 ° C;
- a control device which is configured to control a power supply to the at least one heating element,
- - At least one holder for receiving food to be grilled, which is provided to hold the food at a defined distance from the at least one heating element;
Gemäß dem Stefan-Boltzmann-Gesetz geht die Oberflächentemperatur in der 4. Potenz in die thermische Leistung ein, die von dem Heizelement abgestrahlt wird. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Grillvorrichtungen ergibt sich daher für eine Heizelement-Oberflächentemperatur von bspw. 1400°C eine circa um Faktor 12 erhöhte thermische Leistungsabgabe. Auf diese Weise ist es möglich, in sehr viel kürzerer Zeitdauer eine ausreichende Maillard-Reaktion zur Krustenbildung hervorzurufen und zudem, eben aufgrund der nur sehr kurzen für die Krustenbildung notwendigen Zeitdauer die Bildung von Acrylamid zu reduzieren. Darüber hinaus verschiebt sich bei Temperaturen im Bereich zwischen 900°C und 1400°C das Emissionsspektrum der von dem Heizelement abgegebenen thermischen Infrarot-Strahlung in Richtung kurzwelligerer Strahlungsanteile verglichen mit thermischer Infrarot-Strahlung in einem Bereich unterhalb von 900°C. Dadurch kann die thermische Infrarot-Strahlung tiefer ins Fleisch eindringen als die langwelligere Strahlung, wodurch die Verbrennungsneigung an der Gargutoberfläche reduziert wird. Unter einem phasenweisen Betrieb oberhalb von 900°C soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Oberflächentemperatur des Heizelements zumindest für eine kurze Zeitdauer eine Temperatur oberhalb von 900°C erreicht und vorzugsweise dass die Zeitdauer dazu ausreicht, eine ausreichende Krustenbildung an dem gegrillten Gargut hervorzurufen.According to the Stefan-Boltzmann law, the surface temperature is included in the fourth power of the thermal power that is emitted by the heating element. Compared to the grill devices known from the prior art, a heating element surface temperature of 1400 ° C., for example, results in a thermal power output that is approximately a factor of 12 higher. In this way it is possible to bring about a sufficient Maillard reaction for crust formation in a much shorter period of time and, in addition, precisely because of the very short period of time required for crust formation, to reduce the formation of acrylamide. In addition, at temperatures in the range between 900 ° C and 1400 ° C, the emission spectrum of the thermal infrared radiation emitted by the heating element shifts in the direction of shorter-wave radiation components compared to thermal infrared radiation in a range below 900 ° C. This allows the thermal infrared radiation to penetrate deeper into the meat than the longer-wave radiation, which reduces the tendency to burn the surface of the food. Phased operation above 900 ° C should in particular mean that the surface temperature of the heating element reaches a temperature above 900 ° C for at least a short period of time and preferably that the period is sufficient to cause sufficient crust formation on the grilled food.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung so konfiguriert ist, dass die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement so steuerbar ist, dass die Oberflächentemperatur des wenigstens einen Heizelements in einem Bereich von 100°C bis 1400°C einstellbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the control device is configured such that the power supply to the at least one heating element can be controlled such that the surface temperature of the at least one heating element can be set in a range from 100 ° C to 1400 ° C.
Auf diese Weise ist es möglich, die Grillvorrichtung zur Erzeugung einer Maillard-Reaktion mit sehr hohen Temperaturen und zugleich zum Fertiggaren von Gargut mit relativ geringen Temperaturen zu betreiben.In this way, it is possible to operate the grilling device to generate a Maillard reaction at very high temperatures and at the same time to finish cooking the food at relatively low temperatures.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform definiert, dass die Steuerungseinrichtung so konfiguriert ist, dass die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement so steuerbar ist, dass das wenigstens eine Heizelement in einem ersten Garschritt in einem sehr hohen Temperaturbereich, insbesondere oberhalb von 900°C, vorzugsweise oberhalb von 1000°C, besonders bevorzugt oberhalb von 1100°C betrieben wird und in einem zweiten Garschritt in einen sehr niedrigen Temperaturbereich, insbesondere zwischen 200°C und 50°C, vorzugsweise zwischen 100°C und 50°C, besonders bevorzugt zwischen 80°C und 50°C abgesenkt wird.A further advantageous embodiment defines that the control device is configured such that the power supply to the at least one heating element can be controlled so that the at least one heating element in a first cooking step a very high temperature range, in particular above 900 ° C, preferably above 1000 ° C, particularly preferably above 1100 ° C and in a second cooking step in a very low temperature range, in particular between 200 ° C and 50 ° C, preferably between 100 ° C and 50 ° C, particularly preferably between 80 ° C and 50 ° C is lowered.
Auf diese Weise ist ein vorteilhafter Grillprozess geschaffen, der auf der geeigneten Auswahl von Heizelement-Oberflächentemperaturen beruht. In dem ersten Garschritt kann dabei eine gewünschte Kruste erzeugt werden und in dem zweiten Garschritt kann das Gargut fertig gegart werden. Durch den sehr hohen Temperaturbereich des ersten Garschritts wird die Kruste in sehr kurzer Zeit erzeugt, so dass die Poren des Fleisches sehr schnell verschlossen werden und der Wassergehalt des Garguts, bzw. die Saftigkeit des Fleisches nicht durch die Hitze bei der Krustenbildung beeinträchtigt wird. Die Erzeugung der Kruste über eine sehr kurze Zeitdauer in dem ersten Garschritt trägt dazu bei, in dem zweiten Garschritt einen konstanten Gargrad über einen möglichst großen Querschnitt des Garguts zu erreichen.In this way, an advantageous grilling process is created that is based on the appropriate selection of heating element surface temperatures. A desired crust can be produced in the first cooking step and the food can be cooked to completion in the second cooking step. Due to the very high temperature range of the first cooking step, the crust is created in a very short time, so that the pores of the meat are closed very quickly and the water content of the food or the juiciness of the meat is not impaired by the heat when the crust is formed. The generation of the crust over a very short period of time in the first cooking step helps to achieve a constant degree of cooking over the largest possible cross-section of the food in the second cooking step.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Grillvorrichtung ferner umfasst: wenigstens einen Sensor zum Erfassen einer Garguttemperatur des zu grillenden Garguts, wobei der Sensor zum Erfassen einer Garguttemperatur während eines Grillvorgangs und/oder zum Erfassen einer Garguttemperatur vor einem Grillvorgang ausgebildet ist,
wobei der Sensor mit der Steuerungseinrichtung so gekoppelt ist, dass die Steuerungseinrichtung die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement in Abhängigkeit von einer während eines Grillvorgangs, insbesondere während des ersten Garschritts und/oder während des zweiten Garschritts, von dem Sensor erfassten Garguttemperatur, insbesondere automatisch, steuern kann oder steuert
und/oder
wobei der Sensor mit der Steuerungseinrichtung so gekoppelt ist, dass die Steuerungseinrichtung die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement in Abhängigkeit von einer vor Beginn eines Grillvorgangs von dem Sensor erfassten Garguttemperatur, insbesondere automatisch, steuern kann oder steuert.Furthermore, it is advantageous if the grilling device further comprises: at least one sensor for detecting a food temperature of the food to be grilled, the sensor being designed to detect a food temperature during a grilling process and / or for detecting a food temperature before a grilling process,
wherein the sensor is coupled to the control device in such a way that the control device switches the power supply to the at least one heating element as a function of a food temperature detected by the sensor during a grilling process, in particular during the first cooking step and / or during the second cooking step, in particular automatically, can control or controls
and or
wherein the sensor is coupled to the control device in such a way that the control device can or controls the power supply to the at least one heating element as a function of a food temperature detected by the sensor before the start of a grilling process, in particular automatically.
Auf diese Weise kann die Grillvorrichtung automatisiert betrieben werden. Da der Energieeintrag in das Gargut insbesondere in einem ersten Garschritt oder bei der Erzeugung einer Maillard-Reaktion aufgrund der sehr hohen Temperaturen des Heizelements nur über eine sehr kurze Zeitdauer erfolgen soll oder muss, ist es vorteilhaft, wenn das oder die Heizelemente automatisch gesteuert werden, insbesondere um die Stromzufuhr zu reduzieren oder abzuschalten, wenn eine erfasste Garguttemperatur einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt oder wenn eine erfasste Garguttemperatur einen vorbestimmten Schwellenwert länger als eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigt oder auch wenn eine Zeitdauer des ersten Garschritts oder eine Zeitdauer des zweiten Garschritts eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann es sinnvoll sein, die Garguttemperatur vor dem Beginn eines Grillvorgang zu erfassen. Insbesondere bei unmittelbar vor dem Grillen im Kühlschrank gelagerten Gargut im Vergleich zu bei Raumtemperatur gelagertem Gargut hat sich gezeigt, dass der gewünschte, konstante Gargrad nach Beendigung des zweiten Garschritts nur dann erreichbar ist, wenn vor dem Grillvorgang die Garguttemperatur erfasst wird und beim Grillvorgang entsprechend von der Steuerung, insbesondere automatisch, berücksichtigt wird. Dadurch können von der Steuerung automatisiert geeignete Zeitdauern für den ersten Garschritt und für den zweiten Garschritt ausgewählt werden. Durch eine präzise rechtzeitige Abschaltung des ersten Garschritts wird zudem in vorteilhafter Weise die Erzeugung von Acrylamid im Gargut vermieden. Geeignete Sensoren zum Erfassen der Garguttemperatur vor einem Grillvorgang können beispielsweise Pyrometer oder auch ein ins Gargut einführbares Gargutthermometer oder eine Gargutsonde sein. Zur Erfassung der Garguttemperatur während des Grillvorgangs ist ein Pyrometer nicht geeignet, ein Gargutthermometer oder eine Gargutsonde hingegen schon.In this way, the grill device can be operated in an automated manner. Since the energy input into the food, in particular in a first cooking step or when generating a Maillard reaction, should or must only take place over a very short period of time due to the very high temperatures of the heating element, it is advantageous if the heating element or elements are automatically controlled, in particular to reduce or switch off the power supply when a recorded food temperature exceeds a predetermined threshold value or when a recorded food temperature exceeds a predetermined threshold value for longer than a predetermined period of time or also when a period of the first cooking step or a period of the second cooking step exceeds a predetermined period of time. Alternatively or additionally, it can be useful to record the temperature of the food being cooked before the start of a grilling process. Especially with food stored in the refrigerator immediately before grilling compared to food stored at room temperature, it has been shown that the desired, constant degree of cooking can only be achieved after the end of the second cooking step if the food temperature is recorded before the grilling process and accordingly from the control, in particular automatically, is taken into account. As a result, suitable time periods for the first cooking step and for the second cooking step can be selected automatically by the control. By switching off the first cooking step precisely and in good time, the generation of acrylamide in the food to be cooked is also advantageously avoided. Suitable sensors for detecting the temperature of the food to be cooked before a grilling process can be, for example, pyrometers or also a food thermometer that can be inserted into the food or a food probe. A pyrometer is not suitable for detecting the temperature of the food being cooked during the grilling process, but a food thermometer or a food probe is.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Grillvorrichtung ferner:
- wenigstens eine Zeitmesseinrichtung zum Erfassen einer Dauer eines Garschritts, insbesondere eines ersten Garschritts und/oder eines zweiten Garschritts, wobei die Zeitmesseinrichtung mit der Steuerungseinrichtung so gekoppelt ist, dass die Steuerungseinrichtung die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement in Abhängigkeit von der Dauer des Garschritts, insbesondere in Abhängigkeit von der Dauer des ersten Garschritts und/oder des zweiten Garschritts, steuern kann oder steuert, vorzugsweise wobei die Dauer des ersten Garschritts und/oder des zweiten Garschritts voreingestellte, unveränderliche Zeitdauer ist oder eine voreingestellte, veränderliche Zeitdauer ist.
- At least one time measuring device for recording the duration of a cooking step, in particular a first cooking step and / or a second cooking step, the time measuring device being coupled to the control device in such a way that the control device supplies power to the at least one heating element as a function of the duration of the cooking step, in particular depending on the duration of the first cooking step and / or the second cooking step, can control or controls, preferably wherein the duration of the first cooking step and / or the second cooking step is a preset, unchangeable period of time or is a preset, variable period of time.
Auf diese Weise kann insbesondere automatisiert sichergestellt werden, dass das Gargut den sehr hohen Temperaturen des Heizelements nicht zu lange ausgesetzt wird. Insbesondere ist es möglich eine zeitabhängige Steuerung des ersten und des zweiten Garschritts zu realisieren. Eine voreingestellte, veränderliche Zeitdauer kann insbesondere in Abhängigkeit von einem Sensor zur Erfassung einer Garguttemperatur veränderbar sein.In this way, it can be ensured, in particular in an automated manner, that the food to be cooked is not exposed to the very high temperatures of the heating element for too long. In particular, it is possible to implement a time-dependent control of the first and the second cooking step. A preset, variable period of time can be changed in particular as a function of a sensor for detecting the temperature of the food being cooked.
Insbesondere können der erste Garschritt und/oder der zweite Garschritt entweder in Abhängigkeit von einer erfassten Garguttemperatur gesteuert werden oder der erste Garschritt und/oder der zweite Garschritt können in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zeitdauer jeweils für den ersten Garschritt und/oder der zweiten Garschritt gesteuert werden oder der erste Garschritt und/oder der zweite Garschritt können in Abhängigkeit von der erfassten Garguttemperatur und in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zeitdauer jeweils für den ersten Garschritt bei einem vorbestimmten ersten Temperaturwert und/oder für den zweiten Garschritt bei einem vorbestimmten, insbesondere von dem ersten Temperaturwert unterschiedlichen, zweiten Temperaturwert automatisch gesteuert werden. In particular, the first cooking step and / or the second cooking step can either be controlled as a function of a recorded food temperature or the first cooking step and / or the second cooking step can be controlled for the first cooking step and / or the second cooking step as a function of a predetermined period of time or the first cooking step and / or the second cooking step can be performed depending on the recorded food temperature and depending on a predetermined period of time for the first cooking step at a predetermined first temperature value and / or for the second cooking step at a predetermined, in particular the first temperature value different, second temperature value can be controlled automatically.
Des Weiteren ist in einer vorteilhaften Ausführungsform die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, die Stromzufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement automatisch zu steuern, insbesondere so dass die Oberflächentemperatur des wenigstens einen Heizelements in dem ersten Garschritt und/oder in dem zweiten Garschritt automatisch einstellbar ist oder eingestellt wird.Furthermore, in an advantageous embodiment, the control device is configured to automatically control the power supply to the at least one heating element, in particular so that the surface temperature of the at least one heating element can be or is set automatically in the first cooking step and / or in the second cooking step .
Eine automatische Steuerung ist insbesondere bei den vorgeschlagenen sehr hohen Temperaturen vorteilhaft um die Notwendigkeit des Eingriffs eines Benutzers zu reduzieren, wodurch sich neben der Reduzierung der Verletzungsgefahr auch die Anfälligkeit für Fehleinstellungen der Heizleistung reduziert.Automatic control is particularly advantageous at the proposed very high temperatures in order to reduce the need for intervention by a user, which in addition to reducing the risk of injury also reduces the susceptibility to incorrect settings of the heating power.
Ferner kann es vorteilhaft sein, dass das keramische Material eine erste Materialkomponente umfasst, die eine mit zunehmender Temperatur zunehmende elektrische Leitfähigkeit aufweist und dass das keramische Material eine zweite Materialkomponente aufweist, die die elektrische Leitfähigkeit des keramischen Materials in einem unteren Temperaturbereich erhöht.Furthermore, it can be advantageous that the ceramic material comprises a first material component that has an electrical conductivity that increases with increasing temperature and that the ceramic material has a second material component that increases the electrical conductivity of the ceramic material in a lower temperature range.
Indem das oder die Heizelemente eine erste Materialkomponente eines keramischen Materials aufweist/en, das eine mit zunehmender Temperatur zunehmende elektrische Leitfähigkeit aufweist, kann das Heizelement durch Anlegen eines elektrischen Stroms dazu angeregt werden, inkohärente Infrarotstrahlung abzugeben, wobei der von dem Heizelement abgestrahlte Wärmestrom mit der Temperatur des Heizelements steigt. Auf diese Weise ist es möglich einen schnellen Anstieg der Temperatur und damit des abgestrahlten Wärmestroms zu realisieren. Um den Anstieg der Temperatur weiter zu beschleunigen, wird eine zweite Materialkomponente hinzugefügt, welche die in einem unteren Temperaturbereich, sprich in kaltem Zustand oder bei Raumtemperatur, verhältnismäßig niedrige elektrische Leitfähigkeit des keramischen Materials erhöht. Auf diese Weise ist ein Heizelement geschaffen, dass sehr schnell eine Betriebstemperatur von bis zu 1700° Celsius erreichen kann. Zudem ist ein derartiges Heizelement nicht anfällig gegenüber Korrosion und kann in einfacher Weise hergestellt werden. Durch die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit in einem unteren oder niedrigen Temperaturbereich ist es möglich, auf ein Vorheizen des Heizelements zu verzichten und diesen bereits bei Raumtemperatur durch Stromfluss zu erhitzen. Als ein unterer Temperaturbereich soll dabei ein Temperaturbereich verstanden werden, in dem die elektrische Leitfähigkeit des keramischen Materials geringer ist als in einem höheren Temperaturbereich. Insbesondere kann der untere Temperaturbereich als Bereich zwischen Raumtemperatur bis ca. 700°C verstanden werden. Zugleich ermöglicht die ausgewählte Materialkombination die Herstellung des Heizelements in einem 3-D-Druckverfahren, so dass das Heizelement variabel hinsichtlich seiner geometrischen Struktur hergestellt werden kann und so in Grillvorrichtungen unterschiedlichster Größe und Gestalt eingesetzt werden kann.Since the heating element (s) has / have a first material component of a ceramic material which has an electrical conductivity that increases with increasing temperature, the heating element can be stimulated by applying an electrical current to emit incoherent infrared radiation, the heat flow radiated by the heating element with the Heating element temperature rises. In this way it is possible to achieve a rapid increase in temperature and thus in the radiated heat flow. In order to further accelerate the rise in temperature, a second material component is added which increases the electrical conductivity of the ceramic material, which is relatively low in a lower temperature range, i.e. in the cold state or at room temperature. In this way, a heating element is created that can very quickly reach an operating temperature of up to 1700 ° Celsius. In addition, such a heating element is not susceptible to corrosion and can be manufactured in a simple manner. By increasing the electrical conductivity in a lower or low temperature range, it is possible to dispense with preheating of the heating element and to heat it by current flow at room temperature. A lower temperature range should be understood to mean a temperature range in which the electrical conductivity of the ceramic material is lower than in a higher temperature range. In particular, the lower temperature range can be understood as a range between room temperature and approx. 700 ° C. At the same time, the selected combination of materials enables the heating element to be produced in a 3-D printing process, so that the heating element can be produced variably in terms of its geometric structure and can thus be used in grilling devices of various sizes and shapes.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die erste Materialkomponente ein Halbleitermaterial, insbesondere Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid oder eine Mischung aus Siliziumkarbid und Siliziumnitrid, umfasst,
oder
wobei die erste Materialkomponente Sauerstoffionen-Leitfähigkeit aufweist, insbesondere wobei die erste Materialkomponente, insbesondere mit Yttriumoxid, dotiertes Zirkoniumoxid umfasst
und/oder
wobei die zweite Materialkomponente die elektrische Leitfähigkeit des keramischen Materials in einem Temperaturbereich unterhalb von 700° Celsius erhöht, insbesondere wobei die zweite Materialkomponente Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, umfasst oder
wobei die zweite Materialkomponente Molybdändisilicid oder Titannitrid oder Silizium umfasst.In an advantageous development of the invention, the first material component comprises a semiconductor material, in particular silicon carbide or silicon nitride or a mixture of silicon carbide and silicon nitride,
or
wherein the first material component has oxygen ion conductivity, in particular wherein the first material component comprises zirconium oxide doped with yttrium oxide
and or
wherein the second material component increases the electrical conductivity of the ceramic material in a temperature range below 700 ° Celsius, in particular wherein the second material component comprises carbon, preferably graphite, or
wherein the second material component comprises molybdenum disilicide or titanium nitride or silicon.
Es wurde gefunden, dass Heizelement vorteilhaft aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid oder einer Mischung aus Siliziumkarbid und Siliziumnitrid oder aus dotiertem Zirkoniumoxid bereitgestellt sein können. Diese Materialien zeigen eine geeignete Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von der Temperatur. Bei einem diese Materialen umfassenden Heizelement, insbesondere aus Siliziumkarbid, kann die Leitfähigkeit in kaltem Zustand durch Zusatz eines als elektrischer Leiter fungierenden Materials wie beispielsweise Graphit oder Molybdändisilicid oder Titannitrid oder Silizium, insbesondere durch eine Dotierung mit Graphit, optimiert werden. Bei einem Heizelement aus, insbesondere mit Yttriumoxid, dotiertem Zirkoniumoxid, das Sauerstoffionen-Leitfähigkeit aufweist, kann zur Erzielung des gleichen Effekts ebenfalls Graphit beigemischt werden. Alternativ oder zusätzlich zu Graphit kann auch ein metallischer Leiter beigemischt werden. Die genannten Materialien sind zudem ausreichend robust, formstabil und temperaturbeständig. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kombination aus Siliziumkarbid als erster Materialkomponente und Molybdändisilicid als zweiter Materialkomponente erwiesen.It has been found that heating elements can advantageously be made of silicon carbide or silicon nitride or a mixture of silicon carbide and silicon nitride or of doped zirconium oxide. These materials show a suitable dependence of the electrical conductivity on the temperature. In the case of a heating element comprising these materials, in particular made of silicon carbide, the conductivity in the cold state can be optimized by adding a material that functions as an electrical conductor such as graphite or molybdenum disilicide or titanium nitride or silicon, in particular by doping with graphite. In the case of a heating element made of zirconium oxide doped with yttrium oxide in particular, which has oxygen ion conductivity, graphite can also be added to achieve the same effect. Alternatively or In addition to graphite, a metallic conductor can also be added. The materials mentioned are also sufficiently robust, dimensionally stable and temperature-resistant. A combination of silicon carbide as the first material component and molybdenum disilicide as the second material component has proven to be particularly advantageous.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erhöht die zweite Materialkomponente die elektrische Leitfähigkeit des keramischen Materials in einem Temperaturbereich unterhalb von 700° Celsius, insbesondere wobei die zweite Materialkomponente Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, umfasst. Alternativ kann die zweite Materialkomponente Molybdändisilicid oder Titannitrid oder Silizium umfassen. In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform kann als zweite Materialkomponente Yttriumoxid vorgesehen sein, insbesondere wobei Zirkoniumoxid als erste Materialkomponente mit Yttriumoxid als zweiter Materialkomponente dotiert ist. Insbesondere bei Siliziumkarbid kann die elektrische Leitfähigkeit in einem niedrigen Temperaturbereich, beispielsweise unterhalb von 700°C dadurch gesteigert werden, dass dem Siliziumkarbid Kohlenstoff, insbesondere in Form von Graphit beigemischt wird. Der gleiche technische Effekt wird bei Zirkoniumoxid erreicht, indem es mit Yttriumoxid dotiert wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the second material component increases the electrical conductivity of the ceramic material in a temperature range below 700 ° Celsius, in particular wherein the second material component comprises carbon, preferably graphite. Alternatively, the second material component can comprise molybdenum disilicide or titanium nitride or silicon. In an alternative advantageous embodiment, yttrium oxide can be provided as the second material component, in particular wherein zirconium oxide is doped as the first material component with yttrium oxide as the second material component. In the case of silicon carbide in particular, the electrical conductivity can be increased in a low temperature range, for example below 700 ° C., by adding carbon, in particular in the form of graphite, to the silicon carbide. The same technical effect is achieved with zirconium oxide by doping it with yttrium oxide.
Durch die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit in einem niedrigen Temperaturbereich kann das Heizelement durch elektrischen Stromfluss erhitzt werden, ohne dass eine Vorheizung benötigt wird. So können die gewünschten Einsatztemperaturen des Heizelements sehr schnell erreicht werden. Bei einer Kombination aus Siliziumkarbid als Materialkomponente A und Molybdändisilicid als Materialkomponente B werden in vorteilhafter Weise besonderes hohe Betriebstemperaturen von bis zu 1800°C erreicht.By increasing the electrical conductivity in a low temperature range, the heating element can be heated by the flow of electrical current without the need for preheating. In this way, the desired operating temperatures of the heating element can be reached very quickly. With a combination of silicon carbide as material component A and molybdenum disilicide as material component B, particularly high operating temperatures of up to 1800 ° C. are advantageously achieved.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente vorgesehen sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei Heizelemente, elektrisch in Reihe schaltbar oder geschaltet sind,
insbesondere wobei wenigstens zwei Gruppen von jeweils wenigstens zwei oder drei oder mehr als drei zueinander in Reihe geschalteten Heizelementen vorgesehen sind, wobei die wenigstens zwei Gruppen zueinander elektrisch parallel und/oder in Reihe schaltbar oder geschaltet sind.In addition, it can be advantageous if at least two, in particular three or more than three, heating elements are provided, with at least two, in particular three or more than three heating elements being electrically switchable or connected in series,
In particular, at least two groups of at least two or three or more than three heating elements connected in series are provided, the at least two groups being electrically connectable or connected in parallel and / or in series.
Durch die elektrische Reihenschaltung mehrerer Heizelemente kann eine größere Fläche beheizt werden, so dass mehrere Stücke Gargut gegrillt werden können. Die elektrische Parallelschaltung von Gruppen von Heizelementen erlaubt das Zu- oder Abschalten einzelner Gruppen von Heizelementen, wodurch bestimmte Bereiche beispielsweise innerhalb eines Gargutaufnahmeraums gezielt beheizt oder eben nicht beheizt werden können. Vorteilhaft kann es insbesondere sein, wenn die Gruppen wahlweise in parallel oder in Reihe zueinander schaltbar sind.By electrically connecting several heating elements in series, a larger area can be heated so that several pieces of food can be grilled. The electrical parallel connection of groups of heating elements allows individual groups of heating elements to be switched on or off, as a result of which certain areas, for example within a food receiving space, can be heated or not heated in a targeted manner. It can be particularly advantageous if the groups can optionally be switched in parallel or in series with one another.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens eine oder die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente gemeinsam eine gitterförmige Anordnung bilden
und/oder
dass das wenigstens eine oder die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente stabförmige oder rohrförmige Heizelemente) ist/sind,
und/oder
dass wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente nebeneinander und/oder parallel zueinander angeordnet sind, vorzugsweise wobei jeweils zueinander elektrisch in Reihe geschaltete Heizelemente) nebeneinander und/oder parallel zueinander angeordnet sind.In addition, it can be advantageous if at least one or the at least two, in particular three or more than three, heating elements together form a grid-like arrangement
and or
that the at least one or the at least two, in particular three or more than three, heating elements is / are rod-shaped or tubular heating elements),
and or
that at least two, in particular three or more than three, heating elements are arranged next to one another and / or parallel to one another, preferably with heating elements electrically connected in series to one another being arranged next to one another and / or parallel to one another.
Auf diese Weise kann eine einfach steuerbare Flächenbeheizung aus mehreren stabförmigen Heizelementen geschaffen werden.In this way, easily controllable surface heating can be created from several rod-shaped heating elements.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine oder die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente jeweils wenigstens einen oder zwei Endabschnitte aufweisen, insbesondere wobei das keramische Material des oder der Heizelemente in den Endabschnitte die erste Materialkomponente umfasst und die zweite Materialkomponente nicht umfasst und wobei das keramische Material des oder der Heizelemente in einem zwischen den Endabschnitten angeordneten mittleren Heizelementabschnitt die erste Materialkomponente umfasst und die zweite Materialkomponente umfasst,
und/oder
dass das wenigstens eine oder die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehr als drei, Heizelemente jeweils wenigstens einen oder zwei Endabschnitte aufweisen, die mit einer metallischen, vorzugsweise aluminiumhaltigen oder kupferhaltigen, Beschichtung versehen sind,
und/oder
dass wenigstens eine oder mehrere Heizelementhalterungen, jeweils einen Endabschnitt eines Heizelements, insbesondere klemmend, haltern.Furthermore, it is advantageous if at least one or the at least two, in particular three or more than three, heating elements each have at least one or two end sections, in particular wherein the ceramic material of the heating element (s) in the end sections comprises the first material component and the second material component does not comprises and wherein the ceramic material of the heating element (s) comprises the first material component and the second material component in a central heating element section arranged between the end sections,
and or
that the at least one or the at least two, in particular three or more than three, heating elements each have at least one or two end sections which are provided with a metallic, preferably aluminum-containing or copper-containing coating,
and or
that at least one or more heating element holders each hold an end section of a heating element, in particular in a clamping manner.
Durch die Ausbildung der Endabschnitte ohne zweite Materialkomponente ist der elektrische Widerstand in den Endabschnitten reduziert, so dass das Erreichen der sehr hohen Oberflächentemperatur im Bereich der Endabschnitte zeitlich verzögert ist. Insbesondere kann die zeitliche Verzögerung so lange sein, dass in den Endabschnitten die angestrebte Oberflächentemperatur oberhalb von 900°C nicht erreicht wird, bevor der erste Garschritt wieder beendet ist. Auf diese Weise wird das Material in den Endabschnitten und das Material der Heizelementhalterungen, die die Endabschnitte haltern geschont. Alternativ oder zusätzlich können die Endabschnitte mit einer metallischen Beschichtung versehen sein, die elektrischen Widerstand der Endabschnitte erniedrigen. Auch auf diese Weise ist es möglich, die Erhitzung der Endabschnitte zu verzögern oder zu reduzieren. Eine Klemmhalterung von Endabschnitten der Heizelemente ist insbesondere bei den hohen Betriebstemperaturen, denen auch die Endabschnitte der Heizelemente unterliegen, vorteilhaft. Die elektrische Kontaktierung der Heizelemente kann dadurch vorteilhaft gesichert sein.By designing the end sections without a second material component, the electrical resistance in the end sections is reduced, so that reaching the very high surface temperature in the area of the end sections is delayed. In particular, the time delay can be so long that the desired surface temperature above 900 ° C. is not reached in the end sections before the first cooking step again is finished. In this way, the material in the end sections and the material of the heating element holders that hold the end sections are spared. As an alternative or in addition, the end sections can be provided with a metallic coating which lowers the electrical resistance of the end sections. In this way, too, it is possible to delay or reduce the heating of the end sections. Clamping the end sections of the heating elements is particularly advantageous at the high operating temperatures to which the end sections of the heating elements are also subject. The electrical contacting of the heating elements can thereby advantageously be ensured.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens ein Abschirmkörper, insbesondere eine oder mehrere Abschirmplatte(n), vorgesehen ist, der wenigstens eine Gehäusewand der Grillvorrichtung von dem wenigstens einen Heizelement, insbesondere von allen Heizelementen, wenigstens teilweise thermisch abgeschirmt, insbesondere wobei wenigstens eine, insbesondere mehrere, vorzugsweise alle, Heizelementhalterung(en) an dem Abschirmkörper, vorzugsweise in schwimmender Lagerung, befestigt sind.In addition, it can be advantageous if at least one shielding body, in particular one or more shielding plate (s), is provided which at least partially thermally shields at least one housing wall of the grill device from the at least one heating element, in particular from all heating elements, in particular at least one , in particular several, preferably all, heating element holder (s) are attached to the shielding body, preferably in a floating manner.
Aufgrund der sehr hohen Temperaturen ist es besonders vorteilhaft Abschirmkörper zwischen Heizelementen und benachbarten Gehäuseteilen anzuordnen, um eine thermisch Abschirmung zwischen diesen zu erreichen und dadurch die Erhitzung der Gehäuseteile zu verringern oder zu begrenzen. Eine Befestigung der Heizelementhalterungen an der Abschirmplatte ist besonders vorteilhaft, um die thermische Belastung des Gehäuses gering zu halten. Durch die schwimmende Lagerung der Heizelementhalterungen an dem Abschirmkörper können die durch die thermisch induzierten Längenänderungen der Heizelemente hervorgerufenen Spannungen im Material reduziert werden.Due to the very high temperatures, it is particularly advantageous to arrange shielding bodies between heating elements and adjacent housing parts in order to achieve thermal shielding between them and thereby reduce or limit the heating of the housing parts. Fastening the heating element holders to the shielding plate is particularly advantageous in order to keep the thermal load on the housing low. Due to the floating mounting of the heating element holders on the shielding body, the stresses in the material caused by the thermally induced changes in length of the heating elements can be reduced.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn die Grillvorrichtung ferner einen Gargutaufnahmeraum umfasst, der durch wenigstens zwei, insbesondere mehrere, Aufnahmeraumwände definiert ist, insbesondere wobei die wenigstens eine oder mehreren, vorzugsweise alle, Heizelementhalterungen und/oder das wenigstens eine oder die mehreren, vorzugsweise alle, Heizelemente in einem Ausschnitt einer Aufnahmeraumwand angeordnet sind, insbesondere so dass die wenigstens eine oder mehrere, vorzugsweise alle, Heizelementhalterungen und/oder das wenigstens eine oder mehrere, vorzugsweise alle, Heizelemente bündig mit einer von der Aufnahmeraumwand, vorzugsweise einer oberen Aufnahmeraumwand, gebildeten Innenfläche des Gargutaufnahmeraums angeordnet ist/sind.In addition, it can be advantageous if the grilling device further comprises a food receiving space which is defined by at least two, in particular several, receiving space walls, in particular wherein the at least one or more, preferably all, heating element holders and / or the at least one or more, preferably all , Heating elements are arranged in a section of a receiving space wall, in particular so that the at least one or more, preferably all, heating element holders and / or the at least one or more, preferably all, heating elements are flush with an inner surface formed by the receiving space wall, preferably an upper receiving space wall of the food receiving space is / are arranged.
Die Anordnung der Heizelementhalterungen und/oder der Heizelemente in einem Ausschnitt einer Aufnahmeraumwand reduziert die Gefahr einer versehentlichen Berührung der Heizelemente. Insbesondere eine bündige Anordnung ist vorteilhaft um einen gleichmäßigen Energieeintrag in das Gargut zu erreichen. Vorteilhafterweise sind die Heizelementhalterungen und/oder die Heizelemente von der Aufnahmeraumwand beabstandet und berühren diese nicht.The arrangement of the heating element holders and / or the heating elements in a section of a receiving space wall reduces the risk of accidental contact with the heating elements. In particular, a flush arrangement is advantageous in order to achieve a uniform input of energy into the food to be cooked. The heating element holders and / or the heating elements are advantageously spaced apart from the receiving space wall and do not touch it.
Es kann dabei zudem vorteilhaft sein, wenn die Heizelemente von einer Oberseite aus, aus den Heizelementhalterungen gelöst werden können, beispielsweise indem Verschraubungen der Heizelementhalterungen von einer Oberseite aus lösbar sind. Dazu kann eine Deckenwand des Gehäuses abnehmbar ausgebildet sein.It can also be advantageous if the heating elements can be detached from the heating element holders from an upper side, for example by screw connections of the heating element holders being detachable from an upper side. For this purpose, a top wall of the housing can be designed to be removable.
Auf diese Weise sind beschädigte Heizelemente in einfacher Weise auswechselbar.In this way, damaged heating elements can be replaced in a simple manner.
Darüber hinaus besteht auch die vorteilhafte Möglichkeit, der Steuereinrichtung Informationen über Parameter, wie zum Beispiel die Dicke des aktuell zum Grillen vorgesehenen Garguts vorzugegeben, beispielsweise über einen Barcode- oder QR-code-Scanner, wobei die Steuerung die Heizelemente in dem ersten Garschritt und/oder in dem zweiten Garschritt in Abhängigkeit von den vorgegebenen Informationen über die Parameter des Garguts steuern kann oder steuert.In addition, there is also the advantageous possibility of providing the control device with information about parameters, such as the thickness of the food currently being cooked to be grilled, for example using a barcode or QR code scanner, with the controller operating the heating elements in the first cooking step and / or can control or controls in the second cooking step as a function of the predetermined information about the parameters of the food to be cooked.
Zu Informationszwecken ist ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Grillvorrichtung offenbart.For information purposes, a method for operating a grill device is also disclosed.
Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Grillvorrichtung, insbesondere einer Grillvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weist die folgenden Schritte auf:
- - Haltern von zu grillendem Gargut in einer Halterung der Grillvorrichtung in einem definierten Abstand von wenigstens einem Heizelement der Grillvorrichtung;
- - Betreiben des wenigstens einen Heizelements in einem ersten Garschritt durch Zuführung von elektrischem Strom bei einer Oberflächentemperatur des wenigstens einen Heizelements in einem Temperaturbereich von 900°C bis 1400°C.
- - Betreiben des wenigstens einen Heizelements in einem zweiten Garschritt bei einer Oberflächentemperatur des wenigstens einen Heizelements in einem Temperaturbereich von 200°C bis 50°C.
- - Holding food to be grilled in a holder of the grilling device at a defined distance from at least one heating element of the grilling device;
- - Operating the at least one heating element in a first cooking step by supplying electrical current at a surface temperature of the at least one heating element in a temperature range of 900 ° C to 1400 ° C.
- - Operating the at least one heating element in a second cooking step at a surface temperature of the at least one heating element in a temperature range of 200 ° C to 50 ° C.
Das Heizelement kann dabei in dem ersten Garschritt vorzugsweise oberhalb von 1000°C, besonders bevorzugt oberhalb von 1100°C betrieben werden und in dem zweiten Garschritt in einen sehr niedrigen Temperaturbereich, insbesondere zwischen 200°C und 50°C, vorzugsweise zwischen 100°C und 50°C, besonders bevorzugt zwischen 80°C und 50°C betrieben werden.The heating element can preferably be above 1000 ° C., particularly preferably above 1100 ° C., in the first cooking step and operated in the second cooking step in a very low temperature range, in particular between 200 ° C and 50 ° C, preferably between 100 ° C and 50 ° C, particularly preferably between 80 ° C and 50 ° C.
Mittels einem solchen Verfahren kann in dem ersten Garschritt eine gewünschte Kruste erzeugt werden und in dem zweiten Garschritt kann das Gargut fertig gegart werden. Durch den sehr hohen Temperaturbereich des ersten Garschritts wird die Kruste in sehr kurzer Zeit erzeugt, so dass der Wassergehalt des Garguts, bzw. die Saftigkeit des Fleisches nicht durch die Hitze bei der Krustenbildung beeinträchtigt wird und zugleich die Erzeugung gesundheitsgefährdender Stoffe reduziert ist.By means of such a method, a desired crust can be produced in the first cooking step and the food can be cooked to completion in the second cooking step. Due to the very high temperature range of the first cooking step, the crust is produced in a very short time, so that the water content of the food or the juiciness of the meat is not impaired by the heat during the crust formation and at the same time the production of harmful substances is reduced.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens überschreitet der erste Garschritt eine Dauer von t=40s, insbesondere eine Dauer von t=30s, vorzugsweise eine Dauer von t=20s, nicht
und/oder es schließt sich der zweite Garschritt unmittelbar an den ersten Garschritt an.In an advantageous embodiment of the method, the first cooking step does not exceed a duration of t = 40s, in particular a duration of t = 30s, preferably a duration of t = 20s
and / or the second cooking step immediately follows the first cooking step.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Krustenbildung innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums abgeschlossen ist, da sich dadurch bei Fleisch die Poren schließen, so dass während der Krustenbildung und beim anschließenden Fertiggaren kein Fleischsaft verloren geht und das Fleisch austrocknet.It is particularly advantageous if the crust formation is completed within a very short period of time, as this closes the pores in meat so that no meat juice is lost during the crust formation and the subsequent final cooking and the meat dries out.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens umfasst, dass eine Steuerungseinrichtung der Grillvorrichtung den ersten Garschritt und den zweiten Garschritt automatisch steuert, insbesondere wobei ein Sensor der Grillvorrichtung eine Garguttemperatur des zu grillenden Garguts erfasst und/oder eine Zeitmesseinrichtung zum Erfassen einer Dauer des ersten und/oder zweiten Garschritts vorgesehen ist und mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt ist und die Steuerungseinrichtung die Dauer des ersten Garschritts und/oder des zweiten Garschritts in Abhängigkeit von der erfassten Garguttemperatur und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Dauer des ersten und/oder zweiten Garschritts automatisch steuert.A further advantageous embodiment of the method comprises that a control device of the grilling device automatically controls the first cooking step and the second cooking step, in particular wherein a sensor of the grilling device detects a food temperature of the food to be grilled and / or a time measuring device for detecting a duration of the first and / or second cooking step is provided and is coupled to the control device and the control device automatically controls the duration of the first cooking step and / or the second cooking step as a function of the recorded food temperature and / or as a function of the recorded duration of the first and / or second cooking step.
Auf diese Weise ist ein vorteilhaftes automatisches Betriebsverfahren geschaffen, bei dem die Heizelemente parametergesteuert betrieben werden und so ein qualitativ hochwertiges und gleichbleibendes Grillergebnis erzielt wird, unabhängig von der Größe und/oder Form und/oder Art des Garguts.In this way, an advantageous automatic operating method is created in which the heating elements are operated in a parameter-controlled manner and a high-quality and consistent grilling result is achieved, regardless of the size and / or shape and / or type of the food to be cooked.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Schutzansprüchen und auch aus der nachfolgenden Beschreibung.Advantageous refinements and developments according to the invention emerge from the respective dependent claims and also from the following description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Grillvorrichtung gemäß der Erfindung; -
2 eine alternative perspektivische Darstellung einer Grillvorrichtung gemäß der Erfindung bei der eine Deckenwand eines Gehäuses der Grillvorrichtung entfernt ist; -
3 die perspektivische Darstellung einer Grillvorrichtung gemäß der Erfindung aus2 , bei der außer der Deckenwand eines Gehäuses der Grillvorrichtung auch eine Abschirmplatte entfernt ist;
-
1 a perspective view of a grill device according to the invention; -
2 an alternative perspective view of a grill device according to the invention in which a top wall of a housing of the grill device is removed; -
3 the perspective view of a grill device according to the invention2 in which, in addition to the top wall of a housing of the grilling device, a shielding plate is also removed;
Einander entsprechende Teile und Größen sind in den Figuren
Die Gehäusewände
Gargutträgerhalterungen
Die Grillvorrichtung
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die obere Gargutaufnahmeraumwand
Ferner sind die Heizelementhalterungen
Benachbarte Heizelemente
In gleicher Weise sind die benachbarten Heizelemente
Die erste Gruppe und die zweite Gruppe können zueinander wahlweise in Reihe oder parallel geschaltet werden.The first group and the second group can optionally be connected in series or in parallel with one another.
Das keramische Material der Heizelemente (
Ein Körper aus Siliziumkarbid strahlt dabei einen von der Temperatur T des Körpers abhängigen Wärmestrom Q ab, wobei ein Intensitätsmaximum im infraroten Spektralbereich bei einer definierten Wellenlänge liegt.A body made of silicon carbide emits a heat flow Q that is dependent on the temperature T of the body, with an intensity maximum in the infrared spectral range at a defined wavelength.
Durch die Zunahme der Temperatur T des Körpers steigt die elektrische Leitfähigkeit σ des Körpers, was wiederum die Temperaturzunahme verstärkt. Es wurde beobachtet, dass bei Temperaturen oberhalb von 700°C die elektrische Leitfähigkeit σ eines Körpers aus Siliziumkarbid als erste Materialkomponente A deutlich höher ist und deutlich schneller zunimmt als bei Temperaturen unterhalb von 700°C. Insbesondere wurde beobachtet, dass bei Temperaturen in einem Bereich um 700°C die Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit des Materials sprunghaft ansteigt. Entsprechend steigt die Zunahme der Temperatur T des Körpers in diesem Bereich sprunghaft an.As the temperature T of the body increases, the electrical conductivity σ of the body increases, which in turn increases the temperature increase. It was observed that at temperatures above 700 ° C the electrical conductivity σ of a body made of silicon carbide as the first material component A is significantly higher and increases significantly faster than at temperatures below 700 ° C. In particular, it has been observed that at temperatures in a range around 700 ° C., the increase in the electrical conductivity of the material increases sharply. The temperature T of the body increases accordingly in this area.
Beispielsweise Kohlenstoff, insbesondere in Form von Graphit als zweite Materialkomponente B zeigt gegenüber der elektrischen Leitfähigkeit der ersten Materialkomponente A in einem Temperaturbereich unterhalb von 700°C eine wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeit. Zwar nimmt auch die elektrische Leitfähigkeit von Graphit B in einem Temperaturbereich oberhalb von 700°C stärker zu als unterhalb, jedoch zeigt diese keine sprunghafte Zunahme.For example, carbon, in particular in the form of graphite as the second material component B, has a significantly higher electrical conductivity compared to the electrical conductivity of the first material component A in a temperature range below 700 ° C. It is true that the electrical conductivity of graphite B also increases more rapidly in a temperature range above 700 ° C. than below, but it does not show a sudden increase.
Es wurde beobachtet, dass ein Körper umfassend Siliziumkarbid als eine erste Materialkomponente A und Graphit als eine zweite Materialkomponente B ein günstiges Leitfähigkeit-Temperatur-Profil A+B aufweist. Die elektrische Leitfähigkeit wird durch Graphit in einem unteren Temperaturbereich unterhalb von 700°C gegenüber einem Körper, der ausschließlich aus Siliziumkarbid besteht, deutlich erhöht.It has been observed that a body comprising silicon carbide as a first material component A and graphite as a second material component B has a favorable conductivity-temperature profile A + B. The electrical conductivity is achieved by graphite in a lower temperature range below 700 ° C compared to a body that consists exclusively of silicon carbide, significantly increased.
Dadurch erreicht der Körper bei Anlegen eines entsprechenden Betriebsstromes schneller eine Temperatur von 700°C. In einem oberen Temperaturbereich oberhalb von 700°C ist die elektrische Leitfähigkeit des Siliziumkarbids sehr hoch und erlaubt eine weitere schnelle Erhöhung der Temperatur T des Körpers und somit der Abstrahlung von Infrarotstrahlung R von der Oberfläche des Körpers.As a result, the body reaches a temperature of 700 ° C more quickly when a corresponding operating current is applied. In an upper temperature range above 700 ° C, the electrical conductivity of the silicon carbide is very high and allows a further rapid increase in the temperature T of the body and thus the emission of infrared radiation R from the surface of the body.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- GrillvorrichtungGrill device
- 1212th
- Gehäusecasing
- 12a12a
- SeitenwandSide wall
- 12b12b
- BodenwandBottom wall
- 12c12c
- DeckenwandCeiling wall
- 12d12d
- RückwandBack wall
- 1414th
- GargutaufnahmeraumFood receiving space
- 14c14c
- Obere AufnahmeraumwandUpper recording room wall
- 1616
- GargutträgerhalterungFood carrier holder
- 1818th
- HeizelementhalterungenHeating element brackets
- 20-120-1
- HeizelementHeating element
- 20-220-2
- HeizelementHeating element
- 20-320-3
- HeizelementHeating element
- 20-420-4
- HeizelementHeating element
- 20-520-5
- HeizelementHeating element
- 20-620-6
- HeizelementHeating element
- 22a, b22a, b
- KontaktzungenContact tongues
- 24a, b24a, b
- KontaktzungenContact tongues
- 2626th
- Abgeschirmter RaumShielded room
- 2828
- Trennwandpartition wall
- 3030th
- Obere RückwandUpper back wall
- 3232
- Obere BodenwandUpper bottom wall
- 3434
- VerschraubungenScrew connections
- 3636
- AbschirmplatteShielding plate
- 38-138-1
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 38-238-2
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 38-338-3
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 38-438-4
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 4040
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 4242
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 4444
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 4646
- elektrischer Verbinderelectrical connector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2017/025543 A1 [0005]WO 2017/025543 A1 [0005]
Claims (13)
Priority Applications (1)
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DE202021105463.8U DE202021105463U1 (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Grill device |
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---|---|---|---|
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
WO2017025543A1 (en) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Ibk Industriebedarf Gmbh | High-temperature grilling appliance |
-
2021
- 2021-10-08 DE DE202021105463.8U patent/DE202021105463U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017025543A1 (en) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Ibk Industriebedarf Gmbh | High-temperature grilling appliance |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |