EP1687570B1 - Gargerät mit wasserzufuhr - Google Patents

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EP1687570B1
EP1687570B1 EP04819214A EP04819214A EP1687570B1 EP 1687570 B1 EP1687570 B1 EP 1687570B1 EP 04819214 A EP04819214 A EP 04819214A EP 04819214 A EP04819214 A EP 04819214A EP 1687570 B1 EP1687570 B1 EP 1687570B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
water supply
water storage
cooking appliance
accordance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP04819214A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1687570A1 (de
Inventor
Peter Helm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MKN Maschinenfabrik Kurt Neubauer GmbH and Co KG
Original Assignee
MKN Maschinenfabrik Kurt Neubauer GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by MKN Maschinenfabrik Kurt Neubauer GmbH and Co KG filed Critical MKN Maschinenfabrik Kurt Neubauer GmbH and Co KG
Publication of EP1687570A1 publication Critical patent/EP1687570A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1687570B1 publication Critical patent/EP1687570B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F24C15/32—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
    • F24C15/327—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation with air moisturising

Definitions

  • the invention relates to a cooking appliance with a cooking chamber, with one or more heating elements and with a water supply, which has at least one water outlet and is fed by an external water supply.
  • Cooking appliances are increasingly being equipped with a steam generator system in order to improve the cooking results with the help of the moist cooking air that results.
  • Such cooking appliances are, for example, combi steamers, ovens, steamers or combi steamers. They are used in particular for the preparation of food for consumption.
  • the steam is preferably generated by injecting water directly in the cooking chamber.
  • water is fed into the cooking chamber and distributed there in various forms and thereby evaporated and by the hot environment.
  • a regulation or control of the volume flow of the supplied water is desired.
  • a combi steamer in which the water supply is equipped with a solenoid valve.
  • a temperature measurement is provided in the exhaust chimney.
  • the solenoid valve is actuated to supply water as a function of a measured temperature in the exhaust chimney. Due to the complete shutdown of the water flow but by subsidence or steam absorption of the food but a Unters expedit Trent and thus adversely affect the food.
  • Adjustable solenoid valves are also used in other cases in order to switch the water flow to the cooking chamber on or off. These valves are usually controlled by an electronic control.
  • the volume flow is relatively low and is in practice, depending on the size of the oven between 3 and 25 liters per hour, corresponding to about 1 cm 3 / s to 7 cm 3 / s.
  • the line pressure between 0.2 and 1.0 MPa, that is about 2 and 10 bar.
  • a metering device for fresh water for steam ovens is described. Fresh water is supplied to form steam in steam ovens. In order to precisely meter this fresh water, a metering chamber is arranged between two valves which open and close alternately. This dosing chamber can be filled and emptied by alternately opening and closing the two valves.
  • controllers and valves used must first be adjusted.
  • a disadvantage of the prior art is also that the once set volume flow can be changed only limited by the control electronics. By clocking the solenoid valve, the volume flow can be reduced, but it can not be increased without further.
  • the object of the invention is to propose a generic cooking appliance, in which a better dosage is possible.
  • a cooking appliance with a cooking chamber, with one or more heating elements, with a water supply, which has at least one water outlet and is fed by an external water supply, the water supply having at least two partially parallel water supply lines, each of the water supply lines respectively one or more water buffer with a water-fillable, predetermined interior volume, wherein the water buffer (45a, 45b) are fed from the outer water supply (40), wherein the interior volume of the water buffer or temporarily against filling and temporarily against emptying is blocked, and wherein the water from the interior volume of the water storage tank or via the or the water outlets to generate steam in the oven is emptied.
  • each a water buffer of the two water supply lines are combined with each other so that they form a common water buffer, the interior of which accommodates the two interior volumes, which are separated by the water-emitting piston so that the movement of the piston at the same time leads to an emptying of the interior volume of the one water buffer and to fill the associated other volume of the other water buffer.
  • a control or regulating device which causes a periodic or clocked emptying of the interior volume.
  • the periodic or clocked emptying can be done in constant time steps. In many cases, however, it is also possible to regulate or even control a variable timing. As a result, a change in the volume flow into the cooking chamber can be effected particularly simply and uniformly.
  • the water buffer is designed as a lifting cylinder whose interior volume can be emptied by a piston.
  • Another advantage is when the water buffer is temporarily blocked by a multi-way valve against overfilling and temporarily against emptying.
  • the very pressure-dependent and incalculable water supply from the external water supply is separated by a water buffer from the actual water supply to the cooking chamber.
  • the water buffer is completely filled with water from the external water supply and then separated from this external water supply.
  • the now exactly fixed and precisely defined filled with water volume of the water buffer is then emptied into the cooking chamber to generate steam. It is therefore exactly calculable and predictable, which volume of water is supplied to generate steam.
  • the interior volume is now sized so small that a corresponding timing to a discrete, but almost continuous volume flow leads. Moreover, this volume flow can now also be controlled by increasing or decreasing the clocking to deliver more or less volume of water.
  • a cooking appliance which is not part of the invention, for example, a combi steamer, an oven or other hot air device is seen schematically in section from the user's perspective FIG. 1 shown.
  • This cooking appliance 10 has a cooking chamber 11.
  • a heating element 12 is provided on the left side, of which only two turns can be seen schematically in section.
  • the heating of the cooking chamber 11 can be done either by electric heating elements 12 or by heating elements 12 in the form of heat exchanger tubes, in which a hot medium flows. Other devices for generating heat can be used as a heating element 12.
  • a blower 20 In order to evenly distribute the heat generated by the heating element 12 or the air heated by it in the cooking chamber 11, a blower 20 is provided.
  • This blower 20 has a fan motor 21, which drives a radial fan 22 in the cooking chamber 11.
  • the radial impeller 22 is located within the heating element 12 and is surrounded by this radially.
  • the heating elements 12 - whether electrically or in the form of heat exchanger tubes - are usually in direct flow field of the radial impeller 22 attached. Other arrangements are possible, but this has proven itself.
  • a water supply 30 Another essential element of the combi steamer with steam generator system is a water supply 30. This leads water from an external water supply 40 via an in FIG. 2 water metering device 31 and a water supply line 32 explained in more detail in the cooking chamber 11. Water is discharged at the water outlet 33, in the vicinity of the radial impeller 22.
  • the outlet at the water outlet 33 of the water supply 30 is depressurized or free.
  • the water now reaches a sputtering element (not shown).
  • FIG. 2 On the left you can see the access from an external water supply 40, so for example, the existing water supply to the cooking appliance in the building.
  • the water from this external water supply 40 reaches a water buffer 45, which is formed here by a cylinder.
  • a water buffer 45 In the cylinder of the water buffer 45 is an interior volume 46, which can be filled by the water from the outer water supply 40.
  • valve 47 Between the supply of the external water supply 40 and the water buffer 45 is a valve 47.
  • This valve 47 can be closed at its input 47 'to prevent further supply of water from the external water supply 40 into the water buffer 45, as well Emptying the interior volume 46 in the direction of the external water supply 40 to prevent.
  • the valve 47 is designed here as a 3/2-way valve.
  • the second output 47 '''of the valve 47 leads into the above-mentioned water supply line 32, here a hose leading to the cooking chamber 11, of which only the cooking chamber in the FIG. 2 can be seen.
  • the water supply line 32 ends here with a water outlet 33, get out of the water in the cooking chamber 11, usually in the vicinity of the radial impeller 22, compare the description FIG. 1 ,
  • a piston 48 In the cylinder of the intermediate water reservoir 45 is a piston 48, which can reduce or enlarge the interior volume 46 by its movement or can eject the amount of water contained in the interior volume 46 through the valve 47.
  • the valve 47 is preferably a 3/2-way solenoid valve 47, at the first output 47 "of which a working cylinder is attached as a water buffer 45 with the defined interior volume 46. If the valve 47 is energized, water flows out of the public water supply network as an external water supply 40 via the connecting line, the valve inlet 47 'and the first valve outlet 47 "in the water buffer 45. The piston 48 in the working cylinder is extended due to the applied water pressure.
  • valve 47 closes the water inlet 47 'and the water can, for example by means of spring force 49 on the piston 48, from the cylinder in the second, now open, output 47''' of the solenoid valve 47 are pushed , The water is transported from this outlet 47 '''by means of the hose 32 to the cooking chamber 11. From there it can then be led to the fan 22, where the steam is generated.
  • This embodiment allows periodic water delivery. If the timing is chosen sufficiently short, the water flow is practically continuous. By suitable hose routing in the water supply line 32 to the cooking chamber 11, a continuous flow of water can be achieved. This means a smaller disturbance variable for the temperature controller. If the hose of the water supply line 32 is laid horizontally with a given inner diameter as long a distance that is at least as long that the tube volume is greater than the interior volume 46 of the working cylinder of the intermediate water storage 45, by the periodic operation of the piston 48, the existing tube volume almost filled up. At the end, however, due to the free outlet at the water outlet 33 and the relatively low volume flow, the water level is always the same, namely lower than the hose cross-section, so that there is a continuous flow of water. The hose filling always oscillates between position 41 and 42.
  • a suitable component is attached to the working cylinder of the water buffer 45, for example a Hall sensor 34 and a magnet in the piston 48, and the measured data is output via a schematically indicated line 51 to the regulating or control device 50, then the electronic control unit - Control or control the operation of the Wassmengendostechnik 31 and possibly report a lack of functionality to the operator (lack of water).
  • the water is supplied via two flow-parallel water supply lines 30a and 30b. These can both be fed from the same reservoir.
  • There are also two intermediate water tanks 45a and 45b are provided, which are combined in a common container and each have an interior volume 46a and 46b.
  • Each of the two water buffers 45a and 45b is associated with another of the water supply lines 30a or 30b.
  • the two interior volumes 46a and 46b are separated from each other by one and the same piston 48. A movement of the piston 48 now leads to one of the two interior volumes 46a or 46b emptied, the other, however, is filled.
  • This movement, as well as the opening of the valves 47 can be controlled or regulated by the control or regulating device 50, so that then the content of the two intermediate water tanks 45a, 45b is controlled to the water supply pipe 32 so that it leads practically uniformly and constantly water, as it is desired.
  • FIG. 4 an alternative is shown, which is suitable for both the variant from the FIG. 2 as well as for those from the FIG. 3 It is, however, related to the version FIG. 3 shown.
  • valve 47 instead of a 3/2 way valve 47 more, namely in this case two 2/2-way valves in each of the two water supply lines 30a, 30b are arranged. With such valves can be prevented even safer that inadvertently during the switching phase of the valve water through the valve without contact with the water tank in the direction of cooking chamber can continue to flow.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum, mit ein oder mehreren Heizelementen und mit einer Wasserzufuhr, die mindestens einen Wasseraustritt hat und von einer äußeren Wasserversorgung gespeist wird.
  • Gargeräte werden zunehmend auch mit einem Dampferzeugersystem ausgestattet, um mit Hilfe der dann entstehenden feuchten Garräumluft die Garergebnisse zu verbessern. Solche Gargeräte sind beispielsweise Kombidämpfer, Backöfen, Dämpfgeräte oder auch Heißluftdämpfer. Sie dienen insbesondere der Zubereitung von Lebensmitteln für den Verzehr. Dabei wird bevorzugt der Dampf durch Einspritzen von Wasser direkt im Garraum erzeugt. Dafür wird Wasser in den Garraum zugeführt und dort in verschiedener Form verteilt und dadurch und durch die heiße Umgebung verdampft.
  • Zu diesem Zweck werden nach Konzepten beispielsweise aus der DE 101 58 425 C1 , der DE 39 09 283 C2 oder der EP 0 233 535 B1 Wasserzuleitungen eingesetzt, die das Wasser in die Nähe der Nabe des Lüfterrades eines Umlaufgebläses bringen. Da sich das Lüfterrad um seine Nabe dreht, wird durch die Zentrifugalkraft das Wasser von beispielsweise der Nabe auf die Lüfterradschaufeln geleitet und dort zerstäubt und in möglichst kleine Tropfen zerlegt, die dann in der heißen Garraumatmosphäre verdampfen. Die Rotation des Lüfterrades führt also zu der Zerstäubung.
  • Gewünscht wird auch eine Regelung oder Steuerung des Volumenstroms des zugeführten Wassers. In der DE 39 09 283 C2 wird hierzu ein Heißluftdämpfer beschrieben, in dem die Wasserzufuhr mit einem Magnetventil ausgerüstet ist. Außerdem ist eine Temperaturmessung im Abluftkamin vorgesehen. Damit wird das Magnetventil zur Wasserzuführung in Abhängigkeit einer gemessenen Temperatur im Abluftkamin betätigt. Durch das vollständige Abschalten des Wasserstroms kann durch Verluste oder durch Dampfaufnahme des Gargutes jedoch eine Untersättigung und damit eine Beeinträchtigung des Gargutes stattfinden.
  • Um diesen Effekt zu vermeiden, versuchen die Benutzer diese Abschaltung zu umgehen und nicht einzusetzen.
  • Aus der DE 202 00 618 U1 ist weiter ein Vorschlag bekannt, der eine Reduzierung der Wassermenge ermöglicht, was die Gefahren bei einer vollständigen Abschaltung des Wasserstromes vermeidet. Die Wasserzufuhr wird hierbei mit einer steuerbaren Wasserdosierung für die Dosierung der Wasserdurchflussmenge ausgerüstet. Damit wird der Volumenstrom an Wasser nicht mehr ungefähr in gleicher Höhe gehalten, sondern nach Erreichen der Sättigung reduziert. Diese Reduktion ermöglicht eine erhebliche Energieersparnis während des Garvorganges.
  • Wie in der DE 39 09 283 C2 werden auch in anderen Fällen einstellbare Magnetventile eingesetzt, um den Wasserstrom zum Garraum hin ein- oder auszuschalten. Diese Ventile werden in der Regel durch eine elektronische Steuerung geregelt. Der Volumenstrom ist vergleichsweise gering und beträgt in der Praxis, je nach Ofengröße zwischen 3 und 25 Liter pro Stunde, entsprechend etwa 1 cm3/s bis 7 cm3/s.
  • Im öffentlichen Wasserleitungsnetz gibt es jedoch größere Druckschwankungen und der Druck ist von Ort zu Ort sehr unterschiedlich. In der Praxis kann der Leitungsdruck zwischen 0,2 und 1,0 MPa, also etwa 2 und 10 bar liegen.
  • Um eine gleichmäßige und reproduzierbare Dampfmenge zu erhalten und damit reproduzierbare Garergebnisse zu erhalten, wäre allerdings ein konstanter Volumenstrom Voraussetzung. Wenn der Volumenstrom zur Dampferzeugung schwankt, hat dies Einfluss auf die Garraumtemperatur, da erhebliche Energiemengen aufgewendet werden müssen, um das eingebrachte Wasser zu verdampfen. Ein zu großes Schwanken des Volumenstromes bedeutet eine große Störgrößenänderung, was den Temperaturregler schnell überfordert. Ein Abweichen von der Solltemperatur, vor allem in der Betriebsart Dämpfen, führt dann zu ungünstigen Garergebnissen. Bei zu geringer Wasserzufuhr kann die Dampfproduktion so gering werden, dass dies negative Auswirkungen auf das Garergebnis hat.
  • In der DE 199 18 330 A1 wird eine Dosiereinrichtung für Frischwasser für Dampfbacköfen beschrieben. Zur Bildung von Dampf in Dampfbacköfen wird Frischwasser zugeführt. Um dieses Frischwasser exakt zu dosieren wird zwischen zwei wechselweise öffnenden und schließenden Ventilen eine Dosierkammer angeordnet. Diese Dosierkammer kann durch wechselweises Öffnen und Schließen der beiden Ventile gefüllt und entleert werden.
  • Im derzeitigen Stand der Technik werden beispielsweise mechanische Wasserdruckregler eingesetzt, um den variablen Wassereingangsdruck auf einem konstanten Ausgangswert zu halten. Diese Druckregler haben allerdings den Nachteil, dass sich die zunächst eingestellten Druckwerte im laufenden Betrieb verändern und aufgrund ihrer Bauweise eine Trägheit aufweisen, die eine rasche Druckanpassung bei schnell ändernden Eingangsdruck verhindert.
  • Weiterhin müssen die Regler und eingesetzten Ventile zunächst justiert werden.
  • Nachteilig an dem Stand der Technik ist es außerdem, dass der einmal eingestellte Volumenstrom durch die Steuerelektronik nur begrenzt verändert werden kann. Durch Takten des Magnetventils lässt sich zwar der Volumenstrom verringern, aber er lässt sich nicht ohne weitere erhöhen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Gargerät vorzuschlagen, bei dem eine bessere Dosierung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gargerät mit einem Garraum, mit einem oder mehreren Heizelementen, mit einer Wasserzufuhr, die mindestens einen Wasseraustritt hat und von einer äußeren Wasserversorgung gespeist wird, wobei die Wasserzufuhr wenigstens zwei abschnittsweise parallel verlaufende Wasserzufuhrleitungen aufweist, wobei jede der Wasserzufuhrleitungen jeweils einen oder mehrere Wasserzwischenspeicher mit einem mit Wasser füllbaren, vorgegebenen Innenraumvolumen besitzt, wobei die Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) von der äußeren Wasserversorgung (40) gespeist werden, wobei das Innenraumvolumen des oder der Wasserzwischenspeicher zeitweise gegenüber Füllung und zeitweise gegenüber Entleerung sperrbar ist, und wobei das Wasser aus dem Innenraumvolumen des oder der Wasserzwischenspeicher über den oder die Wasseraustritte zur Dampferzeugung in den Garraum entleerbar ist.
  • Mit einer derartigen Konzeption wird es zugleich möglich, eine Mengendosierung zu schaffen, die keinerlei Justierung benötigt, die bei unterschiedlichem Vordruck den gleichen Volumenstrom liefert und bei Bedarf einen variablen Volumenstrom ermöglicht.
  • Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn je ein Wasserzwischenspeicher der beiden Wasserzufuhrleitungen miteinander so kombiniert sind, dass sie einen gemeinsamen Wasserzwischenspeicher bilden, wobei dessen Innenraum die beiden Innenraumvolumen aufnimmt, die durch den das Wasser ausstoßenden Kolben so getrennt sind, dass die Bewegung des Kolbens gleichzeitig zu einer Entleerung des Innenraumvolumens des einen Wasserzwischenspeichers und zur Füllung des zugeordneten anderen Innenraumvolumens des anderen Wasserzwischenspeichers führt.
  • Auf diese Weise lässt sich besonders zuverlässig und konstruktiv einfach eine wechselweise Füllung über zwei Zweige der Wasserzufuhr einrichten, bei der darüber hinaus auch energetisch besonders zweckmäßig eine Kolbenbewegung gleichzeitig zum Entleeren des einen Zwischenspeichers und zum Füllen des anderen Zwischenspeichers verwendet werden kann.
  • Dies gilt besonders dann, wenn eine Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen ist, die eine periodische oder getaktete Entleerung des Innenraumvolumens veranlasst. Dabei kann die periodische oder getaktete Entleerung in konstanten Zeitschritten erfolgen. In vielen Fällen wird aber auch geregelt oder auch gesteuert ein variable Taktung erfolgen. Dadurch kann besonders einfach und gleichmäßig eine Änderung des Volumenstromes in den Garraum erfolgen.
  • Dabei ist es ganz besonders bevorzugt, wenn der Wasserzwischenspeicher als Hubzylinder ausgebildet ist, dessen Innenraumvolumen durch einen Kolben entleerbar ist.
  • Von weiterem Vorteil ist es, wenn der Wasserzwischenspeicher mittels eines Mehrwegeventils zeitweise gegen Überfüllung und zeitweise gegenüber Entleerung sperrbar ist.
  • Betrachtet man sich die erfindungsgemäße Konzeption näher, so wird hier die sehr druckabhängige und unkalkulierbare Wasserzufuhr aus der äußeren Wasserversorgung durch einen Wasserzwischenspeicher getrennt von der tatsächlichen Wasserzufuhr zum Garraum. Der Wasserzwischenspeicher wird jeweils von der äußeren Wasserversorgung mit Wasser vollständig gefüllt und dann von dieser äußeren Wasserversorgung getrennt. Das jetzt exakt feststehende und genau definierte mit Wasser gefüllte Innenraumvolumen des Wasserzwischenspeichers wird dann in den Garraum zur Dampferzeugung entleert. Es ist also exakt berechenbar und vorhersehbar, welches Wasservolumen zur Dampferzeugung zugeführt wird.
  • Durch eine entsprechende Taktung dieses Entleerungsvorgangs kann nun die Geschwindigkeit der Wasserzufuhr, gemessen etwa in cm3/s genau bestimmt werden, und zwar völlig unabhängig davon, welcher Druck in der äußeren Wasserversorgung aktuell tatsächlich besteht oder das teure und komplizierte Dosiergeräte eingesetzt werden.
  • Das Innenraumvolumen wird jetzt so klein bemessen, dass eine entsprechende Taktung zu einem zwar diskreten, aber nahezu kontinuierlichen Volumenstrom führt. Dieser Volumenstrom kann nun darüber hinaus auch noch gesteuert werden, indem die Taktung heraufgesetzt oder herabgesetzt wird, um mehr oder weniger Wasservolumen zuzuführen.
  • Durch den Einsatz von entsprechend verlegten Schläuchen in der Wasserzufuhr kann dieser Glättungsvorgang noch gesteigert werden. Im Bedarfsfall denkbar wäre es sogar, mehrere Wasserzwischenspeicher parallel zu schalten und abwechselnd zu bedienen, um eine noch stärkere Glättung zu erzielen.
  • Statt eines Aufbaus der erfindungsgemäßen Anordnung mit Hubzylinder, Kolben und 3/2-Wegeventilen kann auch ein anderer Aufbau etwa mit einer Kreiskolbenanordnung entfernt ähnlich einem Wankelmotor vorgesehen werden. Alternativ sind auch Wasserzwischenspeicher mit flexiblen Wandungen und/oder Membranen denkbar, die mittels geeigneter Mechanismen das Innenraumvolumen in den Garraum entleeren.
  • Statt der 3/2-Wegeventile können auch mehrere handelsübliche 2/2-Wegeventile eingesetzt werden, und zwar sowohl bei einer Lösung mit nur einem Wasserzwischenspeicher als auch bei einer solchen mit mehreren.
  • Im Folgenden werden die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Übersicht über ein nicht-erfindungsgemäßes Gargerät mit einer Wasserzufuhr;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Wasserdosierung in einem nicht-erfindungsgemäßen Gargerät;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform für eine Wasserdosierung in einem erfindungsgemäßen Gargerät; und
    Figur 4
    eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Wasserdosierung in einem erfindungsgemäßen Gargerät.
  • Ein Gargerät, das nicht Teil der Erfindung ist, beispielsweise ein Kombidämpfer, ein Backofen oder sonstiges Heißluftgerät ist schematisch im Schnitt gesehen aus Sicht des Benutzers in Figur 1 dargestellt. Dieses Gargerät 10 besitzt einen Garraum 11. In dem Garraum 11 ist ein Heizelement 12 auf der linken Seite vorgesehen, von dem im Schnitt lediglich schematisch zwei Windungen zu erkennen sind. Die Beheizung des Garraumes 11 kann entweder durch elektrische Heizelemente 12 erfolgen oder aber auch durch Heizelemente 12 in Form von Wärmetauscherrohren, in denen ein heißes Medium strömt. Auch andere Geräte zur Erzeugung von Wärme sind als Heizelement 12 einsetzbar.
  • Um die von dem Heizelement 12 erzeugte Wärme beziehungsweise die von ihm erwärmte Luft gleichmäßig im Garraum 11 zu verteilen ist ein Gebläse 20 vorgesehen. Dieses Gebläse 20 besitzt einen Lüftermotor 21, der ein Radialgebläserad 22 im Garraum 11 antreibt. Das Radialgebläserad 22 befindet sich innerhalb des Heizelements 12 und wird von diesem radial umgeben. Die Heizelemente 12 - ob elektrisch oder in Form von Wärmetauscherrohren - werden im Regelfall im unmittelbaren Strömungsfeld des Radialgebläserades 22 angebracht. Andere Anordnungen sind möglich, diese hat sich jedoch bewährt.
  • Ein weiteres wesentliches Element der Kombidämpfer mit Dampferzeugersystem ist eine Wasserzufuhr 30. Diese führt Wasser von einer äußeren Wasserversorgung 40 über einen in Figur 2 näher erläuterten Wassermengendosierer 31 und eine Wasserzufuhrleitung 32 in den Garraum 11. Am Wasseraustritt 33 wird Wasser abgegeben, und zwar in der Nähe des Radialgebläserades 22.
  • Der Auslauf am Wasseraustritt 33 der Wasserzufuhr 30 ist drucklos beziehungsweise frei. Das Wasser gelangt nun auf ein Zerstäubungselement (nicht dargestellt).
  • Auf diese Weise entstehen sehr kleine Wassertröpfchen in der Atmosphäre des Gases im Garraum 11, die rasch verdampfen und so den erwünschten Dampf erzeugen. Der Dampf wird mit den übrigen Gasen im gesamten Garraum 11 verteilt.
  • Um nun das von der Wasserzufuhr 30 über die Wasserzufuhrleitung 32 und den Wasseraustritt 33 in den Garraum 11 abgegebenen Wasservolumen beziehungsweise das in den Raum abgegebene Wasservolumen pro Zeit genau zu definieren und damit exakte Kenntnisse über die zugeführte Wassermenge zu erhalten, ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieser Wasserzufuhr 30 vorgenommen, die in Figur 2 im Detail dargestellt wird.
  • In der Figur 2 links sieht man den Zugang von einer äußeren Wasserversorgung 40, also beispielsweise der im Gebäude vorhandenen Wasserzuleitung zu dem Gargerät. Das Wasser aus dieser äußeren Wasserversorgung 40 gelangt zu einem Wasserzwischenspeicher 45, der hier von einem Zylinder gebildet wird. In dem Zylinder des Wasserzwischenspeichers 45 befindet sich ein Innenraumvolumen 46, welches von dem Wasser aus der äußeren Wasserversorgung 40 gefüllt werden kann.
  • Zwischen der Zufuhr aus der äußeren Wasserversorgung 40 und dem Wasserzwischenspeicher 45 befindet sich ein Ventil 47. Dieses Ventil 47 kann an seinem Eingang 47' geschlossen werden, um eine weitere Zufuhr von Wasser aus der äußeren Wasserversorgung 40 in den Wasserzwischenspeicher 45 zu unterbinden, ebenso ein Entleeren des Innenraumvolumens 46 in Richtung auf die äußere Wasserversorgung 40 zu unterbinden.
  • Das Ventil 47 ist hier als 3/2-Wegeventil ausgestaltet. Der zweite Ausgang 47''' des Ventils 47 führt in die oben erwähnte Wasserzuleitung 32, hier eine Schlauchleitung, die zum Garraum 11 führt, von dem hier nur die Garraumwandung in der Figur 2 zu erkennen ist. Die Wasserzuleitung 32 endet auch hier mit einem Wasseraustritt 33, aus dem Wasser in den Garraum 11 gelangen, üblicherweise in der Nähe des Radialgebläserades 22, vergleiche die Beschreibung zu Figur 1.
  • In dem Zylinder des Wasserzwischenspeichers 45 befindet sich ein Kolben 48, der das Innenraumvolumen 46 durch seine Bewegung verkleinern oder vergrößern kann beziehungsweise die in dem Innenraumvolumen 46 enthaltene Wassermenge durch das Ventil 47 ausstoßen kann.
  • Das Ventil 47 ist vorzugsweise ein 3/2 Wege Magnetventil 47, an dessen ersten Ausgang 47" ein Arbeitszylinder als Wasserzwischenspeicher 45 mit dem definierten Innenraumvolumen 46 angebracht ist. Wenn nun das Ventil 47 bestromt wird, fließt Wasser aus dem öffentlichen Wasserleitungsnetz als äußere Wasserzuführung 40 über die Anschlussleitung, den Ventileingang 47' und den ersten Ventilausgang 47" in den Wasserzwischenspeicher 45. Der Kolben 48 im Arbeitszylinder wird aufgrund des anliegenden Wasserdruckes ausgefahren. Wird nun die Stromzufuhr unterbrochen, schließt das Ventil 47 den Wasserzugang 47' und das Wasser kann, beispielsweise mit Hilfe von Federkraft 49 auf dem Kolben 48, aus dem Zylinder in den zweiten, nun offenen, Ausgang 47''' des Magnetventils 47 geschoben werden. Das Wasser wird von diesem Ausgang 47''' mittels der Schlauchleitung 32 zum Garraum 11 transportiert. Von dort aus kann es dann zum Lüfterrad 22 geführt werden, wo der Dampf erzeugt wird.
  • Dies bedeutet, das bei jeder zeitlich begrenzten Bestromung des 3/2 Wege Ventils 47 eine definierte, nämlich das Zylindervolumen, Wassermenge gefördert wird. Mit Hilfe des zeitlichen Verlaufes der Bestromung des Ventils 47 kann nun eine bestimmte Wassermenge gefördert werden. Ein variabler Eingangsdruck hat nun keinerlei Einfluss auf die geförderte Wassermenge. Diese ist lediglich von dem Innenraumvolumen 45 des Zylinders und dem Spannungstakt abhängig. Eine Kalibrierung der Wassermenge ist nicht mehr nötig, da der Volumenstrom durch festgelegte Zeitintervalle in einer bevorzugt elektronisch arbeitenden Regel- oder Steuereinrichtung 50 definiert werden kann. Vielmehr ist es nun möglich durch Anpassen der Zeitintervalle den Volumenstrom gezielt zu verändern. Dies macht zum Beispiel zu Beginn eines Garprozesses Sinn, um möglichst schnell viel Dampf zu erzeugen. Im weiteren Betrieb kann der Volumenstrom verringert werden, wenn die Dampfsättigung im Garraum 11, etwa in der Ofenmuffel erreicht wurde.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht eine periodische Wasserförderung. Wenn der zeitliche Ablauf ausreichend kurz gewählt wird, ist der Wasserstrom praktisch kontinuierlich. Durch geeignete Schlauchverlegung in der Wasserzufuhrleitung 32 zum Garraum 11 kann ein kontinuierlicher Wasserfluss erreicht werden. Dies bedeutet eine geringere Störgröße für den Temperaturregler. Wenn der Schlauch der Wasserzufuhrleitung 32 mit einem gegebenen Innendurchmesser eine so lange Strecke waagerecht verlegt wird, die mindestens so lange ist, dass das Schlauchvolumen größer ist als das Innenraumvolumen 46 des Arbeitszylinders des Zwischenwasserspeichers 45, wird durch das periodische Arbeiten des Kolbens 48 das vorhandene Schlauchvolumen fast aufgefüllt. Am Ende jedoch ist, bedingt durch den freien Auslauf am Wasseraustritt 33 und den verhältnismäßig geringen Volumenstrom, der Wasserstand immer gleich hoch, nämlich niedriger als der Schlauchquerschnitt, so dass sich ein kontinuierlicher Wasserstrom ergibt. Die Schlauchfüllung pendelt immer zwischen Position 41 und 42.
  • Wenn am Arbeitszylinder des Wasserzwischenspeichers 45 ein geeignetes Bauteil angebracht wird, zum Beispiel ein Hall-Sensor 34 und ein Magnet im Kolben 48, und die gemessenen Daten über eine schematisch angedeutete Leitung 51 an die Regel- oder Steuereinrichtung 50 abgibt, so kann die elektronische Regel- oder Steuereinrichtung die Arbeitsweise der Wassermengendosierung 31 kontrollieren und gegebenenfalls einen Funktionsmangel dem Bediener melden (Wassermangel).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung, die in der Figur 3 dargestellt ist, sind die meisten Elemente vergleichbar zur Lösung der Ausführungsform aus Figur 2.
  • Als auf den ersten Blick bereits erkennbarer Unterschied ist zu sehen, dass die Wasserzufuhr über zwei strömungstechnisch parallel verlaufende Wasserzufuhrleitungen 30a und 30b erfolgt. Diese können etwa beide aus dem gleichen Reservoir gespeist werden. Es sind auch zwei Wasserzwischenspeicher 45a und 45b vorgesehen, die in einem gemeinsamen Behälter zusammengefasst sind und jeweils einen Innenraumvolumen 46a beziehungsweise 46b besitzen. Jeder der beiden Wasserzwischenspeicher 45a beziehungsweise 45b ist einer anderen der Wasserzufuhrleitungen 30a oder 30b zugeordnet. Die beiden Innenraumvolumen 46a und 46b werden durch ein und denselben Kolben 48 voneinander getrennt. Eine Bewegung des Kolbens 48 führt nun dazu, dass eines der beiden Innenraumvolumen 46a oder 46b geleert, das andere dagegen gefüllt wird.
  • Diese Bewegung kann ebenso wie die Öffnung der Ventile 47 durch die Steuer- oder Regeleinrichtung 50 gesteuert beziehungsweise geregelt werden, sodass dann der Inhalt der beiden Wasserzwischenspeicher 45a, 45b zur Wasserzufuhrleitung 32 so gesteuert ist, dass diese praktisch gleichmäßig und konstant Wasser führt, so wie es gewünscht wird.
  • In der Figur 4 ist eine Alternative dargestellt, die sich sowohl für die Variante aus der Figur 2 als auch für die aus der Figur 3 eignet, sie ist jedoch im Zusammenhang mit der Version aus Figur 3 dargestellt.
  • Der Unterschied besteht darin, dass statt eines 3/2 Wegeventils 47 mehrere, nämlich in diesem Falle je zwei 2/2-Wegeventile in jeder der beiden Wasserzufuhrleitungen 30a, 30b angeordnet sind. Mit derartigen Ventilen lässt sich noch sicherer verhindern, dass nicht während der Schaltphase des Ventils unbeabsichtigt Wasser durch das Ventil hindurch ohne Berührung mit dem Wasserzwischenspeicher in Richtung Garraum weiterströmen kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gargerät
    11
    Garraum
    12
    Heizelement
    20
    Gebläse
    21
    Lüftermotor des Gebläses
    22
    Radialgebläserad
    30
    Wasserzufuhr
    30a
    Wasserzufuhrleitung
    30 b
    Wasserzufuhrleitung
    31
    Wassermengendosierung
    32
    Wasserzufuhrleitung zum Garraum
    33
    Wasseraustritt im Garraum
    34
    Sensor am Wasserzwischenspeicher
    40
    äußere Wasserzuführung
    41
    Position für die Schlauchfüllung
    42
    Position für die Schlauchfüllung
    45
    Wasserzwischenspeicher
    45 a
    Wasserzwischenspeicherungen
    45 b
    Wasserzwischenspeicherungen
    46
    Innenraumvolumen
    46a
    Innenraumvolumen
    46b
    Innenraumvolumen
    47
    Ventil
    47'
    Eingang des Ventils
    47"
    erster Ausgang des Ventils
    47"'
    zweiter Ausgang des Ventils
    47a
    Ventil
    47b
    Ventil
    47c
    Ventil
    47d
    Ventil
    48
    Kolben
    49
    Federkraft
    50
    Steuer- oder Regeleinrichtung
    51
    Leitung vom Sensor zur Steuer- und Regeleinrichtung

Claims (12)

  1. Gargerät (10)
    mit einem Garraum (11),
    mit einem oder mehreren Heizelementen (12),
    mit einer Wasserzufuhr (30), die mindestens einen Wasseraustritt (33) hat und von einer äußeren Wasserversorgung (40) gespeist wird,
    wobei die Wasserzufuhr (30) wenigstens zwei abschnittsweise parallel verlaufende Wasserzufuhrleitungen (30a, 30b) aufweist,
    wobei jede der Wasserzufuhrleitungen (30a, 30b) jeweils einen oder mehrere Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) mit einem mit Wasser füllbaren, vorgegebenen Innenraumvolumen (46a, 46b) besitzt,
    wobei die Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) von der äußeren Wasserversorgung gespeist werden, wobei das Innenraumvolumen (46) des oder der Wasserzwischenspeicher (45) zeitweise gegenüber Füllung und zeitweise gegenüber Entleerung sperrbar ist, und
    wobei das Wasser aus dem Innenraumvolumen (46) des oder der Wasserzwischenspeicher (45) über den oder die Wasseraustritte (33) zur Dampferzeugung in den Garraum (11) entleerbar ist.
  2. Gargerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass je ein Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) der beiden Wasserzufuhrleitungen (30a, 30b) miteinander so kombiniert sind, dass sie einen gemeinsamen Wasserzwischenspeicher (45) bilden, wobei dessen Innenraum die beiden Innenraumvolumen (46a, 46b) aufnimmt, die durch den das Wasser ausstoßenden Kolben (48) so getrennt sind, dass die Bewegung des Kolbens (48) gleichzeitig zu einer Entleerung des Innenraumvolumens (46a, 46b) des einen Wasserzwischenspeichers (45a, 45b) und zur Füllung des zugeordneten anderen Innenraumvölumens (46b, 46a) des anderen Wasserzwischenspeichers (45b, 45a) führt.
  3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Steuer- oder Regeleinrichtung (50) vorgesehen ist, die eine periodische oder getaktete Entleerung des oder der Innenraumvolumen (46) veranlasst.
  4. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) als Hubzylinder ausgebildet sind, deren Innenraumvolumen (46a, 46b) durch einen Kolben (48) entleerbar ist.
  5. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) mittels je eines Mehrwegventils (47) zeitweise gegenüber Füllung und zeitweise gegenüber Entleerung sperrbar sind.
  6. Gargerät nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mehrwegeventile (47) elektrisch von der Steuer- und Regeleinrichtung (50) angesteuerte 3/2 Wegeventile sind.
  7. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Entleerung der Innenraumvolumen (46) der Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) durch einen periodisch in einem Hubzylinder das Wasser ausstoßenden Kolben (48) realisiert wird.
  8. Gargerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Kolben (48) des Hubzylinders mit einer Feder (49) ausgestattet ist, um das Wasser bei Öffnung des Zylinders zur Garraumseite in den Garraum (11) hineinzuschieben.
  9. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Volumenstrom zur Dampferzeugung durch die Steuer- und Regeleinrichtung (50) mittels einer zeitlichen Änderung des Arbeitstaktes des Entleerungsmechanismus der Innenraumvolumen (46a, 46b) veränderbar ist.
  10. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wasserzwischenspeicher (45a, 45b) über eine schlauchartige Wasserzufuhrleitung (32) mit dem Garraum (11) verbunden sind und eine vorbestimmte Schlauchverlegung den periodisch schwankenden Volumenstrom in einen kontinuierlichen Volumenstrom wandelt.
  11. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Sensor (34) vorgesehen ist, der den Entleerungsvorgang, insbesondere die Verschiebung des Kolbens (48) überwacht.
  12. Gargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der oder die Wasserzwischenspeicher (45, 45a, 45b) mittels mehrerer zwei/zwei-Wegeventile (47a, 47b, 47c, 47d) wechselnd gegenüber der Füllung und gegenüber der Entleerung sperrbar sind.
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