EP2369227A2 - Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät und Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf - Google Patents

Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät und Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf Download PDF

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EP2369227A2
EP2369227A2 EP10194438A EP10194438A EP2369227A2 EP 2369227 A2 EP2369227 A2 EP 2369227A2 EP 10194438 A EP10194438 A EP 10194438A EP 10194438 A EP10194438 A EP 10194438A EP 2369227 A2 EP2369227 A2 EP 2369227A2
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EP
European Patent Office
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steam
generating unit
steam generating
level
water
Prior art date
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EP10194438A
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English (en)
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EP2369227A3 (de
EP2369227B1 (de
Inventor
Reinhard Wiedenmann
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/42—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices
    • F22B37/46—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices responsive to low or high water level, e.g. for checking, suppressing, extinguishing combustion in boilers
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/32—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
    • F24C15/327—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation with air moisturising

Definitions

  • the invention relates to a steam generating unit for a domestic appliance, comprising at least one evaporator, in particular instantaneous water heater, a filling level detection unit, which is connected in fluidic parallel to the water heater and a condensate return duct.
  • the invention further relates to a method for generating water vapor.
  • DE 68901773 T2 discloses a steam generator for cooking appliances, comprising a lower transverse conduit provided with a water inlet opening, an upper transverse conduit provided with a steam outlet located above the lower conduit, at least one ascending heating tube with axially disposed cavity, the first end of which is sealed is connected to a corresponding first opening of the lower conduit, and whose second end is sealingly connected to a corresponding first opening of the upper conduit to ensure the passage of the fluid between the lower conduit and the upper conduit, wherein the heating tube on its outer surface a helically wound and welded on the heating tube electrical resistance, which is connectable to an electrical energy source to heat the tube, a return pipe, the first end sealed to a corresponding second opening of the lower conduit and the second E is tightly connected to a corresponding second opening of the upper conduit, the return conduit ensuring the return of unevaporated water from the upper conduit towards the lower conduit, means for detecting the water level present in the heating conduit, and means for adjusting that estate to hold it between a predetermined upper level
  • DE 10 2006 050 367 A1 relates to a method for performing a cooking process with a cooking appliance, in particular a steam cooking appliance, wherein a cooking program is selected on the cooking appliance, before starting the cooking program, an automatic check is made to whether in a water tank of the cooking appliance sufficient for performing the selected cooking program amount of water is present for generating steam, and the refilling of water in the water tank is displayed on a display by at least one hint word, if an insufficient amount of water is detected.
  • the amount of water can be determined via water levels in the water tank by means of firmly positioned switches, especially reed switches, the respective water levels are identified and located in the water metallic and / or magnetic float trigger the switch when the water levels have dropped to the level of the switch ,
  • switches especially reed switches
  • the respective water levels are identified and located in the water metallic and / or magnetic float trigger the switch when the water levels have dropped to the level of the switch .
  • a relatively simple and low-cost, yet very reliable way to be able to check the respective water levels and thus the respective amounts of water can be ensured by these embodiments.
  • the reliable determination of the quantities of water that are required for the individual cooking programs can be determined very quickly and accurately.
  • a steam generating unit for a household appliance which has at least one evaporator, a filling level detection unit, which is connected in fluidic parallel to the water heater and has a condensate return.
  • the evaporator By means of the evaporator typically supplied water is converted into water vapor.
  • the water vapor may then be introduced into a treatment room of the household appliance, e.g. in a cooking chamber of a cooking appliance, are introduced.
  • the evaporator can be a water heater or a boiler.
  • a water heater typically a water standing in a heating tube is heated by a heater surrounding the heating tube, whereas in a boiler a container filled with water is heated by a heating plate usually introduced in a bottom of the container.
  • a water heater has the advantage that the heating of the water is very fast and a steam control reacts relatively quickly.
  • a level detection unit is provided, which can detect at least one reaching a predetermined level.
  • the fill level detection unit can be connected to the steam generation unit for a precise determination of the fill level in the steam generation unit according to the principle of the communicating tubes.
  • condensate formed between the evaporator and the cooking chamber should not flow back into the evaporator, but in a condensate return.
  • the condensate return is integrated into the level detection unit.
  • the level detection unit also serves as the condensate return, in which the condensate flows back.
  • the condensate return can also be considered as a condensate return tank or as a condensate collection unit.
  • the functional combination of the level detection unit with the condensate return causes a particularly compact and inexpensive design, since it can be dispensed with a separate condensate return. In this case, an accuracy of the level determination is not or not significantly affected.
  • a steam outlet channel is connected, which merges into a further steam channel, wherein a flow cross-section of the steam channel is at least partially larger than a flow cross-section of the steam outlet channel. Due to the initially small flow cross-section behind the evaporator, a high flow velocity of the water vapor is generated there. This in turn prevents a backflow of the condensate into the evaporator, since this is blown out by the steam. As a result of the following expansion of the flow cross-section, the flow velocity of the water vapor decreases, so that condensate or water drops can now settle, which run back with gravity. As a result, entrainment of condensate and / or formation of condensate droplets at a steam inlet to a treatment chamber of the domestic appliance are suppressed.
  • a ratio of the flow cross section of the steam channel to the flow cross section of the steam outlet channel is at least partially at least 1.5. This allows a particularly compact design can be achieved.
  • the ratio is in particular in a range between 2.5 and 3.5.
  • the invention is not limited to the said ratios.
  • the ratio may also be greater than 3.5, in particular when viewing the steam channel and the steam outlet channel in sections.
  • a ratio greater than 3.5 can be achieved, for example, in that the steam channel has a condensate precipitation space, for example an intermediate housing with a large flow cross section.
  • the condensate precipitation space space again has a discharge opening leading to the cooking space with a comparatively small cross section.
  • the steam channel has a flow cross-section in a range between 175 mm 2 and 325 mm 2 and / or the steam outlet channel has a flow cross-section in a range between 25 mm 2 and 50 mm 2 .
  • the flow cross-section of the steam channel may, if it is designed substantially circular, have a diameter in a range between 15 mm and 20 mm and / or the flow cross-section of the vapor outlet channel, if it is designed substantially circular, a diameter in one Range between 6 mm and 8 mm.
  • the steam channel is connected to a steam inlet leading into a cooking chamber, wherein the steam inlet has a reduced with respect to the steam flow cross-section, in particular a reduced by a factor of 0.25 to 0.4 flow cross-section. This reduction of the flow cross-section causes condensate and water droplets to be retained and not penetrate into the treatment room.
  • the level detection unit is fluidly connected to the steam side with a bottom of the steam channel. So backflowing condensate can be passed without obstruction and essentially completely into the condensate return / level detection unit.
  • the evaporator is inclined and the level detection unit is vertical.
  • the filling level detection unit has at least one float, which switches at least one reed contact or reed switch when approaching.
  • the float has at least one magnetic or electrically conductive volume.
  • the steam generating unit is arranged on a rear wall of the household appliance.
  • the rear wall can in particular an intermediate rear wall which is in particular separated from a rear wall of a treatment space, in particular cooking space, by a heat insulation and is covered by an outer rear wall of the household appliance.
  • the steam generating unit can thus be easily mounted, eg preassembled on a mounting bracket and then fastened with the mounting bracket on the rear wall (rear wall of the cooking chamber, intermediate rear wall or outer rear wall or similar).
  • the steam generating unit is connected on the steam side with a steam inlet leading into a cooking chamber, wherein the steam inlet is arranged on an upper edge of a rear wall of the treatment room, in particular cooking chamber, or on a ceiling of the treatment room.
  • the steam generating unit is hydraulically connected on the inlet side with a water reservoir, wherein the water reservoir is arranged above a treatment space, in particular cooking space.
  • the water reservoir can be thermally decoupled from the treatment space, and it can be used to control the filling of the steam generating unit, a valve which is inserted in an inflow channel or inlet channel between the water reservoir and the steam generating unit.
  • the object is also achieved by a method for producing steam for a cooking appliance, in particular steamer, wherein the steam is generated by means of a steam generating unit, the steam generated flows first through a steam outlet channel with a smaller flow cross section and then through a steam channel with a larger flow cross section and Condensate forming behind the steam outlet channel substantially flows into a fill level detection unit.
  • a level in the steam generating unit is regulated by the fact that in the level detection unit a float switches to a lower reed contact when a lower level is reached, whereupon water is supplied to the steam generation unit until the float reaches an upper level when the upper level is reached Reed contact switches.
  • This can be an intermediate the level of the lower level and the upper level level befindliches fill level range are met with high accuracy.
  • a level in the steam generating unit is regulated by the fact that in the level detection unit, a float on reaching a predetermined level fill a reed switch, whereupon the steam generating unit is filled with water for a predetermined period of time. So a reed switch or reed switch can be saved.
  • a level in the steam generating unit is regulated by the fact that the steam generating unit is filled with water until a float located in the level detection unit switches on a reed contact when reaching a predetermined level, after which the filling is interrupted, the Filling is resumed when a predetermined amount of water has been evaporated.
  • a reed contact or reed switch can also be saved.
  • Fig.1 shows a steam generating unit 1 for a household appliance in the form of a Dampfgar réelles D.
  • the steam generating unit 1 has an inflow channel 2, which leads to an input side of an evaporator ED in the form of a water heater 3.
  • the instantaneous water heater 3 is connected to a steam outlet channel 4.
  • the steam outlet channel 4 expands beyond a predetermined distance behind the water heater 3 (downstream of steam) to a steam channel 18 passing through the inlet channel 2 in the water heater 3 is heated in the water heater 3 to form water vapor V and discharged through the steam outlet channel 4.
  • the direction of flow of the water vapor V is indicated by the associated arrow.
  • the water can be conveyed by means of a pump (o.Fig.) Through the inlet channel 2.
  • a pump o.Fig.
  • the water may be introduced by selectively opening and closing a valve which controls a flow area to the water reservoir.
  • a manifold 6 which is hydraulically connected to a lower end UE of a level detection unit 7.
  • An upper end OE of the fill level detection unit 7 is fluidically connected to the steam channel 18 via a condensate return channel 8; more specifically, the condensate return channel 8 opens into an underside of the steam channel 18.
  • the water heater 3 and the level detection unit 7 are thus connected fluidically in parallel according to the principle of communicating tubes and form a unit hydraulically.
  • the (geodetic) level N in the flow heater 3 thus substantially corresponds to the level in the level detection unit 7. While the flow heater 3 is aligned slightly obliquely in the direction of the level detection unit 7 for a compact design, the level detection unit 7 is vertical.
  • the level detection unit 7 has a housing 9 with a float (o.Fig.) Located therein, which floats on the water. The position of the float is thus also a measure of the level in the water heater 3.
  • the float is equipped with at least one magnetic element.
  • the fill level detection unit 7 furthermore has here two reed contacts or reed switches arranged at a distance from one another on the housing 9, namely a lower reed contact 10 and an upper reed contact 11. The reed contacts 10 and 11 react to an approach of the float.
  • the level N in the flow heater 3 should be between a lower level Nu and an upper level No (optimum level range). be kept to ensure a highly uniform steam production and good steam quality (extensive freedom from water droplets). Maintaining the optimum level range also ensures that the water heater 3 can be easily controlled within a certain temperature range or to a predetermined temperature. Moreover, if the upper fill level No and / or below the lower fill level Nu are exceeded, the flow heater 3 may be damaged, for example by a dry-run when the lower fill level Nu falls below zero.
  • the compliance with the optimum fill level range by means of a corresponding regulation of the fill level height as a controlled variable can be achieved by detecting the fill level height by means of the fill level detection unit 7.
  • Maintaining the optimum level range can be done in several ways:
  • the fill level detection unit 7 is equipped with the two reed contacts 10 and 11 as shown.
  • the reed contacts 10 and 11 are connected via the magnetic float, which moves in accordance with the level within the level detection unit 7. If the level in the level detection unit 7 rises to the upper level level No, the upper reed switch 11 switches, and a water supply via the inflow channel 2 is interrupted, e.g. by stopping the pump or closing the valve. As a result, a filling of the water heater 3 is stopped. On the other hand, if the level in the filling level detection unit 7 drops due to the evaporation down to the lower level level Nu, the lower reed contact 10 switches, and a water supply via the inflow channel 2 is resumed or activated.
  • the level may rise to the upper level level No, whereupon a (upper) reed contact 11 switches and thus the water supply or the filling is stopped.
  • the falling of the level for example, down to the lower level Nu (or above) results from the evaporated water.
  • the evaporated amount of water can be derived from the power of the water heater 3 (here about 1100 watts) and the switched-on duration of the water heater 3 estimate.
  • the switching point for the refilling is therefore not by switching a (lower) reed contact 10, but after a certain period of time at a known evaporation rate and following the amount of steam of the water heater 3.
  • a second alternative embodiment is shown in FIG Figure 3 shown.
  • Fig.2 shows a front view of a rear side R of Dampfgar réelles D with the attached steam generating unit 1.
  • the steam generating unit 1 is connected on the output side or steam side through a connecting hose 13 with a leading into a cooking chamber G steam inlet 14.
  • the contour of an intermediate rear wall RW of the steam cooking appliance D at the level of the cooking space G is indicated here by broken lines.
  • the steam inlet 14 may be equipped with a nozzle.
  • the steam generating unit 1 is connected on the input side via the inflow channel 2 with a pump 15 or valve 16, which in turn is connected to a water reservoir 17.
  • An outlet 20 of the water reservoir 17 is at a height hR geodetically higher than the pump 15 or the valve 16, the steam generating unit 1 and the steam inlet 14.
  • the steam generating unit and thus a mean level N of the steam generating unit 1 are in contrast lower, while the steam inlet 14 a geodetic height hD, which is lower than the height hR, but higher than the steam generating unit 1 and its level N.
  • the water reservoir 17 is arranged in particular above the cooking space G, so that it is exposed to only a small thermal load.
  • the water reservoir 17 is further disposed adjacent to or in the vicinity of a side wall S of the steam cooking appliance D, for example, a right-side region (as shown here when viewed rearwardly) or a left-side region.
  • the inflow channel 2 initially leads vertically downwards to a lower edge region of the intermediate rear wall RW and then bends horizontally, along the lower edge of the intermediate rear wall RW, to the other side (here the left side).
  • the steam generating unit 1 which extends again substantially in the direction of the steam inlet 14.
  • the steam inlet 14 is located at an upper edge of the intermediate rear wall RW.
  • the steam inlet 14 may be located in a ceiling of the cooking space G.
  • the steam generating system extending from the water reservoir 17 to the steam inlet 14 has substantially a U-shape, which in the middle has space for mounting further components, e.g. a fan leaves.
  • the heights of the water reservoir 17, the steam generating unit 1 and the steam inlet 14 show a sequence 'high-low-medium'.
  • the steam generating system may have a substantially V-shape.
  • An alternative position of the pump 15 or the valve 16 is located directly on the water reservoir 17th
  • the level detection unit 7 thus serves simultaneously as a condensate return or condensate collecting unit, creating a particularly compact Design is possible.
  • Figure 3 shows in a view obliquely from the side of a steam generating unit 21 for a household appliance according to a second embodiment.
  • the steam generating unit 21 now has only one reed contact 10.
  • the reed contact 10 switches when reaching the lower fill level Nu.
  • the filling for example, up to the upper level level No (or below) occurs within a certain time interval or a specific activation period of the pump or the solenoid valve or generally by a time-limited generating a volume flow through the inflow channel. 2
  • the connecting tube 13 is connected on the input side to the steam channel 18 and on the output side to the steam inlet 14, which is designed in the form of a nozzle.
  • the steam outlet channel 4 directly adjoining the outlet end or the outlet side AD of the flow heater 3 has a diameter of approximately 6 mm to 8 mm, in particular of approximately 6 mm. This comparatively small flow cross-section ensures a high flow velocity of the water vapor V. This in turn prevents the condensate from flowing back into the instantaneous water heater 3 because any water droplets present are "blown away" by the water vapor V.
  • the steam channel 18 and the connecting tube 13 both have an extension of the flow cross-section compared to the steam outlet channel 4.
  • the flow rate of the water vapor V decreases, so that now condensate or water droplets can settle, which run back with gravity.
  • an extended flow cross-section here the steam channel 18 and the connecting tube 13
  • a diameter between 15 mm and 20 mm is preferred.
  • a diameter of the steam outlet to 8 mm or less, in particular to about 6 mm.
  • the condensate return channel 8 has a diameter of at least 8 mm, in particular at least 10 mm, so that the condensate can flow back unhindered and substantially completely into the filling level detection unit 7.
  • Both the steam generating unit 1 according to the first embodiment and the steam generating unit 21 according to the second embodiment are characterized by a very good steam quality, in which the generated or omitted steam has no or only a small amount of water droplets.
  • a uniform operation of the steam generation is possible because the level can be maintained evenly (substantially constant or within a predetermined range). Due to the uniform level and a temperature control of the water heater 3 is easily possible.
  • the filling of the water heater 3 is made possible in a simple and robust manner. The filling of the water heater 3 is adjustable. The risk that the water heater overflows 3 or is supplied with too little water (goes dry), is excluded.
  • a dedicated steamer or an oven / steamer combination e.g. an oven with a Dampfgarfunktion be understood.
  • So can be used instead of a water heater and a boiler.

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Abstract

Die Dampferzeugungseinheit (1) für ein Haushaltsgerät (D) weist mindestens einen Verdampfer (3), eine Füllstandsdetektionseinheit (7), welche zu dem Verdampfer (3) fluidisch parallel geschaltet ist, und einen Kondensatrücklauf (7) auf, wobei der Kondensatrücklauf (7) in die Füllstandsdetektionseinheit (7) integriert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät, aufweisend mindestens einen Verdampfer, insbesondere Durchlauferhitzer, eine Füllstandsdetektionseinheit, welche zu dem Durchlauferhitzer fluidisch parallel geschaltet ist und einen Kondensatrücklaufkanal. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf.
  • DE 68901773 T2 offenbart einen Wasserdampferzeuger für Kochgeräte, umfassend eine untere Querleitung, die mit einer Wassereinlassöffnung versehen ist, eine obere Querleitung, die mit einer Dampfaustrittsöffnung versehen ist, welche oberhalb der unteren Leitung angeordnet ist, mindestens ein aufsteigendes Heizrohr mit axial angeordnetem Hohlraum, dessen erstes Ende dicht mit einer entsprechenden ersten Öffnung der unteren Leitung verbunden ist, und dessen zweites Ende dicht mit einer entsprechenden ersten Öffnung der oberen Leitung verbunden ist, um den Durchtritt des Fluids zwischen der unteren Leitung und der oberen Leitung zu gewährleisten, wobei das Heizrohr an seiner Außenfläche einen schraubenförmig aufgerollten und auf dem Heizrohr aufgeschweißten elektrischen Widerstand trägt, der mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, um das Rohr aufzuheizen, ein Rücklaufrohr, dessen erstes Ende dicht mit einer entsprechenden zweiten Öffnung der unteren Leitung und dessen zweites Ende dicht mit einer entsprechenden zweiten Öffnung der oberen Leitung verbunden ist, wobei das Rücklaufrohr den Rücklauf von nicht verdampftem Wasser aus der oberen Leitung in Richtung der unteren Leitung gewährleistet, Mittel zum Erfassen des in dem Heizrohr vorhandenen Wasserstandes und Mittel zum Einstellen dieses Standes, um ihn zwischen einem vorherbestimmten oberen Stand und einem vorherbestimmten unteren Stand zu halten, ein in der Fließrichtung des eingelassenen Wassers zuströmseitig zu der Einlassöffnung der unteren Leitung angeordnetes Elektroventil, das ein Schließen und Öffnen der Zuleitung für das von einer Wasserspeisungsquelle stammende Wasser ermöglicht, wobei das Elektroventil über eine mit dem Mittel zum Erfassen des Wasserstandes verbundene Steuereinheit gesteuert wird, sowie die Mittel zum Erfassen und Einstellen des Wasserstandes derart angepasst sind, dass sie den oberen Wasserstand und den unteren Wasserstand in dem Heizrohr auf mittleren Standen halten und die Mittel zum Erfassen und Einstellen des Wasserstandes ein drittes zwischen der oberen Leitung und der unteren Leitung oder zwischen zwei Punkten des Rücklaufrohres, die jeweils ober- und unterhalb des oberen Wasserstandes gelegen sind, als Abzweigung angeschlossenes Rohr umfassen, wobei dieses dritte Rohr eine axial angeordnete Sonde zum Messen des Wasserstandes in dem dritten Rohr enthält. Die Austrittsöffnung für den Dampf kann im Verhältnis zu der ersten Öffnung seitlich versetzt sein, um eine Ablenkwirkung zu erzeugen, welche den Austritt von flüssigem Wasser aus der Austrittsöffnung verhindert.
  • DE 10 2006 050 367 A1 betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Garprozesses mit einem Kochgerät, insbesondere einem Dampfgargerät, bei dem ein Garprogramm an dem Gargerät ausgewählt wird, vor dem Starten des Garprogramms ein automatisches Überprüfen dahingehend erfolgt, ob in einem Wasserbehälter des Kochgeräts eine zum Durchführen des ausgewählten Garprogramms ausreichende Wassermenge zur Dampferzeugung vorhanden ist, und das Nachfüllen von Wasser in den Wasserbehälter auf einem Display durch zumindest ein Hinweiswort angezeigt wird, falls eine nicht-ausreichende Wassermenge festgestellt wird. Die Wassermenge kann über Wasserstände im Wasserbehälter ermittelt werden, indem mittels fest positionierten Schaltern, insbesondere Reed-Schaltern, die jeweiligen Wasserstände gekennzeichnet werden und im Wasser befindliche metallische und/oder magnetische Schwimmer die Schalter auslösen, wenn die Wasserstände auf das Niveau der Schalter abgesunken sind. Durch diese Ausgestaltung kann eine relativ einfache und aufwandsarme und dennoch sehr zuverlässige Möglichkeit geschaffen werden, die jeweiligen Wasserstände und somit auch die jeweiligen Wassermengen überprüfen zu können. Darüber hinaus kann durch diese Ausgestaltungen eine relativ verschleißarme und auch fehlerarme Ausgestaltung gewährleistet werden. Die zuverlässige Ermittlung der Wassermengen, welche für die einzelnen Garprogramme erforderlich sind, kann dadurch sehr schnell und genau bestimmt werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu beseitigen und insbesondere eine besonders kompakte Dampferzeugungseinheit bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät, welche mindestens einen Verdampfer, eine Füllstandsdetektionseinheit, welche zu dem Durchlauferhitzer fluidisch parallel geschaltet ist und einen Kondensatrücklauf aufweist.
  • Mittels des Verdampfers wird typischerweise ihm zugeführtes Wasser in Wasserdampf umgewandelt. Der Wasserdampf kann dann in einen Behandlungsraum des Haushaltsgeräts, z.B. in einen Garraum eines Gargeräts, eingebracht werden.
  • Der Verdampfer kann ein Durchlauferhitzer oder ein Boiler sein. Bei einem Durchlauferhitzer wird typischerweise ein in einem Heizrohr stehendes Wasser durch eine das Heizrohr umgebende Heizung erhitzt, während in einem Boiler ein mit Wasser gefüllter Behälter durch eine meist in einem Boden des Behälters eingebrachte Heizplatte aufgeheizt wird. Ein Durchlauferhitzer weist den Vorteil auf, dass die Erwärmung des Wassers besonders schnell geschieht und eine Dampfregelung vergleichsweise schnell anspricht.
  • Für einen effizienten und sicheren Betrieb des Verdampfers, insbesondere Durchlauferhitzers, sollte dessen Füllstand zumindest innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden. Dazu ist eine Füllstandsdetektionseinheit vorgesehen, welche zumindest ein Erreichen eines vorbestimmten Füllstands erkennen kann. Die Füllstandsdetektionseinheit kann für eine präzise Bestimmung des Füllstands in der Dampferzeugungseinheit nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren mit der der Dampferzeugungseinheit verbunden sein. Außerdem sollte für eine gute Dampfqualität sich zwischen dem Verdampfer und dem Garraum gebildetes Kondensat nicht in den Verdampfer zurückfließen, sondern in einen Kondensatrücklauf.
  • Ferner ist der Kondensatrücklauf in die Füllstandsdetektionseinheit integriert. In anderen Worten dient die Füllstandsdetektionseinheit auch als der Kondensatrücklauf, in welchen das Kondensat zurückfließt. Der Kondensatrücklauf kann auch als ein Kondensatrücklaufbehälter oder als eine Kondensatauffangeinheit angesehen werden.
  • Die funktionale Kombination der Füllstandsdetektionseinheit mit dem Kondensatrücklauf bewirkt eine besonders kompakte und preiswerte Bauform, da auf einen separaten Kondensatrücklauf verzichtet werden kann. Dabei wird eine Genauigkeit der Füllstandsbestimmung nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass an einem Auslassende des Verdampfers ein Dampfauslasskanal angeschlossen ist, welcher im weiteren Verlauf in einen Dampfkanal übergeht, wobei ein Strömungsquerschnitt des Dampfkanals zumindest abschnittsweise größer ist als ein Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals. Durch den hinter dem Verdampfer zunächst geringen Strömungsquerschnitt wird dort eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs erzeugt. Dies wiederum verhindert ein Rückfließen des Kondensats in den Verdampfer, da dieses durch den Wasserdampf ausgeblasen wird. Durch die folgende Erweiterung des Strömungsquerschnitts sinkt die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs, so dass sich nun Kondensat bzw. Wassertropfen absetzen können, welche mit der Schwerkraft zurücklaufen. Dadurch werden ein Mitreißen von Kondensat und/oder eine Bildung von Kondensattröpfchen an einem Dampfeinlass zu einem Behandlungsraum des Haushaltsgeräts unterdrückt.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass ein Verhältnis des Strömungsquerschnitts des Dampfkanals zu dem Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals zumindest abschnittsweise mindestens 1,5 beträgt. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform erreicht werden.
  • Es ist eine besondere Ausgestaltung, dass das Verhältnis insbesondere in einem Bereich zwischen 2,5 und 3,5 liegt. Dadurch wird eine sehr gute Verhinderung eines Kondensateintritts in den Verdampfer bei gleichzeitig ausreichender Kondensatabscheidung erreicht. Zudem bleibt hierbei die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfs zu dem Dampfeinlass auch in dem größeren Strömungsquerschnitt für eine effektive Dampfeinleitung ausreichend hoch. Zudem ist die Bauform immer noch kompakt.
  • Jedoch ist die Erfindung nicht auf die genannten Verhältnisse beschränkt. So kann das Verhältnis insbesondere bei abschnittsweiser Betrachtung von Dampfkanal und Dampfauslasskanal auch größer als 3,5 sein. Ein (abschnittsweise) größeres Verhältnis als 3,5 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Dampfkanal einen Kondensatniederschlagsraum, Z.B. ein Zwischengehäusemit einem großen Strömungsquerschnitt aufweist.DerKondensatniederschlagsraumlagsraum kam wiederum eine zum Garraum führende Aussassöffnung mit einem vergleichsweisekleinen Querschnitt aufweisen.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Dampfkanal einen Strömungsquerschnitt in einem Bereich zwischen 175 mm2 und 325 mm2 aufweist und/oder der Dampfauslasskanal einen Strömungsquerschnitt in einem Bereich zwischen 25 mm2 und 50 mm2 aufweist. Insbesondere kann der Strömungsquerschnitt des Dampfkanals dann, wenn er im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet ist, einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 15 mm und 20 mm aufweisen und/oder der Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals kann dann, wenn er im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet ist, einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 6 mm und 8 mm aufweisen.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Dampfkanal mit einem in einen Garraum führenden Dampfeinlass verbunden ist, wobei der Dampfeinlass einen bezüglich des Dampfkanals verringerten Strömungsquerschnitt aufweist, insbesondere einen um einen Faktor 0,25 bis 0,4 verringerten Strömungsquerschnitt. Diese Reduktion des Strömungsquerschnitts bewirkt, dass Kondensat und Wassertropfen zurückgehalten werden und nicht in den Behandlungsraum eindringen.
  • Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Füllstandsdetektionseinheit dampfseitig mit einer Unterseite des Dampfkanals fluidisch verbunden ist. So kann zurückfließendes Kondensat ohne Behinderung und im Wesentlichen vollständig in den Kondensatrücklauf / die Füllstandsdetektionseinheit geleitet werden.
  • Es ist eine für eine besonders kompakte Bauweise bevorzugte Ausgestaltung, dass der Verdampfer schräg steht und die Füllstandsdetektionseinheit senkrecht steht.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Füllstandsdetektionseinheit mindestens einen Schwimmer aufweist, welcher mindestens einen Reedkontakt oder Reedschalter bei Annäherung schaltet. Der Schwimmer weist dazu mindestens ein magnetisches oder elektrisch leitendes Volumen auf. Durch diese Ausgestaltung kann eine relativ einfache und aufwandsarme und dennoch sehr zuverlässige Möglichkeit geschaffen werden, die jeweiligen Füllstände zu überprüfen. Darüber hinaus kann eine relativ verschleißarme und auch fehlerarme Ausgestaltung gewährleistet werden.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Dampferzeugungseinheit an einer Rückwand des Haushaltsgeräts angeordnet ist. Die Rückwand kann insbesondere eine Zwischenrückwand sein, welche insbesondere von einer Rückwand eines Behandlungsraums, insbesondere Garraums, durch eine Wärmeisolierung getrennt ist und von einer äußeren Rückwand des Hauhaltsgeräts abgedeckt ist. Die Dampferzeugungseinheit lässt sich dadurch einfach montieren, z.B. auf einem Montageträger vormontieren und dann mit dem Montageträger an der Rückwand (Rückwand des Garraums, Zwischenrückwand oder äußeren Rückwand o.ä.) befestigen.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Dampferzeugungseinheit dampfseitig mit einem in einen Garraum führenden Dampfeinlass verbunden ist, wobei der Dampfeinlass an einem oberen Rand einer Rückwand des Behandlungsraums, insbesondere Garraums, oder an einer Decke des Behandlungsraums angeordnet ist. Durch diese Position des Dampfeinlasses kann der Behandlungsraum einfach mit dem Wasserdampf in einer ausreichend homogenen Konzentration ausgefüllt werden.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Dampferzeugungseinheit einlassseitig mit einem Wasserreservoir hydraulisch verbunden ist, wobei das Wasserreservoir oberhalb eines Behandlungsraums, insbesondere Garraums, angeordnet ist. So kann das Wasserreservoir thermisch von dem Behandlungsraum entkoppelt werden, und es kann zum Steuern der Befüllung der Dampferzeugungseinheit ein Ventil verwendet werden, das in einem Zuflusskanal oder Zulaufkanal zwischen dem Wasserreservoir und der Dampferzeugungseinheit eingesetzt ist.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf für ein Gargerät, insbesondere Dampfgarer, wobei mittels einer Dampferzeugungseinheit der Wasserdampf erzeugt wird, der erzeugte Wasserdampf zunächst durch einen Dampfauslasskanal mit einem geringeren Strömungsquerschnitt und dann durch einen Dampfkanal mit einem größeren Strömungsquerschnitt strömt und sich hinter dem Dampfauslasskanal bildendes Kondensat im Wesentlichen in eine Füllstandsdetektionseinheit fließt.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit dadurch reguliert wird, dass in der Füllstandsdetektionseinheit ein Schwimmer bei einem Erreichen eines unteren Füllstandsniveaus einen unteren Reedkontakt schaltet, worauf der Dampferzeugungseinheit Wasser zugeführt wird, bis der Schwimmer bei einem Erreichen eines oberen Füllstandsniveaus einen oberen Reedkontakt schaltet. Dadurch kann ein zwischen dem unteren Füllstandsniveau und dem oberen Füllstandsniveau befindlicher Füllstandsbereich mit hoher Genauigkeit eingehalten werden.
  • Es ist eine alternative Weiterbildung, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit dadurch reguliert wird, dass in der Füllstandsdetektionseinheit ein Schwimmer bei einem Erreichen eines vorbestimmten Füllstandsniveaus einen Reedkontakt schaltet, worauf die Dampferzeugungseinheit für eine vorbestimmte Zeitdauer mit Wasser befüllt wird. So kann ein Reedkontakt oder Reedschalter eingespart werden.
  • Es ist noch eine alternative Weiterbildung, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit dadurch reguliert wird, dass die Dampferzeugungseinheit mit Wasser befüllt wird, bis ein in der Füllstandsdetektionseinheit befindlicher Schwimmer bei einem Erreichen eines vorbestimmten Füllstandsniveaus einen Reedkontakt schaltet, worauf das Befüllen unterbrochen wird, wobei das Befüllen wieder aufgenommen wird, wenn eine vorbestimmte Wassermenge verdampft worden ist. So kann ebenfalls ein Reedkontakt oder Reedschalter eingespart werden.
  • In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
    • Fig.1
    zeigt in Seitenansicht eine Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform; und
    Fig.2
    zeigt in Frontalansicht eine Rückwand eines Haushaltsgeräts mit der daran angebrachten Dampferzeugungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
    Fig.3
    zeigt in einer Ansicht schräg von der Seite eine Dampferzeugungseinheit für ein Haushaltsgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Fig.1 zeigt eine Dampferzeugungseinheit 1 für ein Haushaltsgerät in Form eines Dampfgargeräts D. Die Dampferzeugungseinheit 1 weist einen Zuflusskanal 2 auf, welcher zu einer Eingangsseite ED eines Verdampfers in Form eines Durchlauferhitzers 3 führt. An seiner Ausgangsseite AD ist der Durchlauferhitzer 3 mit einem Dampfauslasskanal 4 verbunden. Der Dampfauslasskanal 4 erweitert sich ab einer vorbestimmten Strecke hinter dem Durchlauferhitzer 3 (dampfabwärts) zu einem Dampfkanal 18. Durch den Zuflusskanal 2 in den Durchlauferhitzer 3 gelangendes Wasser wird in dem Durchlauferhitzer 3 unter Bildung von Wasserdampf V erhitzt und durch den Dampfauslasskanal 4 ausgegeben. Die Strömungsrichtung des Wasserdampfs V ist durch den zugehörigen Pfeil angedeutet. Das Wasser kann mittels einer Pumpe (o.Abb.) durch den Zuflusskanal 2 gefördert werden. Alternativ kann, falls ein Füllstand (oder Wasserstand oder Pegel) in einem Wasserreservoir oberhalb eines gewünschten Füllstands N in dem Durchlauferhitzer 3 liegt, das Wasser durch ein wahlweises Öffnen und Schließen eines Ventils, welches einen Strömungsquerschnitt zu dem Wasserreservoir steuert, herangeführt werden.
  • Vor der Eingangsseite ED des Durchlauferhitzers 3 befindet sich in dem Zuflusskanal 2 ein Verteilerstück 6, das an ein unteres Ende UE einer Füllstandsdetektionseinheit 7 hydraulisch angeschlossen ist. Ein oberes Ende OE der Füllstandsdetektionseinheit 7 ist über einen Kondensatrücklaufkanal 8 fluidisch mit dem Dampfkanal 18 verbunden, genauer gesagt öffnet sich der Kondensatrücklaufkanal 8 in eine Unterseite des Dampfkanals 18.
  • Der Durchlauferhitzer 3 und die Füllstandsdetektionseinheit 7 sind somit nach dem Prinzip kommunizierender Röhren fluidisch parallel geschaltet und bilden hydraulisch eine Einheit. Der (geodätische) Füllstand N in dem Durchlauferhitzer 3 entspricht somit im Wesentlichen dem Füllstand in der Füllstandsdetektionseinheit 7. Während der Durchlauferhitzer 3 für eine kompakte Bauweise leicht schräg in Richtung der Füllstandsdetektionseinheit 7 ausgerichtet ist, steht die Füllstandsdetektionseinheit 7 senkrecht.
  • Die Füllstandsdetektionseinheit 7 weist ein Gehäuse 9 mit einem darin befindlichen Schwimmer (o.Abb.) auf, der auf dem Wasser schwimmt. Die Position des Schwimmers ist somit auch ein Maß für das Füllstandsniveau in dem Durchlauferhitzer 3. Der Schwimmer ist mit mindestens einem magnetischen Element ausgestattet. Die Füllstandsdetektionseinheit 7 weist ferner hier zwei an dem Gehäuse 9 zueinander beabstandet angeordnete Reedkontakte oder Reedschalter auf, nämlich einen unteren Reedkontakt 10 und einen oberen Reedkontakt 11. Die Reedkontakte 10 und 11 reagieren auf eine Annäherung des Schwimmers.
  • Während eines Betriebs sollte der Füllstand N in dem Durchlauferhitzer 3 zwischen einem unteren Füllstandsniveau Nu und einem oberen Füllstandsniveau No (optimaler Füllstandsbereich) gehalten werden, um eine hochgradig gleichmäßige Dampferzeugung und gute Dampfqualität (weitgehende Freiheit von Wassertröpfchen) zu gewährleisten. Das Einhalten des optimalen Füllstandsbereichs gewährleistet auch, dass der Durchlauferhitzer 3 einfach innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches bzw. auf eine vorbestimmte Temperatur geregelt werden kann. Bei einem Überschreiten des oberen Füllstandsniveaus No und/oder bei einem Unterschreiten des unteren Füllstandsniveaus Nu kann der Durchlauferhitzer 3 zudem beschädigt werden, z.B. durch ein Trockengehen bei dem Unterschreiten des unteren Füllstandsniveaus Nu. Das Einhalten des optimalen Füllstandsbereichs durch eine entsprechende Regelung der Füllstandshöhe als einer Regelgröße kann durch eine Erkennung der Füllstandshöhe mittels der Füllstandsdetektionseinheit 7 erreicht werden.
  • Das Einhalten des optimalen Füllstandsbereichs kann auf mehrere Arten geschehen:
  • In einer Ausgestaltung ist die Füllstandsdetektionseinheit 7 wie gezeigt mit den beiden Reedkontakten 10 und 11 ausgestattet. Die Reedkontakte 10 und 11 werden über den magnetischen Schwimmer, der sich entsprechend dem Füllstand innerhalb der Füllstandsdetektionseinheit 7 bewegt, geschaltet. Steigt der Füllstand in der Füllstandsdetektionseinheit 7 bis zu dem oberen Füllstandsniveau No, schaltet der obere Reedkontakt 11, und eine Wasserzufuhr über den Zuflusskanal 2 wird unterbrochen, z.B. durch ein Stoppen der Pumpe oder ein Schließen des Ventils. Dadurch wird eine Befüllung des Durchlauferhitzers 3 gestoppt. Sinkt andererseits der Füllstand in der Füllstandsdetektionseinheit 7 durch das Verdampfen bis auf das untere Füllstandsniveau Nu ab, schaltet der untere Reedkontakt 10, und eine Wasserzufuhr über den Zuflusskanal 2 wird wieder aufgenommen bzw. aktiviert.
  • In einer alternativen Ausgestaltung ist es möglich, auch nur eine einzige Position des Schwimmers bzgl. nur ein Schalten eines der Reedkontakte 10 und 11 zu detektieren und den zweiten Schaltpunkt der Pumpe oder des Ventils über empirisch ermittelte Werte abzuleiten. So kann in einer ersten alternativen Ausgestaltung der Füllstand auf das obere Füllstandsniveau No steigen, worauf ein (oberer) Reedkontakt 11 schaltet und so die Wasserzufuhr bzw. die Befüllung gestoppt wird. Das Fallen des Füllstandes z.B. bis auf das untere Füllstandsniveau Nu (oder darüber) ergibt sich aus der verdampften Wassermenge. Die verdampfte Wassermenge wiederum lässt sich aus der Leistung des Durchlauferhitzers 3 (hier ca. 1100 Watt) und der eingeschalteten Zeitdauer des Durchlauferhitzers 3 abschätzen. Der Schaltpunkt für das Wiederbefüllen erfolgt folglich nicht durch ein Schalten eines (unteren) Reedkontakts 10, sondern nach einer gewissen Zeitdauer bei bekannter Verdampfungsleistung und folgend der Dampfmenge des Durchlauferhitzers 3. Eine zweite alternative Ausgestaltung ist in Fig.3 gezeigt.
  • Fig.2 zeigt in Frontalansicht eine Rückseite R des Dampfgargeräts D mit der daran angebrachten Dampferzeugungseinheit 1. Die Dampferzeugungseinheit 1 ist ausgangsseitig bzw. dampfseitig durch einen Verbindungsschlauch 13 mit einem in einen Garraum G führenden Dampfeinlass 14 verbunden. Die Kontur einer Zwischenrückwand RW des Dampfgargeräts D auf Höhe des Garraums G ist hier gestrichpunktet angedeutet. Der Dampfeinlass 14 kann mit einer Düse ausgerüstet sein. Die Dampferzeugungseinheit 1 ist eingangsseitig über den Zuflusskanal 2 mit einer Pumpe 15 oder Ventil 16 verbunden, welche bzw. welches wiederum mit einem Wasserreservoir 17 verbunden ist.
  • Ein Auslass 20 des Wasserreservoirs 17 liegt auf einer Höhe hR geodätisch höher als die Pumpe 15 oder das Ventil 16, die Dampferzeugungseinheit 1 und der Dampfeinlass 14. Die Dampferzeugungseinheit und damit ein mittlerer Füllstand N der Dampferzeugungseinheit 1 liegen demgegenüber tiefer, während der Dampfeinlass 14 auf einer geodätischen Höhe hD liegt, welche tiefer liegt als die Höhe hR, aber höher als die Dampferzeugungseinheit 1 und deren Füllstand N.
  • Das Wasserreservoir 17 ist insbesondere oberhalb des Garraums G angeordnet, so dass es einer nur geringen thermischen Belastung ausgesetzt ist. Das Wasserreservoir 17 ist ferner benachbart zu oder in der Nähe einer Seitenwand S des Dampfgargeräts D angeordnet, z.B. einem rechtsseitigen Bereich (wie hier bei rückwärtiger Betrachtung gezeigt) oder einem linksseitigen Bereich. Von dem Wasserreservoir 17 führt der Zuflusskanal 2 zunächst senkrecht nach unten bis zu einem unteren Randbereich der Zwischenrückwand RW und biegt dann waagerecht, entlang des unteren Rands der Zwischenrückwand RW, zu der anderen Seite ab (hier der linken Seite) ab. Auf der anderen Seite befindet sich an der Zwischenrückwand RW die Dampferzeugungseinheit 1, welche sich wieder im Wesentlichen nach oben in Richtung des Dampfeinlasses 14 erstreckt. Der Dampfeinlass 14 befindet sich an einem oberen Rand der Zwischenrückwand RW. Alternativ kann der Dampfeinlass 14 sich in einer Decke des Garraums G befinden.
  • Insgesamt weist das von dem Wasserreservoir 17 bis zu dem Dampfeinlass 14 reichende Dampferzeugungssystem im Wesentlichen eine U-Form auf, welche in ihrer Mitte Platz für eine Montage weiterer Bauteile, z.B. eines Lüfters, lässt. Die Höhen des Wasserreservoirs 17, der Dampferzeugungseinheit 1 und des Dampfeinlasses 14 zeigen eine Abfolge 'hoch-tief-mittel'. Alternativ kann das Dampferzeugungssystem im Wesentlichen eine V-Form aufweisen. Eine alternative Position der Pumpe 15 oder des Ventils 16 befindet sich direkt an dem Wasserreservoir 17.
  • In einem Bereich zwischen dem Durchlauferhitzer 3 und dem Dampfeinlass 14 können sich aus Kondensat Wassertröpfchen bilden. Um zu vermeiden, dass diese Wassertröpfchen mit dem Wasserdampf V in Richtung des Dampfeinlasses 14 getrieben werden, schließt sich an den vergleichsweise kurzen Dampfauslasskanal 4 der Dampfkanal 18 mit seinem größeren Strömungsquerschnitt an, welcher wiederum an den Verbindungsschlauch 13 angeschlossen ist. Der Verbindungsschlauch 13 weist ebenfalls einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt auf. Aufgrund des großen Strömungsquerschnitts des Dampfkanals 18 und des Verbindungsschlauchs 13 strömt der Wasserdampf V darin mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, so dass die Wassertröpfchen aus Kondensat K nicht in Richtung des Dampfeinlasses 14 mitgerissen werden. Vielmehr laufen die Wassertröpfchen aufgrund der Schwerkraft in dem Verbindungsschlauch 13 und in dem Dampfkanal 18 gegen die Strömungsrichtung des Wasserdampfs V zurück und weiter durch den Kondensatrücklaufkanal 8 in die Füllstandsdetektionseinheit 7. Die Füllstandsdetektionseinheit 7 dient somit gleichzeitig als ein Kondensatrücklauf oder Kondensatauffangeinheit, wodurch eine besonders kompakte Bauform ermöglicht wird.
  • Durch den vergleichsweise kleinen Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals 4 wird in dessen Bereich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs V erreicht, was verhindert, dass kondensierte Wassertröpfchen zurück in den Durchlauferhitzer 3 gelangen. Dadurch wird verhindert, dass sich der aus dem Durchlauferhitzer 3 austretende Dampf V mit den Wassertröpfchen, die dann mitgerissen werden, vermischt und es so zu einer verschlechterten Dampfqualität kommt.
  • Fig.3 zeigt in einer Ansicht schräg von der Seite eine Dampferzeugungseinheit 21 für ein Haushaltsgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform. Im Gegensatz zu der Dampferzeugungseinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist die Dampferzeugungseinheit 21 nun nur noch einen Reedkontakt 10 auf. Dabei schaltet der Reedkontakt 10 bei einem Erreichen des unteren Füllstandsniveaus Nu. Die Befüllung z.B. bis auf das obere Füllstandsniveau No (oder darunter) geschieht innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls bzw. einer bestimmten Aktivierungszeitdauer der Pumpe oder des Magnetventils bzw. allgemein durch ein zeitlich begrenztes Erzeugen eines Volumenflusses durch den Zuflusskanal 2.
  • Der Verbindungsschlauch 13 ist eingangsseitig mit dem Dampfkanal 18 verbunden und ausgangsseitig mit dem Dampfeinlass 14, welcher in Form einer Düse ausgestaltet ist.
  • Der sich direkt an das Auslassende oder die Ausgangsseite AD des Durchlauferhitzers 3 anschließende Dampfauslasskanal 4 weist einen Durchmesser von ca. 6 mm bis 8 mm auf, insbesondere von ca. 6 mm. Dieser vergleichsweise geringe Strömungsquerschnitt sorgt für eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs V. Dies wiederum verhindert ein Rückfließen des Kondensats in den Durchlauferhitzer 3, da eventuell vorhandene Wassertropfen durch den Wasserdampf V "weggeblasen" werden.
  • Der Dampfkanal 18 und der Verbindungsschlauch 13 weisen beide eine Erweiterung des Strömungsquerschnittes im Vergleich zu dem Dampfauslasskanal 4 auf. Dadurch sinkt die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs V, so dass sich nun Kondensat bzw. Wassertropfen absetzen können, welche mit der Schwerkraft zurücklaufen. Es wird bevorzugt, dass sich ein an den geringen Strömungsquerschnitt direkt hinter dem Durchlauferhitzer 3 anschließender erweiterter Strömungsquerschnitt (hier des Dampfkanals 18 und des Verbindungsschlauchs 13) durch einen Durchmesser von mindestens 10 mm realisiert wird. Insbesondere ist ein Durchmesser zwischen 15 mm und 20 mm bevorzugt.
  • An dem Dampfeinlass 14 zum Garraum G findet wieder eine Reduktion des Strömungsquerschnitts statt, wodurch Kondensat und Wassertropfen zurückgehalten werden und nicht in den Garraum G eindringen. Bevorzugt wird ein Durchmesser des Dampfauslasses auf 8 mm oder weniger, insbesondere auf ca. 6 mm.
  • Der Kondensatrücklaufkanal 8 weist einen Durchmesser von mindestens 8 mm, insbesondere mindestens 10 mm auf, damit das Kondensat ungehindert und im Wesentlichen vollständig in die Füllstandsdetektionseinheit 7 zurückfließen kann.
  • Sowohl bei der Dampferzeugungseinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform als auch bei der Dampferzeugungseinheit 21 gemäß der zweiten Ausführungsform zeichnen sich durch eine sehr gute Dampfqualität aus, bei welcher der erzeugte bzw. ausgelassene Dampf keine oder eine nur geringe Menge an Wassertropfen aufweist. Zudem ist ein gleichmäßiger Betrieb der Dampferzeugung möglich, da der Füllstand gleichmäßig (im Wesentlichen konstant oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs) eingehalten werden kann. Aufgrund des gleichmäßigen Füllstands ist auch eine Temperaturregelung des Durchlauferhitzers 3 leicht möglich. Ferner wird die Befüllung des Durchlauferhitzers 3 auf eine einfache und robuste Weise ermöglicht. Die Befüllung des Durchlauferhitzers 3 ist regelbar. Die Gefahr, dass der Durchlauferhitzers 3 überläuft oder mit zu wenig Wasser beschickt wird (trockengeht), wird ausgeschlossen.
  • Unter dem Dampfgargerät D kann insbesondere ein dedizierter Dampfgarer oder eine Ofen/Dampfgar-Kombination, z.B. ein Backofen mit einer Dampfgarfunktion, verstanden werden.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • So kann anstelle eines Durchlauferhitzers auch ein Boiler verwendet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dampferzeugungseinheit
    2
    Zuflusskanal
    3
    Durchlauferhitzer
    4
    Dampfauslasskanal
    6
    Verteilerstück
    7
    Füllstandsdetektionseinheit
    8
    Kondensatrücklaufkanal
    9
    Gehäuse
    10
    unterer Reedkontakt
    11
    oberer Reedkontakt
    13
    Verbindungsschlauch
    14
    Dampfeinlass
    15
    Pumpe
    16
    Ventil
    17
    Wasserreservoir
    18
    Dampfkanal
    20
    Auslass des Wasserreservoirs
    21
    Dampferzeugungseinheit
    hR
    Höhe des Wasserreservoirs
    hD
    Höhe des Dampfeinlasses
    D
    Dampfgargerät
    N
    Füllstand in dem Durchlauferhitzer
    ED
    Eingangsseite
    AD
    Ausgangsseite
    OE
    oberes Ende
    UE
    unteres Ende
    No
    oberes Füllstandsniveau
    Nu
    unteres Füllstandsniveau
    R
    Rückwand des Dampfgargeräts
    S
    Seitenwand des Dampfgargeräts
    RW
    Rückwand des Garraums
    G
    Garraum
    V
    Wasserdampf
    K
    Kondensat

Claims (15)

  1. Dampferzeugungseinheit (1) für ein Haushaltsgerät (D), aufweisend
    - mindestens einen Verdampfer (3), insbesondere Durchlauferhitzer,
    - eine Füllstandsdetektionseinheit (7), welche zu dem Verdampfer (3) fluidisch parallel geschaltet ist und
    - einen Kondensatrücklauf (7),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kondensatrücklauf (7) in die Füllstandsdetektionseinheit (7) integriert ist.
  2. Dampferzeugungseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Auslassende (AE) des Verdampfers (3) ein Dampfauslasskanal (4) angeschlossen ist, welcher im weiteren Verlauf in einen Dampfkanal (18) übergeht, wobei ein Strömungsquerschnitt des Dampfkanals (18) zumindest abschnittsweise größer ist als ein Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals (4).
  3. Dampferzeugungseinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Strömungsquerschnitts des Dampfkanals (18) zu dem Strömungsquerschnitt des Dampfauslasskanals (4) zumindest abschnittsweise mindestens 1,5 beträgt, insbesondere in einem Bereich zwischen 2,5 und 3,5 liegt.
  4. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkanal (18) einen Strömungsquerschnitt in einem Bereich zwischen 175 mm2 und 325 mm2 aufweist und/oder der Dampfauslasskanal (4) einen Strömungsquerschnitt in einem Bereich zwischen 25 mm2 und 50 mm2 aufweist.
  5. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkanal (18) mit einem in einen Garraum (G) führenden Dampfeinlass (14) verbunden ist, wobei der Dampfeinlass (14) einen bezüglich des Dampfkanals (18) verringerten Querschnitt aufweist, insbesondere einen um einen Faktor 0,25 bis 0,4 verringerten Strömungsquerschnitt.
  6. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsdetektionseinheit (7) dampfseitig mit einer Unterseite des Dampfkanals (18) fluidisch verbunden ist.
  7. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3) schräg steht und die Füllstandsdetektionseinheit (7) senkrecht steht.
  8. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsdetektionseinheit (7) mindestens einen Schwimmer aufweist, welcher mindestens einen Reedkontakt (10, 11) bei Annäherung schaltet.
  9. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungseinheit (1) an einer Rückwand, insbesondere Zwischenrückwand (RW) des Haushaltsgeräts (D) angeordnet ist.
  10. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungseinheit (1) dampfseitig mit einem in einen Garraum (G) führenden Dampfeinlass (14) verbunden ist, wobei der Dampfeinlass (14) an einem oberen Rand einer Rückwand des Garraums (G) oder an einer Decke des Garraums angeordnet ist.
  11. Dampferzeugungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungseinheit (1) einlassseitig mit einem Wasserreservoir (17) hydraulisch verbunden ist, wobei das Wasserreservoir (17) oberhalb eines Garraums (G) angeordnet ist.
  12. Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf (V) für ein Gargerät, insbesondere Dampfgarer (D), dadurch gekennzeichnet, dass
    - mittels einer Dampferzeugungseinheit (1) der Wasserdampf (V) erzeugt wird,
    - der erzeugte Wasserdampf (V) zunächst durch einen Dampfauslasskanal (4) mit einem geringeren Strömungsquerschnitt und dann durch einen Dampfkanal (18) mit einem größeren Strömungsquerschnitt strömt und
    - sich hinter dem Dampfauslasskanal (4) bildendes Kondensat (K) im Wesentlichen in eine Füllstandsdetektionseinheit (7) fließt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit (1) dadurch reguliert wird, dass in der Füllstandsdetektionseinheit (7) ein Schwimmer bei einem Erreichen eines unteren Füllstandsniveaus (Nu) einen unteren Reedkontakt (10) schaltet, worauf der Dampferzeugungseinheit (1) Wasser zugeführt wird, bis der Schwimmer bei einem Erreichen eines oberen Füllstandsniveaus (No) einen oberen Reedkontakt (11) schaltet.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit (1) dadurch reguliert wird, dass in der Füllstandsdetektionseinheit (7) ein Schwimmer bei einem Erreichen eines vorbestimmten Füllstandsniveaus (Nu) einen Reedkontakt (10) schaltet, worauf die Dampferzeugungseinheit (1) für eine vorbestimmte Zeitdauer mit Wasser befüllt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstand in der Dampferzeugungseinheit (1) dadurch reguliert wird, dass die Dampferzeugungseinheit (1) mit Wasser befüllt wird, bis ein in der Füllstandsdetektionseinheit (7) befindlicher Schwimmer bei einem Erreichen eines vorbestimmten Füllstandsniveaus (No) einen Reedkontakt (11) schaltet, worauf das Befüllen unterbrochen wird, wobei das Befüllen wieder aufgenommen wird, wenn eine vorbestimmte Wassermenge verdampft worden ist.
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