EP1859199B1 - Beheizbares gehäuse, vorrichtung zur erzeugung von dampf und gargerät - Google Patents

Beheizbares gehäuse, vorrichtung zur erzeugung von dampf und gargerät Download PDF

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EP1859199B1
EP1859199B1 EP06705996A EP06705996A EP1859199B1 EP 1859199 B1 EP1859199 B1 EP 1859199B1 EP 06705996 A EP06705996 A EP 06705996A EP 06705996 A EP06705996 A EP 06705996A EP 1859199 B1 EP1859199 B1 EP 1859199B1
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EP
European Patent Office
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generating steam
steam according
sheath
wall
housing
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EP06705996A
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English (en)
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EP1859199A2 (de
Inventor
Stefan Rusche
Thomas Schreiner
Thomas Garner
Manfred Bucher
Paul Linseisen
Bruno Maas
Peter Kohlstrung
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Rational AG
Original Assignee
Rational AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/284—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically with water in reservoirs

Definitions

  • the invention relates to a device for generating steam according to the preamble of patent claim 1 and a cooking appliance with such a device.
  • the first volume fraction is limited by the size of the radiator and the space between the radiators for flushing the same and for the removal of vapor bubbles required space.
  • the size of the radiator in turn is determined at a given heat output by the Leidenfrost effect, according to which when heating a vaporizable liquid a certain surface power density of a radiator can not be exceeded, otherwise forms a closed vapor layer between the surface of the radiator and the liquid, the hinders heat dissipation.
  • the Leidenfrost effect is beautifully demonstrated by the fact that water droplets on a glowing plate do not evaporate immediately, but rather move in a dancing manner, as they move irregularly on the plate, supported by a forming vapor layer.
  • the second volume fraction is needed to separate vapor from entrained water droplets.
  • the size and design of the second volume fraction, so the gas space above the Liquid, are crucial to the steam quality.
  • the quality of the steam is determined in particular by the size of the surface of the water, which must be passed by the steam flow. Because the larger the steam flow per water surface, the more water is entrained by the exiting steam.
  • steam generators are known in which the entire tubular or barrel-shaped steam generator container is set in rotation, which is associated with high energy and cost, and also calls for a high structural complexity, which makes a rotating storage of the steam generator tank required, which inevitably only prove via the axis a fluid supply and removal as practicable.
  • DT 2 214 566 for example, such a rotary steam generator is described, which is designed for the evaporation of organic driving fluids in a closed circuit of a Rankinemotors. Similar works from the DE-PS 904 653 known steam generator, however, additionally has a regulation for the liquid feed for the purpose of setting a liquid ring of certain strength.
  • the DE 692 07 830 T2 discloses a steam generator assembly for ovens where thin water droplets or small droplets of water fall on a heater to be vaporized.
  • the steam generator described above do not work satisfactorily, but have the serious disadvantage that the dissolved minerals contained in tap water, especially lime, deposit on the walls and fittings of the steam generator. This can lead to failure or damage to the steam generator, which can usually only be prevented by regular chemical descaling. The resulting, necessary, after-plant maintenance work are again costly.
  • WO 02/12790 A1 a method for producing steam, in particular for a cooking appliance, described in which a liquid within a steam generating container by heating at least one heated wall surface of the steam generating container to boil, during heating by at least one rotatably mounted in the steam generator first rotor in rotation and is pressed by centrifugal forces due to the rotation against the heatable wall surface, and the resulting by evaporation of at least a portion of the liquid vapor escapes from the steam generator through a steam outlet and with the steam entrained droplets of liquid are deposited.
  • the WO 02/12790 A1 a device for generating steam, in particular for a cooking appliance, comprising a steam generating container, which is at least partially fillable with a liquid via an inlet and from the steam can reach a steam outlet, and a heater for heating the liquid in the steam generating container for the purpose of generating steam a heated housing, wherein the device comprises a first rotor in the steam generating container, via which at least the liquid is set in rotation.
  • the invention provides a cooking appliance according to claim 35, wherein with claim 36 an advantageous embodiment of this cooking appliance is described.
  • the invention is thus based on the surprising finding that the heating power density emitted by the housing can be increased by integrating a heating device into a wall of a housing.
  • a heating device into a wall of a housing.
  • the heat transfer can be significantly increased. Due to the power provided by such heating cartridges or heating elements, the number of heaters necessary to achieve a predetermined heating power can be reduced, thereby enabling a more compact structure of the steam generating device.
  • the present invention proposes, in a particularly advantageous embodiment, the following way of further increasing the heating power that can be provided by the heating device.
  • the heating device is not formed in the form of a heating cartridge comprising a heating wire, which is surrounded by a sheath which is inserted into the recess, but in the form of a heating wire, which is inserted directly into the recess, the remaining space within the Recess is preferably isolated by means of a corresponding electrically insulating (filling) material.
  • This increase in the possible heating power is due to the fact that when using cartridge heaters, an air gap between the sheath and the recess may be present within the housing wall, whereby the achievable by the heating cartridge power is limited to avoid local overheating.
  • the heating device according to the invention is longer than the recess be formed so that it can be pressed by insertion of an axial pressure against the recess after insertion into the recess.
  • a recess for a heating device or heating cartridge can open to the outside via a further recess in the housing.
  • This further recess according to the invention allows not only a simple use of the heater or immersion heater in the housing, but also an increase in the same seat in the housing, namely by at least partially compressing said recess after insertion of the heater or immersion heater, which in turn reduces the risk of air gaps between the heater or heating cartridge and the housing is avoided, which serves the better heat conduction.
  • the housing and the device according to the invention in a rotary steam generator in particular a steam generator, which operates by a method in which a liquid within a steam generating container by heating at least one heatable wall surface of the same brought to boil in the Heating is set in rotation by at least one rotatably mounted in the steam generator first rotor in rotation and is pressed by centrifugal forces due to the rotation against the heated wall surface, and the resulting by evaporation of at least a portion of the liquid vapor escapes from the steam generator through a steam outlet and with the steam entrained drops of liquid are deposited, integrated.
  • the centrifugal forces of the liquid and / or the vapor are greater than the gravitational forces of the liquid and / or the vapor.
  • the liquid and the steam are at least partially forced against at least one aperture, potential vortex in the liquid and / or the vapor are at least partially generated and / or no heating of the heatable wall of the container takes place.
  • the liquid is fed into the container at a minimum velocity, preferably directed to the heatable wall surface and / or the first rotor.
  • the level of the container is determined by measuring a centrifugally induced pressure on at least one wall surface of the container, preferably from outside the container.
  • At least one pressure sensor may be provided for detecting a pressure prevailing in the liquid, in particular in the region of a wall of the steam generating container, wherein it has proved to be particularly advantageous to control the heating power of at least one heating device or heating cartridge as a function of values measured by means of the pressure sensor to adjust, preferably to set a constant pressure along the wall of the steam generating container, in particular to prevent the formation of deposits, such as in the form of a lime layer, on the wall.
  • At least one temperature sensor and / or thermal switch may be provided, in particular in thermal contact with the wall, preferably via the output data of the temperature sensor, in particular their time course, deposits, such as a limescale, on the wall, in particular on the interior facing Surface of the wall are detectable. This makes it possible to interrupt the operation of the heater (s) depending on the detection of deposits.
  • the housing in particular between the areas in which heaters are mounted, are provided with recesses.
  • a further embodiment of the method is characterized in that in the vapor escaping from the steam generating container condensed and / or vaporized liquid in at least one further liquid separation tank downstream of the steam generating container is rotated by a second rotor, and condensate is separated and discharged from the liquid separation tank , is preferably returned to the steam generating container.
  • first rotor in the steam generating container and the second rotor in the liquid separation tank via a motor, preferably offset over the same axis of rotation in rotation.
  • the steam may be at least partially supplied to the steam outlet through a tube disposed in the steam generating vessel, preferably in the form of a hollow shaft in communication with the rotor (s).
  • the first and / or the second rotor at least partially abrasive contact with the wall surface or deposits on the wall surface of the steam generating container or posstechniksabborgungs umaners has at least during his or her rotation and the deposits, in particular Form of calcifications, at least partially dissolves or loosened from the wall surface.
  • the distance between the first and / or second rotor and the associated wall surface is dimensioned so small that a forming deposit, in particular a calcification, is removed during rotation of the first and second rotor.
  • the first and / or second rotor has no contact with the corresponding wall surface in the idle state and is pressed due to centrifugal forces in a rotation at least partially in the direction of the corresponding wall surface or become.
  • the wall surface and / or the rotor is dry-heated after an operating phase and / or a wetting with liquid with rotating and / or stationary rotor, wherein adhesion of the rotor to the wall surface is avoided by deposits.
  • the steam generating container in the idle state of the first rotor preferably independently, emptied, in particular via a vapor-tight drainage.
  • the inlet made of a flexible material and is deformed by the pressure of the incoming liquid to at least partially solve deposits in the inlet.
  • the feed is cooled by a liquid stream which is maintained continuously via a control and / or regulating device, wherein the liquid is taken from a reservoir and / or a feed line and deposits are at least partially prevented.
  • the container has two opposite ends, wherein the inlet and the steam outlet are arranged either both at one end or at each other at one end.
  • the steam outlet and a liquid outlet are provided at one end, preferably at a lower end, so that by the action of the gravitational force emptying of the container is possible while an inlet either in the region of the container or on other, upper, end of the container is arranged.
  • the first rotor which then also preferably is the only rotor, may then comprise a paddle whose shaft is detachably connectable to the shaft of a motor, which motor may in turn be provided in a lid of the housing for closing the upper end ,
  • This upper cover can for example also be screwed directly to the housing, for which purpose already screw channels can be provided in the housing.
  • the paddle can be made so light that it is no longer storable at the bottom of the housing, so that can be completely dispensed with a warehouse within the range in which steam, water / liquid and / or lime can be arranged , which increases the life of the steam generator tank overall.
  • the separation of steam and water downstream of the lower end of the housing can be done in the latter embodiment via a simple siphon.
  • a branch with a riser can be attached, through which the steam can escape and a cooking chamber of a cooking appliance can be supplied.
  • the entrainment of water in the steam can be ensured by means of a corresponding dimensioning of the riser pipe and possibly also by means of a corresponding shaping of this pipe.
  • the opening of the housing at the lower end must on the one hand be so large that the steam generating container can be emptied quickly to avoid long waiting times to re-commissioning.
  • the diameter must be so small that liquid can only be prevented from flowing off by rotation of the first rotator, in particular of the paddle.
  • a device according to the invention can thus be characterized by an opening for preferably automatic emptying of the liquid at standstill of the rotor and / or a third aperture in the region of the steam generating container with the lowest gravitational potential, wherein the opening during rotation through a closure mechanism, for example comprising a siphon , is closed.
  • a closure mechanism for example comprising a siphon
  • the steam generating container is rotationally symmetrical about an axis, preferably substantially tubular or conically widening from the inlet to the steam outlet is.
  • a device may also be characterized in that the axis of the steam generating container coincides with the axis of rotation of the first rotor, wherein preferably the axis of rotation is substantially parallel to the direction of the gravitational force.
  • a device which is characterized by at least one aperture for separating vapor-entrained droplets of the liquid and / or contaminants in the liquid.
  • a first orifice downstream of the inlet and / or a second orifice upstream of the outlet is or are arranged.
  • the first rotor can be driven by a motor via a shaft, wherein the shaft is in particular a hollow shaft with radial bores and / or slots arranged along the longitudinal side of the hollow shaft in order to transfer steam from the steam generation container to the steam outlet to enable.
  • an apparatus may be characterized by a liquid separation tank between the steam generation tank and the steam outlet, preferably from the liquid separation tank, a liquid return to the steam generating tank runs.
  • a second rotor is rotatable, which is preferably mechanically coupled to the first rotor.
  • the first and / or second rotor comprises a detachment device which dissolves deposits during rotation at least partially from a wall surface of the steam generator tank or liquid separation tank.
  • the removal device brushes, fins, fringes and / or lips, preferably of food-safe, heat-resistant material comprises.
  • the removal device has at least partially a material reinforcement on its side which is closest to the wall surface during rotation.
  • the removal device has no contact with the wall surfaces in a stationary state, but on rotation, preferably on the use of at least one suspension.
  • the first and / or second rotor in the form of a paddle is or are helical, helical and / or star-shaped.
  • the rotor itself is flexible, preferably designed in the form of brushes, fins, fringes and / or lips and in the stationary state has no contact with the wall.
  • FIG. 1 is a schematic view of a heated housing 1 is shown.
  • the housing 1 is formed substantially tubular and has a wall 3.
  • the wall 3 surrounds an interior space 5.
  • a plurality of recesses in the form of holes 7 is formed within the wall 3.
  • FIG. 1 can be seen in particular, penetrate the holes 7, the wall 3 of the housing 1 completely along the entire longitudinal axis of the housing 1.
  • the holes 7 extend substantially parallel to the interior of the 5 facing surface of the wall. 3
  • FIG. 2 which is a side view of the housing 1 from direction A in FIG. 1 it can be seen, the holes 7 are regularly over the circumference of the wall. 3 distributed.
  • the housing 1 eighteen holes 7, ie, the angular distance ⁇ between the individual holes 7 is approximately 20 °.
  • the housing 1 may for example have the following dimensions.
  • the outer diameter d A of the substantially tubular wall 3 is for example 88 mm, while the inner diameter d B of the wall 3 is about 60 mm.
  • the holes 7 may have a diameter of about 6.5 mm, and be arranged at a distance of about 37 mm from the center M.
  • FIG. 3 showing a sectional view of the housing 1 from the direction B in FIG. 2 can be seen, the length of the housing 1, for example, 250 mm.
  • FIG. 4 is a plan view of the housing 1 shown.
  • a heater in the form of a heating element 9 is partially inserted into one of the holes 7.
  • the heating cartridge 9 comprises a first cladding tube in the form of a sheath 11.
  • this sheath 11 is made of a stainless steel material.
  • the immersion heater 9 within the casing 11 comprises a heating wire, not shown, which can be supplied via electrical leads 13a, 13b with electrical energy for generating a heating power.
  • the heating cartridge 9 comprises a signal line 15 which is connected to a temperature sensor, not shown, covered by the heating cartridge 9.
  • the local temperature of the heating element 9 and the wall 3 in the region of the bore 7, in which the heating element 9 is located are measured.
  • the signal line 15 is connected to a regulating and / or control device, not shown, wherein preferably by means of the control and / or regulating device upon detection of a corresponding Kalk Anlagen the operation of the (rotary) steam generator is set.
  • the outer diameter of the casing 11 substantially corresponds to the inner diameter of the bore 7.
  • the sheath 11 is made of a stainless steel material which allows re-grinding of the sheath 11 to match the outer diameter of the sheath 11 to the inner diameter of the bore 7.
  • the wall 3 is at least partially made of aluminum.
  • the heating cartridge 9 is filled within the casing 11 adjacent to the heating wire, not shown, with a substantially electrically insulating, but thermally conductive filling material. It is preferred that the sheath 11 is filled with magnesium oxide as filler.
  • heating element 9 which includes a sheath 11 made of a stainless steel material, but leads to increased production costs.
  • the use of a stainless steel material as a casing 11 is expensive, and the adaptation of the outer diameter of the casing 11 to the diameter of the bore 7 leads to a complex production process, since the outer diameter of the casing 11 must be made with very tight tolerances.
  • housing 1 preferably eighteen cartridge heaters 9 can be used with a respective heat output of 1kW, it may come above surface loads of 22 W / cm 2 to local overheating of the heating cartridges. As a result, a shortening of the life of the heating element 9 is possible. Due to the use of different materials for the casing 11 and the wall 3, in particular, different expansion of the wall 3 and the heating cartridges 9 may occur in such overheating, which may cause the heating element 9 jammed in the hole 7 and not without can be pulled out of the hole 7 within the wall 3 further.
  • a heater is used in which can be dispensed with a corresponding sheathing. Such heaters are in the FIGS. 5a to 6b shown.
  • FIG. 5a is a partial sectional view of a housing 51 shown while in FIG. 5b a detailed view of the section C of FIG. 5a is shown in which the structure of the heater is shown in more detail.
  • the housing 51 comprises a wall 53 in which a plurality of bores is formed, wherein in the FIGS. 5a and 5b only one bore 57 is shown.
  • the wall 53 is made of a metal having high thermal conductivity, such as aluminum, so that the housing 51 is preferably formed in the form of an aluminum profile.
  • a heating wire 59 is inserted directly.
  • the intermediate space formed between the heating wire 59 and the inner wall of the bore 57 is filled with a filling material 61, preferably magnesium oxide powder.
  • a compression of the filling material 61 can be achieved in particular by appropriate shaking or pressing the filling material 61 into the bore 57.
  • This embodiment of the heater has the particular advantage that the heater can be replaced individually in case of malfunction, without the entire housing 51 must be replaced.
  • FIG. 6b Another preferred embodiment of a heater inserted into the housing 51 is shown. It is the Fig. 6b a detailed view of the section D of Fig. 6a , Also in this heater is dispensed with the use of an additional first cladding tube in the form of a shell 11 or the first cladding tube is formed by the wall 53 of the housing 51 itself. Similar in the FIG. 5a shown heater is at the in FIG. 6a Heating device 73 shown in the bore 57 introduced a supply lines 71a, 71b exhibiting heating wire.
  • the heating wire 73 is first introduced into a second cladding tube 75, preferably made of magnesium oxide, prior to insertion into the bore 57, and the space created within the second cladding tube 75 Inner wall of the second cladding tube 75 and the heating wire 73 is preferably filled with magnesium oxide powder as filler 77. Subsequently, we introduced the second cladding tube 75 together with the heating wire 73 into the bore 57.
  • the following method is proposed with the invention, it being noted that this method also in the in the FIGS. 5a and 5b shown heater for compressing the filling material 61 can be applied.
  • the respective heaters are inserted into the holes 57.
  • an external force on the housing 51 for example by a tensile or compressive load on the housing 51, there is a deformation of the wall 53, which causes a reduction in the diameter of the bore 57 in particular.
  • this reduction of the diameter of the bore 57 there is a higher compression of the filling material 61 and 77.
  • the outer circumference of the second cladding tube 75 adapts to the inner diameter of the bore 57, whereby any existing air gaps between the second cladding tube 75 and the inner wall of the bore 57 are removed.
  • the aluminum profile forming the housing 51 is pulled or pressed in such a way by means of a die that a change in the shape of the wall 53 occurs. Furthermore, it is proposed that the housing 51 forming aluminum profile can be edited by means of hydraulic presses. In this case, for example, introduced in the interior of the housing 51, a molding and on the wall 53 from the outside a pressure to be exerted, which leads to a longitudinal expansion of the housing 51 and a reduction in the diameter of the bore 57.
  • a major advantage of in the Figures 5a, 5b, 6a and 6b shown heaters is that by the direct filling of the holes 57 of the housing 51 with the heating wires 59 and 73, a higher surface load of the heaters due to the omission of a corresponding first cladding tube in the form of the casing 11, as provided in the heating element 9 , can be achieved.
  • there is a good transfer of heat from the heating wire 59 or 73 in the wall 53 since the thermal resistance, which may be increased due to air caused by manufacturing tolerances, is significantly reduced.
  • the heating power provided by the heater and thus the surface temperature thereof can be increased without fear of material failure of the heating wire 59 or 73.
  • the surface load can be increased up to 35 W / cm 2 , as long as a corresponding heat dissipation from the wall 53 is ensured, for example, in a liquid within a steam generator.
  • a device for producing steam in the form of a steam generator 101a, a steam generating container comprising a heatable housing in the form of a tubular water boiler 102 with a feed in the form of a water inlet 103 and a steam outlet 104 at the upper end of the water boiler 102 , an orifice 105, which separates the boiler 102 from the steam outlet 104 for condensate and impurity separation, heating elements 106, in the form of according to the Invention in bores within the tubular kettle 102 introduced heaters, in particular in the form of heating cartridges or directly inserted into the holes heating wires, and about an axis of rotation 107 which coincides with the longitudinal axis of the kettle 102 rotatable paddle 108, which is supported by two bearings 109 and with a motor 111 via a coupling 114, which is intended to compensate for adjustment errors, and a shaft 113 is drivable.
  • the paddle 108 has two paddle halves 108a each with paddle longitudinal sides 108b adjacent to the wall surface 112 of the water boiler 102, in the region of the aperture 105 a recess 115 and a baffle plate 116 to produce a potential vortex in front of the diaphragm 105 on.
  • a waste water outlet 117 having a collar 118 to prevent water leakage through flow in a boundary layer.
  • the waste water outlet 117 is closed only by a siphon 119 in order to avoid steam losses, so that the water boiler 102 empties itself when the paddle 108 is at a standstill.
  • the longitudinal sides 108 b may have reinforcements in order to achieve the best possible long-lasting release effect with little wear, or in flexible design of the rotor of the release device, the ends of the elastic lips used to be reinforced to increase the contact pressure during rotation on the wall surface 112.
  • both dirt of the water and water vapor entrained with the generated steam which are forced against the wall surface 112 of the tubular kettle 102 due to the rotation of the paddle 108, are prevented from exiting the steam outlet 104 with the steam through the orifice 105.
  • the geometry at the aperture passage can be designed to increase the separation rate of vapor and liquid so that a potential vortex is induced, which can be amplified by the upstream baffle plate 116.
  • FIG. 9 another steam generator 101c according to the invention is shown, in which additional measures are implemented to reduce the water intake with a small boiler diameter, wherein identical components are provided with identical reference numerals.
  • the paddle 108 is here driven by a hollow shaft 126, which serves simultaneously to direct the generated steam from the water boiler 102.
  • the shaft 126 is supported, whereby it can taper to a correspondingly thinner solid shaft.
  • the hollow shaft 126 through a seal or vapor-tight storage 127 from the kettle 102 is guided into an overlying Dampfauslledgehunt 128.
  • the hollow shaft 126 has the holes 129b to allow the generated steam to escape again and feed the steam outlet 104.
  • the hollow shaft 126 is again led out at the other end of the steam outlet chamber 128 with a seal or vapor-tight bearing 127 ', wherein the hollow shaft 126 in or above the Dampfauslrucschembl 128 can go into a thinner solid shaft.
  • the hollow shaft 126 is coupled to the motor 111 via a coupling 114 for compensating for alignment errors between the motor axis and the hollow shaft 126.
  • the level of the steam generator 101a, 101b or 101c can be detected by measuring a centrifugal force induced pressure on the inner and / or outer wall of the boiler 102.
  • a water pressure sensor is disposed near the inner and / or outer wall of the water boiler 102 and the detected by means of the water pressure sensor water pressure, the heating power of the heating elements 106 by a control and / or control unit, not shown, both with the Water pressure sensor and the heating elements 106 is connected is set.
  • a constant water pressure along the inner wall of the boiler 102 is generated, resulting in deposits on the inner wall of the boiler 102 is avoided, at least reduced.
  • a descaling of a steam generator 101a, 101b or 101c according to the invention is effected by the flexible lips on the paddle longitudinal sides 108b of the paddle halves 108a, which continuously remove the deposits from the outer wall during operation.
  • the lips themselves do not significantly wear off, as they themselves calcify in the area of the immersion in the water film and so scrapes mainly lime on lime. But can not accumulate too much lime on paddle 108, since this is driven by the centrifugal force to the outside and finally scraped there. The resulting lime must be removed from the kettle regularly by rinsing or changing water.
  • the use of flexible lips as a detachment device or the flexible design of the rotor per se has the advantage that due to any deposits no sticking of the rotor can be done with the wall surface 112 in the idle state, since the centrifugal force during rotation makes the contact of the rotor or the release device to the wall surface 112.
  • the lower end of the kettle 102 may be provided with another shutter or a shutter mechanism (not shown). In this case, the aperture 105 upstream of the steam outlet 104 can be combined with just such an aperture.
  • FIGS. 10a to 10c is a further device according to the invention in the form of a steam generator 101'd shown.
  • the steam generator 101'd differs to a considerable extent from the variants described above.
  • a boiler 102 'of the steam generator 101'd which is substantially tubular and aligned with its longitudinal axis parallel to the direction of gravitational force, has a water inlet 103' in its central region between its two ends.
  • the steam outlet and the water drain are formed in one, namely in the form of a steam and water outlet 104 'at the lower end of the kettle 102', in a lower lid 130'b.
  • a motor 111 ' is arranged, the shaft 113' extends into the water boiler 102 'and there screwed to the shaft of a paddle 108'.
  • the paddle 108 ' in turn comprises two paddle halves 108'a, each with paddle longitudinal sides 108'b, which have paddles 108'c, with which the paddle 108' can contact the inner wall 112'a of the water vessel 102 ', in particular in operation, ie scrape off the wall surface 112'a upon rotation of the paddle 108 ', limescale and the like.
  • the shaft 113 ' is further supported by only one bearing 109' at the upper end of the kettle 102 'and, together with the paddle shaft, does not even extend over half of the kettle 102' along its longitudinal axis, which coincides with the axis of rotation 107 'of FIG Paddle 108 'coincides, in particular the FIG. 10a can be seen.
  • the upper lid 130'a is screwed onto the kettle 102 ', wherein in the kettle 102' screw 112'd, in particular in FIG. 10c can be seen are provided.
  • the lower lid 130'b can simply be clamped on the kettle 102 'via springs 131', as in particular in FIG FIG. 10b shown. This simple construction with lids 130'a and 130'b detachable from the kettle 102 'results in a particularly compact construction.
  • the separation of steam and water downstream of the lower lid 130'b is not shown in Figures 10a and 10b, but may be via a simple siphon. Above such a siphon, a branch can be attached, can be passed through the steam via a riser in a cooking chamber, not shown, a cooking appliance. The entrainment of water in the steam can be adjusted by the dimensioning of the riser pipe and possibly also by its shape.
  • the kettle 102 'as well as its lids 130'a and 130'b may be formed as aluminum castings and, after assembly, may be connected to a cooking device structure in a vibration-poor manner near the center of gravity of the steam generator 101'd by means of a rubber-mounted, not-shown fitting.
  • heating elements 106 ' are arranged equidistant from each other in the kettle 102', each in a recess within the kettle 102 '.
  • recesses 112'c are arranged in the outer wall surface 112'b, which lead to a reduction of the material as well as the mass of the water boiler 102 '. This material saving allows for temperature dependent expansion and contraction of the kettle 102 'to such an extent that chalk layers may peel away from the inner wall surface 112'a of the kettle 102'.
  • the individual heating elements 106 ' are connected via cables 132'a and 132'b to a control device (not shown) of a cooking appliance, not shown, as well as the motor 111'.
  • a control device not shown
  • three thermal switches 133 ' are provided, depending on which the heating elements 106' are controllable via the control device.
  • a pressure sensor not shown, by means of which the pressure within the water boiler 102 ', for example at different heights, can be detected in order to be able to use these values in the regulation of the heating elements 106' as well as of the motor 111 '.
  • heating elements instead of six heating elements you could also z. B. use three heating elements. These would then preferably be arranged at an angle of 120 ° to each other within the kettle. With an exemplary length of 235 mm per heating element, an actual heatable length of the kettle of about 200 mm and a diameter of 20 mm per heating element, there will be an area load of about 8 W / cm 2 on the heating element surface, if each heating element of a power of 6 kW.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Gargerät mit solch einer Vorrichtung.
  • Herkömmliche Dampfgeneratoren, wie sie insbesondere in Gargeräten zum Einsatz kommen, weisen meist einen Wasserkessel auf, der teilweise mit Wasser gefüllt ist, welches durch Heizkörper zum Sieden gebracht wird. Der Platzbedarf solch eines Dampfgenerators wird hauptsächlich durch zwei Faktoren bestimmt, nämlich zum einen durch den Volumenanteil, der mit flüssigem Wasser gefüllt ist, und zum anderen durch den Volumenanteil des über dem Wasser befindlichen Gasraums.
  • Der erste Volumenanteil wird dabei durch die Größe der Heizkörper und den zwischen den Heizkörpern zur Umspülung derselben und zum Abtransport von Dampfblasen benötigten Raum begrenzt. Die Größe der Heizkörper wiederum wird bei vorgegebener Heizleistung durch den Leidenfrost-Effekt bestimmt, gemäß dem beim Beheizen einer verdampfbaren Flüssigkeit eine bestimmte Oberflächenleistungsdichte eines Heizkörpers nicht überschritten werden kann, da sich sonst eine geschlossene Dampfschicht zwischen der Oberfläche des Heizkörpers und der Flüssigkeit bildet, die die Wärmeabgabe behindert. Schön demonstriert sich der Leidenfrost-Effekt in der Erscheinung, daß Wassertropfen auf einer glühenden Platte nicht unmittelbar verdampfen, sondern sich quasi tanzend bewegen, da sie sich, durch eine sich bildende Dampfschicht getragen, auf der Platte unregelmäßig bewegen.
  • Der zweite Volumenanteil wird benötigt, um Dampf von mitgeführten Wassertropfen zu trennen. Die Größe und Ausgestaltung des zweiten Volumenanteils, also des Gasraumes über der Flüssigkeit, sind entscheidend für die Dampfqualität. Die Dampfqualität wird insbesondere von der Größe der Wasseroberfläche, die vom Dampfstrom passiert werden muß, bestimmt. Denn je größer der Dampfstrom pro Wasseroberfläche ist, desto mehr Wasser wird vom austretenden Dampf mitgerissen.
  • Insgesamt ergibt sich aus obigen Überlegungen bei herkömmlichen Dampfgeneratoren somit ein großer Platzbedarf, wenn eine hohe Dampfqualität erzeugt werden soll. Zusätzlich ist aber auch darauf hinzuweisen, daß die Zeit, die benötigt wird, um einen bekannten, mit Wasser gefüllten Dampfgenerator betriebsbereit zu machen, auch von der eingefüllten Wassermenge abhängt, die nötig ist, um die Heizkörper sicher zu bedecken, was wiederum Anforderungen an die Größe des Dampfgenerators stellt.
  • Im Bereich von Kraftwerken, insbesondere Kernkraftwerken, sind Dampfgeneratoren bekannt, bei denen ein Rotationsfluß in einer einen Dampf erzeugende Flüssigkeit durch Einspritzen einer weiteren Flüssigkeit induziert wird. Die mit dem Rotationsfluß einhergehenden Fliehkräfte werden dabei zur Abscheidung von Verschmutzungen genutzt, wie in der US 4,972,804 bzw. DE 690 13 906 T2 beschrieben.
  • Ferner sind Dampfgeneratoren bekannt, bei denen der gesamte rohr- oder tonnenförmige Dampferzeugerbehälter in Rotation versetzt wird, was mit hohem Energie- und Kostenaufwand verbunden ist, und zudem eine hohe konstruktive Komplexität fordert, die eine drehende Lagerung des Dampferzeugerbehälters erforderlich macht, wodurch sich notgedrungen nur über die Achse eine Fluidzu- bzw. -abführung als praktikabel erweist. In der DT 2 214 566 wird zum Beispiel solch ein rotierender Dampferzeuger beschrieben, der zur Verdampfung von organischen Antriebsfluiden in einem geschlossenen Kreislauf eines Rankinemotors ausgelegt ist. Ähnlich arbeitet der aus der DE-PS 904 653 bekannte Dampferzeuger, der jedoch zusätzlich eine Regelung zur Flüssigkeitseinspeisung zwecks Einstellung eines Flüssigkeitsringes bestimmter Stärke aufweist.
  • In der DE 27 57 913 A1 ist ein rotierender Dampferzeuger mit einem drehbar gelagerten Kessel offenbart, der konstruktionell auf drehbare Durchführungen zur Einführung bzw. Entnahme eines fluiden Arbeitsmediums verzichtet.
  • Aus der DE 37 83 361 T2 ist ein Tandemabscheider für ein Dampf-Wasser-Gemisch bekannt, bei dem schraubenförmig gewundene Umlenkbleche das Dampf-Wasser-Gemisch in Rotation versetzen.
  • Die DE 692 07 830 T2 offenbart eine Dampferzeugeranordnung für Öfen, bei der in Rotation versetzte dünne Wasserstrahlen bzw. kleine Wassertröpfchen auf eine Heizeinrichtung fallen, um verdampft zu werden.
  • Zur Verdampfung von Leitungswasser, insbesondere in einem Gargerät, arbeiten die zuvor beschriebenen Dampferzeuger jedoch nicht zufriedenstellend, sondern weisen den gravierenden Nachteil auf, daß sich die im Leitungswasser enthaltenen gelösten Mineralien, insbesondere Kalk, an den Wänden und Einbauten des Dampferzeugers ablagern. Dies kann zum Ausfall oder zur Beschädigung des Dampferzeugers führen, was in der Regel nur durch regelmäßige chemische Entkalkung verhindert werden kann. Die hierdurch verursachten, notwendigen, nachbetrieblichen Wartungsarbeiten sind wiederum kostenintensiv.
  • Zur Überwindung dieses Nachteils wird in der WO 02/12790 A1 ein Verfahren zum Erzeugen von Dampf, insbesondere für ein Gargerät, beschrieben, bei dem eine Flüssigkeit innerhalb eines Dampferzeugungsbehälters durch Aufheizen von zumindest einer aufheizbaren Wandfläche des Dampferzeugungsbehälters zum Sieden gebracht, beim Aufheizen durch zumindest einen in dem Dampferzeugungsbehälter drehbar gelagerten ersten Rotor in Rotation versetzt sowie durch Fliehkräfte aufgrund der Rotation gegen die aufheizbare Wandfläche gedrückt wird, und der durch ein Verdampfen zumindest eines Teils der Flüssigkeit entstehende Dampf aus dem Dampferzeugungsbehälter durch einen Dampfauslaß entweicht und mit dem Dampf mitgerissene Tropfen der Flüssigkeit abgeschieden werden. Ferner offenbart die WO 02/12790 A1 eine Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf insbesondere für ein Gargerät, umfassend einen Dampferzeugungsbehälter, der über einen Zulauf zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit füllbar ist und aus dem Dampf zu einem Dampfauslaß gelangen kann, und eine Heizeinrichtung zum Aufheizen der Flüssigkeit in dem Dampferzeugungsbehälter zwecks Dampferzeugung, die ein beheizbares Gehäuse aufweist, wobei die Vorrichtung einen ersten Rotor in dem Dampferzeugungsbehälter umfaßt, über den zumindest die Flüssigkeit in Rotation versetzbar ist. Durch das Verfahren bzw. durch die Vorrichtung der WO 02/12790 A1 sollen insbesondere kleine Dampfgeneratoren zur Abgabe von Dampf mit hoher Qualität bereitgestellt werden, die zudem schnell betriebsbereit, kostengünstig, flexibel beheizbar und zuverlässig sind, ohne zu Siedeverzügen zu neigen und ohne regelmäßige Entkalkungen zu erfordern.
  • Das in der WO 02/12790 A1 beschriebene Verfahren sowie die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung haben sich grundsätzlich bewährt, da insbesondere aufwendige und kostenintensive Wartungsarbeiten zur Entkalkung an Dampferzeugern überflüssig werden, sowie im Betrieb ein maximaler Wärmetransfer von den Wänden zur Flüssigkeit gewährleistet bleibt und nicht durch Kalkablagerung reduziert wird, indem die inneren rotierenden Einbauten sozusagen als Schleifeinrichtung fungieren, mit der Ablagerungen an den Wänden instantan während des Betriebes, das heißt der Rotation, abgetragen werden.
  • Bei der in der WO 02/12790 A1 beschriebenen Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf kann jedoch eine bestimmte Baugröße der Vorrichtung aufgrund der Verwendung von Dickschichtheizungen, die als Heizeinrichtungen zum Aufheizen der Flüssigkeit in dem Dampferzeugungsbehälter verwendet werden, und einen begrenzten Wärmeübertrags an den Dampferzeugungsbehälter nicht unterschritten werden.
  • Schließlich offenbaren die WO 96/41099 A1 und WO 98/45647 A1 jeweils eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf in Form eines Dampfgenerators. Die in diesen beiden Dokumenten offenbarten Dampfgeneratoren weisen einen Metallblock mit einer zentralen Bohrung zur Aufnahme einer Flüssigkeit und einer Vielzahl von die zentrale Bohrung umgebenden Heizelementebohrungen auf. Zur Erwärmung der Flüssigkeit in der zentralen Bohrung sind in die Heizelementebohrungen Heizelemente eingeführt. Nachteilig bei diesen Dampfgeneratoren ist jedoch, daß ein effizienter Wärmeübertrag von den Heizelementen zu der in der zentralen Bohrung angeordneten Flüssigkeit nicht sichergestellt ist. Der Wärmeeintrag in die Flüssigkeit ist daher unzufriedenstellend.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die gattungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere ein erhöhter Wärmeeintrag in eine in der Vorrichtung angeordnete Flüssigkeit erreicht wird, wodurch insbesondere das Bauvolumen der Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf weiter reduziert werden kann, so daß der Einsatz in einem Gargerät ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Unteransprüche 2 bis 34 beschreiben vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Ferner liefert die Erfindung ein Gargerät gemäß dem Patentanspruch 35, wobei mit Patentanspruch 36 eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Gargeräts beschrieben wird.
  • Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Integration einer Heizeinrichtung in eine Wand eines Gehäuses die von dem Gehäuse abgegebene Heizleistungsdichte erhöht werden kann. Insbesondere durch die Ausbildung von Sackbohrungen innerhalb einer Wand des Gehäuses, in die Heizeinrichtungen in Form von Heizpatronen oder geraden, elektrischen Widerstandsheizungen eingeführt werden, kann der Wärmeübertrag signifikant gesteigert werden. Aufgrund der durch derartige Heizpatronen oder Heizelemente bereitgestellten Leistung kann die zur Erreichung einer vorbestimmten Heizleistung notwendige Anzahl von Heizeinrichtungen reduziert werden, wodurch ein kompakterer Aufbau der Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf ermöglicht wird.
  • Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform folgender Weg vorgeschlagen, wie die durch die Heizeinrichtung zur Verfügung stellbare Heizleistung weiter erhöht werden kann. Dazu wird die Heizeinrichtung nicht in Form einer Heizpatrone ausgebildet, die einen Heizdraht umfaßt, der durch eine Umhüllung umgeben ist, die in die Aussparung eingeführt wird, sondern in Form eines Heizdrahtes, der direkt in die Aussparung eingeführt wird, wobei der verbleibende Raum innerhalb der Aussparung vorzugsweise mittels eines entsprechenden elektrisch isolierenden (Füll)Materials isoliert wird. Diese Erhöhung der möglichen Heizleistung ist dabei darauf zurückzuführen, daß bei Einsatz von Heizpatronen ein Luftspalt zwischen der Umhüllung und der Aussparung innerhalb der Gehäusewand vorhanden sein kann, wodurch die durch die Heizpatrone zur Verfügung stellbare Leistung zur Vermeidung von lokalen Überhitzungen begrenzt ist. Zur weiteren Reduktion möglicher Luftspalte zwischen der Umhüllung und der Aussparung innerhalb der Gehäusewand ist die Heizeinrichtung gemäß der Erfindung insgesamt länger als die Aussparung ausgebildet sein, so daß sie nach Einfügung in die Aussparung durch Anlegen eines axialen Druckes gegen die Aussparung drückbar ist.
  • Zudem kann sich eine Aussparung für eine Heizeinrichtung oder Heizpatrone nach außen über eine weitere Ausnehmung in dem Gehäuse öffnen. Diese weitere Ausnehmung ermöglicht erfindungsgemäß nicht nur einen einfachen Einsatz der Heizeinrichtung oder Heizpatrone in das Gehäuse, sondern auch eine Steigerung des Sitzes derselben in dem Gehäuse, nämlich durch zumindest teilweises Zusammenpressen besagter Aussparung nach Einbringung der Heizeinrichtung oder Heizpatrone, wodurch wiederum die Gefahr von Luftspalten zwischen der Heizeinrichtung oder Heizpatrone und dem Gehäuse vermieden wird, was der besseren Wärmeleitung dient.
  • Auch werden in einer besonders vorteilhaften Form der Erfindung das erfindungsgemäße Gehäuse und die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Rotationsdampfgenerator, insbesondere einem Dampfgenerator, der nach einem Verfahren arbeitet, bei dem eine Flüssigkeit innerhalb eines Dampferzeugungsbehälters durch Aufheizen von zumindest einer aufheizbaren Wandfläche desselben zum Sieden gebracht, beim Aufheizen durch zumindest einen in dem Dampferzeugungsbehälter drehbar gelagerten ersten Rotor in Rotation versetzt sowie durch Fliehkräfte aufgrund der Rotation gegen die aufheizbare Wandfläche gedrückt wird, und der durch ein Verdampfen zumindest eines Teils der Flüssigkeit entstehende Dampf aus dem Dampferzeugungsbehälter durch einen Dampfauslaß entweicht und mit dem Dampf mitgerissene Tropfen der Flüssigkeit abgeschieden werden, integriert.
  • Ferner wird bei dem Verfahren vorgeschlagen, daß die Fliehkräfte der Flüssigkeit und/oder des Dampfes größer als die Gravitationskräfte der Flüssigkeit und/oder des Dampfes sind.
  • Weiterhin kann in dem Verfahren vorgesehen sein, daß im Bereich der Abscheidung der Tropfen der Flüssigkeit die Flüssigkeit und der Dampf zumindest teilweise gegen zumindest eine Blende gezwungen werden, Potentialwirbel in der Flüssigkeit und/oder dem Dampf zumindest teilweise erzeugt werden und/oder keine Aufheizung der aufheizbaren Wand des Behälters stattfindet.
  • Es wird auch vorgeschlagen, daß Verunreinigungen der Flüssigkeit beseitigt werden, indem die Flüssigkeit gegen zumindest eine Blende gezwungen wird.
  • Auch wird in dem Verfahren bevorzugt, daß die Flüssigkeit mit einer Mindestgeschwindigkeit in den Behälter eingespeist wird, vorzugsweise auf die aufheizbare Wandfläche und/oder den ersten Rotor gerichtet.
  • Alternativerweise wird vorgeschlagen, daß der Füllstand des Behälters durch Messen eines fliehkraftinduzierten Druckes auf mindestens eine Wandfläche des Behälters, vorzugsweise von außerhalb des Behälters, bestimmt wird.
  • Zudem kann zumindest ein Drucksensor zur Detektion eines in der Flüssigkeit, insbesondere im Bereich einer Wand des Dampferzeugungsbehälters, herrschenden Druckes vorgesehen sein, wobei es sich dann als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, die Heizleistung zumindest einer Heizeinrichtung oder Heizpatrone in Abhängigkeit von mittels des Drucksensors gemessenen Werten einzustellen, vorzugsweise zur Einstellung eines konstanten Druckes entlang der Wand des Dampferzeugungsbehälters, insbesondere zur Vermeidung der Entstehung von Ablagerungen, wie in Form einer Kalkschicht, an der Wand.
  • Des weiteren kann zumindest ein Temperatursensor und/oder Thermoschalter vorgesehen sein, insbesondere in thermischem Kontakt mit der Wand, wobei vorzugsweise über die Ausgabedaten des Temperatursensors, insbesondere deren zeitlicher Verlauf, Ablagerungen, wie eine Kalkschicht, auf der Wand, insbesondere auf der dem Innenraum zugewandten Oberfläche der Wand detektierbar sind. Dies ermöglicht, den Betrieb der Heizeinrichtung(en) in Abhängigkeit von der Erkennung von Ablagerungen zu unterbrechen.
  • Es hat sich zudem herausgestellt, daß es besonders günstig ist, das für den Dampferzeugungsbehälter notwendige Material möglichst gering zu halten, um temperaturabhängige Ausdehnungen und Kontraktionen zur schnellen Abplatzung von sich möglicherweise bildenden Kalkschichten zu fördern. Zu diesem Zwecke kann das Gehäuse, insbesondere zwischen den Bereichen, in denen Heizeinrichtungen gelagert sind, mit Aussparungen versehen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß in dem aus dem Dampferzeugungsbehälter entweichenden Dampf kondensierte und/oder verdampfte Flüssigkeit in mindestens einem dem Dampferzeugungsbehälter nachgeschalteten weiteren Flüssigkeitsabscheidungsbehälter durch einen zweiten Rotor in Rotation versetzt wird, und Kondensat abgeschieden sowie aus dem Flüssigkeitsabscheidungsbehälter abgeleitet wird, vorzugsweise dem Dampferzeugungsbehälter zurückgeliefert wird.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß der erste Rotor im Dampferzeugungsbehälter und der zweite Rotor im Flüssigkeitsabscheidungsbehälter über einen Motor, vorzugsweise über die gleiche Drehachse, in Rotation versetzt werden.
  • Ferner kann in dem Verfahren vorgesehen, daß der Dampf zumindest teilweise durch ein im Dampferzeugungsbehälter angeordnetes Rohr, vorzugsweise in Form einer mit dem bzw. den Rotor(en) in Verbindung stehenden Hohlwelle, dem Dampfauslaß zugeführt wird.
  • Preferientiell ist in dem Verfahren ferner vorgesehen, daß der erste und/oder der zweite Rotor zumindest während seiner bzw. ihrer Rotation zumindest bereichsweise schleifenden Kontakt zur Wandfläche oder Ablagerungen auf der Wandfläche des Dampferzeugungsbehälters bzw. Flüssigkeitsabscheidungsbehälters aufweist bzw. aufweisen und die Ablagerungen, insbesondere in Form von Verkalkungen, von der Wandfläche zumindest teilweise löst bzw. lösen.
  • Dabei kann in dem Verfahren vorgesehen sein, daß der Abstand zwischen dem ersten und/oder zweiten Rotor und der dazugehörigen Wandfläche so gering bemaßt ist, daß eine sich bildende Ablagerung, insbesondere eine Verkalkung, bei Rotation des ersten bzw. zweiten Rotors abgetragen wird.
  • Auch wird vorgeschlagen, daß der erste und/oder zweite Rotor im Ruhezustand keinen Kontakt zur entsprechenden Wandfläche aufweist bzw. aufweisen und aufgrund von Fliehkräften bei einer Rotation zumindest bereichsweise in Richtung der entsprechenden Wandfläche gedrückt wird bzw. werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, daß die Wandfläche und/oder der Rotor nach einer Betriebsphase und/oder einer Benetzung mit Flüssigkeit bei rotierendem und/oder ruhendem Rotor trockengeheizt wird bzw. werden, wobei ein Anhaften des Rotors an der Wandfläche durch Ablagerungen vermieden wird.
  • Des weiteren wird für das Verfahren auch vorgeschlagen, daß sich der Dampferzeugungsbehälter im Ruhezustand des ersten Rotors, vorzugsweise selbständig, entleert, insbesondere über einen dampfdichten Abwasserablauf.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren kann auch vorgesehen sein, daß der Zulauf aus einem flexiblen Werkstoff hergestellt und durch den Druck der zufließenden Flüssigkeit verformt wird, um Ablagerungen im Zulauf zumindest teilweise zu lösen.
  • Unter anderem wird auch vorgeschlagen, daß der Zulauf durch einen Flüssigkeitsstrom gekühlt wird, der über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung kontinuierlich aufrecht erhalten wird, wobei die Flüssigkeit einem Reservoir und/oder einer Speiseleitung entnommen wird und Ablagerungen zumindest bereichsweise verhindert werden.
  • Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf der Behälter zwei sich gegenüberliegende Enden aufweist, wobei der Zulauf und der Dampfauslaß entweder beide an einem Ende oder jeder an einem anderen Ende angeordnet sind.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn der Dampfauslaß und ein Flüssigkeitsablauf an einem Ende bereitgestellt sind, und zwar vorzugsweise an einem unteren Ende, so daß durch Wirkung der Gravitationskraft ein Entleeren des Behälters möglich ist, während ein Zulauf entweder im Bereich des Behälters oder am anderen, oberen, Ende des Behälters angeordnet ist.
  • Bei dieser Anordnung kann dann der erste Rotor, der dann auch vorzugsweise der einzige Rotor ist, ein Paddel umfassen, dessen Welle lösbar mit der Welle eines Motors verbindbar ist, wobei der Motor wiederum in einem Deckel des Gehäuses zum Verschließen des oberen Endes bereitgestellt sein kann. Dieser obere Deckel kann beispielsweise auch direkt an das Gehäuse angeschraubt werden, wobei zu diesem Zwecke bereits Schraubkanäle in dem Gehäuse bereitgestellt sein können. Das Paddel kann derart leicht ausgeführt werden, daß es am unteren Ende des Gehäuses nicht mehr lagerbar ist, so daß gänzlich auf ein Lager innerhalb des Bereichs verzichtet werden kann, in dem Dampf, Wasser/Flüssigkeit und/oder Kalk angeordnet sein kann bzw. können, was die Lebensdauer des Dampferzeugungsbehälters insgesamt steigert.
  • Die Trennung von Dampf und Wasser stromabwärts des unteren Endes des Gehäuses kann bei der zuletzt genannten Ausführungsform über ein einfaches Siphon erfolgen. Oberhalb dieses Siphons kann wiederum eine Abzweigung mit einem Steigrohr angebracht werden, durch das der Dampf entweichen und einem Garraum eines Gargeräts zugeführt werden kann.
  • Die Mitnahme von Wasser im Dampf ist über eine entsprechende Dimensionierung des Steigrohrs und zusätzlich evtl. über eine entsprechende Formgebung dieses Rohres gewährleistbar.
  • Die Öffnung des Gehäuses am unteren Ende muß zudem einerseits so groß sein, daß der Dampferzeugungsbehälter schnell entleert werden kann, um lange Wartezeiten bis zur erneuten Betriebnahme zu vermeiden. Andererseits muß der Durchmesser so klein sein, daß Flüssigkeit nur durch Rotation des ersten Rotators, insbesondere des Paddels, vom Abfließen abgehalten werden kann.
  • Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann also gekennzeichnet sein durch eine Öffnung zur vorzugsweise selbsttätigen Entleerung der Flüssigkeit bei Stillstand des Rotors und/oder eine dritte Blende im Bereich des Dampferzeugungsbehälters mit geringstem Gravitationspotential, wobei die Öffnung während der Rotation durch einen Verschlußmechanismus, beispielsweise umfassend ein Siphon, verschlossen ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß der Dampferzeugungsbehälter um eine Achse rotationssymmetrisch, vorzugsweise im wesentlichen rohrförmig oder sich vom Zulauf zum Dampfauslaß hin konisch erweiternd, ist.
  • Dabei kann eine Vorrichtung auch dadurch gekennzeichnet sein, daß die Achse des Dampferzeugungsbehälters mit der Rotationsachse des ersten Rotors zusammenfällt, wobei vorzugsweise die Rotationsachse im wesentlichen parallel zur Richtung der Gravitationskraft verläuft.
  • Auch wird eine Vorrichtung bevorzugt, die durch zumindest eine Blende zum Abscheiden von mit dem Dampf mitgerissenen Tropfen der Flüssigkeit und/oder Verschmutzungen in der Flüssigkeit, gekennzeichnet ist.
  • Dabei wird auch vorgeschlagen, daß eine erste Blende stromabwärts des Zulaufes und/oder eine zweite Blende stromaufwärts des Auslasses angeordnet ist bzw. sind.
  • Zudem wird vorgeschlagen, daß der erste Rotor über eine Welle von einem Motor antreibbar ist, wobei die Welle insbesondere eine Hohlwelle mit radialen Bohrungen und/oder Schlitzen ist, die entlang der Längsseite der Hohlwelle angeordnet sind, um einen Dampftransfer von dem Dampferzeugungsbehälter zu dem Dampfauslaß zu ermöglichen.
  • Ferner kann eine Vorrichtung gekennzeichnet sein durch einen Flüssigkeitsabscheidungsbehälter zwischen dem Dampferzeugungsbehälter und dem Dampfauslaß, wobei vorzugsweise von dem Flüssigkeitsabscheidungsbehälter eine Flüssigkeitsrückführung zu dem Dampferzeugungsbehälter verläuft.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß in dem Flüssigkeitsabscheidungsbehälter ein zweiter Rotor drehbar ist, der vorzugsweise mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist.
  • In der Vorrichtung kann auch vorgesehen sein, daß der erste und/oder zweite Rotor eine Ablöseeinrichtung umfaßt, die während der Rotation zumindest bereichsweise von einer Wandfläche des Dampferzeugerbehälters bzw. Flüssigkeitsabscheidungsbehälters Ablagerungen löst.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Ablöseeinrichtung Bürsten, Lamellen, Fransen und/oder Lippen, vorzugsweise aus lebensmittelechtem, hitzebeständigem Material, umfaßt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß die Ablöseeinrichtung an ihrer bei Rotation zur Wandfläche nächstgelegenen Seite mindestens bereichsweise eine Materialverstärkung aufweist.
  • Für die Vorrichtung ist bevorzugt vorgeschlagen, daß die Ablöseeinrichtung in ruhendem Zustand keinen Kontakt zu den Wandflächen aufweist, jedoch bei Rotation, vorzugsweise über den Einsatz zumindest einer Federung.
  • In der Vorrichtung kann es auch vorgesehen sein, daß der erste und/oder zweite Rotor in Form eines Paddels, vorzugsweise mit zwei Paddelhälften, spiralförmig, schraubenförmig und/oder sternförmig ausgebildet ist bzw. sind.
  • Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Rotor selbst flexibel, vorzugsweise in Form von Bürsten, Lamellen, Fransen und/oder Lippen ausgeführt ist und in ruhendem Zustand keinen Kontakt zur Wand aufweist.
  • Dadurch, daß in dem zuvor beschriebenen Verfahren bzw. der Vorrichtung der Schritt unternommen wird, anstelle des Dampferzeugungsbehälters dessen Einbauten zu drehen, werden insbesondere die weiteren folgenden Vorteile erzielt:
    1. i) Reduktion des Trägheitsmoments, wodurch gleichzeitig der Energiebedarf reduziert wird, Ansprechzeiten reduziert werden, Steuerzeiten reduziert werden, Lagerkräfte reduziert werden und Auswuchtungsprobleme reduziert werden; und
    2. ii) Vereinfachung des Aufbaus, beispielsweise durch Vereinfachung der Installation und Kontaktierung einer Heizeinrichtung, sowie der Vermeidung konstruktiv aufwendiger Bauformen, wie sie bei rotierenden Außenbehältern üblich sind, um unter anderem drehbar ausgeführte Zuleitungen zu umgehen.
  • Wählt man zudem die Variante, bei der der Dampfauslaß und der Flüssigkeitsabfluß an einem unteren Ende des Dampferzeugungsbehälters angeordnet sind, entsteht ein besonders kompakter Aufbau, der es insbesondere ermöglicht, den Dampferzeuger in der Nähe seines Schwerpunktes an nur einer Stelle mittels gummigelagerter Verschraubung vibrationsarm mit einem Gargerätegrundaufbau zu verbinden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gehäuses und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine perspektivische, schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines beheizbaren Gehäuses;
    Figur 2
    eine Seitenansicht auf das Gehäuse der Figur 1 aus Richtung A;
    Figur 3
    eine schematisch Teilschnittansicht des Gehäuses der Figur 2 entlang der Schnittlinie B;
    Figur 4
    eine Abbildung der ersten Ausführungsform eines Gehäuses mit einer Heizpatrone;
    Figur 5a
    eine schematische Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Gehäuses mit einer weiteren Ausführungsform einer Heizeinrichtung;
    Figur 5b
    eine Vergrößerung des Ausschnitts C der Fig. 5a;
    Figur 6a
    eine Teilschnittansicht des Gehäuses der Figur 5a mit einer weiteren Ausführungsform einer Heizeinrichtung;
    Figur 6b
    eine Vergrößerung des Ausschnitts D der Figur 6a;
    Figur 7
    eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers mit ruhendem Rotor;
    Figur 8
    eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers mit ruhendem Rotor;
    Figur 9
    eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers mit ruhendem Rotor;
    Figur 10a
    eine erste Teilschnittansicht durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers mit ruhendem Rotor;
    Figur 10b
    eine Seitenansicht des in Figur 10a gezeigten Dampferzeugers; und
    Figur 10c
    eine Schnittansicht des in Figur 10b gezeigten Dampferzeugers entlang der Schnittlinie E.
  • In Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines beheizbaren Gehäuses 1 dargestellt. Das Gehäuse 1 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und weist eine Wand 3 auf. Die Wand 3 umgibt einen Innenraum 5. Innerhalb der Wand 3 ist eine Vielzahl von Aussparungen in Form von Bohrungen 7 ausgebildet. Wie Figur 1 insbesondere zu entnehmen ist, durchdringen die Bohrungen 7 die Wand 3 des Gehäuses 1 vollständig entlang der gesamten Längsachse des Gehäuses 1. Dabei verlaufen die Bohrungen 7 im wesentlichen parallel zu der dem Innenraum 5 zugewandten Oberfläche der Wand 3.
  • Wie insbesondere Figur 2, die eine Seitenansicht auf das Gehäuse 1 aus Richtung A in Figur 1 darstellt, zu entnehmen ist, sind die Bohrungen 7 regelmäßig über den Umfang der Wand 3 verteilt. Insbesondere weist das Gehäuse 1 achtzehn Bohrungen 7 auf, d.h. der Winkelabstand α zwischen den einzelnen Bohrungen 7 beträgt ungefähr 20°. Bei Einsatz des Gehäuses 1 als Wasserkessel innerhalb eines Dampferzeugers kann das Gehäuse 1 beispielsweise die folgenden Abmessungen aufweisen. Der Außendurchmesser dA der im wesentlichen rohrförmigen Wand 3 beträgt beispielsweise 88 mm, während der Innendurchmesser dB der Wand 3 ungefähr 60 mm beträgt. Weiterhin können die Bohrungen 7 einen Durchmesser von ungefähr 6,5 mm aufweisen, und in einem Abstand von ungefähr 37 mm von dem Mittelpunkt M angeordnet sein.
  • Wie insbesondere Figur 3, die eine Schnittansicht des Gehäuses 1 aus Richtung B in Figur 2 darstellt, zu entnehmen ist, beträgt die Länge des Gehäuses 1 beispielsweise 250 mm.
  • Bezüglich der Angabe dieser Bemaßungen wird hervorgehoben, daß diese lediglich beispielhaft sind und selbstverständlich andere Maße gewählt werden können.
  • In Figur 4 ist eine Aufsicht auf das Gehäuse 1 dargestellt. Wie Figur 4 zu entnehmen ist, ist in eine der Bohrungen 7 eine Heizeinrichtung in Form einer Heizpatrone 9 teilweise eingeführt. Die Heizpatrone 9 umfaßt ein erstes Hüllrohr in Form einer Ummantelung 11. Vorzugsweise besteht diese Ummantelung 11 aus einem Edelstahlmaterial. Ferner umfaßt die Heizpatrone 9 innerhalb der Ummantelung 11 einen nicht dargestellten Heizdraht der über Zuleitungen 13a, 13b mit elektrischer Energie zur Erzeugung einer Heizleistung versorgt werden kann. Ferner umfaßt die Heizpatrone 9 eine Signalleitung 15, die mit einem nicht dargestellten, von der Heizpatrone 9 umfaßten Temperatursensor verbunden ist. Mittels dieses Temperatursensors kann die lokale Temperatur der Heizpatrone 9 bzw. der Wand 3 im Bereich der Bohrung 7, in der sich die Heizpatrone 9 befindet, gemessen werden. Über den Verlauf der so erfaßten Temperatur kann insbesondere in dem Fall, in dem das Gehäuse 1 als Wasserkessel eines Dampferzeugers eingesetzt wird, festgestellt werden, ob sich eine störende Kalkschicht auf der dem Innenraum 5 zugewandten Oberfläche der Wand 3 ausbildet. Dazu wird die Signalleitung 15 mit einer nicht dargestellten Regel- und/oder Steuereinrichtung verbunden, wobei vorzugsweise mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung bei Detektierung einer entsprechenden Kalkschicht der Betrieb des (Rotations)Dampfgenerators eingestellt wird.
  • Um eine gute Wärmübertragung zwischen der Heizpatrone 9 und der Wand 3 im Bereich der Bohrung 7 zu erzielen, entspricht der Außendurchmesser der Ummantelung 11 im wesentlichen dem Innendurchmesser der Bohrung 7. Die dazu notwendigen sehr geringen Toleranzen können aufgrund der Tatsache, daß die Ummantelung 11 aus einem Edelstahlmaterial besteht, welches ein Nachschleifen der Ummantelung 11 ermöglicht, um den Außendurchmesser der Ummantelung 11 an den Innendurchmesser der Bohrung 7 anzupassen, erreicht werden. Um eine gute Wärmeübertragung der durch die Heizpatrone 9 erzeugten Wärme durch die Wand 3 zu erzielen, ist bevorzugt, daß die Wand 3 zumindest bereichsweise aus Aluminium besteht. Ferner ist vorgesehen, daß die Heizpatrone 9 innerhalb der Ummantelung 11 neben dem nicht dargestellten Heizdraht mit einem im wesentlichen elektrisch isolierenden, jedoch thermisch leitfähigen Füllmaterial gefüllt ist. Bevorzugt ist dabei, daß die Ummantelung 11 mit Magnesiumoxid als Füllmaterial gefüllt ist.
  • Die Verwendung der in Figur 4 dargestellten Heizpatrone 9, die eine Ummantelung 11 aus einem Edelstahlmaterial umfaßt, führt jedoch zu einem erhöhten Produktionsaufwand. So ist die Verwendung eines Edelstahlmaterials als Ummantelung 11 teuer, und die Anpassung des Außendurchmessers der Ummantelung 11 an den Durchmesser der Bohrung 7 führt zu einem aufwendigen Produktionsprozeß, da der Außendurchmesser der Ummantelung 11 mit sehr geringen Toleranzen gefertigt werden muß. Des weiteren kann es notwendig sein, die Ummantelung 11 manuell nachschleifen zu müssen, um die entsprechende Paßgenauigkeit zu erreichen. Dennoch läßt es sich nicht gänzlich verhindern, daß sich ein Luftspalt zwischen der Ummantelung 11 und dem Gehäuse 3 innerhalb der Bohrung 7 bildet, was zu einer Erhöhung des Wärmeübertragungswiderstandes zwischen der Heizpatrone 9 und der Wand 3 führen kann. Bei entsprechend hohen Heizleistungen der Heizpatrone 9, wobei in das in Figur 4 dargestellte Gehäuse 1 vorzugsweise achtzehn Heizpatronen 9 mit einer jeweiligen Heizleistung von 1kW eingesetzt werden können, kann es oberhalb von Flächenbelastungen von 22 W/cm2 zu lokalen Überhitzungen der Heizpatronen kommen. Dadurch ist eine Verkürzung der Lebensdauer der Heizpatrone 9 möglich. Aufgrund der Verwendung verschiedener Materialien für die Ummantelung 11 und der Wand 3 kann es bei derartigen Überhitzungen insbesondere zu unterschiedlichen Ausdehnungen der Wand 3 und der Heizpatronen 9 kommen, was dazu führen kann, daß die Heizpatrone 9 sich in der Bohrung 7 verklemmt und nicht mehr ohne weiteres aus der Bohrung 7 innerhalb der Wand 3 herausgezogen werden kann.
  • Zur Vermeidung dieser bei der Verwendung einer Heizpatrone 9 möglicherweise auftretenden Komplikationen wird mit der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgeschlagen, daß eine Heizeinrichtung eingesetzt wird, bei der auf eine entsprechende Ummantelung verzichtet werden kann. Derartige Heizeinrichtungen sind in den Figuren 5a bis 6b dargestellt.
  • In Figur 5a ist eine Teilschnittansicht eines Gehäuses 51 dargestellt, während in Figur 5b eine Detailansicht des Ausschnitts C der Figur 5a dargestellt ist, in der der Aufbau der Heizeinrichtung genauer dargestellt ist. Das Gehäuse 51 umfaßt eine Wand 53, in der eine Vielzahl von Bohrungen ausgebildet ist, wobei in den Figuren 5a und 5b lediglich eine Bohrung 57 dargestellt ist. Vorzugsweise besteht die Wand 53 aus einem Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit, wie z.B. Aluminium, so daß das Gehäuse 51 vorzugsweise in Form eines Aluminiumprofils ausgebildet ist. Wie Figur 5a weiterhin zu entnehmen ist, ist innerhalb der (Sack)bohrung 57 ein Heizdraht 59 direkt eingeführt. Der zwischen dem Heizdraht 59 und der Innenwandung der Bohrung 57 entstehende Zwischenraum ist mit einem Füllmaterial 61, vorzugsweise Magnesiumoxidpulver, ausgefüllt. Eine Verdichtung des Füllmaterials 61 kann insbesondere durch entsprechendes Rütteln bzw. Einpressen des Füllmaterials 61 in die Bohrung 57 erreicht werden.
  • Diese Ausführungsform der Heizeinrichtung bietet insbesondere den Vorteil, daß die Heizeinrichtung bei einer Fehlfunktion einzeln ausgetauscht werden kann, ohne daß das gesamte Gehäuse 51 ausgetauscht werden muß.
  • In den Figuren 6a und 6b ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Heizeinrichtung, die in das Gehäuse 51 eingeführt wird, dargestellt. Dabei ist die Fig. 6b eine Detailansicht des Ausschnitts D der Fig. 6a. Auch bei dieser Heizeinrichtung wird auf die Verwendung eines zusätzlichen ersten Hüllrohres in Form einer Ummantelung 11 verzichtet bzw. das erste Hüllrohr wird durch die Wand 53 des Gehäuse 51 selbst gebildet. Ähnlich der in der Figur 5a dargestellten Heizeinrichtung wird bei der in Figur 6a dargestellten Heizeinrichtung ein Zuleitungen 71a, 71b aufweisender Heizdraht 73 in die Bohrung 57 eingeführt. Um jedoch eine äquidistante Positionierung des Heizdrahts 73 innerhalb der Bohrung 57 sicherzustellen, wird der Heizdraht 73 zunächst vor dem Einführen in die Bohrung 57 in ein zweites Hüllrohr 75, das vorzugsweise aus Magnesiumoxid besteht, eingeführt und der innerhalb des zweiten Hüllrohrs 75 entstehende Zwischenraum zwischen der Innenwandung des zweiten Hüllrohrs 75 und dem Heizdraht 73 wird vorzugsweise mit Magnesiumoxidpulver als Füllmaterial 77 aufgefüllt. Anschließend wir das zweite Hüllrohr 75 gemeinsam mit dem Heizdraht 73 in die Bohrung 57 eingeführt. Um bei dieser Ausführungsform der Heizeinrichtung den Wärmeübertrag von dem Heizdraht 73 in die Wand 53 zu verbessern sowie eine Verdichtung des Füllmaterials 77 zu erreichen, wird mit der Erfindung folgendes Verfahren vorgeschlagen, wobei zu beachten ist, daß dieses Verfahren ebenfalls bei der in den Figuren 5a und 5b dargestellten Heizeinrichtung zur Verdichtung des Füllmaterials 61 angewendet werden kann.
  • Zunächst werden die jeweiligen Heizeinrichtungen in die Bohrungen 57 eingesetzt. Durch eine äußere Krafteinwirkung auf das Gehäuse 51, beispielsweise durch eine Zug- oder Druckbelastung auf das Gehäuse 51, kommt es zu einer Verformung der Wand 53, die insbesondere eine Reduzierung des Durchmessers der Bohrung 57 bewirkt. Durch diese Reduzierung des Durchmessers der Bohrung 57 kommt es zu einer höheren Verdichtung des Füllmaterials 61 bzw. 77. Darüber hinaus paßt sich dabei der Außenumfang des zweiten Hüllrohrs 75 an den Innendurchmesser der Bohrung 57 an, wodurch gegebenenfalls bestehende Luftspalte zwischen dem zweiten Hüllrohr 75 und der Innenwandung der Bohrung 57 entfernt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das das Gehäuse 51 bildende Aluminiumprofil mittels einer Matrize derartig gezogen oder gedrückt wird, daß es zu einer Formänderung der Wandung 53 kommt. Des weiteren wird vorgeschlagen, daß das das Gehäuse 51 bildende Aluminiumprofil mit Hilfe von hydraulischen Pressen bearbeitet werden kann. Dabei kann beispielsweise im Innenraum des Gehäuses 51 ein Formstück eingebracht und auf die Wandung 53 von außen ein Druck ausgeübt werden, der zu einer Längenausdehnung des Gehäuses 51 und zu einer Reduzierung des Durchmessers der Bohrung 57 führt.
  • Ein wesentlicher Vorteil der in den Figuren 5a, 5b, 6a und 6b dargestellten Heizeinrichtungen besteht darin, daß durch die direkte Befüllung der Bohrungen 57 des Gehäuses 51 mit den Heizdrähten 59 bzw. 73 eine höhere Flächenbelastung der Heizeinrichtungen aufgrund des Verzichts auf ein entsprechendes erstes Hüllrohr in Form der Ummantelung 11, wie sie bei der Heizpatrone 9 vorgesehen ist, erzielt werden kann. Insbesondere kommt es zu einem guten Wärmeübertrag von dem Heizdraht 59 bzw. 73 in die Wand 53, da der Wärmewiderstand, der aufgrund von durch Fertigungstoleranzen bedingte Luftspalte erhöht sein kann, deutlich reduziert ist. Dadurch kann die durch die Heizeinrichtung zur Verfügung gestellte Heizleistung und damit deren Oberflächentemperatur erhöht werden, ohne daß ein Materialversagen des Heizdrahts 59 oder 73 zu befürchten ist. So kann beispielsweise die Flächenbelastung auf bis zu 35 W/cm2 erhöht werden, solange eine entsprechende Wärmeabfuhr aus der Wand 53 beispielsweise in eine Flüssigkeit innerhalb eines Dampferzeugers sichergestellt ist.
  • Wie Figur 7 zu entnehmen ist, umfaßt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf in Form eines Dampferzeugers 101a, einen Dampferzeugungsbehälter, umfassend ein beheizbares Gehäuse in Form eines rohrförmigen Wasserkessels 102 mit einem Zulauf in Form eines Wasserzulaufes 103 und einem Dampfauslaß 104 an dem oberen Ende des Wasserkessels 102, eine Blende 105, die zur Kondensat- und Verunreinigungsabscheidung den Wasserkessel 102 vom Dampfauslaß 104 trennt, Heizelemente 106, in Form von gemäß der Erfindung in Bohrungen innerhalb des rohrförmigen Wasserkessels 102 eingeführte Heizeinrichtungen, insbesondere in Form von Heizpatronen oder direkt in die Bohrungen eingeführten Heizdrähten, und ein um eine Drehachse 107, die mit der Längsachse des Wasserkessels 102 zusammenfällt, drehbares Paddel 108, das durch zwei Lager 109 gelagert und mit einem Motor 111 über eine Kupplung 114, die Justierungsfehler ausgleichen soll, und eine Welle 113 antreibbar ist. Das Paddel 108 weist zwei Paddelhälften 108a jeweils mit Paddellängsseiten 108b benachbart zur Wandfläche 112 des Wasserkessels 102, im Bereich der Blende 105 eine Aussparung 115 sowie eine Prallscheibe 116, um vor der Blende 105 einen Potentialwirbel zu erzeugen, auf. Am unteren Ende des Wasserkessels 102 befindet sich ein Abwasserauslaß 117, der einen Kragen 118 besitzt, um Wasserverluste durch Strömung in einer Grenzschicht zu vermeiden. Der Abwasserauslaß 117 ist nur durch einen Siphon 119 verschlossen, um Dampfverluste zu vermeiden, so daß sich der Wasserkessel 102 bei Stillstand des Paddels 108 selbständig entleert.
  • Bei dem mit Bezug auf Figur 7 beschriebenen Dampferzeuger 101a wird Wasser über den Wasserzulauf 103 dem Wasserkessel 102 zugeführt und über das sich um die Drehachse 107 drehende Paddel 108 in Rotation versetzt, um gegen die über die Heizelemente 106 aufgeheizte Wandfläche 112 des Wasserkessels 102 gezwungen zu werden, was zu einer schnellen und gleichmäßigen Aufheizung des Wassers führt. Zugleich werden die im Stillstand durch Federn (nicht dargestellt) in ihrer in Figur 7 dargestellten Ruheposition gehaltenen Paddelhälften 108a, an deren Längsseiten 108b sich feine flexible Lippen (nicht dargestellt) befinden, durch die Rotation gegen die Wandfläche 112 des Wasserkessels 102 gedrückt. Der Anpreßdruck ist dabei so dimensioniert, daß die Lippen nur leicht über die Wandfläche 112 schleifen. Hierdurch werden Salzablagerungen, insbesondere Kalkverkrustungen, vermieden. Ferner können die Längsseiten 108b Verstärkungen aufweisen, um eine möglichst langanhaltende Ablösewirkung bei geringer Abnutzung zu erzielen, bzw. bei flexibler Ausgestaltung des Rotors der Ablöseeinrichtung die Enden der verwendeten elastischen Lippen verstärkt sein, um den Anpreßdruck während der Rotation an die Wandfläche 112 zu erhöhen. Zudem werden über die Blende 105 sowohl Verschmutzungen des Wassers als auch mit dem erzeugten Dampf mitgerissene Wassertropfen, die aufgrund der Rotation des Paddels 108 gegen die Wandfläche 112 des rohrförmigen Wasserkessels 102 gezwungen werden, davon abgehalten, mit dem Dampf aus dem Dampfauslaß 104 herauszutreten.
  • Die Geometrie am Blendendurchgang kann dabei zur Erhöhung der Trennungsrate von Dampf und Flüssigkeit so ausgestaltet sein, daß ein Potentialwirbel induziert wird, der durch die vorgeschaltete Prallscheibe 116 verstärkt werden kann.
  • Bei einem geringen Durchmesser des Wasserkessels 102 kann es trotz der genannten Gegenmaßnahmen durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten zur Mitnahme von Wassertröpfchen kommen. Bei der in Figur 8 beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampferzeugers 101b ist dem Wasserkessel 102 daher eine Wasserabscheidekammer 120 nachgeschaltet, die mitgenommenes Wasser wieder abscheidet und von einer zweiten Blende 12) begrenzt wird. In dieser Wasserabscheidekammer 120 dreht sich ein zweites Paddel 122, das von der selben Welle 113 angetrieben wird wie das Paddel 108 und das ebenfalls eine Aussparung 123 und eine Prallscheibe 124 besitzt, um einen Potentialwirbel zu erzeugen. Die aufgrund der durch das Paddel 122 erzeugten Rotation abgeschiedenen Wassertröpfchen werden über eine Wasserrückführung 125 in Form einer Rohr- oder Schlauchleitung wieder in den Wasserkessel 102 zurückgeführt. Alle anderen Komponenten des erfindungsgemäßen Dampferzeugers 101b gemäß Figur 8 entsprechen dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger 101a gemäß Figur 7.
  • In Figur 9 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Dampferzeuger 101c dargestellt, in dem zusätzliche Maßnahmen implementiert sind, um die Wassermitnahme bei geringem Kesseldurchmesser zu reduzieren, wobei identische Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Das Paddel 108 wird hier von einer Hohlwelle 126 angetrieben, die gleichzeitig dazu dient, den erzeugten Dampf aus dem Wasserkessel 102 zu leiten. Um den Dampf in das Innere der Hohlwelle 126 zu bewegen, muß diese im Verdampferraum, also dem Wasserkessel 102, über die gesamte benetzte Länge mit radialen Bohrungen 129a oder Schlitzen versehen sein, deren Durchmesser oder Dichte in axialer Richtung so variiert ist, daß der strömungsbedingte Druckabfall in der Hohlwelle 126 kompensiert und somit die Strömungskomponente in Richtung der Drehachse 107 im Wasserkessel 102 außerhalb der Hohlwelle 126 sowie gleichzeitig die Wassermitnahme minimiert wird. Außerhalb des Wasserkessels 102 kann der Dampf z. B. durch weitere radiale Bohrungen 129b in der Hohlwelle 126 oder durch eine axiale Öffnung (nicht dargestellt) am Ende der Welle 126 wieder ausgekoppelt werden.
  • Am unteren Ende des Wasserkessels 102 ist die Welle 126 gelagert, wobei sie sich zu einer entsprechend dünneren Vollwelle verjüngen kann. Am oberen Ende des Wasserkessels 102 ist die Hohlwelle 126 durch eine Dichtung oder dampfdichte Lagerung 127 aus dem Wasserkessel 102 in eine darüber liegende Dampfauslaßkammer 128 geführt. In dieser Dampfauslaßkammer 128 oberhalb des Wasserkessels 102 besitzt die Hohlwelle 126 die Bohrungen 129b, um den erzeugten Dampf wieder austreten zu lassen und dem Dampfauslaß 104 zuzuführen. Die Hohlwelle 126 wird am anderen Ende der Dampfauslaßkammer 128 wieder mit einer Dichtung oder dampfdichten Lagerung 127' herausgeführt, wobei die Hohlwelle 126 in oder oberhalb der Dampfauslaßkammer 128 in eine dünnere Vollwelle übergehen kann. Oberhalb der Dampfauslaßkammer 128 ist die Hohlwelle 126 an den Motor 111 über eine Kupplung 114 zum Ausgleichen von Ausrichtungsfehlern zwischen der Motorachse und der Hohlwelle 126 angekoppelt.
  • Zusätzlich kann der Füllstand des Dampferzeugers 101a, 101b oder 101c durch Messung eines fliehkraftinduzierten Druckes an der Innen- und/oder Außenwandung des Wasserkessels 102 erfaßt werden.
  • Dabei ist es insbesondere bevorzugt, daß ein Wasserdrucksensor nahe der Innen- und/oder Außenwandung des Wasserkessels 102 angeordnet wird und über den mittels des Wasserdrucksensors erfaßten Wasserdruck die Heizleistung der Heizelemente 106 durch eine nicht dargestellte Regel- und/oder Steuereinheit, die sowohl mit dem Wasserdrucksensor als auch den Heizelementen 106 verbunden ist, eingestellt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß innerhalb des Rotationsdampfgenerators 101 a, 101b oder 101c ein konstanter Wasserdruck entlang der Innenwandung des Wasserkessels 102 erzeugt wird, was dazu führt, daß Ablagerungen an der Innenwandung des Wasserkessels 102 vermieden, zumindest reduziert werden. Durch eine entsprechende Veränderung der Leistung der Heizelemente 106 läßt sich somit eine entsprechende Einstellung eines konstanten Wasserdrucks erzielen.
  • Eine Entkalkung eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers 101a, 101b oder 101c wird durch die flexiblen Lippen an den Paddellängsseiten 108b der Paddelhälften 108a, die die Ablagerungen im Betrieb kontinuierlich von der Außenwand abtragen, bewirkt. Die Lippen selbst nutzen sich dabei nicht wesentlich ab, da sie im Bereich des Eintauchens in den Wasserfilm selbst verkalken und so überwiegend Kalk auf Kalk schabt. Am Paddel 108 kann sich aber auch nicht übermäßig viel Kalk ansammeln, da dieser durch die Fliehkraft nach außen getrieben und dort schließlich abgeschabt wird. Das entstehende Kalkmehl muß nur regelmäßig durch Spülen bzw. Wasserwechseln aus dem Wasserkessel entfernt werden. Die Verwendung von flexiblen Lippen als Ablöseeinrichtung oder die flexible Ausgestaltung des Rotors an sich birgt den Vorteil, daß durch eventuell vorhandene Ablagerungen kein Anhaften des Rotors mit der Wandfläche 112 im Ruhezustand erfolgen kann, da die Fliehkraft bei Rotation den Kontakt des Rotors oder der Ablöseeinrichtung zur Wandfläche 112 herstellt. Um eine selbsttätige Entleerung zu ermöglichen, kann das untere Ende des Wasserkessels 102 mit einer weiteren Blende oder einem Verschlußmechanismus (nicht dargestellt) versehen werden. Dabei kann die Blende 105 stromaufwärts des Dampfauslasses 104 mit eben solch einer Blende kombiniert werden.
  • In den Figuren 10a bis 10c ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Dampferzeugers 101'd dargestellt. Der Dampferzeuger 101'd unterscheidet sich jedoch in erheblichem Umfang von den zuvor beschriebenen Varianten. Zuerst ist darauf hinzuweisen, daß ein Wasserkessel 102' des Dampferzeugers 101'd, der im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und mit seiner Längsachse parallel zur Richtung der Gravitationskraft ausgerichtet ist, einen Wasserzulauf 103' in seinem mittleren Bereich zwischen seinen beiden Enden aufweist. Von besonderer Bedeutung ist auch, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Dampfauslaß und der Wasserablauf in einem ausgeformt sind, nämlich in Form eines Dampf- und Wasserauslasses 104' am unteren Ende des Wasserkessels 102', und zwar in einem unteren Deckel 130'b. In einem oberen Deckel 130'a ist ein Motor 111' angeordnet, dessen Welle 113' sich bis in den Wasserkessel 102' ausbreitet und dort mit der Welle eines Paddels 108' verschraubt ist. Das Paddel 108' umfaßt seinerseits zwei Paddelhälften 108'a, jeweils mit Paddellängsseiten 108'b, die Paddellippen 108'c aufweisen, mit denen das Paddel 108' die Innenwand 112'a des Wasserkessels 102' berühren kann, insbesondere um im Betrieb, also bei Rotation des Paddels 108', Kalkablagerungen und dergleichen von der Wandfläche 112'a abzukratzen. Die Welle 113' ist ferner über lediglich ein Lager 109' am oberen Ende des Wasserkessels 102' gelagert und erstreckt sich, zusammen mit der Paddelwelle, noch nicht einmal über die Hälfte des Wasserkessels 102' längs dessen Längsachse, die mit der Drehachse 107' des Paddels 108' zusammenfällt, wie insbesondere der Figur 10a zu entnehmen ist.
  • Der obere Deckel 130'a ist auf den Wasserkessel 102' aufgeschraubt, wobei in dem Wasserkessel 102' Schraubkanäle 112'd, die insbesondere in Figur 10c zu sehen sind, bereitgestellt sind. Der untere Deckel 130'b kann einfach über Federn 131' auf den Wasserkessel 102' aufgeklemmt werden, wie insbesondere in Figur 10b dargestellt. Diese einfache Konstruktion mit vom Wasserkessel 102' lösbaren Deckeln 130'a und 130'b führt zu einem besonders kompakten Aufbau.
  • Es ist zudem festzuhalten, daß durch die Zusammenlegung des Dampfauslasses und des Abwasserablaufes in dem unteren Deckel 130'b nicht nur die Welle 113' nicht vom oberen Dekkel 130' zum unteren Deckel 130'b geführt werden muß, sondern auch kein Lager in dem Bereich des Wasserkessels 102' für das Paddel 108' notwendig ist, in dem Wasser, Dampf und/oder Kalk vorliegen kann, so daß eine Beschädigung desselben vermieden wird, was insgesamt die Haltbarkeit des Dampferzeugers 101'd erhöht.
  • Die Trennung von Dampf und Wasser stromabwärts des unteren Deckels 130'b ist in den Figuren 10a und 10b nicht gezeigt, kann jedoch über einen einfachen Siphon erfolgen. Oberhalb solch eines Siphons kann eine Abzweigung angebracht werden, durch die Dampf über ein Steigrohr in einen nicht gezeigten Garraum eines Gargeräts geführt werden kann. Die Mitnahme von Wasser im Dampf kann über die Dimensionierung des Steigrohres und zusätzlich evtl. über dessen Formgebung eingestellt werden.
  • Der Wasserkessel 102' sowie auch seine Deckel 130'a und 130'b können als Aluminiumgußteile ausgeformt sein und, nach einem Zusammenbau, in der Nähe des Schwerpunktes des Dampferzeugers 101'd mittels einer gummigelagerten, nicht gezeigten Verschraubung vibrationsarm mit einem Gargeräteaufbau verbunden sein.
  • Wie in Figur 10c gezeigt, sind in dem Wasserkessel 102' sechs Heizelement 106' äquidistant zueinander angeordnet, und zwar jeweils in einer Aussparung innerhalb des Wasserkessels 102'. Zudem sind zwischen den Heizelementen 106, die wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt sein können, Ausnehmungen 112'c in der äußeren Wandfläche 112'b angeordnet, die zu einer Reduktion des Materials sowie auch der Masse des Wasserkessels 102' führen. Diese Materialeinsparung ermöglicht temperaturabhängige Ausdehnungen und Kontraktionen des Wasserkessels 102' in einem derartigen Ausmaß, daß es zum Abplatzen von Kalkschichten von der inneren Wandfläche 112'a des Wasserkessels 102' kommen kann. Ohne diese Ausnehmungen kann es nämlich zum Aufbau einer Kalkschicht kommen, die so dick ist, daß es zu einer überhöhten Temperatur in den Heizelementen 106' und somit zu einem erhöhten Verschleiß und schlußendlich Ausfall des Dampferzeugers 101'd kommen könnte. Darüber hinaus könnte es im Falle einer Kalkschicht zu einem Kontakt zwischen dem Paddel 108' und der Kalkschicht kommen, so daß es insgesamt zu einem Stillstand des Paddels 108' kommen könnte, also zu einer Blockade der Rotation desselben.
  • Die einzelnen Heizelemente 106' sind über Kabel 132'a und 132'b mit einer nicht gezeigten Regeleinrichtung eines nicht gezeigten Gargerätes verbunden, ebenso wie der Motor 111'. Zudem sind drei Thermoschalter 133' vorgesehen, in Abhängigkeit derer über die Regeleinrichtung die Heizelemente 106' regelbar sind. Auch kann ein nicht gezeigter Drucksensor vorgesehen sein, über den der Druck innerhalb des Wasserkessels 102', beispielsweise in unterschiedlichen Höhen, erfaßbar ist, um auch diese Werte bei der Regelung der Heizelemente 106' sowie auch des Motors 111' heranziehen zu können.
  • Anstelle von sechs Heizelementen könnte man auch z. B. drei Heizelemente benutzen. Diese wären dann vorzugsweise mit einem Winkel von 120° zueinander innerhalb des Wasserkessels angeordnet. Bei einer beispielhaften Länge von 235 mm pro Heizelement, einer tatsächlich beheizbaren Länge des Wasserkessels von ca. 200 mm und einem Durchmesser von 20 mm pro Heizelement kommt es zu einer Flächenlast von ungefähr 8 W/cm2 auf der Heizelementenoberfläche, wenn jedes Heizelement eines Leistung von 6 kW aufweist.
  • Die in der voranstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    3
    Wand
    5
    Innenraum
    7
    Bohrungen
    9
    Heizpatrone
    11
    Ummantelung
    13a, 13b
    Zuleitung
    15
    Signalleitung
    51
    Gehäuse
    53
    Wand
    57
    Bohrungen
    59
    Heizdraht
    61
    Füllmaterial
    63a, 63b
    Zuleitung
    71 a, 71 b
    Zuleitung
    73
    Heizdraht
    75
    Hüllrohr
    77
    Füllmaterial
    α
    Winkel
    dA
    Außendurchmesser
    dB
    Innendurchmesser
    dC
    Durchmesser
    dD
    Abstand
    1
    Länge
    M
    Mittelpunkt
    X
    Längsachse
    101a, 101b, 101c, 101'd
    Dampferzeuger
    102, 102'
    Wasserkessel
    103, 103'
    Wasserzulauf
    104
    Dampfauslaß
    104'
    Dampf- und Wasserauslaß
    105
    Blende
    106, 106'
    Heizelement
    107, 107'
    Drehachse
    108, 108'
    Paddel
    108a, 108'a
    Paddelhälfte
    108b, 108'b
    Paddellängsseite
    108'
    Paddellippe
    109, 109'
    Lager
    111, 111'
    Motor
    112, 112'a, 112'b
    Wandfläche
    112'c
    Ausnehmung
    112'd
    Schraubkanal
    113, 113'
    Welle
    114
    Kupplung
    115
    Aussparung
    116
    Prallscheibe
    117
    Abwasserablauf
    118
    Kragen
    119
    Siphon
    120
    Wasserabscheidekammer
    121
    Blende
    122
    Paddel
    123
    Aussparung
    124
    Prallscheibe
    125
    Wasserrückführung
    126
    Hohlwelle
    127, 127'
    dampfdichte Lagerung
    128
    Dampfauslaßkammer
    129a, 129b
    Bohrungen
    130'a, 130'b
    Deckel
    131'
    Feder
    132'a, 132'b
    Kabel
    133'
    Thermoschalter

Claims (36)

  1. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf (101a, 101 b, 101 c, 101'd) umfassend zumindest einen Behälter (102, 102'), der einen Innenraum aufweist, der über einen Zulauf (103, 103') zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit füllbar ist, der aufheizbar ist, aus dem Dampf zu einem Dampfauslaß (104, 104') führbar ist und der über einen Ablauf (117, 104') zumindest teilweise entleerbar ist, wobei
    der Behälter (102, 102') zumindest ein beheizbares Gehäuse (1, 51, 102, 102') mit zumindest einer Wand (3, 53, 112, 112'a, 112'b), die einen von dem Gehäuse (1, 51, 102, 102') zumindest bereichsweise umgebenen Innenraum (5) zur Aufnahme einer zu verdampfenden Flüssigkeit begrenzt, umfaßt, und die Wand (3, 53, 112, 112'a, 112'b) zumindest eine Aussparung (7, 57) zur Aufnahme zumindest einer Heizeinrichtung (9, 59, 73, 106, 106') umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf für ein Gargerät ausgebildet ist, und jede Heizeinrichtung zumindest einen mit einem elektrischen Strom durchfließbaren Heizdraht (59, 73) umfaßt, wobei der Heizdraht (59, 73) zumindest bereichsweise von zumindest einem ersten Hüllrohr (11) und gegebenenfalls zumindest einem zweiten Hüllrohr (75) umgeben ist, und zumindest eine geometrische Abmessung des ersten Hüllrohres (11, 57) zur Vermeidung von zumindest einem Luftspalt zwischen dem ersten Hüllrohr (11, 57) und dem Gehäuse (1, 51) und gegebenenfalls dem zweiten Hüllrohr (75) und/oderzur Komprimierung eines in zumindest einen Zwischenraum zwischen dem Heizdraht (59, 73) und dem ersten Hüllrohr (57) und gegebenenfalls dem zweiten Hüllrohr (75) und gegebenenfalls zumindest einen Zwischenraum zwischen dem zweiten und dem ersten Hüllrohr zumindest bereichsweise einfüllbaren Füllmaterial (61, 77) durch Anlegen einer Druck- oder Zugkraft veränderbar ist.
  2. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Innenraum (5) mit Wasser füllbar ist.
  3. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Hüllrohr eine Ummantelung (11) zumindest einer in eine Aussparung (7) zumindest bereichsweise einführbaren Heizpatrone (9) bildet, wobei vorzugsweise die äußere Geometrie der Ummantelung (11), insbesondere zumindest eine äußere Abmessung, wie ein Außendurchmesser, der Ummantelung (11), im wesentlichen der inneren Geometrie der Aussparung (7), insbesondere zumindest einer inneren Abmessung, wie einem Innendurchmesser (dC), der Aussparung (7), entspricht.
  4. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Hüllrohr (11) der Heizpatrone zumindest bereichsweise einen, insbesondere nicht rostenden, Edelstahl, wie Incoloy, umfaßt.
  5. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Ansprch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Hüllrohr durch eine von der Wand (53) umfaßte Aussparung (57) gebildet ist.
  6. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Heizdraht (73), insbesondere zur äquidistanten Positionierung desselben innerhalb des ersten Hüllrohres (57), zusammen mit dem zweiten Hüllrohr (75) in das erste Hüllrohr (57) einführbar ist.
  7. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Füllmaterial (61, 77) und gegebenenfalls das zweite Hüllrohr (75) zumindest ein, insbesondere elektrisch isolierendes und/oder wärmeleitendes, vorzugsweise pulverförmiges und/oder verdichtetes, Material, wie Magnesiumoxid, Magnesiumnitrid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Berylliumnitrid, Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid umfaßt.
  8. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Hüllrohr (11) Aluminium oder Kupfer umfaßt.
  9. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    mehrere, vorzugsweise zumindest drei, Heizeinrichtungen (9, 59, 73, 106, 106') vorgesehen sind, wobei die Heizeinrichtungen (9, 59, 73, 106, 106') insbesondere äquidistant und/oder konzentrisch um den, vorzugsweise rotationssymmetrischen, Innenraum (5) verteilt sind.
  10. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    jede Aussparung in Form zumindest einer die Wand (3, 53, 112, 112'a, 112'b) zumindest teilweise durchdringenden Bohrung (7, 57) ausgebildet ist, vorzugsweise in Form zumindest einer Sackbohrung (57).
  11. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dem Innenraum (5) des Gehäuses (1, 51, 102, 102') zugewandte Fläche (112, 112'a) der Wand (3, 53, 112, 112'a, 112'b) im wesentlichen geschlossen ist, insbesondere jede Bohrung (7, 57) die dem Innenraum (5) des Gehäuses (1, 51, 102, 102') zugewandte Fläche (112, 112'a) der Wand (3, 53, 112, 112'a, 112'b) nicht durchdringt.
  12. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
    die von dem Innenraum (5) des Gehäuses (1, 51, 102, 102') abgewandte Fläche (112'b) der Wand zumindest eine erste Ausnehmung (112'c) zwischen zumindest zwei benachbarten Heizeinrichtungen (106') und/oder zumindest eine zweite Ausnehmung und/oder zumindest eine dritte Ausnehmung (112'd) im Bereich zumindest einer Heizeinrichtung (106') aufweist.
  13. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    jede zweite Ausnehmung im Bereich einer Heizeinrichtung in eine dazugehörende Aussparung mündet und vorzugsweise zumindest teilweise verschließbar, insbesondere verpreßbar, ist zur Fixierung der Heizeinrichtung in der Aussparung.
  14. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    jede dritte Ausnehmung (112'd) im Bereich einer Heizeinrichtung (106') sich in eine erste Ausnehmung (112'c) öffnet, jedoch in keine Aussparung mündet, wobei vorzugsweise jede dritte Ausnehmung einen Schraubkanal darstellt.
  15. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Gehäuse (1, 51, 102, 102') Aluminium, Beryllium, Caclium, Eisen, Gold, Iridium, Kupfer, Magnesium, Silber, Silicium, Wolfram und/oder Zink umfaßt und/oder als ein Stranggußteil ausgeformt ist.
  16. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Wand (3, 53) zumindest bereichsweise, vorzugsweise im Bereich jeder Aussparung (7), ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 75 W/m*K, besser von mehr als 100 W/m*K, noch besser von mehr als 150 W/m*K und am besten von mehr als 200 W/m*K bei einer Temperatur von 300K umfaßt.
  17. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizeinrichtung (9, 59, 73, 106, 106') eine Wärmeleistung von mehr als 0,5 kW, besser von mehr 0,8 kW, noch besser von mehr als 1 kW und am besten von mehr als 1,5 kW aufweist.
  18. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die maximale Flächenbelastung der Heizeinrichtung (9, 59, 73, 106, 106') mehr als 15 W/cm2, vorzugsweise zumindest 48 W/ cm2 beträgt.
  19. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    der von dem Gehäuse (1, 51, 102, 102') mit seiner Innenwandfläche (112'a) zumindest bereichsweise umgebene Innenraum (5) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, vorzugsweise einen Durchmesser (dB) von ungefähr 60mm aufweist, und/oder das Gehäuse (1, 51, 102, 102') zumindest bereichsweise eine im wesentlichen zylinderförmige Außenwandfläche (112'b), vorzugsweise mit einem Außendurchmesser (dA) von ungefähr 88 mm, aufweist.
  20. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    zumindest einen Temperatursensor und/oder Thermoschalter (133'), insbesondere in thermischem Kontakt mit der Wand (112'a, 112'b), und/oder eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung mit jeder Heizeinrichtung zur Einstellung derselben, vorzugsweise in Abhängigkeit von Ausgabedaten des Temperatursensors und/oder Thermoschalters (133').
  21. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Flüssigkeit zumindest beim Aufheizen mittels zumindest eines in oder an dem Innenraum des Gehäuses (102, 102') gelagerten Rotors (108, 108') in Rotation versetzbar ist, vorzugsweise die Flüssigkeit aufgrund der durch die Rotation wirkenden Fliehkräfte gegen die Wand (112, 112'a) des beheizbaren Gehäuses (102, 102') drückbar ist.
  22. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Rotor zumindest ein Paddel (108, 108') umfaßt, das über eine mit einem Motor (111, 111') verbundene Welle (113, 1 13', 126) antreibbar ist, wobei die Welle (113') sich insbesondere zusammensetzt aus einer Motorwelle und einer mit dieser, insbesondere lösbar, verbundenen Paddelwelle.
  23. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Innenraum rotationssymmetrisch zu einer Längsachse mit zwei offenen Enden, insbesondere zumindest bereichsweise im wesentlichen zylinderförmig, ist, wobei sich vorzugsweise die Welle (113, 113', 126) längs der Längsachse des Innenraums erstreckt und/oder die Längsachse vorzugsweise parallel zur Richtung der Gravitationskraft ausgerichtet ist.
  24. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest eine Paddellängsseite (108b, 108'b) zumindest bereichsweise, vorzugsweise in Form von Paddellippen (108'c) oder Paddelzähnen, zumindest zeitweise die Wandfläche (112, 112'a) des Behälters (102, 102') berührt.
  25. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Innenraum an seinem einen, vorzugsweise oberen, Ende von einem ersten Dekkel (130'a), vorzugsweise lösbar, verschließbar und an seinem anderen, vorzugsweise unteren, Ende von einem zweiten Deckel (130'b), vorzugsweise lösbar, verschließbar ist.
  26. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste Deckel (130'a) den Motor (111, 111') und/oder den Dampfauslaß (104) beherbergt.
  27. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß
    der zweite Deckel (103'b) den Ablauf (117, 104') und/oder den Dampfauslaß (104') beherbergt, wobei vorzugsweise der Dampfauslaß (104') und der Ablauf (104') in einem bereitgestellt sind.
  28. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
    über ein Siphon und ein Streigrohr stromabwärts des zweiten Deckels (103'b) eine Trennung von Dampf und Flüssigkeit durchführbar ist.
  29. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste und/oder zweite Deckel (130'a) mit dem Behälter (102') verschraubbar ist, vorzugsweise unter Ausnutzung jeder dritten Ausnehmung (112'd) als Schraubkanal.
  30. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste und/oder zweite Deckel (130'b) mit dem Behälter (102') verrastbar ist, vorzugsweise unter Ausnutzung von zumindest einem Federelement (131').
  31. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Welle (113, 113', 126') im ersten Deckel (130'a) gelagert ist und sich in Richtung des zweiten Deckels (130'b) ausbreitet, wobei sich die Welle (113, 113', 126') zumindest über den halben Abstand zwischen dem ersten und zweiten Deckel (130'a, 130'b) erstreckt.
  32. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Zulauf (103, 103') in den ersten Deckel oder den Behälter (102') eintritt.
  33. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste und/oder zweite Deckel aus einem Dreh- oder Gußteil, vorzugsweise aus Aluminium, hergestellt ist bzw. sind.
  34. Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit dem Motor, einem ersten Schließglied in dem Zulauf, einem zweiten Schließglied in dem Ablauf, einem dritten Schließglied in dem Dampfauslaß und/oder zumindest einem Drucksensor in Wirkverbindung steht.
  35. Gargerät mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit und zumindest einer Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und/oder Regeleinheit die Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf führt, wobei vorzugsweise die Steuer- und/oder Regeleinheit und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung in einem ausgeführt sind.
  36. Gargerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf mittels gummigelagerter Verschraubung vibrationsarm im Bereich ihres Schwerpunktes im Gargerät gelagert ist.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104949090B (zh) * 2014-11-08 2017-08-15 苏州诚河清洁设备有限公司 一种蒸汽发生器以及蒸汽清洁设备
CN104474563A (zh) * 2014-12-03 2015-04-01 钱军 无真空泵脉动真空高温高压灭菌方法及其灭菌器
CN104562611B (zh) * 2015-02-03 2017-01-11 苏州市轩德纺织科技有限公司 一种即热式挂烫机
CN104562609B (zh) * 2015-02-03 2017-03-15 江苏中威重工机械有限公司 一体式净化蒸汽挂烫机
CN105011777A (zh) * 2015-08-10 2015-11-04 侯昭勇 延时滴管式蒸汽发生器和基于该发生器的食物制作设备
US20170095105A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Joseph R. Clark Mini steam generator for cooking food, modular cooking appliance, and modular food preparation station
FR3046924B1 (fr) * 2016-01-21 2018-01-12 Seb S.A. Procede de cuisson d'un aliment
KR101876117B1 (ko) * 2017-01-25 2018-07-06 엘지전자 주식회사 스팀발생장치 및 이를 포함하는 조리기기
KR101975196B1 (ko) * 2017-05-17 2019-05-07 엘지전자 주식회사 조리 기기
CN107361640A (zh) * 2017-08-31 2017-11-21 佛山市嘉亿艺术陶瓷研究有限公司 一种耐高温陶水壶及其制作方法
DE102018217645A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verdampfereinrichtung und Elektrogerät mit einer Verdampfereinrichtung
CN114468781A (zh) * 2021-07-30 2022-05-13 李胜 可回收蒸汽的蒸锅

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE904653C (de) 1943-04-25 1954-04-29 Vorkauf Heinrich Verfahren zur Regelung der Fluessigkeitseinspeisung in umlaufenden Dampferzeugern
US3301481A (en) * 1964-01-29 1967-01-31 Varian Aerograph Temperature control signal programmer
DE6920783U (de) 1968-05-23 1969-12-11 Minolta Camera Kk Belichtungsvorrichtung fuer elektrostatische photokopiergeraete.
DE6901390U (de) 1969-01-15 1969-11-06 Agfa Gevaert Ag Staubschutzkappe
US3690302A (en) 1971-03-25 1972-09-12 Du Pont Rotary boilers
DE2757913A1 (de) 1977-12-24 1979-06-28 Messerschmitt Boelkow Blohm Rotierender dampfgenerator
EP0284675B1 (de) 1987-03-30 1992-12-30 Foster Wheeler Energy Limited Tandemabscheider für ein Dampf-Wasser-Gemisch
US4972804A (en) 1989-04-25 1990-11-27 Alexander T. Kindling Method and apparatus for organizing the flow of fluid in a vertical steam generator
IT1253692B (it) 1991-07-17 1995-08-22 Zanussi Grandi Impianti Spa Dispositivo di generazione del vapore per apparecchiature di cottura degli alimenti, come forni di cottura o simili.
US5592647A (en) * 1991-08-26 1997-01-07 Nippon Tungsten Co., Ltd. PTC panel heater with small rush current characteristic and highly heat insulating region corresponding to heater location to prevent local overheating
US6094523A (en) * 1995-06-07 2000-07-25 American Sterilizer Company Integral flash steam generator
US5949958A (en) * 1995-06-07 1999-09-07 Steris Corporation Integral flash steam generator
AU5776898A (en) * 1997-02-14 1998-09-08 Ecovap Sa Steam generator
DE29814690U1 (de) 1998-08-17 1998-12-03 Kaercher Gmbh & Co Alfred Reinigungsgerät mit einer Sprüheinrichtung
DE50111155D1 (de) 2000-08-09 2006-11-16 Rational Ag Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von dampf, insbesondere für ein gargerät
US20090103907A1 (en) * 2007-10-23 2009-04-23 Nir Nave Method and device for water dispensers on sabbath

Also Published As

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