EP1619443B1 - Gargerät mit steuerbarer Entlüftung - Google Patents

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EP1619443B1
EP1619443B1 EP05015520.9A EP05015520A EP1619443B1 EP 1619443 B1 EP1619443 B1 EP 1619443B1 EP 05015520 A EP05015520 A EP 05015520A EP 1619443 B1 EP1619443 B1 EP 1619443B1
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EP
European Patent Office
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cooking
opening
space
cooking device
sensor
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EP1619443A3 (de
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Udo Schiller
Urs Dubach
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V-Zug AG
Original Assignee
V-Zug AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/20—Removing cooking fumes
    • F24C15/2007—Removing cooking fumes from oven cavities

Definitions

  • the invention relates to a cooking appliance according to the preamble of claim 1. Such an oven is in EP 319 673 described.
  • an oven whose cooking chamber has two openings. At a first of these openings is a sensor for detecting escaping vapor. The second opening is arranged at a fan. If the sensor exiting vapors detected, the fan is turned on or operated amplified so that the exiting through the second opening fumes is conveyed away. It is also proposed to arrange a controllable slide at the second opening.
  • the object is to reduce the energy consumption of this device.
  • the cooking appliance is designed so that the fan in the downstream pressure chamber generates an overpressure, wherein the pressure chamber has an outlet opening for the delivery of air conveyed by the blower to the environment and tapers towards the outlet opening.
  • the first opening opens into this pressure chamber. This leads to the fact that the vapors on exiting through the first opening must overcome the pressure prevailing in the pressure chamber overpressure.
  • the sensor detects a Wrasenaustritt only at the first opening when there is a certain overpressure in the cooking chamber. This is why the sensor only responds when excessive steam is actually generated in the cooking chamber. It can be seen that the energy loss can be reduced by this measure without the moisture in the cooking chamber rising inadmissibly.
  • the second opening opens into the suction area of the blower, so that the fumes are efficiently conveyed away when the closure is opened.
  • the cooking appliance according to Fig. 1 has a cooking chamber 1, which is bounded by walls 2 and a door 3.
  • the cooking appliance shown as an example can be operated both as an oven and as a steam cooker. Accordingly, it has, in addition to conventional resistive heaters (not shown) a steam generator 4, as he eg in EP 1 166 694 is described.
  • a cross-flow fan 6 is arranged as a fan. This promotes air from a suction 7 in a pressure chamber 8. From the pressure chamber 8, the pumped air passes through a front outlet opening 9 of the device in the environment.
  • the pressure chamber 8 is bounded above by an inclined cover plate 10 and down through an inclined bottom plate 11, such that the pressure chamber 8 tapers towards the outlet opening 9. Laterally, the pressure chamber is closed by side walls (not shown).
  • two openings are arranged, which are approximately equal in size and, for. each have a diameter of about 2.5 cm.
  • a first opening 14 leads from the cooking chamber 1 in the interior 15 of a protective housing 16.
  • the protective housing 16 is arranged in the pressure chamber 8 and communicates with this via a connection opening 17.
  • the connection opening 17 is located on the side facing away from the fan of the protective housing 16.
  • a temperature sensor 18 is further arranged at the mouth of the first opening 14.
  • the first opening 14 is always open.
  • a second opening 20 connects the cooking chamber 1 with the suction area 7 in front of the blower 6.
  • a closure 21 is provided, which consists of a flap 22 which can be pushed by a stepping or servomotor 23 more or less over the mouth of the opening 20, such that the closure substantially continuously from a closed in an open position can be transferred.
  • a controller 24 is provided, which among other things monitors the temperature signal output by the temperature sensor 18.
  • the fan G is constantly in operation. It sucks in air through openings in the rear wall and in the side walls of the cooking appliance from the environment. This air passes through the suction region 7, is blown into the pressure chamber 8 and leaves it through the outlet opening 9. Since the pressure chamber 8 is tapered towards the outlet opening 9, a slight overpressure arises in the pressure chamber 8.
  • blower 6 it is an object of the blower 6 is to dissipate to cool the device air, which has warmed on the outside of the cooking chamber to the outside.
  • the function of the cooking appliance depends on whether it is used as a steam cooker or as a conventional thermal oven.
  • the food or the cooking chamber 1 is heated by the resistive heaters, not shown. It can, as in Fig. 2 shown, the cooking chamber temperature Tgr above 100 ° C rise.
  • the shutter 21 is in the closed position, since the controller 24 is adapted to maintain the temperature at the temperature sensor 18 at a predetermined value Tr of, for example, 63 ° C.
  • the controller 24 starts to open the second opening 20 by operating the stepping motor 23.
  • the cooking chamber 1 is connected via the second opening 20 with the suction region 7, where a relatively low pressure prevails, so that the vapor is discharged through the opening 20 and the pressure in the cooking chamber 1 is discharged.
  • the pressure gradient between the pressure chamber 8 and cooking chamber 1 is reversed, and it occurs only cooler and drier air from the pressure chamber 8 in the oven, causing the temperature sensor 8 cools, so that the controller 24 closes the shutter 21 again.
  • the controller 24 thus forms a control loop which tries to keep the temperature Ts at the sensor 18 approximately at the value Tr by opening the shutter 21 more or less strongly.
  • the controller 24 preferably completely closes the closure 21, so that no further vapor can escape and an unnecessary loss of energy is avoided.
  • vapor is removed as required from the cooking chamber 1.
  • the fan 6 can remain permanently in operation, independently of the temperature value Ts of the sensor, and thus cool the cooking appliance.
  • a separate fan for extracting excess vapor from the cooking chamber 1 is not required, a cross-flow fan is sufficient.
  • the shutter 21 In operation as Dampfgar Eat the shutter 21 is normally closed.
  • the controller monitors the temperature Ts at the sensor 18 and uses it to enter the temperature in the EP 1 166 694 described manner to control the performance of the steam generator 4.
  • the closure 21 can be opened at the end of the steam-cooking operation and thus the steam can be discharged from the cooking chamber 1. At the same time drier air is introduced via the first opening 14 in the cooking chamber 1.
  • the opening 14 and the temperature sensor 18 can be used in both modes for device control.
  • the protective housing 16 shields the temperature sensor 18 from the air coming from the fan 6, so that the temperature sensor 18 can detect even small amounts of leaking vapor or vapor.
  • the cooking chamber 1 When the door 3 is closed, the cooking chamber 1 is gastight except for the first and the second opening. In steam cooking operation is thus prevented that uncontrolled escape of steam from the oven and, for. Can cause moisture damage. In conventional furnace operation, the air exchange with the environment occurs in a controlled manner via the openings 14 and 20.
  • the temperature Tr can be a fixed, predetermined value. However, it can also be selected depending on the temperature in the cooking chamber 1. It can thus be taken into account that the vapor emerging from the hot cooking chamber has a higher temperature, which allows a more accurate detection of Wrasens and thus a better control of the device.
  • the closure 21 can be kept partially open or completely open, at least in one program phase, independently of the temperature at the sensor 18.
  • the cooking appliance can be designed such that, upon selection of a special program, while at least a portion of the program keeps the shutter 21 at least partially independent of the sensor 18.
  • a sensor for detecting the leakage through the first opening 14 instead of a temperature sensor, another suitable sensor can also be used, as shown in FIG EP 1 156 282 is described.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gargerät gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solcher Backofen wird in EP 319 673 beschrieben.
  • Aus EP 1 156 282 ist ein Backofen bekannt, dessen Garraum zwei Öffnungen aufweist. Bei einer ersten dieser Öffnungen befindet sich ein Sensor zur Detektion von austretendem Wrasen. Die zweite Öffnung ist bei einem Ventilator angeordnet. Wird vom Sensor austretender Wrasen detektiert, so wird der Ventilator eingeschaltet oder verstärkt betrieben, damit der durch die zweite Öffnung austretenden Wrasen weggefördert wird. Es wird auch vorgeschlagen, an der zweiten Öffnung einen steuerbaren Schieber anzuordnen.
  • Es stellt sich die Aufgabe, den Energieverbrauch dieser Vorrichtung zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird durch das Gargerät gemäss Anspruch 1 gelöst.
  • Anspruchsgemäss ist das Gargerät also so ausgestaltet, dass das Gebläse im nachgeschalteten Druckraum einen Überdruck erzeugt, wobei der Druckraum eine Austrittsöffnung zur Abgabe von durch das Gebläse geförderte Luft an die Umgebung aufweist und sich gegen die Austrittsöffnung hin verjüngt. Die erste Öffnung mündet in diesen Druckraum. Dies führt dazu, dass der Wrasen beim Austritt durch die erste Öffnung den im Druckraum herrschenden Überdruck überwinden muss. Somit detektiert der Sensor bei der ersten Öffnung erst dann einen Wrasenaustritt, wenn ein gewisser Überdruck im Garraum herrscht. Deshalb spricht der Sensor nur dann an, wenn tatsächlich übermässig viel Dampf im Garraum erzeugt wird. Es zeigt sich, dass durch diese Massnahme der Energieverlust reduziert werden kann, ohne dass die Feuchte im Garraum unzulässig ansteigt.
  • Vorzugsweise mündet die zweite Öffnung in den Ansaugbereich des Gebläses, so dass beim Öffnen des Verschlusses der Wrasen effizient weggefördert wird.
  • Weitere bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht der wichtigsten Komponenten eines Gargeräts und
    • Fig. 2 ein Beispiel möglicher Temperaturverläufe im Garraum und beim Temperatursensor (obere Grafik) und der Stellung des Verschlusses der zweiten Öffnung (untere Grafik).
  • Das Gargerät gemäss Fig. 1 besitzt einen Garraum 1, der von Wänden 2 und einer Türe 3 begrenzt wird. Das als Beispiel gezeigte Gargerät kann sowohl als Backofen, als auch als Dampfgargerät betrieben werden. Entsprechend besitzt es nebst konventioneller resistiver Heizungen (nicht gezeigt) einen Dampfgenerator 4, wie er z.B. in EP 1 166 694 beschrieben ist.
  • Ausserhalb des Garraums 1 ist ein Querstromlüfter 6 als Gebläse angeordnet. Dieser fördert Luft von einem Ansaugbereich 7 in einen Druckraum 8. Vom Druckraum 8 tritt die geförderte Luft durch eine frontseitige Austrittsöffnung 9 des Geräts in die Umgebung aus. Der Druckraum 8 wird nach oben durch eine geneigte Deckplatte 10 und nach unten durch eine geneigte Bodenplatte 11 begrenzt, derart, dass sich der Druckraum 8 gegen die Austrittsöffnung 9 hin verjüngt. Seitlich ist der Druckraum durch Seitenwände (nicht gezeigt) geschlossen.
  • In der Decke des Garraums 1 sind zwei Öffnungen angeordnet, die ungefähr gleich gross sind und z.B. je einen Durchmesser von ca. 2.5 cm besitzen.
  • Eine erste Öffnung 14 führt vom Garraum 1 in den Innenraum 15 eines Schutzgehäuses 16. Das Schutzgehäuse 16 ist im Druckraum 8 angeordnet und kommuniziert mit diesem über eine Verbindungsöffnung 17. Die Verbindungsöffnung 17 befindet sich auf der dem Gebläse abgewandten Seite des Schutzgehäuses 16. Im Schutzgehäuse 16 ist ferner bei der Mündung der ersten Öffnung 14 ein Temperatursensor 18 angeordnet. Die erste Öffnung 14 ist immer geöffnet.
  • Eine zweite Öffnung 20 verbindet den Garraum 1 mit dem Ansaugbereich 7 vor dem Gebläse 6. Zum Verschliessen der zweiten Öffnung 20 ist ein Verschluss 21 vorgesehen, der aus einer Klappe 22 besteht, die von einem Schritt- oder Servomotor 23 mehr oder weniger weit über die Mündung der Öffnung 20 geschoben werden kann, derart dass der Verschluss im wesentlichen kontinuierlich von einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung übergeführt werden kann.
  • Zur Steuerung des Dampfgenerators 4, des Verschlusses 21 und der weiteren Komponenten des Gargeräts ist eine Steuerung 24 vorgesehen, die unter anderem das vom Temperatursensor 18 abgegebene Temperatursignal überwacht.
  • Im Betrieb des Gargeräts ist das Gebläse G dauernd im Betrieb. Dabei saugt es Luft durch Öffnungen in der Rückwand und in den Seitenwänden des Gargeräts aus der Umgebung an. Diese Luft durchtritt den Ansaugbereich 7, wird in den Druckraum 8 geblasen und verlässt diesen durch die Austrittsöffnung 9. Da der Druckraum 8 gegen die Austrittsöffnung 9 hin verjüngt ist, entsteht dabei im Druckraum 8 ein leichter Überdruck.
  • Somit besteht eine Aufgabe des Gebläses 6 darin, zur Kühlung des Geräts Luft, die sich an der Aussenseite des Garraums erwärmt hat, nach aussen abzuführen.
  • Die Funktion des Gargeräts hängt davon ab, ob es als Dampfgargerät oder als konventioneller thermischer Backofen verwendet wird.
  • Im konventionellen Betrieb wird das Gargut bzw. der Garraum 1 über die nicht gezeigten resistiven Heizungen erwärmt. Dabei kann, wie in Fig. 2 dargestellt, die Garraumtemperatur Tgr über 100 °C ansteigen.
  • Zu Beginn einer konventionellen Garphase, wie sie in Fig. 2 illustriert wird, befindet sich der Verschluss 21 in der geschlossenen Stellung, da die Steuerung 24 dazu ausgestaltet ist, die Temperatur beim Temperatursensor 18 auf einem vorgegebenen Wert Tr von z.B. 63 °C zu halten.
  • Steigt die Temperatur Tgr des Garraums über 100 °C, kommt es zu einem mehr oder weniger starken Dampfaustritt aus dem Gargut. Dadurch steigt der Druck im Garraum 1 an. Übersteigt dieser Druck den Druck im Druckraum 8, so tritt der Wrasen durch die erste Öffnung 14 in den Innenraum 15 des Schutzgehäuses 16 und somit in den Druckraum 8. Dabei streicht sie am Temperatursensor 18 vorbei, so dass die von ihm gemessene Temperatur Ts ansteigt.
  • Nähert sich die Temperatur Ts dem Wert Tr oder übersteigt sie diesen, so beginnt die Steuerung 24, die zweite Öffnung 20 zu öffnen, indem sie den Schrittmotor 23 betätigt. Damit wird der Garraum 1 über die zweite Öffnung 20 mit dem Ansaugbereich 7 verbunden, wo ein relativ geringer Druck herrscht, so dass der Wrasen durch die Öffnung 20 abgeführt und der Überdruck im Garraum 1 entladen wird. Damit kehrt sich das Druckgefälle zwischen Druckraum 8 und Garraum 1 um, und es tritt nur kühlere und trockenere Luft aus dem Druckraum 8 in den Garraum, wodurch sich der Temperatursensor 8 abkühlt, so dass die Steuerung 24 den Verschluss 21 wieder schliesst.
  • Somit bildet die Steuerung 24 also einen Regelkreis, der versucht, durch mehr oder weniger starkes Öffnen des Verschlusses 21 die Temperatur Ts am Sensor 18 ungefähr auf dem Wert Tr zu halten.
  • Übersteigt die Dampferzeugungsrate im Garraum 1 einen gewissen Wert, z.B. beim Garen eines relativ grossen, feuchten Garguts, so bleibt (wie in Fig. 2 dargestellt) der Verschluss 21 ganz geöffnet und die Temperatur Ts am Sensor 18 übersteigt den Wert Tr deutlich, bis die Dampferzeugungsrate wieder zurückgeht.
  • Bleibt die Temperatur am Temperatursensor 18 tief und wird somit kein Wrasenaustritt mehr beobachtet, so schliesst die Steuerung 24 den Verschluss 21 vorzugsweise ganz, so dass nicht weiter Wrasen austreten kann und ein unnötiger Energieverlust vermieden wird.
  • Auf diese Weise wird bedarfsgerecht Wrasen aus dem Garraum 1 abgeführt. Gleichzeitig kann aber das Gebläse 6 dauernd und unabhängig vom Temperaturwert Ts des Sensors im Betrieb bleiben und somit das Gargerät kühlen. Ein separates Gebläse zum Absaugen von überschüssigem Wrasen aus dem Garraum 1 ist nicht erforderlich, ein Querstromlüfter genügt.
  • Im Betrieb als Dampfgargerät bleibt der Verschluss 21 normalerweise geschlossen. Die Steuerung überwacht aber wiederum die Temperatur Ts beim Sensor 18 und verwendet sie, um in der in EP 1 166 694 beschriebenen Weise die Leistung des Dampfgenerators 4 zu steuern.
  • Optional kann am Ende des Dampfgarbetriebs der Verschluss 21 geöffnet und so der Dampf aus dem Garraum 1 abgeleitet werden. Gleichzeitig wird trockenere Luft über die erste Öffnung 14 in den Garraum 1 eingeleitet.
  • Somit können die Öffnung 14 und der Temperatursensor 18 in beiden Betriebsarten zur Gerätesteuerung verwendet werden.
  • Dabei schirmt das Schutzgehäuse 16 den Temperatursensor 18 von der vom Gebläse 6 kommenden Luft ab, so dass der Temperatursensor 18 schon kleine Mengen von austretendem Wrasen bzw. Dampf detektieren kann.
  • Bei geschlossener Türe 3 ist der Garraum 1 bis auf die erste und die zweite Öffnung gasdicht. Im Dampfgarbetrieb wird damit verhindert, dass Dampf unkontrolliert aus dem Garraum entweichen und z.B. Feuchtigkeitsschäden verursachen kann. Im konventionellen Ofenbetrieb erfolgt der Luftaustausch mit der Umgebung in kontrollierter Weise über die Öffnungen 14 und 20.
  • Wie erwähnt, kann die Temperatur Tr ein fester, vorgegebener Wert sein. Sie kann jedoch auch abhängig von der Temperatur im Garraum 1 gewählt werden. Damit kann berücksichtigt werden, dass der aus dem heissen Garraum austretende Wrasen eine höhere Temperatur besitzt, was eine genauere Detektion des Wrasens und somit eine bessere Regelung des Geräts erlaubt.
  • Je nach Gargut kann es auch sinnvoll sein, den Verschluss 21 unabhängig vom Signal des Sensors 18 zu steuern. Beispielsweise kann bei Produkten, welchen sehr viel Feuchte zu entziehen ist, der Verschluss 21 zumindest in einer Programmphase dauernd teilweise oder ganz offen gehalten werden, unabhängig von der Temperatur am Sensor 18. Hierzu kann das Gargerät so ausgestaltet werden, dass es, bei Anwahl eines speziellen Garprogramms, während mindestens eines Teils des Programms den Verschluss 21 unabhängig vom Sensor 18 mindestens teilweise offen hält.
  • Als Sensor zur Detektion des durch die erste Öffnung 14 austretenden Wrasens kann anstelle eines Temperatursensors auch ein anderer geeigneter Sensor verwendet werden, wie dies in EP 1 156 282 beschrieben ist.

Claims (14)

  1. Gargerät mit
    einem Garraum (1),
    einem Gebläse (6) zum Fördern von Gas aus einem Ansaugbereich (7) ausserhalb des Garraums (1) in einen Druckraum (8) ausserhalb des Garraums (1),
    einer ersten Öffnung (14) im Garraum (1), einem Sensor (18) zum Detektieren von durch die erste Öffnung (14) austretendem Wrasen,
    einer zweiten Öffnung (20) im Garraum (1), welche beabstandet von der ersten Öffnung (14) angeordnet ist und
    einem Verschluss (21) zum Verschliessen der zweiten Öffnung (20),
    wobei das Gebläse (6) zum Erzeugen eines Überdrucks im Druckraum (8) ausgestaltet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (14) in den Druckraum (8) mündet, wobei der Druckraum (8) eine Austrittsöffnung (9) zur Abgabe von durch das Gebläse (6) geförderte Luft an die Umgebung aufweist und sich gegen die Austrittsöffnung (9) hin verjüngt, und wobei das Gargerät eine Verschlusssteuerung (24) zur Steuerung des Verschlusses (21) abhängig von einem Signal des Sensors (18) aufweist.
  2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (20) in den Ansaugbereich (7) mündet.
  3. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckraum (8) ein Schutzgehäuse (16) angeordnet ist, wobei die erste Öffnung (14) in einen Innenraum (15) des Schutzgehäuses (16) mündet, der Sensor (18) im Innenraum (15) angeordnet ist und der Innenraum (15) mit dem Druckraum (8) kommuniziert und insbesondere dass der Innenraum (15) über eine Verbindungsöffnung (17) mit dem Druckraum (8) kommuniziert, welche auf einer dem Gebläse (6) abgewandten Seite des Schutzgehäuses (16) angeordnet ist.
  4. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) ein bei der Mündung der ersten Öffnung (14) angeordneter Temperatursensor ist.
  5. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusssteuerung (24) als Regelkreis ausgestaltet ist, welcher durch Öffnen und Schliessen des Verschlusses (21) eine Temperatur (Ts) beim Sensor (18) auf eine Solltemperatur (Tr) zu regeln sucht.
  6. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusssteuerung (24) bei Detektion eines zunehmenden Wrasenaustritts durch die erste Öffnung (14) den Verschluss (21) zunehmend öffnet und insbesondere dass sie, wenn kein Wrasenaustritt detektierbar ist, den Verschuss schliesst.
  7. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (6) ein Querstromlüfter ist.
  8. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es derart ausgestaltet ist, dass das Gebläse (6) Luft, die sich an der Aussenseite des Garraums (1) erwärmt hat, zur Gerätekühlung nach aussen abführt.
  9. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (6) im wesentlichen unabhängig vom Signal des Sensors (18) betrieben ist.
  10. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als kombinierter thermischer Backofen und als Dampfgargerät ausgestaltet ist und zusätzlich zu mindestens einer resistiven Heizung für den Garraum (1) einen Dampfgenerator (4) zum Einführen von Dampf in den Garraum (1) aufweist, und dass es ausgestaltet ist, um bei einem Betrieb als Dampfgargerät eine vom Dampfgenerator (4) erzeugte Dampfmenge abhängig von einem Signal des Sensors (18) zu steuern.
  11. Gargerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ausgestaltet ist, um am Ende eines Dampfgarbetriebs den Verschluss (21) zu öffnen um so Dampf aus dem Garraum (1) abzuleiten.
  12. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garraum (1) bis auf die erste und die zweite Öffnung (14, 20) gasdicht ist.
  13. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (21) im wesentlichen kontinuierlich von einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung überführbar ist.
  14. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es so ausgestaltet ist, dass es während mindestens eines Teils eines Garprogramms den Verschluss (21) unabhängig vom Sensor (18) mindestens teilweise offen hält.
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