DE2731191B1 - Vorrichtung zur Waermebehandlung von Nahrungsmitteln mittels eines Dampf-Luft-Gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln, insbesondere zur Zubereitung von Speisen, mittels eines bei atmosphärischem Druck zirkulierenden Dampf-Luft-Gemisches als Wärmetrager mit einem in ein Installationsteil mit einem Motor und Steuerelementen, eine Druckkammer mit einem Geblase, einer Heizvorrichtung für den Wärmeträger und einem steuerbaren Wrasenabzug und einen durch eine Tür verschließbaren Garraum mit einem Kondensatablauf unterteilten Gehäuse und einem Dampferzeuger mit temperaturgeregeltem Heizelement

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art die jedoch nur zum Auftauen und Erwärmen tiefgefrorener Speisen und Lebensmittel, nicht aber zur Zubereitung im Sinne eines Koch-, Brat- oder Backvorgangs bestimmt ist, ist der Dampferzeuger in Form eines beheizten Wasserbades am Boden des Behandlungsraumes untergebracht und die Dampferzeugung wird Ober einen Thermostaten geregelt der im Wrasenabzug angeordnet ist (DE-PS 11 02 540). Das Verfahren wird dabei so geführt daß die im Gerät vorhandene Luft durch gesättigten Wasserdampf als Wärmeträger verdrängt wird mit dem Ziel, die Kondensationswanne des Dampfes zum raschen Auftauen und Erwärmen auszunutzen. Ober einen Temperaturfühler, der in einem Wrasenabzug am Druckraum angeordnet ist, kann die Dampfzufuhr mittels eines in der Dampfleitung angeordneten Ventils ein- und abgeschaltet werden. Dies klingt zwar einfach, die Übersetzung des Meßwertes auf eine Stellgröße bedingt jedoch einen erheblichen Regelaufwand, wie Schaltschütz- und

is Magnetventil Andererseits ist eine Nachheizung des Wärmeträger im Gerät nicht vorgesehen. — Dieses bekannte Verfahren und Gerät ist zur Zubereitung von Speisen ungeeignet, weil im Sattdampf ein Braten und Garen unmöglich ist Trockene Heißluft kann aber nicht erzeugt werden. Außerdem würde beim Braten abtropfendes Fett in das Wasserbad fallen. Schließlich liefert auch eine Temperaturmessung am Wrasenabzugstutzen an der Druckkammer keine reproduzierbaren Regelwerte, wenn wie üblich im Wrasenabzugstutzen eine Drosselklappe angeordnet ist weil deren Einstellung und nicht die Verhältnisse im Behandlungsraum für die Durchströmung des Stutzens maßgeblich ist bzw. sind. Eine Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen mittels eines bei atmosphärischem Druck zirkulierenden Dampf-Heißhift-Gemisches ist aus dem DE-Gbm 71 18 136 bekannt Hier wird der von einem Fremd-Dampferzeuger gelieferte Dampf über eine Dampfleitung in die Druckkammer des Gebläses eingespeist und eine zusätzliche elektrische Heizvorrichtung ist im Garraum angeordnet Jedoch werden weder das Gemischverhältnis noch die Zusatzheizung geregelt Außerdem ist die Anordnung von Heizelementen wie Heizstäben im Garraum unterhalb des Rostes ungfin stig, weil beim Braten oder Grillen abtropfendes Fett oder Saft auf den Heizstäben verkokt

Aus der DE-OS 2541 374 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der umgekehrt die zusätzliche elektrische Heizvorrichtung in der Druckkammer angeordnet ist während der an getrenntem Ort erzeugte Dampf in den Garraum eingespeist wird Ober einen Temperaturfühler, der wieder im Wrasenabzug angeordnet ist der diesmal mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist und am Garraum sitzt kann die

so Dampfzufuhr ein- und abgeschaltet werden. Die Injektion des unter Druck stehenden Dampfes in den Garraum induziert in diesem eine ungleichmäßige Temperaturverteilung, zumal dessen Durchströmung stark von seiner Besetzung nach deren Art und

Verteilung abhängt Dem soll durch ein Prallblech vor

der Einströmöffnung vorgebeugt werden; dadurch geht jedoch bei vorgegebenen Abmessungen Nutzraum verloren.

Diese Ausführungen haben mit anderen den Nachteil

fco gemeinsam, daß es an einer Optimierung bezüglich Platzbedarf, technischem Aufwand und damit Anschaffungs- und Betriebskosten sowie Wartungsaufwand und bezüglich einer schonenden Behandlung der Lebensmittel fehlt wie sie für einen rationellen Einsatz in

*>"> Gastronomiebetrieben, Kantinen oddgL Voraussetzungist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu

verbessern und auszubilden, daß mit und in ihr Nahrungsmittel und Speisen schonend und energiesparend auf jede Art und Weise zubereitet werden können und diese Optimierung erreicht wird.

Der Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß trotz eines aus Preisgründen gerätetechnisch einfachen und aus Raumgründen kompakten Aufbaus der Feuchtigkeitsgehalt bzw. Dampfpartialdruck im Garraum unabhängig von Temperatur und Druck auf einen Optimalwert regelbar sein muß, der insbesondere dadurch gegeben ist, daß nur so viel Dampf erzeugt und gleichmäßig verteilt eingeleitet wird, wie zur Beschleunigung des Auftau- oder Garprozesses durch Zufuhr von Kondensationswärme erforderlich ist

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Dampferzeuger im Installationsteil untergebracht und der Fühler des zugehörigen Temperaturreglers im Kondensatabzug angeordnet ist

Auf diese Weise ist das Gerät von einer Fremd-Dampfquelle unabhängig, Garraum und Dampferzeuger sind sauber voneinander getrennt ohne daß es hierfür einer Vergrößerung des Gerätes bedürfte, indem der Dampferzeuger in dem Totraum des Installationsteils neben dem Gebläsemotor und den Steuerelementen untergebracht ist und der Garraum kann optimal ausgenutzt werden. Mit der Anordnung des Fühlers des Temperaturreglers im Kondensatabzug läßt sich das Auftreten überschüssigen Dampfes feinfühlig überwachen, und diese Überwachungsfunktion ist von der Funktion der Drosselklappe im Wrasenabzug völlig getrennt Die Vorrichtung wird also so gesteuert daß die Dampferzeugung unterbrochen bzw. zurückgeregelt wird, sobald aus dem Garraum Dampf austritt

In einer gerätetechnisch vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht der Dampferzeuger aus einem Wasserkessel mit darin angeordnetem Heizelement und daran angeschlossenem Dampfdom, von dem ein Dampfrohr in die Druckkammer führt Damit kann ein Heizelement hoher Leistung verwendet werden, ohne daß die Gefahr besteht daß aufwallendes Wasser vom Dampf in die Strömungsräume mitgerissen wird. Die an sich bekannte Einleitung des Dampfstrahls in die Druckkammer bewirkt eine rasche und vollständige Vermischung mit dem zirkulierenden Medium.

Um die üblichen Anschlußwerte für solche Geräte in jeder Betriebsart — mit oder ohne Dampfzusatz — voll ausnutzen zu können, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß der Temperaturregler beim Einschalten des Heizelements des Dampferzeugers einen Teil der Heizvorrichtung für den Wärmeträger abschaltet Indem die Zusatzheizung während der Dampferzeugung zurückgeregelt wird, kann die zur Verfügung stehende elektrische Leistung optimal zwischen Dampferzeugung und zusätzlicher Heizung des Dampf-Luft-Gemisches aufgeteilt werden, während bei Zubereitungen ohne Dampf die volle Leistung für die Heißlufterzeugung zur Verfügung steht

Beim Braten und Grillen sollen Saft und Fett nicht in den Kondensatabzug gelangen, sondern in einer Fettauffangwanne zurückgehalten werden. Statt diese Wanne in den Garraum über dem Kondensatabzug einzusetzen — wodurch dessen Kapazität eingeschränkt würde —, schlägt die Erfindung als weitere Ausgestaltung vor, den Kondensatabzug über der Fettauffangwanne anzuordnen und mit einer verschließbaren Abtropföffnung zu versehen. Die Wanne ist also unterhalb des Garraumes unter Ausnutzung des im Bodenteil des Gehäuses zur Verfügung stehenden Raumes untergebracht Zugleich ergibt sich bei geöffneter Abtropföffnung ein Frischluft-Strömungsweg über Garraum — Druckkammer - Wrasenabzug, der die mit der Drosselklappe im Abzug gesteuerte Entfernung der aus den Speisen austretenden Feuchtigkeit unterstützt

Der mit der Erfindung erreichbare kompakte Aufbau des Gerätes und die im Dampferzeuger installierte hohe Heizleistung werfen Probleme bezüglich der Wasserstandhaltung im Dampfkessel auf, wenn diese, wie üblich, über einen Membran-Pegelschalter und ein Magnetventil geregelt wird. Es zeigt sich nämlich, daß Temperaturschwankungen infolge der intermittierenden Aufheizung und Abkühlung des Kesselwassers und/oder der intermittierenden Ein- und Abschaltung der Heißluftheizung und Druckschwankungen, bedingt durch das Aufwallen des Wassers während der Dampferzeugung, den Regelkreis in einem Maße stören können, daß die Wasserstandhaltung nicht gewährleistet ist Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sieht die Erfindung vor, daß in die Zuleitung vom Wasserkessel zum Membran-Pegelschalter eine Drosselstrecke und ein Dämpfungsgefäß eingeschaltet sind, daß das Dämpfungsgefäß von einem in der Frischwasser-Zuleitung liegenden Kühlgefäß umschlossen ist und daß in der Zuleitung vom Kühlgefäß zum Dampfkessel ein Kniestück angeordnet ist

Damit wird dreierlei erreicht:

Rasche Druckschwankungen werden so weit gedrosselt daß sie sich auf den Membran-Pegelschalter nicht mehr störend auswirken können, Temperatureinflüsse auf das Dämpfungsgefäß werden durch das Kühlgefäß abgeschirmt und Heißwasser kann aus dem Kessel nicht in das Kühlgefäß übertreten.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist Diese zeigt in schematischer Darstellung in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Stand- oder Tischgerät für die Verwendung in gastronomischen Betrieben,

Fig.2 eine Rückansicht des Installationsteils bei abgenommener Rückwand,

F i g. 3 die Versorgung mit Frischwasser.

Das Gehäuse 1 ist in einen Installationsteil 2, eine Druckkammer 3 und einen Garraum 4 unterteilt, unter dem Garraum 4 ist im Bodenteil 5 des Gehäuses 1 eine Fettauffangwanne 6 angeordnet Die Schottwand 7 im Gehäuse 1 trennt den Installationsteil 2 von den Feuchträumen 3 und 4.

Im Installationsteil sind ein Elektromotor 8 und schematisch angedeutete Steuerelemente 9, wie Schaltuhr, Schalter, Sicherungen, Schaltschütze u. dgl., unter gebracht Die elektrische Zuleitung ist mit 10 angedeutet Außerdem ist im Installationsteil 2 in dem Raum neben diesen Bauteilen ein Wasserkessel U mit eingebauter (nicht dargestellter) Heizvorrichtung und «· einem Dampfdom 12 untergebracht aus dem ein Dampfrohr 13 in die Druckkammer 3 führt Der Wasseranschluß ist durch den Stutzen 14 angedeutet Die Wasserstandshöhe im Wasserkessel 11 wird in bekannter Weise durch einen Pegelschalter reguliert

In der Druckkammer 3 rotiert ein Gebläserad 16, das von zwei ringförmigen Rohrheizkörpern 17 konzentrisch umgeben ist Die Trennwand 18 des Druckraumes 3 zum Garraum 4 hat eine zum Gebläserad 16

konzentrische Ansaugöffnung 18.1 und eine vorzugsweise rundumlaufende Ausblasöffnung 1&2. Außerdem sitzt in der Decke des Druckraumes 3 ein Wrasenabzugstutzen 19, in dem eine von Hand verstellbare Drosselklappe 20 angeordnet ist ^s

Der Garraum 4 ist in bekannter Weise mit (nicht dargestellten) Führungen für den Einschub von Rosten oddgL ausgestattet Sein muldenförmig vertiefter Boden 4.1 hat eine Öffnung, an die sich ein Kondensatabzugrohr 22 anschließt, das in ein T-förmig anschließendes Rohr 23 übergeht Im T-Stück dieses Rohres 23, vor der Mündung des Kondensatabzugrohres 22, ist ein Thermostat 24 angeordnet Das Rohr 23 mündet nach oben ins Freie und nach unten in den Trichter eines Kondensatabzugs 25. Das Kondensatabzugrohr 22 weist in seinem sich über der Fettauffangwanne 6 erstreckenden Teil eine nach unten gerichtete öffnung auf, die durch eine auf dem Rohr verschiebbare Manschette 26 verschiebbar ist; die Verschiebbarkeit mittels eines Gestänges ist durch die Stange 27 angedeutet Wenn die Manschette 26 in Pfeilrichtung nach rechts verschoben wird, kann Flüssigkeit die sich auf dem Boden 4.1 des Garraumes 4 gesammelt hat und in das Kondensatabzugrohr 22 läuft aus diesem durch die öffnung in die Fettauffangwanne 6 abtropfen, gelangt also nicht in den Kondensatabzug 25.

In das Gerät wird bei D Frischwasser eingespeist aus dem Gerät läuft bei C Kondensat ab und zieht bei A Wrasen und bei /^überschüssigen Dampf ab.

Beim Braten und Grillen ist das Heizelement des Dampfkessels abgeschaltet und die Manschette 26 in einer Stellung, daß — wie bereits erwähnt — Saft und Fett in die Fettauffangwanne 6 abfließen können. Außerdem kann durch die öffnung im Kondensatabzug 22 Frischluft in den Garraum 4 gelangen und den ^r> Luftanteil ersetzen, der — je nach Stellung der Drosselklappe 20 — aus der Druckkammer 3 durch den Wrasenabzugstutzen 19 entweicht Auf diese Weise kann eine für Bräunung, Aussehen und Geschmack der mit Heißluft zubereiteten Lebensmittel günstiges Klima im Garraum 4 eingestellt werden.

Beim Auftauen, Erwärmen, Backen, Kochen und Dämpfen ist die öffnung im Kondensatabzugrohr 22 von der Manschette 26 verschlossen, die Heizung des Wasserkessels 11 ist eingeschaltet und aus dem Dampfdom 12 tritt durch das Dampfrohr 13 ein Dampfstrahl in die Druckkammer 3, wird dort von dem Gebläserad 16 mit dem aus dem Garraum 4 durch die Ansaugöffnung 18.1 angesaugten Gemisch verwirbelt und durch die Ausblasöffnung(en) 1&2 in den Garraum ^Γ)(| hineingedrückt In dem Maß, wie das Dampf-Luft-Gemisch seine Wärme an die im Garraum 4 befindlichen Speisen abgibt kondensiert der Dampf, und das Kondensat fließt durch das Kondensatabzugrohr 22 in den Kondensatabzug 25 ab. Bildet sich überschüssiger Dampf, so drückt er ebenfalls durch das Kondensatabzugrohr 22 ins Freie und trifft am Kniestück des Rohres 23 auf den Thermostaten 24 und erwärmt diesen. Sobald dessen Grenztemperatur von z.B. 95°C erreicht ist, schaltet er die Heizung des Wasserkessels 11 ab. Das Dampf-Luft-Gemisch in den Räumen 3, 4 kann zusätzlich erwärmt werden mittels der ringförmigen Rohrheizkörper 17, die einzeln einschaltbar sind, und zwar in der Weise, daß die Anschlußleistung des Gerätes möglichst voll ausgenutzt wird, der Hauptteil der Energie aber für die Dampferzeugung zur Verfügung steht, um zu möglichst kurzen Behandlungszeiten zu kommen. Zum Beispiel wird bei einem Anschlußwert von 21,16 kW die Dampfheizung ausgelegt auf 15 kW und die Luftheizung unterteilt in 12 und 6 kW. Beim Backen, Braten und Grillen wird die zirkulierende Heißluft dann mit 18 kW aufgeheizt, während für die Dampf-Luft-Heizung beim Zubereiten von Nährmitteln, Gemüsen, Obst und Kartoffeln 15 + 6-21 kW verbraucht werden, wobei nach einer Aufheizzeit Dampf nur intermittierend erzeugt wird.

F i g. 2 zeigt noch einmal mit Blick auf die Rückseite der Schottwand 7 den Wasserkessel 11, der zusammen mit dem Dampfdom 12 den ganzen verfügbaren, nicht von dem Motor 8 und den elektrischen Steuerelementen 9 und der Verkabelung benötigten Raum im Installationsteil 2 einnimmt

In F i g. 3 ist die Frischwasserversorgung des Wasserkessels U herausgezeichnet Der Pegelstand im Wasserkessel 11 wird durch einen Membran-Pegelschalter 30 konstant gehalten, der ein Magnetventil 31 beaufschlagt In der Frischwasser-Zuleitung 32 Gegen ίο Reihe ein Kuhlgefäß 33 und ein Kniestück 34. In einer Zuleitung 35 vom Wasserkessel U zum Membran-Pegelschalter 30 liegt ein Dämpfungsgefäß 36, das innerhalb des Kühlgefäßes 33 angeordnet ist Die durch das Dämpfungsgefäß 36 unterteilte Zuleitung 35 hat diesem gegenüber einen sehr viel engeren Querschnitt — vorzugsweise im Verhältnis 1 :4 bis 1 :6 — und damit eine Drosselwirkung. Diese Wirkung kann auch durch besondere Drosselelemente 37, z. B. Lochblenden, erzeugt werden, wie sie in Fig.3 angedeutet sind. Mh dem Kniestück 34 wird auf einfache Weise verhindert, daß heißes Wasser aus dem Wasserkessel 11 in das Kühlgefäß 33 übertritt; an seiner Stelle kann auch ein Rückschlagventil vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln, insbesondere zur Zubereitung von Speisen, mittels eines bei atmosphärischem Druck zirkulierenden Dampf-Luft-Gemisches als Wärmeträger mit einem in ein Installationsteil mit einem Motor und Steuerelementen, eine Druckkammer mit einem Gebläse, einer Heizvorrichtung für den Wärmeträger und einem steuerbaren Wrasenabzug und einen durch eine Tür verschließbaren Garraum mit einem Kondensatablauf unterteilten Gehäuse und einem Dampferzeuger mit temperaturgeregeltem Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (11) im Installationsteil (2) untergebracht und der Fahler des zugehörigen Temperaturreglers (24) im Kondensatabzug (22, 2S) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger aus einem Wasserkessel (11) mit darin angeordnetem Heizelement und daran angeschlossenem Dampfdom (12) besteht, von dem ein Dampfrohr (13) in die Druckkammer (3) fuhrt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler (24) beim Einschalten des Heizelements des Dampferzeugers (U) einen Teil der Heizvorrichtung (17) für den Wärmeträger abschaltet

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer dem Garraum zugeordneten Fettauffangwanne, dadurch gekennzeichnet daß der Kondensatabzug (22) Ober der Fettauffangwanne (6) angeordnet und mit einer verschneßbaren Abtropföffnung versehen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einem über einen Membran-Pegelschalter gesteuerten Magnetventil in der Frischwasser-Zuleitung zum Dampfkessel, dadurch gekennzeichnet daß in die Zuleitung (35) vom Wasserkessel (U) zum Membran-Pegelschalter (30) eine Drosselstrecke (37) und ein Dämpfungsgefäß (36) eingeschaltet sind, daß das Dämpfungsgeflß von einem in der Frischwasser-Zuleitung (32) liegenden Kühlgef äß (33) umschlossen ist und daß in der Zuleitung vom Kühlgefäß (33) zum Dampfkessel (11) ein Kniestück (34) angeordnet ist