DE3215812A1

DE3215812A1 - Vorrichtung zur waermebehandlung von substanzen, insbesondere nahrungsmitteln

Info

Publication number: DE3215812A1
Application number: DE19823215812
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Rottenfußer (FH), 8056 Grüneck; Werner Dipl.-Ing. 8190 Wolfratshausen Schwazbäcker
Original assignee: Convotherm Elektrogeraete GmbH
Current assignee: Welbilt Deutschland GmbH
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1983-11-03
Also published as: DE3380291D1; DE3215812C2; ATE45077T1; EP0092851A3; EP0092851B1; EP0092851A2

Description

Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen^ insbesondere Nahrungsmitteln

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln unter Zuhilfenahme von sich bewegendem Dampf als -Wärmeträger mit einem Dampferzeuger, der durch eine Überdrucksicherung gegen Überdruck gesichert und mit einem Garraum in offener Verbindung steht, welcher einen Kondensatablauf und einen Wrasenabzug aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-AS 27 31 191) steht der Garraum über eine Leitung, die von der Kondensatablaufleitung abzweigt, ständig mit der Atmosphäre in Verbindung. Hierdurch erfolgt die Wärmebehandlung bei Atmosphärendruck mit einem Dampf-Luftgemisch, da aufgrund dieser Verbindung nicht auszuschliessen ist, daß insbesondere dann, wenn bei einer Wassereinspeisung in den Dampferzeuger die Dampflieferung kurzfristig nachläßt und sich unter Umständen ein geringer Unterdruck im Garraum aufgrund der Abkühlung im Verdampfer bilden kann, Luft in den Garraum strömt. Bei diesem Dampf-Luftgemisch ist die Wärmeabgabe an das zu behandelnde Gut nicht so günstig wie von Dampf allein, so daß mit zunehmenden Luftanteil die Temperatur im Garraum erhöht werden muß. Um den Luftanteil jedoch in dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Garraum zu vermindern ist es notwendig die Dampfproduktion so zu verstärken, daß möglichst viel Luft aus dem Garraum durch den aus dem Verdampfer in den Garraum ein-

strömenden Dampf verdrängt wird. Dies setzt aber eine äußerst überschüssige Dampfproduktion und damit einen sehr hohen Energieverbrauch voraus.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, caß bei einem verringerten Energieverbrauch der Dampfanteil im Garraum wesentlich erhöht bzw. der Luftanteil wesentlich verringert oder gar entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl der Kondensatablauf als auch der Wrasenabzug mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung versehen sind, die einen einstellbaren Druckaufbau im Garraum bis zu einem Druck zulassen, der unterhalb desjenigen Druckes liegt, bei welchem die Überdrucksicherung des Dampferzeugers öffnet*

Aufgrund · dieser Absperrung des Garraumes gegenüber der Atmosphäre bis zu einem bestimmten Druckaufbau, der einstellbar ist, wird der Garraum zu einem Stauraum für den Dampf, so daß ständig ein gewisses Dampfpolster vor*- handen ist, auch wenn durch die Regelvorrichtung die Heizung des Dampferzeugers vorübergehend abgeschalten wird. Auch bei einem Einspeisen von kaltem Wasser in den Dampferzeuger besteht aufgrund dieses wenn auch geringfügig vorgespannten Dampfpolsters keine Gefahr, daß durch Abkühlung im Dampferzeuger die Luft aus der Atmosphäre in den Garraum eingesaugt werden kann. Die erfindungsgemäße Maßnahme führt also dazu, daß der Luftanteil des Wärmeträgers im Garraum sehr gering gehalten bzw. unter Umständen die im Garraum vorhandene Luft

vollständig durch den Dampf verdrängt werden kann, insbesondere wenn in Weiterbildung der Erfindung der Garraum mit einer Entlüftungsleitung versehen ist, die eine an sich bekannte Vorrichtung aufweist, durch welche nur Luft, nicht aber Dampf aus dem Garraum entweichen kann.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird auch eine beträchtliche Absenkung des Energieverbrauchs erzielt, da aufgrund der Behandlung des Nahrungsmittels nahezu ausschließlich mit Dampf die Temperatur im Garraum abgesenkt werden kann. Dies beruht darauf, daß der Wärmeträger ausschließlich oder fast ausschließlich durch wasserdampf gebildet wird, der eine wesentliche nähere spezifische Wärme und ein höheres Strahlungsvermögen als Luft aufweist, wodurch die Wärmeeinwirkung und Wärmeübertragung auf das zu behandelnde Nahrungsmittel wesentlich verbessert ist gegenüber einer Vorrichtung, bei welcher nur Heißluft oder ein Heißluft-Dampfgemisch als Wärmeträger zur Anwendung kommt.

Durch die Ausbildung des Garraumes als Stauraum wird selbst für den Fall eines geringen Überdruckes erreicht, daß eine Uberschußproduktion an Dampf zur Verminderung des Luftanteiles im Wärmeträger nicht erforderlich ist, wodurch die Heizleistung schon aus diesem Grunde gesenkt werden kann. Außerdem kann aufgrund des vorhandenen Dampfpolsters im Garraum der Wärmeinhalt des Dampfes wesentlich besser genutzt werden, da er nicht wie bei den mit der Atmosphäre unmittelbar in Verbindung stehenden Vorrichtungen in so hohem Maße ungenutzt entweichen kann. Weiterhin wirkt sich diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des Garraumes als Stauraum vorteilhaft auf die Regelung der Heizleistung des Dampf-

erzeugers aus, wobei der Vorteil darin besteht, daß nach erreichen eines bestimmten Gleichgewichtszustandes die Heizleistung vermindert werden kann, weil nicht mehr so viel Dampf ungenutzt entweicht, wie dies bei den zur Atmosphäre hin völlig offenen Vorrichtungen der Fall ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,daß der Kondensatablauf und der Wrasenabzug zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefaßt sind und eine gemeinsame Druckbegrenzungsvorrichtung aufweisen. Der Vorteil liegt nicht nur in der Einsparung einer Druckbegrenzungsvorrichtung sondern auch der damit in Verbindung stehenden Leitungen.

Ein besonderer Vorteil wird erzielt wenn in Weiterbildung der Erfindung die Druckbegrenzungsvorrichtung als Misch-» kondensator mit einer Wassersperre nach Art eines Siphons ausgebildet ist, deren wirksame zu verdrängende Wasserhohe die Höhe der Druckbegrenzung bestimmt. Hierdurch wird nicht nur eine besonders einfache und robuste sowie betriebssichere Druckbegrenzungsvorrichtung geschaffen, die gegenüber federdruckbelastenden Ventilen oder ähnlichen mechanischen Ausgestaltungen den Vorteil der Einfachheit aufweist, sondern durch diese Ausgesaltung der Druckbegrenzungsvorrichtung wird auch eine sichere Abführung der im Garraum anfallenden Flüssigkeit wie z. B. herabtropfendes Fett gewährleistet, da das im Mischkondensator vorhandene Wasser diese Flüssigkeiten aufnimmt, so daß sie bei einem Wasserwechsel im Kondensator entfernt werden können. Ein weiterer wesentlicher Verteil besteht darin, daß der nicht kondensierbare Anteil der wrasen beim Durchtritt durch die Wassersperre gereinigt wird, so daß dieser gasförmige Anteil,

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der in die Atmosphäre entweicht frei von mitgeführten Stoffen wie z. B. Fett ist.

Der vorzunehmende Austausch des Wassers in dem Mischkondensator kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch einen Temperaturfühler geregelt sein, der in der Wassersperre vorgesehen ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß das durch die Kondensation der Wrasen erwärmte Wasser rechtzeitig ausgetauscht wird, wodurch gleichzeitig die im Wasser aufgenommenen flüssigen oder festen Bestandteile, die aus dem Garraum, kommen, abgeliefert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Mischkondensators ergibt sich dadurch, daß dieser in einen Kondensationsraum, der eine Wasserfüllung aufweist und einen Ableitungsraum unterteilt ist, daß der Kondensationsraum durch eine von oben in die Wasserfüllung eintauchende Trennwand in zwei Räume getrennt ist, von dem der eine mit dem Garraum und der andere mit dem Ableitungsraum in Verbindung steht, daß die Eintauchtiefe der Trennwand die Druckhöhe der Druckbegrenzung bestimmt und daß der Ableitungsraum über eine Abflußleitung mit einer gebäudefesten Abflußleitung mit Siphonverschluß und über eine weitere Leitung mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Hierdurch wird eine problemlose Entfernung der im Mischkondensator anfallenden Rückstände _t wie z. B. Fettrückstände,ermöglicht und außerdem ergibt sich durch diese Ausgestaltung ein doppelter Siphonverschluß gegenüber aufsteigenden Kanaldämpfen, die einerseits durch die gebäudefeste übliche Abflußleitung an einem Aufsteigen gehindert werden und außerdem bildet der Mischkondensator einen zweiten Siphon der ein Eindringen von Kanalgasen in den Garraum verhindert.

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Bei dieser Ausführungsform wird das abzuleitende Wasser in die Abflußleitung geführt und die gasförmigen Anteile, die durch den Mischkondensator hindurchtretengelangen aus dem Ableitungsraum in die Atmosphäre.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die «vasserzuführung in dem mit dem Garraum in Verbindung stehenden Raum des Kondensators einmündet, so wird sichergestellt, daß dieser Raum, in den die festen und flüssigen Rückstände aus dem Garraum gelangen, auch durch das nachströmende Wasser ausgespült werden.

Es empfiehlt sich den mit dem Garraum in Verbindung stehenden Raum klein gegenüber dem anderen Raum des Kondensators zu halten damit die zwangsläufig eintretenden Druckschwankungen und die damit verbundenen Schwankungen der Flüssigkeitshöhe im Mischkondensator sich in demjenigen Raum, der mit dem Ableitungsraum verbunden ist, nicht in starkem Maße bemerkbar machen, da sonst dieser Raum zu rasch entleert werden würde. Wenn man in erfindungsgemäßer Weise den mit dem Garraum in Verbindung stehenden Raum klein hält, so wird die in diesem Raum eintretende Schwankung der Flüssigkeitshöhe nur eine geringe Schwankung in dem anderen Raum herbeiführen, der wesentlich größer ist und damit auch ein wesentlich größeres Wasservolumen aufnimmt.

Bei der eingangs erläuterten bekannten Vorrichtung ist zur Regelung der Verdampferleistung ein Temperaturfühler in dem Kondensatablauf angeordnet, was zweierlei Nachteile für die Feinfühligkeit der Regelung mit sich bringt. Der eine Nachteil besteht darin,daß jeder Temperaturfühler eine gewisse Trägheit aufweist, die dazu führt, daß die Dampfeazeugerheizung wird zu spät angeschal·

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ten wird. Der weitere Nachteil liegt in der Anordnung des Temperaturfühlers, denn dieser Temperaturfühler kann erst auf den aus dem Gerät ausströmenden Dampf reagieren. Hierdurch kommt es deshalb vor, daß die Heizung des Verdampfers zu spät ausschaltet und wegen der Wärmespeicherung des Temperaturfühlers auch wieder zu spät einschaltet, so daß zwischenzeitlich Betriebszustände in dem Garraum herrschen, die wegen der ab^ gesunkenen Temperatur aufgrund verminderter Dampfzuführung und der damit verbundenen Erhöhung des Luftanteiles zu einer Verlängerung der Garzeit führen. Ein Schritt zur Lösung dieses Problemes ist bereits durch die Ausbildung des Garraumes als Stauraum für den Wärmeträgerdampf geschaffen worden. Der Erfindung liegt aber auch noch die Aufgabe zugrunde die Steuerung der Heizung des Dampferzeugers so feinfühlig zu gestalten, daß die Dampferzeugung immer stets den Anforderungen angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird gemäß einer vorteilhaften Ausgealtung der Erfindung dadurch gelöst, daß die Überdrucksicherung ein U-Rohr mit Wassefüllung und eine Flüssigkeitssonde umfaßt, die bei Berührung mit der Flüssigkeit ein Signal zur Steuerung der Heizung des Dampferzeugers liefert, wobei der eine Rohrschenkel des U-Rohres mit dem Dampferzeuger über dem Wasserniveau verbunden und der andere Rohrschenkel, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, die Flüssigkeitssonde aufweist.

Die Steuerung der Heizung des Dampferzeugers erfolgt also in Abhängigkeit vom Druck im Dampferzeuger und im Stauraum. Da die Flüssigkeits- bzw. Wassersäule in dem U-Rohr außerordentlich leicht verschiebbar ist,

ergibt sich ein äußerst empfindliches Ansprechen der Heizung, da bei einer bestimmten Verschiebung der Flüssigkeit in dem U-Rohr diese mit der Flüssigkeitssonde in Berührung kommt, welche hierdurch ein Signal zur Steuerung der Heizung auslöst* Flüssigkeitssonden dieser Art sind bekannt und kommen beispielsweise zur Überwachung des Füllstandes bei Tankanlagen zur Anwendung. Dieses erfindungsgemäße Steuerungssystem arbeitet wesentlich empfindlicher als ein Temperaturfühler, der aufgrund der notwendigen Erwärmung seiner Masse zwangsläufig träger arbeiten muß als dies bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Druckregelung der Fall ist, bei welcher eine leicht verschiebliche Vvassersäule in dem U-Rohr zu Steuerzwecken herangezogen wird. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß eine feinfühligere Heizungssteuerung zu gleichmäßigeren Bedingungen im Garraum und insbesondere zu einem geringerem Energieverbrauch führt. Aufgrund der stets gleichbleibenden Bedingungen im Garraum wird nicht nur Energie sondern auch Zeit gespart, da das zu behandelnde Nahrungsmittel stets in einer optimalen Atmosphäre sich befindet.

Eine wesentliche Vereinfachung der Vorrichtung ergibt sich aufgrund einer Weiterbildung der Erfindung die darin besteht, daß der freie Rohrschenkel über einen nach abwärts gerichteten Rohrkrümmer und ein daran anschließendes Fallrohr, das mit einem Entlüftungsrohr verbunden ist, mit dem Kondensator in Verbindung steht. Hierdurch wird einerseits bei einem unerwartet auftretenden Überdruck die verdrängte Wassersäule aufgefangen und in den Kondensator geleitet und andererseits wird die gleiche Leitung für die Entlüftung des Kondensators herangezogen.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in den freien Rohrschenkel die Speisewasserzuführung für den Dampferzeuger einmündet, so wird nicht nur die Vorschrift erfüllt, daß die Einspeisung über dem Wasserspiegel im Dampferzeuger erfolgen soll, sondern auch die Forderung erfüllt, wonach die Wassereinspeisung druckfrei also, in Verbindung mit der Atmosphäre erfolgen soll. Die mit dem Fallrohr und damit mit dem freien Schenkel des U-Rohres verbundene Entlüftungsleitung dient gleichzeitig dazu, eine Beeinflussung in das Speisewassernetz hinein aufgrund von Druckänderungen zu vermeiden.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das U-Rohr über eine zusätzliche Verbindungsleitung mit dem Dampfkessel auf einem Niveau verbunden ist, das sich unterhalb desjenigen Wasserstandes befindet, der durch eine Wasserniveausonde garantiert ist, so wird nicht nur über die Speisewasserzuführungsleitung sondern auch über diese Verbindungsleitung gewährleistet, daß in dem U-Rohr stets eine Flüssigkeitsvorlage für die Überdrucksicherung und die Regelung der Heizung vorhanden ist. Bei Eintreten eines schädlichen Überdruckes wird nämlich das in dem U-Rohr vorhandene Wasser durch den Dampf hinausgedrückt, so daß der Dampf über die Entlüftungsleitung entweichen kann.

Wenn man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Wassermangelsonde und/oder Wasserniveausonde in dem U-Rohr anordnet, so werden hierdurch zwei Vorteile erreicht.Der eine Vorteil besteht darin, daß bei einem plötzlichen Austreten von Wasser aus dem U-Rohr das Ventil der Wasserspeiseleitung sofort geöffnet wird und andererseits werden die Beeinflussungen der Wasser-

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niveausonde durch brodelndes Wasser verhindert. Bekanntlich kommt es bei der Dampfentwicklung zu einer heftigen Bewegung des Wassers, so daß aufgrund der dadurch unruhigen Wasseroberfläche ein falscher Wasserstand angezeigt wird. In dem U-Rohr ist eine solche Auswirkung nicht vorhanden, da hier das Wasser sich in einer beruhigten Zone befindet. Die Wassermangelsonde schaltet die Heizung des Dampferzeugers vollständig ab, wenn ein entsprechender Wassermangel angezeigt ist.

Für bestimmte Betriebszustände kann es erforderlich sein, die Regelungseinrichtung für die Heizung mit einer Dämpfung zu versehen, um all zu häufige Schaltvorgänge bei der Heizung zu vermeiden. Hierfür kann beispielsweise in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im U-Rohr eine Dämpfungseinrichtung für die im U-Rohr auftretenden Schwingungen der Wassersäule vorgesehen sein. Es kann aber auch ein elektrisches Dämpfungsglied in der Regeleinrichtung vorgesehen sein.

Für die Aufheizung des Wärmeträgers kann eine Heizung vorgesehen sein, wodurch mehrere Programme bei der Behandlung der Substanzen, insbesondere Nahrungsmittel möglich sind. So kann beispielsweise ein bestimmtes Nahrungsmittel gedämpft werden, wobei für diesen Vorgang die Heizung nicht eingeschalten wird, sondern in den Garraum wird nur Dampf aus dem Dampferzeuger eingeblasen. Weiterhin ist es möglich zu braten, backen und zu dünsten, wobei aus dem Dampferzeuger Dampf zugeführt wird, der mittels der Heizung überhitzt wird. Es wird also bei gleichbleibendem Druck der Dampf überhitzt, wodurch die Atmosphäre in dem Garraum trockener wird.

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Weiterhin ist es möglich zu grillen und zu backen und zwar ohne Dampfzufuhr aus dem Dampferzeuger jedoch mit eingeschalteter Heizung für den Wärmeträger, der sich aus Luft und einem Dampfanteil zusammensetzt, der aus dem zu behandelndem Nahrungsmittel stammt. Aufgrund der Druckbegrenzungsvorrichtung wird verhindert, daß dieser Dampfanteil zu rasch entweicht, wodurch das zu behandelnde Gut zu rasch austrocknen würde. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sichert also auch dann eine gewisse Dampfatmosphäre in dem Garraum, wenn kein Dampf aus dem Dampferzeuger in den Garraum eingeführt wird. Der Wärmeträger kann durch einen Lüfter oder ein Gebläse in Bewegung versetzt werden oder die Bewegung kann dadurch zustande kommen, daß der Dampf aus dem Dampferzeuger in gerichteter Strömung in den Garraum geleitet wird» wodurch auf diese Weise eine Umwälzung des Wärmeträgers eintritt. Diese beiden Arten der Bewegung des Wärmeträgers sind im Oberbegriff des Anspruchs 1 gemeint, wenn von einem sich bewegenden Dampf als Wärmeträger gesprochen wird.

Um eine Sicherheit gegen-Überhitzung zu gewährleisten, da beispielsweise die Flüssigkeitssonde in dem U-Rohr defekt sein kann, ist es vorteilhaft, wenn ein Temperaturfühler in einer Wrasenabzugsleitung vorgesehen ist der während des normalen Betriebes so hoch eingestellt ist, daß er die Heizung des Dampferzeugers erst dann beeinflußt, wenn die Regelung aufgrund der Flüssigkeitssonde aus irgendeinem Grunde ausfällt. Der Temperaturfühler kann in der üblicherweise Vorgesehenen notwendigen Wrasenabzugsleitung oder in einer speziellen Meßleitung mit sehr geringem Querschnitt vorgesehen sein, die aufgrund des äußerst geringen Querschnittes eine Druckbegrenzungsvorrichtung unter Umständen entbehren kann,

weil der entweichende Dampf aufgrund des engen Querschnitts bezogen auf die Gesamtmenge vernachläßigbar klein ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, von der Vorderseite aus in die Vorrichtung hinein gesehen, und

Pig. 2 eine Rückansicht der Vorrichtung mit abgenommener Rückwand.

Die Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln stellt ein Gerät dar, das ein Gehäuse 1 umfaßt, welches außer der üblichen nicht dargestellten Frontverkleidung Und Tür eine Trennwand 2 aufweist, die das Gehäuse in zwei dicht voneinander getrennte Räume unterteilt. In dem einen Raum des Gehäuses ist durch eine weitere Trennwand 3 ein Dampfeinspeiseraum 4 von einem Garraum 5 abgetrennt. Über Schlitze 6 und 7 ist der Dampfeinspeiseraum mit dem Garraum verbunden. Der Boden des Garraumes ist mit 8 bezeichnet und mündet in einen Ablauf 9, der als Wrasenabzug, Kondensatablauf und als Auslaß für Fett und Reinigungsflüssigkeiten dient.

In dem Dampfeinspeiseraum 4 ist ein Gebläse 10 mit Heizung 11 für eine Aufheizung des Wärmeträgers, der im Gleichgewichtszustand nahezu aus Dampf besteht, vorgesehen. Durch eine Öffnung 12 in der Trennwand 3 wird der Wärmeträger aus dem Garraum 5 eingesaugt und über die Schlitze

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6 und 7 in den Garraum nach Aufheizung hineingedrückt. In diesem Dampfeinspeiseraum mündet ein Dampfeinlaßstutzen 13 eines Dampferzeugers 14, der sich hinter der Rückwand 15 des Gerätes befindet. In dem rechts von der Trennwand 2 befindlichen Raum des Gerätes, der mit 16 bezeichnet ist, ist ein Motor 17 für das Gebläse 10 und sämtliche Steuerelemente untergebracht, die insgesamt mit 18 bezeichnet sind und zur Steuerung der Heizung 11, der Heizung 19 des Dampferzeugers 14 sowie sonstiger zum Betrieb des Gerätes notwendiger Elemente dienen. Der Motor 17 und die Steuerelemente 18 befinden sich also an der einen Seite des Gerätes während der Dampferzeuger 14 an der Rückseite des Gerätes angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich diesen Dampferzeuger 14 so hoch anzubringen, daß sein Wasserablaßstutzen 20 oberhalb des Garraumbodens 8 zu liegen kommt, wodurch eine den Wasserablaßstutzen 20 verschließende Verschlußkappe 21 leicht zugänglich innerhalb des Garraumes 5 angeordnet ist.

Die Frischwassereinspeisung in den Dampferzeuger 14 erfolgt über ein U-Rohr 22 dessen einer Schenkel 23 mit dem Dampferzeuger 14 und dessen anderer Schenkel 24 über einen nach abwärts gerichteten Rohrkrümmer 25 mit einem Fallrohr 26 in Verbindung steht, welches in einen Kondensator 27 mündet, in den auch der Ablauf 9 aus dem Garraum 5 einmündet. Der Kondensator 27 ist als Mischkondensator ausgebildet und weist einen durch eine Begrenzungswand 28 abgegrenzten Kondensationsraum 29 und einen Ableitungsraum 30 auf, in den das Fallrohr 26 einmündet, welches über ein Abzweigrohr 31, das als Entlüftungsrohr dient, mit der Atmosphäre verbunden ist,

Der Ableitungsraum 30 ist über eine Abflußleitung 32 mit einer üblichen Abflußleitung verbunden, die nicht dargestellt ist, und welche einen üblicherweise vorgesehenen Siphon aufweist, der eine Absperrung gegen aufsteigende Kanaldämpfe bildet.

Der Kondensationsraum 29 ist durch eine nach abwärts gerichtete Trennwand 33 nochmals unterteilt, die in das in dem Kondensationsraum 29 vorhandene Wasserbad eintaucht und den Kondensationsraum in einen Raum 34 und einen Raum 35 unterteilt, wobei der Raum 35 mit dem Ableitungsraum 30 und der Raum 34 über den Ablauf 9 mit dem Garraum in Verbindung steht. Auf diese Weise ist der Garraum 5 von dem Ableitungsraum 30, der über das Fallrohr 26 und die Entlüftungsleitung 31 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, getrennt* Die Eintauchtiefe der Trennwand 33 in das in dem Kondensationsraum 29 vorhandenen Wasser bestimmt die Druckhöhe, die sich in dem Garraum aufbaut, da nur über dem Ablauf 9 und den Kondensator 27 eine Verbindung mit der Atmosphäre üblicherweise besteht. In den Kondensationsraum und zwar in die Wasserfüllung ragt ein Temperaturfühler 36 hinein, der in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers einen Frischwasserzulauf über ein Rohr 37 regelt, das in den Kondensationsraum 34 einmündet. Auf diese Weise wird auch das über den Ablauf 9 in den Kondensationsraum gelangende Fett aus dem Kondensator ausgespült und gelangt über die Abflußleitung 32 in die üblicherweise im Gebäude vorgesehene Abflußleitung. Auf diese Weise ist der Garräum 5 durch zwei Sperren nach Art eines Siphons gegen aufsteigende Kanaldämpfe gesichert und zwar einmal durch den als Druckbegrenzungsvorrichtung dienenden Kondensator 27 und andererseits durch den in der zeichnung nicht dargestellten Siphon

der im Gebäude vorgesehenen Abflußleitung.

Das U-Rohr 22 dient mit seiner Wassersäule einerseits als Überdrucksicherung für den Dampferzeuger 14 und andererseits als ein besonders empfindliches Schaltorgan für die Regelung der Heizung 19 des Dampferzeugers 14. Diese beiden Aufgaben werden durch eine Wassersäule 38 erfüllt, die im drucklosen Zustand die gleiche Flüssigkeitshöhe wie im Dampferzeuger aufweist. Im Betrieb wird allerdings aufgrund eines vorhandenen Druckes die Wassersäule in dem freien Schenkel 24 höher stehen als in dem über einen Verbindungsstutzen 41 mit dem Dampferzeuger 14 verbundenen Schenkel 23, weshalb die Überströmkante 40 zwischen dem Dampferzeuger 14 und dem Schenkel 23 auch niedriger angeordnet ist als die Überströmkante 39 zwischen dem freien Schenkel

24 und dem Fallrohr 26. Wenn das U-Rohr 22 als Überdrucksicherung dient, so wird bei einer Überschreitung des höchstzulässigen Druckes die in dem U-Rohr 22 vorhandene Wassersäule 38 über die Überströmkante 39 vollständig aus dem U-Rohr gedrückt, wodurch der Dampf über den Krümmer 25 zu dem Entlüftungsrohr 31 und damit ins Freie gelangen kann. Die verdrängte Wassersäule gelangt über das Fallrohr 26 in den Kondensator 27 bzw. in den Ableitungsraum 30 und von dort in die Abflußleitung 32. Damit nach einem solchen Ausschub der Wassersäule das U-Rohr nicht leer bleibt, ist dieses über eine Verbindungsleitung 42 mit dem Dampferzeuger 14 verbunden.

Mit 43 ist eine Zuführungsleitung für die Frischwassereinspeisung bezeichnet, die in dem Verbindungskrümmer

25 über dem freien Schenkel 24 einmündet, so daß das frische Wasser über den Schenkeln 24 den Schenkel 23 und den Verbindungsstutzen 41 in den Verdampfer gelangt.

Die Zuführungsleitung 43 befindet sich somit über dem Wasserstand des U-Rohres, der sich maximal bis zur Überströmkante 39 erstrecken kann, da dann das Wasser über das Fallrohr 26 in den Ableitungsraum 30 gelangt. Außerdem ist die Speisewasserzuführung druckfrei, da dieser Bereich des Rohrkrümmers 25 über die Entlüftungsleitung 31 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Eine mit 44 bezeichnete Flüssigkeitssonde dient zur Regelung der Heizleistung der Heizung 19 und ist als Kontaktsonde ausgebildet, die dann ein Signal abgibt, wenn sie mit der Flüssigkeitssäule 38 in Berührung kommt. Die Heizungsregelung erfolgt über den Druck im Dampferzeuger und dem Garraum 5, die miteinander durch Dampfeinlaßstutzen 13 in offener Verbindung stehen. Ab einer gewissen Druckhöhe wird nämlich die Wassersäule 38 in dem U-Rohr 23 soweit verschoben, daß sie mit der Flüssigkeitssonde 44 in Berührung kommt, wodurch die Heizung abgeschalten wird, was zu einer Verminderung der Dampfbildung und damit zu einer Verminderung des Druckes in dem Garraum und dem Dampferzeuger führt, so daß die Flüssigkeitssäule 38 wieder abfällt und die Flüssigkeitssonde 44 das Signal für die Einschaltung der Heizung abgibt, nachdem sie nicht mehr in Berührung mit der Wassersäule 38 steht. Mit 45 ist eine Wassermangelsonde bezeichnet, die in dem U-Rohr in einer Höhe vorgesehen ist, die sich oberhalb der Heizung des Dampferzeugers befindet. Diese Wassermangelsonde schaltet die Heizung ab, wenn sie sich nicht mehr im Wasser befindet um sicherzustellen, daß der Wasserspiegel nicht so weit absinken kann, daß die Heizung 19 freiliegt. Weiterhin ist in dem U-Rohr 22 eine Wasserniveausonde 46 vorgesehen, die bei Absinken des Wasserstandes, also bei frei werdender Sonde das in der

Zuführungsleitung 43 vorhandene und in der Zeichnung nicht dargestellte Ventil derart beeinflußt, daß Frischwasser zugeführt wird. Die Anordnung der Wasserniveauöoride 46 in dem U-Rohr hat den Vorteil, daß Schwankun-

gen des Wasserstandes aufgrund der Dampfentwicklung in diesem Bereich nicht eintreten. Die Sonde befindet sich also in einer beruhigten Zone. Dies gilt auch für die Anordnung der Wassermangelsonde 45.

Damit sich allzu große Schwingungen in dem U-Rohr 22 der Wassersäule 38 nicht einstellen können, die zu einer unnötigen hohen Schaltfolge der Flüssigkeitssonde 44 führen würden, kann eine Dämpfungseinrichtung 47 in Form einer Blende vorgesehen sein.

Claims

PATENTANWALT

Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Convotherm-Elektrogeräte GmbH

Königsdorfer Str. 28

Wolfratshausen Telefon089/657635

Königsdorf er Str. 28 ^BÄ"T^rlL

^ 8000 München 90

Patentansprüche^

11.J Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln unter Zuhilfenahme von sich bewegendem Dampf als Wärmeträger mit einem Dampferzeuger, der durch eine Überdrucksicherung gegen Überdruck gesichert und.mit einem Garraum in offener Verbindung steht, welcher einen Kondensatablauf und einen Wrasenabzug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kondensatablauf (9) als auch der Wrasenabzug mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung (27) versehen sind, die einen einstellbaren Druckaufbau im Garraum (5) bis zu einem Druck zulassen, der unterhalb desjenigen Druckes liegt, bei welchem die Überdrucksicherung (22) des Dampferzeugers (14) öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatablauf und der Wrasenabzug zu einer gemeinsamen Leitung (9) zusammengefaßt sind und eine gemeinsame Druckbegrenzungsvorrichtung (27) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckbegrenzungsvorrichtung als Mischkondensator (27) mit einer Wassersperre (29, 33, 34, 35) nach Art eines Siphons ausgebildet ist, deren wirksame zu verdrängende vJasserhöhe die Höhe der Druckbegrenzung bestimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator (27) in einen Kondensationsraum (29) der eine u/asserfüllung aufweist und einen Ableitungsraum (30) unterteilt ist, daß der Kondensationsraum

(29) durch eine von oben in die i«/asserfüllung eintauchende Trennwand (33) in zwei Räume (34, 35) getrennt ist, von denen der eine (34) mit dem Garraum (5) und der andere (35) mit dem Ableitungsraum (30) in Verbindung steht, daß die Eintauchtiefe der Trennwand (33) die Druckhöhe der Druckbegrenzung bestimmt und daß der Ableitungsraum

(30) über eine Abflußleitung (32) mit einer gebäudefesten Abflußleitung mit Siphonverschluß und über eine weitere Leitung (26, 31) mit der Atmosphäre in Verbindung steht·

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (36) in der Wassersperre (29) den Wasseraustausch bzw. die Wasserzufuhr (37) regelt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Wasserzuführung (37) in dem mit dem Garraum (5) in Verbindung stehenden Raum (34) des Kondensators (27)

einmündet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der mit dem Garraum (5) in Verbindung stehende Raum (34) klein gegenüber dem anderen Raum (35) des Kondensators (27) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdrucksicherung ein U-Rohr (22) mit Wasserfüllung (38) und eine Flüssigkeitssonde (44) umfaßt, die bei Berührung mit der Flüssigkeit ein Signal zur Steuerung der Heizung (19) des Dampferzeugers (14) liefert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der freie Rohrschenkel (24) über einen nach abwärts gerichteten Rohrkrümmer (25) und ein daran anschließendes Fallrohr (26), das mit dem Entlüftungsrohr (31) verbunden ist, mit dem Kondensator (27) in Verbindung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g ekennzeichnet , daß in den freien Rohrschenkel (24) die Speisewasserzuführung (43) für den Dampferzeuger (14) einmündet.

11, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das U-Rohr ('22) über eine zusätzliche Verbindungs leitung (42) mit dem Dampferzeuger (14) auf einem Niveau verbunden ist, das sich unterhalb desjenigen wasser-

Standes befindet, der durch eine Wasserniveausonde (45) garantiert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermangelsonde (45) und/oder wasserniveausäule (46) in dem U-Rohr (22) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß im U-Rohr (22) eine Dämpfungseinrichtung (47) für die im U-Rohr (22) auftretenden Schwingungen der Wassersäule (38) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Garraum (5) mit einer Entlüftungsleitung versehen ist, die eine an sich bekannte Vorrichtung aufweist, durch welche nur Luft, nicht aber Dampf aus dem Garraum (5) entweichen kann.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß eine Heizung (11) für die Aufheizung des Wärmeträgers vorgesehen ist.

16.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß ein Temperaturfühler in einer Wrasenabzugsleitung vorgesehen ist.