EP2466219A1 - Gargerät und Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes - Google Patents

Gargerät und Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes Download PDF

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EP2466219A1
EP2466219A1 EP11401640A EP11401640A EP2466219A1 EP 2466219 A1 EP2466219 A1 EP 2466219A1 EP 11401640 A EP11401640 A EP 11401640A EP 11401640 A EP11401640 A EP 11401640A EP 2466219 A1 EP2466219 A1 EP 2466219A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking
latent heat
cooking chamber
cooking appliance
heat storage
Prior art date
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Granted
Application number
EP11401640A
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English (en)
French (fr)
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EP2466219B1 (de
Inventor
Thomas KRÜMPELMANN
Eduard Sailer
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Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
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Publication of EP2466219B1 publication Critical patent/EP2466219B1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/34—Elements and arrangements for heat storage or insulation

Definitions

  • the present invention relates to a cooking appliance and a method for operating a cooking appliance.
  • ovens are therefore, for example, in particular the insulation of the cooking chamber and the cooking chamber occlusive door in focus with respect to energy conservation. Also on the efficiency of the heating sources, a continuous development takes place.
  • the object of the present invention is to provide a cooking appliance and a method for operating a cooking appliance that has better energy efficiency.
  • the cooking appliance according to the invention comprises at least one cooking chamber which can be heated via at least one heating source.
  • at least one door is provided, which closes the cooking chamber.
  • at least one latent heat storage is provided. This is in fluid communication with the at least one cooking chamber and is can be flowed through with air from the cooking chamber. As a result, heat from the cooking chamber stored or stored heat can be returned to the air.
  • Such ausgestaltetes cooking appliance offers many advantages.
  • a significant advantage is that with a cooking appliance according to the invention, the energy consumption can be significantly reduced.
  • the energetically very unfavorable heating phase of a cooking chamber can be advantageously supported by a latent heat storage according to the invention, whereby the energy balance of the cooking appliance is improved.
  • the flowability of the latent heat storage plays an important role.
  • the air from the cooking chamber comes into direct contact with the storage material, resulting in a better use of heat, both during charging and discharging.
  • Bulk materials and / or porous materials or porous bulk materials are particularly preferably used as storage material in the latent heat storage.
  • Such materials have a particularly large surface area.
  • hygroscopic materials are used which have the property of attracting water vapor and accumulating on its surface or in the volume, whereby heat is released.
  • heat energy must be expended. Due to the large surface, these materials can absorb the heat flowing through particularly well or give it off again during unloading.
  • a zeolite or silica gel is preferably provided as a storage material for at least one latent heat storage.
  • memory with zeolite and / or silica gel can be used.
  • Zeolites and silica gels have different operating temperatures, which depending on the zeolite between about 130 ° C and 300 ° C and silica gel from about 40 ° C to 100 ° C. Also, eutectic metals are conceivable for use in such a latent heat storage.
  • phase change materials have to be gradually charged from the outside to the inside, whereby the material becomes liquid. A flow through it is not possible because these materials must be separated from the environment, otherwise they would flow away in the liquid state. To When charged, the heat can then be partially released by a chemical reaction.
  • a disadvantage of using such a material is that the charging of the memory from the outside is relatively ineffective, since the material must be penetrated by the heat from outside to inside. As a result, relatively high temperatures are needed for a relatively long time to load a heat storage.
  • PCM-based latent heat storage requires a trigger that initiates the release of heat. Apart from the higher design effort, such a trigger mechanism is a consumable part.
  • the reactions in PCM memory usually have to run completely. A half charged, not completely liquid PCM memory can not store heat permanently because it automatically discharges even without activation.
  • At least one latent heat store is equipped with at least one feed and at least one discharge.
  • the supply and the discharge can be opened and closed via at least one valve in order to keep heat from the cooking chamber in the latent heat storage, or to lead the heat back into the oven.
  • At least one control device which controls the position of the valves.
  • the valves can be opened and closed in an advantageous manner. But there are also other intermediate positions conceivable that have a positive effect on the energy consumption of the cooking appliance.
  • the latent heat storage can be operated more effectively.
  • an existing fan of the cooking appliance in particular a hot-air fan, is used as the blower.
  • At least one additional fan is provided on the at least one latent heat storage, which supports the flow through the latent heat storage.
  • a fan may be provided at the supply of the heat accumulator, which presses air from the cooking chamber in the memory.
  • a fan which is arranged at the discharge and sucks air from the cooking chamber through the memory is advantageous.
  • both at the supply and at the discharge fan be arranged, which support the passage of the latent heat storage by a corresponding direction.
  • the heat can be stored in the latent heat storage for a predetermined time.
  • a storage period of at least one day makes sense, which of course longer storage phases of, for example, one or more weeks are preferred because a cooking appliance may not be used for a long time.
  • a shorter storage duration than a day is conceivable.
  • the possible time span in which the heat can be conserved in the latent heat storage depends, for example, on the heat capacity of the storage medium used, on the storage size and on any insulation of the heat storage.
  • Particularly advantageous is the use of zeolite as a heat storage medium.
  • the zeolite stores the heat and energetically charges up, assuming a dry and hot state. Even after cooling to room air temperature of the zeolite still contains heat energy, as long as it has a dry state. This conserved over a longer period of heat energy is then available for other operating processes of the cooking appliance.
  • the energy savings can be influenced when heating the cooking chamber.
  • the size of the cooking chamber should be taken into account when choosing the memory size.
  • the latent heat storage thereby has a volume between 0.1 and 10 liters, in particular between 0.2 and 5 liters, more preferably between 0.5 and 1.5 liters. In this case, a volume of one liter can be particularly advantageous.
  • At least one latent heat storage is provided interchangeably.
  • the latent heat storage could be charged by the residual heat of other household appliances, such as a tumble dryer or a dishwasher.
  • the heat storage which could be provided for example in the form of a cartridge, could be used in the cooking appliance and support the heating phase during a cooking process.
  • At least two latent heat accumulators are provided on a cooking appliance.
  • the memory can then be used more effectively depending on the arrangement in the oven.
  • At least two different materials it is particularly preferable for at least two different materials to be provided for the at least two latent heat accumulators.
  • materials with different work areas, heat capacities or other material properties for the storage can be provided.
  • one memory may include a zeolite and another memory may include a silica gel as a storage medium.
  • different forms of the same material are also useful to combine.
  • the inventive method is suitable for operating a cooking appliance.
  • the cooking appliance comprises at least one heatable cooking chamber and at least one door which can close the cooking chamber.
  • at least one latent heat storage is provided, which is in flow communication with the at least one cooking chamber.
  • air can flow through the latent heat storage from the oven.
  • the at least one latent heat storage can be opened.
  • stored heat is released again into the at least one cooking chamber.
  • the heat storage is later recharged by the heat of the then heated cooking space.
  • the thus configured method for operating a cooking appliance offers many advantages.
  • a significant advantage is that the energy consumption of a cooking appliance can be reduced by using the method.
  • the fact that the memory is opened at the beginning of a cooking process, the residual heat stored in a previous cooking process, which would otherwise escape unused, the heating of the cooking chamber is provided.
  • a lower heating power is required to achieve a desired temperature of the cooking chamber, since the heat released from the latent heat storage supports the heating of the cooking chamber.
  • the heating up may even be faster.
  • the heat of the cooking process is then used to recharge the latent heat storage for later cooking.
  • a cooking appliance is used particularly effectively in terms of energy, since the energy consumed can be recovered to a certain extent.
  • FIG. 1 shows a household appliance in the form of a cooking appliance 1 in a schematic view.
  • a stove 20 with a heatable via different heat sources, in particular a hot air blower 3 cooking chamber 2 and a hob 17 in a common housing 18.
  • the cooking chamber 2 is closed by a door 4 with a viewing window 19.
  • the four cooking zones 21 of the hob 22 and the illustrated heat source in the form of a hot air blower 3 can be controlled via an operating device 23.
  • the operating device 23 comprises a large display 24 and a plurality of regulators 25. All important parameters for the current functional state of the cooking appliance 1 can be displayed on the display 24. For calling various displays and for programming 24 control buttons 26 are assigned to the display.
  • the hot air operation of the cooking appliance 1 necessary hot air blower 3.
  • a supply 9 and a discharge 10 of the latent heat storage 30 are arranged above the hot air blower 3.
  • the latent heat storage 30 is arranged in the illustrated embodiment behind the rear wall 27 and in FIG. 1 not to be seen.
  • the supply 9 and the discharge 10 is here also a respective fan 15 assigned.
  • the fan 15 By means of the fan 15, the flow through the latent heat accumulator 30 can be supported.
  • the arrangement of the latent heat accumulator 30 behind the rear wall 27 of the Garraummuffel 28 is only one conceivable position.
  • the latent heat storage 30 may also be arranged laterally, above and / or below the Garraummuffel 28.
  • FIG. 2 shows in highly simplified schematic form the arrangement of the latent heat storage 30 behind the rear wall 27 of the Garraummuffel 28.
  • the latent heat storage 30 includes as a storage material 6, a zeolite 7.
  • Zeolites 7 have a very large surface area and can store heat by drying.
  • Different zeolite variants have working temperatures between 130 ° C and 300 ° C.
  • a control device 12 which may also be in communication with the operating device 23, controls the position of the valves 11.
  • the fan 15 arranged in the feed 9 in this exemplary embodiment can also be controlled by means of the control device 12.
  • the by means of arrow 5 shown warm air from the cooking chamber 2 can be sucked by the fan 15 through the supply 9 and flow through the latent heat storage 30.
  • the liquid contained in the hygroscopic zeolite 7 is vaporized, whereby the latent heat storage 30 is charged.
  • the valves 11 are closed, so that the latent heat storage 30 is sealed off.
  • the existing heat in the latent heat storage 30 is then stored over a predetermined time. Depending on the used memory material 6 and the size of the latent heat storage 30 this can be several hours, several days to weeks long.
  • the volume of the latent heat accumulator 30 in the embodiment shown here is about 1 liter. Of course, other orders of magnitude are conceivable and useful. In particular, the size of the cooking chamber 2 should be taken into account when choosing the heat storage size.
  • the valves 11 of the charged latent heat storage 30 are opened and the fan 15 can flush cold and relatively humid air from the cooking chamber 2 through the memory 30. Due to the normal humidity, the zeolite 7 is discharged again. Warm or hot air is therefore conducted out of the reservoir 30 through the discharge 10 into the cooking chamber 2. As a result, the heating of the cooking chamber 2 is supported in the heating phase by the warm air from the memory 30, whereby energy can be saved.
  • FIG. 3 shows a schematic arrangement of a latent heat storage 30 to a cooking chamber 2.
  • the memory 30 is disposed above the cooking chamber 2 on the ceiling 29 of the Garraummuffel 28.
  • the latent heat storage 30, which also contains zeolite 7 as storage material 6, is shut off again by two valves 11 on the supply 9 and the discharge 10. In this embodiment, fans in the supply 9 and in the discharge 10 are not provided.
  • the flow through the latent heat accumulator 30 is effected solely by the air flow, which is produced by way of example by a hot air blower, not shown here, or solely by the air circulation in the cooking chamber.
  • FIG. 4 shows a cooking appliance 1 with two latent heat storage 30.
  • Both heat storage 30 can be shut off via the control device 12 by means of the valves 11.
  • 30 two fans 15 are provided per heat storage.
  • a first fan 15 are each arranged on the supply 9 and a second fan 15 each on the discharge 10.
  • the one latent heat storage 30 is disposed above the ceiling 29 of the Garraummuffel 28, the other latent heat storage behind the side wall 31.
  • the arrangement of the two heat storage 30 may also be provided otherwise.
  • the heat storage 30 includes behind the rear wall 27 zeolite 7 as a memory material 6.
  • zeolite 7 For the side 31 arranged heat storage 30, a silica gel 8 is provided as a storage material.
  • the two storage materials 6 have the same operation, but very different operating temperatures.
  • Silica gel 8 operates at significantly lower temperatures than zeolite 7. This makes it possible to set different temperatures for the preheating phase by choosing different materials 6, such as zeolite 7 and silica gel 8.
  • zeolites 7 can also be provided for both reservoirs 30, these having different operating temperatures.
  • the arrangement of a plurality of heat storage 30 may also be useful to achieve a better heat distribution during heating of the cooking chamber 2.
  • the supply 9 and the discharge 10 can each still be covered by a kind of grid to cover a possibly provided fan 15. Also, a cover by a kind of filter or filter fabric may be advantageous to keep away, for example, vapors from the interior of the heat accumulator 30.

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Abstract

Gargerät (1) und Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes mit einem Garraum (2), der über eine Heizquelle beheizbar ist und mittels einer Tür (4) verschlossen werden kann. Es ist ein mit dem Garraum (2) in Strömungsverbindung stehender Latentwärmespeicher (30) vorgesehen, der mit Luft (5) aus dem Garraum (2) durchströmt werden kann. Die Wärme aus dem Garraum (2) kann so in dem Latentwärmespeicher (30) gespeichert werden oder gespeicherte Wärme kann wieder an die Luft abgegeben werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes.
  • Beim Kauf eines Haushaltgerätes wird zunehmend auf die Energieeffizienz des Haushaltgerätes geachtet. Die Energieeffizienz ist bei vielen Gerätegruppen über eine spezielle Klassifizierung in verschiedene Energieklassen eingeteilt, wodurch ein Käufer verschiedene Geräte bezüglich der Energieeffizienz leicht vergleichen kann. Immer öfter wird dabei auch ein meist höherer Anschaffungspreis in Kauf genommen, um ein Gerät mit zum Beispiel einem besonders niedrigen Energieverbrauch zu erwerben.
  • Dabei können schon geringe Verbrauchsunterschiede zu der Einordnung in eine bessere oder eben auch schlechtere Energieeffizienzklasse führen, was für die Bewertung durch einen potentiellen Käufer sehr entscheidend ist. Beim Kauf eines neuen Gargerätes entscheiden sich viele Käufer für ein Gargerät mit einer möglichst niedrigen, also einer besonders guten Einstufung. Dabei hat die Berücksichtigung der Energieeffizienz eines Haushaltgerätes einerseits natürlich wirtschaftliche Gründe für den Verbraucher, anderseits ist aber auch ein immer größer werdendes ökologisches Bewusstsein bei den Verbrauchern und auch den Herstellern festzustellen.
  • Daher müssen Haushaltsgeräte immer effizienter werden, um der Nachfrage des Marktes gerecht zu werden. Bei Backöfen stehen daher zum Beispiel insbesondere die Dämmung des Garraumes und die den Garraum verschließende Tür im Fokus bezüglich der Energieeinsparung. Auch an der Effizienz der Heizquellen findet eine stetige Weiterentwicklung statt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gargerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes zur Verfügung zu stellen, dass eine bessere Energieeffizienz aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Verwenden eines Gargerätes mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind im Ausführungsbeispiel angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Gargerät umfasst wenigstens einen Garraum, der über wenigstens eine Heizquelle beheizbar ist. Um die Hitze im Garraum zu halten, ist wenigstens eine Tür vorgesehen, die den Garraum verschließt. Weiterhin ist wenigstens ein Latentwärmespeicher vorgesehen. Dieser steht mit dem wenigstens einen Garraum in Strömungsverbindung und ist mit Luft aus dem Garraum durchströmbar. Dadurch kann Wärme aus dem Garraum gespeichert oder gespeicherte Wärme wieder an die Luft abgegeben werden.
  • Ein derart ausgestaltetes Gargerät bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass mit einem erfindungsgemäßen Gargerät der Energieverbrauch erheblich reduziert werden kann. Die energetisch sehr ungünstige Aufheizphase eines Garraumes kann durch einen erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher vorteilhaft unterstützt werden, wodurch die Energiebilanz des Gargerätes verbessert wird.
  • Dabei spielt insbesondere die Durchströmbarkeit des Latentwärmespeichers eine wichtige Rolle. Dadurch, dass die Wärme aus dem Garraum nicht an einem Wärmespeicher vorbeigeführt wird, sondern diesen durchströmt, kann eine wesentlich effektivere Nutzung des Latentwärmespeichers erreicht werden. Die Luft aus dem Garraum kommt in direkten Kontakt zu dem Speichermaterial, was eine bessere Nutzung der Wärme, sowohl beim Aufladen als auch beim Entladen, zur Folge hat.
  • Besonders bevorzugt werden als Speichermaterial in dem Latentwärmespeicher Schüttgüter und/oder poröse Materialien oder poröse Schüttgüter benutzt. Solche Materialen weisen eine besonders große Oberfläche auf. Vorzugsweise werden dabei hygroskopische Materialien eingesetzt, welche die Eigenschaft haben, Wasserdampf anzuziehen und an ihrer Oberfläche oder im Volumen anzulagern, wodurch Wärme frei wird. Umgekehrt muss zum Trennen der Verbindung, also zum "Trocknen" von solchen Materialien, das heißt zum Aufladen des Wärmespeichers, Wärmeenergie aufgewendet werden. Durch die große Oberfläche können diese Materialien die durchströmende Wärme besonders gut aufnehmen bzw. beim Entladen wieder abgeben.
  • Daher ist bevorzugt wenigstens für einen Latentwärmespeicher ein Zeolith oder Silikagel als Speichermaterial vorgesehen. Je nach gewünschtem Temperaturbereich können dann entweder Speicher mit Zeolith und/oder Silikagel eingesetzt werden. Zeolithe und Silikagele haben unterschiedliche Arbeitstemperaturen, die je nach Zeolith zwischen ca. 130 °C und 300 °C liegt und bei Silikagel von ungefähr 40°C bis 100°C reicht. Auch eutektische Metalle sind zur Verwendung in einem solchen Latentwärmespeicher denkbar.
  • Die Verwendung eines porösen Schüttgutes als Speichermaterial, insbesondere die Verwendung von zum Beispiel Zeolith oder Silikagel, bietet viele Vorteile gegenüber anderen Speichermaterialien wie zum Beispiel einem Phasenwechselmaterial. Phasenwechselmaterialien müssen nämlich nach und nach von außen nach innen aufgeladen werden, wodurch das Material flüssig wird. Ein Durchströmen ist dabei nicht möglich, da diese Materialen von der Umgebung separiert werden müssen, da sie sonst im flüssigen Zustand wegfließen würden. Nach dem Aufladen kann die Wärme dann durch eine chemische Reaktion teilweise wieder freigesetzt werden.
  • Nachteilig bei der Verwendung eines solchen Materials ist allerdings, dass das Aufladen des Speichers von außen relativ uneffektiv ist, da das Material von der Wärme von außen nach innen durchdrungen werden muss. Dadurch werden relativ hohe Temperaturen für eine relativ lange Zeit benötigt, um einen Wärmespeicher zu laden. Außerdem brauchen Latentwärmespeicher auf Basis von PCM einen Auslöser, der die Abgabe der Wärme initialisiert. Abgesehen von dem höheren konstruktiven Aufwand stellt ein solcher Auslösemechanismus ein Verschleißteil dar. Weiterhin müssen die Reaktionen bei PCM-Speicher meistens vollständig ablaufen. Ein halb geladener, also nicht vollständig flüssiger PCM-Speicher, kann Wärme nicht dauerhaft speichern, da er sich auch ohne Aktivierung automatisch wieder entlädt.
  • Damit die Luft aus dem Garraum den Latentwärmespeicher besonders gut durchströmen kann, ist in bevorzugten Ausgestaltungen wenigstens ein Latentwärmespeicher mit wenigstens einer Zufuhr und wenigstens einer Abfuhr ausgerüstet. Die Zufuhr und die Abfuhr können über wenigstens ein Ventil geöffnet und geschlossen werden, um Wärme aus dem Garraum in dem Latentwärmespeicher zu halten, oder die Wärme wieder in den Garraum zu führen.
  • Besonders bevorzugt ist dazu wenigstens eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Stellung der Ventile steuert. Dabei können die Ventile in vorteilhafter Weise ganz geöffnet und geschlossen werden. Es sind aber auch andere Zwischenstellungen denkbar, die einen positiven Effekt auf den Energieverbrauch des Gargerätes haben.
  • Es ist möglich, den Latentwärmespeicher durch die Luftbewegung des Garraumes zu betreiben. Allerdings ist es bevorzugt, dass das Durchströmen des wenigstens einen Latentwärmespeichers durch wenigstens ein Gebläse unterstützt wird. Dadurch kann der Latentwärmespeicher effektiver betrieben werden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird dabei als Gebläse ein schon vorhandener Lüfter des Gargerätes, insbesondere ein Heißluftlüfter, verwendet.
  • Zudem ist es denkbar, dass an dem wenigstens einen Latentwärmespeicher wenigstens ein zusätzlicher Lüfter vorgesehen ist, der die Durchströmung des Latentwärmespeichers unterstützt. Dabei kann zum Beispiel ein Lüfter an der Zufuhr des Wärmespeichers vorgesehen sein, der Luft aus dem Garraum in den Speicher drückt. Auch ein Lüfter, der an der Abfuhr angeordnet ist und Luft aus dem Garraum durch den Speicher saugt ist vorteilhaft. Natürlich können auch besonders bevorzugt sowohl an der Zufuhr als auch an der Abfuhr Lüfter angeordnet sein, die durch eine entsprechende Laufrichtung das Durchströmen des Latentwärmespeichers unterstützen.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen kann die Wärme in dem Latentwärmespeicher über eine vorbestimmte Zeit gespeichert werden. Dabei ist eine Speicherdauer von mindestens einem Tag sinnvoll, wobei natürlich auch längere Speicherphasen von zum Beispiel einer oder mehreren Wochen bevorzugt sind, da ein Gargerät unter Umständen eine längere Zeit nicht benutzt wird. Allerdings ist auch eine kürzere Speicherdauer als ein Tag denkbar. Die mögliche Zeitspanne, in der die Wärme in dem Latentwärmespeicher konserviert werden kann, hängt dabei zum Beispiel von der Wärmekapazität des verwendeten Speichermediums, von der Speichergröße und von einer eventuellen Isolierung des Wärmespeichers ab. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung von Zeolith als Wärmespeichermedium. Während des Betriebs des Gargerätes speichert der Zeolith die Wärme und lädt sich energetisch auf und nimmt dabei einen trockenen und heißen Zustand ein. Auch nach Abkühlung auf Raumlufttemperatur enthält der Zeolith noch Wärmeenergie, solange er einen trockenen Zustand aufweist. Diese über einen längeren Zeitraum konservierte Wärmeenergie ist dann für weitere Betriebsprozesse des Gargerätes nutzbar.
  • Über die Größe des Wärmespeichers kann die Energieersparnis beim Aufheizen des Garraumes beeinflusst werden. Insbesondere sollte dabei die Größe des Garraumes bei der Wahl der Speichergröße berücksichtigt werden. In bevorzugten Ausgestaltungen weist der Latentwärmespeicher dabei ein Volumen zwischen 0,1 und 10 Litern, insbesondere zwischen 0,2 und 5 Litern, besonders bevorzugt aber zwischen 0,5 und 1,5 Litern auf. Dabei kann ein Volumen von einem Liter besonders vorteilhaft sein.
  • Da viele Haushaltgeräte eine große Menge an Wärme produzieren, die nicht genutzt wird, ist bevorzugt wenigstens ein Latentwärmespeicher austauschbar vorgesehen. Dadurch könnte der Latentwärmespeicher durch die Restwärme anderer Haushaltsgeräte, wie zum Beispiel einem Wäschetrockner oder einem Geschirrspüler, aufgeladen werden. Anschließend könnte der Wärmespeicher, der zum Beispiel in der Form einer Kartusche vorgesehen sein könnte, in das Gargerät eingesetzt werden und bei einem Garvorgang die Aufheizphase unterstützen.
  • In besonders bevorzugten Ausgestaltungen sind wenigstens zwei Latentwärmespeicher an einem Gargerät vorgesehen. Zum Beispiel können die Speicher dann je nach Anordnung im Garraum effektiver genutzt werden.
  • Dabei können besonders bevorzugt für die wenigstens zwei Latentwärmespeicher wenigstens zwei unterschiedliche Materialen vorgesehen sein. Dadurch wird es einerseits möglich, einen breiteren Temperaturbereich zum Aufladen des Speichers zu erreichen, andererseits kann auch beim Entladen, zum Beispiel auf unterschiedliche Temperaturen zurückgegriffen werden. Dabei können insbesondere Materialien mit unterschiedlichen Arbeitsbereichen, Wärmekapazitäten oder anderen Materialeigenschaften für die Speicher vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein Speicher ein Zeolith und ein anderer Speicher ein Silikagel als Speichermedium beinhalten. Auch verschiedene Formen eines gleichen Materials sind natürlich sinnvoll zu kombinieren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Betreiben eines Gargerätes. Das Gargerät umfasst dabei wenigstens einen beheizbaren Garraum und wenigstens eine Tür, die den Garraum verschließen kann. Auch wenigstens ein Latentwärmespeicher ist vorgesehen, der in Strömungsverbindung mit dem wenigstens einen Garraum steht. Dadurch kann Luft aus dem Garraum den Latentwärmespeicher durchströmen. In einer Aufheizphase des wenigstens einen Garraumes, also zu Beginn eines Garvorgangs, kann der wenigstens eine Latentwärmespeicher geöffnet werden. Dadurch wird gespeicherte Wärme in den wenigstens einen Garraum wieder abgegeben. Der Wärmespeicher wird später durch die Wärme des dann aufgeheizten Garraumes wieder aufgeladen.
  • Das derart ausgestaltete Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass der Energieverbrauch eines Gargerätes durch die Verwendung des Verfahrens gesenkt werden kann. Dadurch, dass der Speicher zu Beginn eines Garvorgangs geöffnet wird, wird die bei einem vorherigen Garvorgang gespeicherte Restwärme, die sonst ungenutzt entweichen würde, dem Aufheizen des Garraumes zur Verfügung gestellt. Dadurch ist eine geringere Heizleistung nötig, um eine gewünschte Temperatur des Garraumes zu erreichen, da die abgegebene Wärme aus dem Latentwärmespeicher das Aufheizen des Garraumes unterstützt. Weiterhin kann das Aufheizen unter Umständen sogar schneller erfolgen.
  • Die Hitze des Garvorgangs wird anschließend genutzt, um den Latentwärmespeicher wieder für einen späteren Garvorgang aufzuladen. Dadurch wird ein Gargerät energetisch besonders effektiv genutzt, da die verbrauchte Energie in einem gewissen Maß zurück gewonnen werden kann.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargerätes;
    Figur 2
    eine stark vereinfachte schematische Ansicht durch ein Gargerät im Schnitt;
    Figur 3
    eine weitere stark vereinfachte schematische Ansicht durch ein Gargerät im Schnitt; und
    Figur 4
    noch eine stark vereinfachte schematische Ansicht durch ein Gargerät im Schnitt.
  • Figur 1 zeigt ein Haushaltsgerät in Form eines Gargerätes 1 in einer schematischen Ansicht. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Herd 20 mit einem über verschiedene Heizquellen, insbesondere einem Heißluftgebläse 3 beheizbaren Garraum 2 und einem Kochfeld 17 in einem gemeinsamen Gehäuse 18. Der Garraum 2 wird von einer Tür 4 mit einem Sichtfenster 19 verschlossen. Die vier Kochzonen 21 des Kochfeldes 22 und die dargestellte Heizquelle in Form eines Heißluftgebläses 3 können über eine Bedieneinrichtung 23 gesteuert werden. Die Bedieneinrichtung 23 umfasst dazu in diesem Beispiel ein großes Display 24 und mehrere Regler 25. Auf dem Display 24 können alle wichtigen Parameter zum aktuellen Funktionsstand des Gargerätes 1 angezeigt werden. Zum Aufrufen verschiedener Anzeigen und zur Programmierung sind dem Display 24 Bedienknöpfe 26 zugeordnet.
  • An der Rückwand 27 der Garraummuffel 28 erkennt man durch das Sichfenster 19 das u.a. für den Heißluftbetrieb des Gargerätes 1 notwendige Heißluftgebläse 3. Im Weiteren sind vorliegend oberhalb des Heißluftgebläses 3 eine Zufuhr 9 und eine Abfuhr 10 des Latentwärmespeichers 30 angeordnet. Der Latentwärmespeicher 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel hinter der Rückwand 27 angeordnet und in Figur 1 nicht zu sehen. Der Zufuhr 9 und der Abfuhr 10 ist hier auch jeweils ein Lüfter 15 zugeordnet. Mittels der Lüfter 15 kann die Durchströmung des Latentwärmespeichers 30 unterstützt werden. Natürlich ist es vorteilhaft, wenn die Drehrichtungen der Lüfter 15 aufeinander abgestimmt sind. Es ist auch möglich, dass nur ein Lüfter 15 an dem Latentwärmespeicher 30 vorgesehen ist.
  • Die Anordnung des Latentwärmespeichers 30 hinter der Rückwand 27 der Garraummuffel 28 ist nur eine denkbare Position. Natürlich kann der Latentwärmespeicher 30 auch seitlich, oberhalb und/oder unterhalb der Garraummuffel 28 angeordnet sein.
  • Figur 2 zeigt in stark schematisch vereinfachter Form die Anordnung des Latentwärmespeichers 30 hinter der Rückwand 27 der Garraummuffel 28. Dabei beinhaltet der Latentwärmespeicher 30 als Speichermaterial 6 ein Zeolith 7. Zeolithe 7 haben eine sehr große Oberfläche und können durch Trocknen Wärme speichern. Dabei haben verschiedene Zeolithe-Varianten Arbeitstemperaturen zwischen 130 °C und 300 °C.
  • Eine Steuereinrichtung 12, die auch mit der Bedieneinrichtung 23 in Verbindung stehen kann, steuert die Stellung der Ventile 11. Auch der in diesem Ausführungsbeispiel in der Zufuhr 9 angeordnete Lüfter 15 kann mittels der Steuereinrichtung 12 gesteuert werden. Die mittels Pfeil 5 dargestellte warme Luft aus dem Garraum 2 kann mittels des Lüfters 15 durch die Zufuhr 9 gesaugt werden und den Latentwärmespeicher 30 durchströmen. Dabei wird die in dem hygroskopischen Zeolith 7 enthaltene Flüssigkeit verdampft, wodurch der Latentwärmespeicher 30 aufgeladen wird.
  • Ist der Latentwärmespeicher 30 aufgeladen, werden die Ventile 11 geschlossen, so dass der Latentwärmespeicher 30 abgeschottet ist. Die im Latentwärmespeicher 30 vorhandene Wärme ist dann über eine vorbestimmte Zeit speicherbar. Je nach eingesetztem Speichermaterial 6 und nach Größe des Latentwärmespeichers 30 kann dies mehrere Stunden, einige Tage bis hin zu Wochen lang sein. Das Volumen des Latentwärmespeichers 30 in der hier gezeigten Ausführung beträgt ca. 1 Liter. Natürlich sind auch andere Größenordnungen denkbar und sinnvoll. Insbesondere die Größe des Garraumes 2 sollte bei der Wahl der Wärmespeichergröße berücksichtigt werden.
  • Beim Start eines Garvorgangs werden die Ventile 11 des geladenen Latentwärmespeichers 30 geöffnet und der Lüfter 15 kann kalte und relativ feuchte Luft aus dem Garraum 2 durch den Speicher 30 spülen. Durch die normale Luftfeuchtigkeit wird das Zeolith 7 wieder entladen. Es wird also warme bzw. heiße Luft aus dem Speicher 30 durch die Abfuhr 10 in den Garraum 2 geführt. Dadurch wird das Aufheizen des Garraums 2 in der Aufheizphase durch die warme Luft aus dem Speicher 30 unterstützt, wodurch Energie eingespart werden kann.
  • Auch Figur 3 zeigt eine schematische Anordnung eines Latentwärmespeichers 30 an einem Garraum 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Speicher 30 allerdings oberhalb des Garraumes 2 an der Decke 29 der Garraummuffel 28 angeordnet. Der Latentwärmespeicher 30, der auch hier Zeolith 7 als Speichermaterial 6 beinhaltet, wird wieder von zwei Ventilen 11 an der Zufuhr 9 und der Abfuhr 10 abgesperrt. In dieser Ausführungsform sind Ventilatoren in der Zufuhr 9 und in der Abfuhr 10 nicht vorgesehen. Die Durchströmung des Latentwärmespeichers 30 erfolgt allein durch den Luftstrom, der beispielhaft durch ein hier nicht dargestelltes Heißluftgebläse oder allein durch die Luftzirkulation im Garraum entsteht.
  • Figur 4 zeigt ein Gargerät 1 mit zwei Latentwärmespeichern 30. Die Anordnung von weiteren hier nicht dargestellten Latentwärmespeichern liegt im Rahmen der Erfindung. Beide Wärmespeicher 30 können über die Steuereinrichtung 12 mittels der Ventile 11 abgesperrt werden. In diesem Beispiel sind pro Wärmespeicher 30 zwei Lüfter 15 vorgesehen. Dabei sind ein erster Lüfter 15 jeweils an der Zufuhr 9 und ein zweiter Lüfter 15 jeweils an der Abfuhr 10 angeordnet.
  • Der eine Latentwärmespeicher 30 ist oberhalb der Decken 29 der Garraummuffel 28 angeordnet, der andere Latentwärmespeicher hinter der Seitenwand 31. Die Anordnung der beiden Wärmespeicher 30 kann aber auch anders vorgesehen sein.
  • In dem hier gezeigten Beispiel beinhaltet der Wärmespeicher 30 hinter der Rückwand 27 Zeolith 7 als Speichermaterial 6. Für den seitlich 31 angeordneten Wärmespeicher 30 ist ein Silikagel 8 als Speichermaterial vorgesehen. Die beiden Speichermaterialen 6 haben die gleiche Funktionsweise, jedoch sehr unterschiedliche Arbeitstemperaturen. Silikagel 8 arbeitet bei deutlich niedrigeren Temperaturen als Zeolith 7. Dadurch kann man durch die Wahl unterschiedlicher Materialien 6, wie zum Beispiel Zeolith 7 und Silikagel 8, unterschiedliche Temperaturen für die Vorheizphase einstellen.
  • Dies kann von Vorteil sein, wenn man auch Garprozesse mit einer Temperatur von unter 100°C beim Aufheizen durch den Wärmespeicher 30 unterstützen möchte. Benutzt man in dem einen Speicher 30 nämlich zum Beispiel Zeolith 7 mit einer Arbeitstemperatur von 130 °C, will den Garraum 2 aber nur auf 80°C aufheizen, könnten dadurch Probleme entstehen. Durch die Verwendung zweier oder mehrerer Speicher 30 mit unterschiedlichen Arbeitstemperaturen kann man dieses Problem umgehen. Dabei können zum Beispiel auch für beide Speicher 30 Zeolithe 7 vorgesehen sein, wobei diese unterschiedliche Arbeitstemperaturen haben.
  • Die Anordnung mehrerer Wärmespeicher 30 kann auch sinnvoll sein, um eine bessere Wärmeverteilung beim Aufheizen des Garraumes 2 zu erzielen.
  • Die Zufuhr 9 und die Abfuhr 10 können jeweils noch von einer Art Gitter abgedeckt werden, um einen eventuell vorgesehen Lüfter 15 abzudecken. Auch eine Abdeckung durch eine Art Filter oder Filtergewebe kann von Vorteil sein, um zum Beispiel Wrasen aus dem Inneren des Wärmespeichers 30 fern zu halten.
  • Es liegt weiter im Rahmen des Könnens eines Fachmanns, die beschriebenen Ausführungsbeispiele in nicht dargestellter Weise abzuwandeln, um die beschriebenen Effekte zu erzielen, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Gargerät
    • 2 Garraum
    • 3 Heißluftgebläse
    • 4 Tür
    • 5 Pfeil
    • 6 Speichermaterial
    • 7 Zeolith
    • 8 Silikagel
    • 9 Zufuhr
    • 10 Abfuhr
    • 11 Ventil
    • 12 Steuereinrichtung
    • 15 Lüfter
    • 16 Volumen
    • 17 Kochfeld
    • 18 Gehäuse
    • 19 Fenster
    • 20 Herd
    • 21 Kochzone
    • 22 Kochfeld
    • 23 Bedieneinrichtung
    • 24 Display
    • 25 Regler
    • 26 Bedienknöpfe
    • 27 Rückwand
    • 28 Garraummuffel
    • 29 Decke
    • 30 Latentwärmespeicher
    • 31 Seitenwand

Claims (14)

  1. Gargerät (1) mit wenigstens einem Garraum (2), der über wenigstens eine Heizquelle beheizbar ist, und mit wenigstens einer den Garraum (2) verschließenden Tür (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein mit dem wenigstens einen Garraum (2) in Strömungsverbindung stehender Latentwärmespeicher (30) vorgesehen ist, der mit Luft (5) aus dem Garraum (2) durchströmbar ist, um Wärme aus dem Garraum (2) zu speichern oder gespeicherte Wärme an die Luft wieder abzugeben.
  2. Gargerät (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Latentwärmespeicher (30) als Speichermaterial (6) ein insbesondere poröses Schüttgut beinhaltet, das von der Luft durchströmbar ist.
  3. Gargerät (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Speichermaterial (6) Zeolith (7) oder Silikagel (8) vorgesehen ist.
  4. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Latentwärmespeicher (30) wenigstens eine Zufuhr (9) und wenigstens eine Abfuhr (10) umfasst, die über wenigstens ein Ventil (11) geöffnet und geschlossen werden können.
  5. Gargerät (1) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, die die Stellung des wenigstens einen Ventils (11) steuert.
  6. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Durchströmen des wenigstens einen Latentwärmespeichers (30) durch wenigstens ein Gebläse unterstützt wird.
  7. Gargerät (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gebläse ein Heißluftgebläse (3) ist.
  8. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem wenigstens einen Latentwärmespeicher (30) wenigstens ein Lüfter (15) vorgesehen ist, der die Durchströmung des Latentwärmespeichers (30) unterstützt.
  9. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Latentwärmespeicher (30) ein Volumen zwischen 0,1 und 10 Litern, insbesondere zwischen 0,2 und 5 Litern und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 Litern umfasst.
  10. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens ein Latentwärmespeicher (30) austauschbar vorgesehen ist.
  11. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei Latentwärmespeicher (30) vorgesehen sind.
  12. Gargerät (1) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für die wenigstens zwei Latentwärmespeicher (30) wenigstens zwei unterschiedliche Speichermaterialen (6) vorgesehen sind.
  13. Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes, wobei das Gargerät (1) wenigstens einen beheizbaren Garraum (2), wenigstens eine den Garraum (2) verschließenden Tür (4) und wenigstens einen Latentwärmespeicher (30) umfasst, der in Strömungsverbindung mit dem wenigstens einen Garraum steht und von Luft aus dem Garraum (2) durchströmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einer Aufheizphase des wenigstens einen Garraumes (2) der Latentwärmespeicher (30) geöffnet wird, um gespeicherte Wärme in den wenigstens einen Garraum (2) abzugeben und durch Wärme aus dem Garraum (2) wieder aufgeladen wird.
  14. Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die gespeicherte Wärme die Restwärme aus dem Garraum (2) eines Backofens (20) nach Abschluss eines Garvorgangs ist.
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