WO2021170402A1 - Haushalts-dampfgargerät und verfahren zum betreiben eines haushalts-dampfgargeräts - Google Patents

Haushalts-dampfgargerät und verfahren zum betreiben eines haushalts-dampfgargeräts Download PDF

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WO2021170402A1
WO2021170402A1 PCT/EP2021/053139 EP2021053139W WO2021170402A1 WO 2021170402 A1 WO2021170402 A1 WO 2021170402A1 EP 2021053139 W EP2021053139 W EP 2021053139W WO 2021170402 A1 WO2021170402 A1 WO 2021170402A1
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WO
WIPO (PCT)
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steam
housing
cooking space
household
wet
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/053139
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludovic Ball
Hannah Milena Kroehl
Benjamin Wagner
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Hausgeräte GmbH
Publication of WO2021170402A1 publication Critical patent/WO2021170402A1/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
    • F24C15/003—Details moisturising of air

Definitions

  • the invention relates to a household steam cooker, comprising a cooking space provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking space for generating wet steam and at least one superheater device connected to the steam generator via at least one wet steam feed line for heating the wet steam to superheated steam and dispensing the superheated steam into the oven cavity.
  • the invention also relates to a method for operating such a domestic steam cooker, wherein wet steam is generated by means of the steam generator, the wet steam is passed to the superheater device, converted into superheated steam by means of the superheater device and the superheated steam is subsequently introduced into the cooking chamber.
  • the invention is particularly advantageously applicable to baking ovens with a steam treatment function.
  • US 10,429,082 B2 discloses a cooking appliance with a housing that accommodates a cooking space in which the food to be cooked can be arranged.
  • the housing also surrounds a what sertank; a superheated steam generating device connected to the water tank; an SHS generator that heats hot steam into superheated steam; a fan that introduces the superheated steam into the cooking chamber; and a steam discharge section for the superheated steam.
  • the superheated steam generating device comprises a first electrical heater and a first housing that accommodates the first electrical heater.
  • a water level in the first housing corresponds to a water level in the water tank.
  • the SHS generating device includes a second electric heater and a second housing that houses the second electric heater. At least part of the second housing is located within the cooking space.
  • EP 1 729 065 A1 and EP 1 757861 A1 disclose a domestic steam cooker, comprising a cooking space provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking space for generating wet steam and an overheating device with a steam inlet for the wet steam, a heating device for heating of wet steam to superheated steam and at least one steam outlet opening for superheated steam.
  • the overheating device is jump formed in the ceiling of the cooking space wall and is separated from the rest of the cooking space by a partition plate having the steam outlet openings.
  • the heating device is located in the sub-space separated by the partition plate.
  • EP 1 628079 A1 discloses a domestic steam cooking appliance constructed similarly to EP 1 729 065 A1, in which the steam is additionally conducted from the sub-space containing the heating device for heating the wet steam via pipelines to other cooking space walls.
  • EP 1 515093 A2, EP 1 514474 A1 and EP 1 517 092 A1 each disclose a household steam cooker which has a combined steam generator and superheater arranged outside the cooking space, with superheated steam being introduced laterally into the cooking space through steam outlet openings.
  • EP 1 514475 B1 discloses a domestic steam cooker which has a combined steam generator and superheater arranged outside the cooking space, the superheated steam being introduced into the cooking space on different sides by means of tubular feed lines that can be shut off.
  • EP 1 517095 A2 a household steam cooker which has a combined steam generator and superheater arranged outside the cooking space, the superheated steam being introduced into a box attached to the wall of the cooking space and further reaching the rest of the cooking space through steam outlet openings in the box.
  • EP 1 628078 A1 and EP 1 628079 A1 also each show a domestic steam cooker which has a steam generator and overheating component arranged outside the cooking chamber, the superheated steam being introduced into the cooking chamber at the rear via a connector.
  • a baffle wall which covers the nozzle opening at a distance and prevents direct steaming of the food with the overheated steam.
  • WO 2007/069855 A1 discloses a device for generating superheated steam from wet steam.
  • EP 2 314 925 A1 and EP 2 322 860 A1 discloses a household steamer, aufwei send a cooking space provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking space for generating wet steam and an overheating device arranged outside the cooking space for heating the wet steam to overheated Steam. The superheated steam is let into the side of the cooking space.
  • EP 2 330 353 A1 discloses a household steam cooker which has a cooking space provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking space for generating wet steam and a heating device for heating the wet steam to superheated steam, the superheater being located in the cooking space inside a circulating air duct through which the wet steam mixed with air is conveyed from the cooking space to the heating device.
  • EP 2 503236 A1 also discloses a household steam cooker, having a cooking chamber provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking chamber for generating wet steam and a superheating device arranged outside the cooking chamber for heating the wet steam to superheated steam. The superheated steam is let into the side of the cooking space.
  • EP 0 335 796 A1 discloses a household steam cooker, comprising a cooking chamber provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking chamber for generating wet steam and an overheating device formed on an outside of the cooking chamber for heating the wet steam to superheated steam.
  • EP 856704 B1 discloses a household steam cooker, comprising a cooking space provided with a loading opening and a device arranged outside the cooking space for generating superheated steam which is subsequently introduced into the cooking space.
  • US Pat. No. 4,851,644 A1 discloses a household steam cooker, having a cooking space provided with a loading opening and a device arranged outside the cooking space for generating wet steam which is passed through heating elements of a ring heater to generate superheated steam inside the cooking space.
  • US 7418 960 B2 also discloses a household steamer which has a cooking space provided with a loading opening, a steam generator arranged outside the cooking space for generating wet steam and a device arranged outside the cooking space for generating superheated steam from the wet steam.
  • US 7 915 568 B2 discloses a household microwave device which has a cooking space provided with a loading opening, a steam generator partially arranged inside the cooking space for generating wet steam and a device arranged outside the cooking space for generating superheated steam from the wet steam.
  • JP 2007 020612 A discloses a household steam cooker, having a cooking space provided with a loading opening and a device arranged outside the cooking space for generating wet steam, which is passed over top and / or bottom heating elements to generate superheated steam inside the cooking space .
  • JP 2004 301354 A also discloses a household microwave device which has a cooking space provided with a loading opening, a steam generator partially arranged inside the cooking space for generating wet steam and a device arranged outside the cooking space for generating superheated steam from the wet steam.
  • the object is achieved by a household steamer, having - a cooking space provided with a loading opening,
  • At least one steam generator arranged outside the cooking chamber for generating wet steam
  • At least one superheater module connected to the steam generator via at least one wet steam feed line for heating the wet steam to superheated steam and for outputting the superheated steam into the cooking space
  • the superheater module has a housing with a plate-shaped basic shape, in which at least:
  • a heating device for heating the wet steam in the steam channel to superheated steam
  • At least one steam outlet device which is closed on the outlet side to the at least one steam duct without a fan and has at least one steam outlet opening directed into the cooking space for the superheated steam, wherein
  • the housing is arranged completely within the cooking space
  • the housing is arranged with a first flat side of its two flat sides at least on an area covering the heating device close to a cooking space wall that is present above a Bo dens, and wherein
  • This domestic steam cooker has the advantage that the wall of the cooking space is only slightly adapted to accommodate and connect the superheater module, e.g. by providing brackets for the superheater module and / or feed line openings.
  • the superheater module can advantageously be prefabricated in a particularly simple and inexpensive manner outside the cooking space and then installed as an independent component in the domestic steam cooker.
  • the module can also have at least one electrical supply line to the heating device, one or more wet steam connections, etc. sen.
  • a wet steam connection can be designed as a tubular connection piece which can be connected, for example, to a hose attached to the steam outlet of the steam generator.
  • the superheater module nestles close to the cooking chamber wall and can be made very thin thanks to its plate shape, only a small amount of usable volume is required within the cooking chamber for its arrangement, and accommodation of the food due to the presence of the superheater module is practically not impaired or be influences.
  • the advantage is also achieved that there is a thermally insulating layer of air between the housing and the cooking chamber wall, which prevents undesirable heat transfer through contact heat conduction between the housing and the cooking chamber wall avoids. This in turn advantageously reduces heat losses and thermal stress on the cooking chamber wall and the components behind it (e.g. electronics).
  • the advantage is achieved that the food to be treated can be arranged particularly close to the at least one steam outlet opening, as a result of which heat loss from the superheated steam until it comes into contact with the food is particularly low.
  • the energy consumption for generating the superheated steam can be kept particularly low.
  • the escaping superheated steam can be directed through the at least one steam outlet opening in a targeted manner to a predetermined area of the cooking space, for example as a steam jet.
  • a steam jet with a high steam temperature (especially with Tshs> 300 ° C) from hitting the wall of the cooking space, the door, seals, etc., which avoids adapting these components to such high steam temperatures, which saves considerable costs .
  • a jet of steam can be generated because the wet steam heated in the steam duct expands and therefore comes under (possibly only slight) overpressure there.
  • the superheated steam will then exit with a noticeable flow velocity under a certain preferred or flow direction.
  • the flow speed can, for example, be in a range between 10 km / h and 100 km / h, possibly even higher.
  • wet steam that is not or not only in the cooking space is further heated to superheated steam, but rather already superheated steam is introduced into the cooking space.
  • the at least one steam outlet opening is fluidically connected downstream of the heatable steam duct or follows, it is advantageously achieved that the superheated steam exiting through the at least one steam outlet opening has passed through the entire length of the steam duct and thus at least approximately the same at all steam outlet openings Having steam temperature Tshs.
  • the housing has the advantage that the superheater module is particularly easy to handle, e.g. during assembly.
  • the steam channel and the heating device are protected, e.g. against mechanical stress, fumes, etc.
  • the housing can serve as a wall for at least one section of the steam channel in a further development.
  • the housing is an independent, possibly multi-part, component.
  • the domestic steamer can be an independent steamer or a steamer combination appliance, for example an oven with steamer functionality, a microwave appliance with steamer functionality, an oven with microwave and steam cooking functionality, etc.
  • the household steamer can also be designed in the form of a drawer be or exist.
  • the domestic steamer can be a floor-standing device or a built-in device.
  • the loading opening can be closed, in particular steam-tight, by means of a cooking chamber door.
  • the loading opening can be a front loading opening.
  • the cooking space is delimited by a cooking space wall (sometimes also referred to as a muffle or oven pipe), in the area of the loading opening by the cooking space door.
  • the steam generator is used to bring water to the boil and thus to generate saturated steam ("wet steam").
  • the wet steam has a temperature Tn which corresponds at least approximately to the boiling temperature Ts (Tn ⁇ Ts, with typically Ts approx. 100 ° C., depending on the ambient air pressure). Entrained water droplets or the like can also be present in the wet steam.
  • the steam generator can be a boiler or a steam generator in the form of a flow heater, which can, for example, have a water tank and / or is connected to a water tank. Steam generators in household cooking appliances are well known and will therefore not be discussed further
  • the heating device of the superheater module is used to heat the wet steam supplied by the steam generator via the wet steam supply line in the steam duct to a steam temperature Tshs> Ts.
  • Such superheated (water) steam is also referred to as “superheated steam” (“SHS”) or “dry” steam or dry steam and typically no longer has any proportions of liquid water such as water droplets or the like. It is therefore usually not visible to the human eye.
  • the domestic steam cooker can have one or more superheater modules.
  • these can be connected to the same steam generator or to the respective steam generator. If the domestic steam cooker has several cooking spaces, one or more superheater modules can be present in one or more of the cooking spaces.
  • the fact that the steam channel is connected to the steam generator via the at least one wet steam supply line includes in particular that a wet steam outlet of the steam generator is connected to a wet steam connection of the steam channel via a dedicated supply line.
  • the dedicated supply line is in particular an elongated hollow body, that is to say that its length is generally much greater than its diameter.
  • the feed line can be designed partially or completely flexible (for example as a hose line made of plastic or as a corrugated hose) and / or can be designed partially or completely rigid (for example as a pipeline).
  • the wet steam supply line is a "closed wet steam supply line" in the sense that air from the vicinity of the supply line (eg from the cooking chamber) is not drawn into the superheater module. In this sense, a wet steam supply line is not an open supply line.
  • the wet steam supply line has one or more local or locally limited openings for the introduction of air - possibly e.g. steam-containing - air from the vicinity of the supply line (e.g. from the cooking chamber).
  • at least one air intake connector can open into the supply line.
  • these openings can optionally be closed and opened, e.g. by flaps, valves, etc.
  • a wet steam supply line in this sense can also be viewed as an "open" supply line.
  • the heating device can have one or more heating elements, e.g. electrically operated heating elements such as thick-film resistance heating conductors, tubular heating conductors, induction heating conductors, heatable metal foams, etc.
  • electrically operated heating elements such as thick-film resistance heating conductors, tubular heating conductors, induction heating conductors, heatable metal foams, etc.
  • the steam outlet device serves to output steam that has previously flowed through the steam channel in a directed manner through the at least one steam outlet opening into the cooking space.
  • the steam outlet device can itself be channel-shaped.
  • the fact that the Dampfauslassein device is fanlessly connected to the at least one heatable steam duct includes in particular that the steam heated in the steam duct reaches the steam outlet device without the aid of a fan, blower or the like, but only on the basis of, for example, one (possibly only small) excess pressure of the steam located in the steam channel.
  • the steam outlet device can be connected directly, that is to say without further steam-technically effective functional units, to which at least one heatable steam duct is connected.
  • So wet steam can enter the steam channel of the superheater module, is heated there by the heating device while it flows through the steam channel, and passes over as superheated steam into the steam outlet device.
  • the superheated steam reaches the at least one steam outlet opening in the steam outlet device and is introduced into the cooking chamber there, in particular as a steam jet with a noticeable steam speed (for example between 10 km / h and 100 km / h).
  • at least one steam outlet opening is designed as a nozzle. This has the advantage that a steam jet can be generated particularly reliably with a given property (eg flow velocity, direction, etc.).
  • At least two steam outlet openings have a different geometry in terms of shape and / or size. This has the advantage that steam jets with different properties can be generated.
  • At least one flow guide element is assigned and / or can be arranged at least one steam outlet opening.
  • the associated steam jet in particular its flow direction, can be variably adjusted.
  • the flow guide element can be arranged, for example, on the steam outlet device and / or on the housing.
  • the housing can be perforated in the region of at least one steam outlet opening.
  • the at least one steam outlet opening is designed and arranged in such a way that the superheated steam exits the steam outlet device practically uniformly in relation to a volume flow, a spatial distribution and / or a steam temperature and / or to a device for receiving the with the Steam to be treated food flows into the space provided.
  • a geometry of the at least one steam outlet opening can be selected accordingly.
  • the superheater module can also be designed in such a way that an uneven temperature and / or volume flow distribution occurs at the at least one steam outlet opening, temperature and / or volume flow e.g. differing for different steam outlet openings.
  • the superheater module is located completely within the cooking chamber means in particular that no cooking chamber wall constitutes part of the superheater module, for example no part of the housing.
  • the cooking chamber wall is therefore not a functional part of the superheater module.
  • the superheater module is an independent component, which also enables superheated steam to be generated and introduced into the cooking chamber, in particular in the form of steam jets, independently of the cooking chamber wall. So the advantage achieved is that the shape of the cooking space wall can be designed practically independently of the superheater module.
  • the superheater module can also advantageously be integrated into a cooking appliance in a particularly simple manner, since the wall of the cooking space only has, for example, brackets for the superheating module, openings for the at least one wet steam supply line and for at least one electrical line for energizing the heating device, etc. need to be provided.
  • the plate shape means that the housing is noticeably larger in one plane in both plane directions than perpendicular to it or in the direction of thickness or height.
  • the housing due to its plate-shaped basic shape, the housing has two flat sides which are separated from one another by at least one narrow side or a narrow edge.
  • the height of the narrow side corresponds to a perpendicular distance between the two flat sides and can also be referred to as the thickness of the housing.
  • first flat side without restricting the general unit
  • close to a cooking space wall
  • first flat side means that the housing is spaced from the cooking space wall is, but also does not exceed a predetermined maximum distance to the wall of the cooking space. This refers to the area or to the area of the cooking chamber wall which the first flat side faces locally and / or which is closest to the first flat side.
  • the housing "is arranged close to the wall at least on an area covering the heating device” includes, in particular, that only that area of the housing needs to be arranged close to and without contact on the facing cooking chamber wall which - when viewed perpendicular to the first flat side - needs to be arranged Covered heating device or corresponding heating elements.
  • Other areas of the housing that do not cover the heating device or corresponding heating elements can also touch the cooking space wall, for example, for spacing or support.
  • the contact between the housing and the cooking space wall is advantageously only local or punctiform or not over a large area. It is a further development that the housing is arranged within the cooking space completely at a distance from the cooking space wall.
  • the housing possibly except for locally limited, dedicated mechanical arrangement elements such as fastening elements, spacers, etc. - is completely spaced from the cooking chamber wall.
  • This has the advantage that a heat transfer from the superheater module to the cooking chamber wall can be limited particularly effectively.
  • the fact that the housing is arranged with its first flat side close to a cooking chamber wall above a floor includes that the housing can be arranged close to the wall
  • all steam outlet openings are arranged on the second flat side of the housing.
  • at least one steam outlet opening can also be arranged on a narrow side of the housing.
  • no steam outlet opening is arranged on the first flat side.
  • the housing is horizontally aligned with respect to its plane extension - at least with at least one area covering the heating device - when it is arranged close to the ceiling and / or vertically aligned when it is arranged close to the side wall or close to the rear wall.
  • steam openings are arranged on an underside of the housing. This advantageously enables particularly effective direct wetting of the food with superheated steam from above.
  • a maximum distance a between the first flat side of the housing and the opposite wall of the cooking space does not exceed 20 mm. This is based on the knowledge that a greater distance no longer significantly increases a heat-insulating effect of the air layer between the housing and the opposite cooking chamber wall, but already noticeably reduces the usable volume for accommodating food in the cooking chamber. It is a further development that a maximum distance a between the first flat side of the housing and the opposite cooking chamber wall does not exceed 15 mm, especially 12 mm.
  • a minimum distance of the first flat side of the hous ses to the opposite cooking chamber wall does not fall below 0.5 mm, otherwise the installation effort increases considerably and also an avoidance of undesired contact between the first flat side and the opposite cooking chamber wall difficult to adhere to, especially in the long term.
  • the distance a of the first flat side of the housing to the opposite cooking space wall to achieve sufficient heat insulation through the air layer in between and to enable simple assembly is particularly advantageously in a range between 1 mm and 10 mm.
  • first flat side in this area is completely flat or flat (but it can be). Rather, the first flat side can have slight differences in height, which are caused, for example, by the presence of recesses and / or projections such as beads, reinforcing ribs, etc.
  • the superheater module has a thickness D between 5 mm and 50 mm. This has proven to be a particularly advantageous compromise between a compact design and sufficient heating power and a sufficiently high volume flow of the steam.
  • the plate-shaped basic shape of the housing is a flat basic shape. This enables a particularly simple production and arrangement of the superheater module.
  • a superheater module can be arranged close to the wall to the ceiling, the left side wall, the right side wall or the rear wall. If the superheater module or its housing is arranged close to the ceiling, it is advantageous that it is arranged centrally there, because this enables a radiant heater to be arranged close to the ceiling laterally next to the superheater module, in particular surrounding the superheater module laterally.
  • the plate-shaped basic shape of the housing - when viewed on a narrow side - is L- or U-shaped basic shape.
  • the housing can then, for example, be arranged partially close to the ceiling and extend over at least one side wall (left side wall, right side wall, rear wall).
  • the housing then covers at least two wall sections of the cooking space wall (apart from the floor).
  • the wet steam is introduced on the first flat side or through the first flat side of the housing.
  • This can be implemented, for example, in that a wet steam connection of the superheater, for example a nozzle, protrudes from the housing on the first flat side of the superheater module and runs in sections through the cooking space before it is passed through the opposite wall of the cooking space.
  • the wet steam connection is then connected to the wet steam supply line, in particular on the outside of the cooking space.
  • the wet steam connection can also be viewed as a section of the wet steam supply line. In particular, the wet steam connection can lead centrally into the first flat side.
  • wet steam is introduced into the housing through the narrow side or the edge.
  • a wet steam connection for example a nozzle, protrudes from the housing on the narrow side and runs through the cooking chamber in sections before it is passed through a side wall of the cooking chamber that is not opposite the first flat side.
  • At least one electrical line can lead into the housing, for example, on the flat side and / or on the narrow side.
  • the heating device has at least one electrically operated tubular heating element which is located in the at least one steam channel through which steam can flow.
  • the steam channel can be formed by a - possibly branched - pipe laid inside the housing.
  • the steam channel has at least one pipe through which steam can flow and on whose wall, in particular on the outside, at least one heating element, e.g. at least one thick-film heating line, is attached.
  • at least one heating element e.g. at least one thick-film heating line
  • the steam channel has at least one pipe through which steam can flow and which can be inductively heated.
  • Such a structure also has the advantage that the inside of the pipe in contact with the steam can be heated over a large area.
  • This further development can be implemented, for example, in that the tube is a metallic tube, or at least a tube with a metallic coating on the inside, around which a coil is wound on the outside.
  • At least one heatable metal foam volume through which the steam can flow is located in at least one steam channel. This has the advantage that a particularly large heatable surface comes into contact with the steam and therefore the steam can be heated particularly effectively. This means that only a short flow path is required to heat the steam before geous enough.
  • the superheater module can have one or more of the above developments of the heating device alone or in combination. It is a further development that the steam channel takes a tortuous, for example meandering, course. This can be implemented in such a way that the steam channel runs as uniformly as possible in the housing, so that the volume in the housing is used particularly effectively for guiding the steam. This applies in particular if the steam channel is a tubular steam channel or is formed by one or more tubes, in particular heatable tubes. However, the steam channel can also run in a straight line.
  • the steam channel can have one or more flow branches.
  • the at least one steam outlet opening comprises several, in particular slot-shaped, steam outlet openings which - in particular parallel to one another - extend longitudinally in the depth direction of the cooking space, with at least one of the steam outlet openings optionally being provided with flow guiding elements such as air baffles, etc., which Direct the emerging steam jet in the direction of a central area of the cooking space.
  • the Dampfaus outlet openings are arranged eccentrically on the left and right on the underside of the housing when viewed from the front through the loading opening into the cooking chamber.
  • the at least one steam outlet opening comprises several, in particular slot-shaped, steam outlet openings which - in particular parallel to one another - extend longitudinally in the width direction of the cooking space, with at least one of the steam outlet openings optionally being provided with flow guide elements such as air baffles, etc., which Direct the emerging steam jet in the direction of a central area of the cooking space.
  • This also has the advantage that the steam jets emerging from the steam outlet openings are directed onto a space of the cooking space typically provided for receiving food, and the steam jets are prevented from being directed onto a cooking space wall.
  • the steam outlet openings are arranged in front of and behind the center on the underside of the housing.
  • the shape of the steam outlet openings is not limited to a slot shape, but can also be circular, oval, free-shaped, etc., for example.
  • the superheater module has at least one heat transfer structure for transferring heat generated by the heating device to the steam located in the steam channel.
  • the heat transfer structure can also be viewed and referred to as a heat exchange structure for improving the heat exchange between the heating device and the steam.
  • the heat transfer structure is used, for example, to enlarge a directly or indirectly heatable contact surface with the steam.
  • the at least one heat transfer structure is located in the steam channel or represents at least part of an inner surface of the steam channel.
  • the heat transfer structure can also serve to increase turbulence in the steam flow for even and effective heating and distribution of the steam.
  • the heat transfer structure can also serve to guide the flow of steam.
  • the heat transfer structure can have one or more structural elements to improve the heat exchange to the steam.
  • the heat transfer structure can, for example, have one or more of the following structural elements:
  • Wire mesh a wire mesh is advantageously very flexible and freely malleable and can be made from high quality metal alloys
  • Metal foam has the advantage that it has a very large and regular surface and can also be actively heated;
  • Flow-influencing fixtures / walls / structures such as flow guide elements (e.g. ribs, lamellas), turbulence elements, etc .;
  • Embossed aluminum-chromium (AICr) foil such a foil advantageously has a very high and regular surface;
  • microstructured elements One or more microstructured elements; One or more micro-perforated elements.
  • the heating device is thermally insulated from the housing.
  • the superheater module is also thermally insulated from its surroundings. This has the advantage that heat losses during the generation of the superheated steam can be kept low. This also protects the area around the superheater module from waste heat from the superheater module, e.g. a ceiling of the cooking space and possibly components such as electronics, etc.
  • thermal insulation can also be dispensed with, especially in the event that the domestic steamer is an oven or has an oven functionality, since the domestic steamer is then typically already designed for high cooking room temperatures and is no longer thermally specifically adapted to that Superheat module needs to be adjusted.
  • the thermal insulation can be implemented, for example, in that the housing is a thermally insulating housing and / or is filled with thermally insulated material.
  • the thermally insulating housing can, for example, have an IR-reflecting layer present on the inside.
  • the household steamer additionally has at least one bottom-side radiator ("bottom heat radiator”), at least one hot air radiator and / or at least one radiator placed on the ceiling next to the superheater module or its housing.
  • bottom heat radiator bottom-side radiator
  • food to be cooked can be treated with heat radiation in addition or as an alternative to treatment with steam, e.g. in the manner of an oven, and in a further development also independently of the introduction of steam.
  • a top heat heating element and a grill heating element can also be arranged on the ceiling side.
  • At least one of the additional heating elements is an electrically operated radiant heating element, for example a tubular heating element, a flat IR radiator, etc.
  • the domestic steamer additionally only has at least one heating element arranged on the bottom (“bottom heating element"), at least one hot air heating element and / or at least one heating element arranged on the ceiling next to the superheater module, i.e. no other radiant heating elements.
  • the household steam cooker on the ceiling side has exactly one heating element arranged next to the superheater module.
  • This development he allows, without complex adaptation of the household steamer, an arrangement in which the superheater module is arranged instead of the conventional central grill or top heat radiator.
  • the additional heater arranged next to the superheater module can be net angeord instead of the conventional top heat or grill heater and serve or be used as top heat and / or grill heater.
  • the household steamer is designed without a radiant heater on the ceiling side. This advantageously allows a particularly large-area ceiling-side design of the superheater. In addition, an influence on the superheater module by heat radiated from the radiant heater is particularly effectively prevented.
  • the domestic steam cooker then has, in particular, only at least one radiant heater arranged on the bottom and / or a hot air heater (often in the form of, for example, a ring heater arranged on the rear).
  • the domestic steam cooker has a fan for circulating the air in the cooking space, whereby, for example, a hot air operation can be made possible.
  • the domestic steamer does not have a fan for circulating the air in the cooking space (which can also be referred to as a "non-air circulating" domestic steamer).
  • a fan for circulating the air in the cooking space which can also be referred to as a "non-air circulating" domestic steamer.
  • At least one microwave device for treating the food to be cooked with microwaves can be present, for example at least comprising a microwave generator, a microwave guide, an antenna and / or a mode stirrer, etc.
  • the household steam cooker is set up to set a steam temperature of the superheated steam at the at least one steam outlet opening between 300 ° C and 500 ° C, in particular between 350 ° C and 500 ° C, in particular between 400 ° C and 500 ° C, in particular between 450 ° C and 500 ° C, very particularly advantageous between 475 ° C and 500 ° C to generate.
  • This can be achieved, for example, via a suitable nominal heating output of the heating device and a correspondingly adjusted heating output.
  • the steam temperature there can generally also be lower or even higher.
  • the steam temperature Tshs of the superheated steam can be variably adjusted at the at least one steam outlet opening, e.g. by setting the heating power of the superheater accordingly.
  • the steam temperature Tshs can be set, for example, by a user or set in a program-controlled manner.
  • the steam temperature Tshs can thereby advantageously be adapted, for example, to a type of food to be treated (e.g. meat, fish, vegetables, etc.), to a height position of the food in the cooking space (e.g. a shelf height used), etc.
  • the domestic steam cooker has a control device which is set up (e.g. programmed) to set or control a heating output of the steamer and / or an output of the heating device of the superheater module.
  • a control device which is set up (e.g. programmed) to set or control a heating output of the steamer and / or an output of the heating device of the superheater module.
  • the heating power of the steam generator for example, the volume or mass flow of the wet steam and thus also of the superheated steam can be adjusted.
  • the oxygen concentration in the cooking space can also be varied, since a higher proportion of steam in the cooking atmosphere is accompanied by a reduction in the oxygen content.
  • the steam generation by means of the steam generator and the heating of the wet steam by means of the superheater module can be controlled independently of one another by the control device. This allows the volume flow of the superheated steam and its temperature to be set individually. It is a further development that the control device is set up to operate the steam generator to generate wet steam, but not to operate the heating device or only with such a low heating power that no superheated steam escapes from the steam outlet device, only wet steam. This has the advantage that the food to be cooked can only be treated with wet steam.
  • control device can be set up to treat food to be cooked with either wet steam and / or superheated steam. If other types of treatment such as treatment by radiant heat, microwaves, etc. are possible, it is advantageous that the control device is set up to treat food either by wet steam, superheated steam and / or other types of treatment, individually or in a possible combination .
  • different phases can be provided during a treatment process, in particular a cooking process, within which the food to be cooked is treated in different ways, e.g. first a treatment with superheated steam, followed by treatment only with radiant heat, etc.
  • control device is set up to set a heating power of at least one radiant heater and / or at least one microwave power, if this component (s) is or are present.
  • the control device can be used to control additional actuators such as pumps, door locks, cooling fans, etc., which can also be used to regulate the cooking operation in order to obtain the desired cooking result and to ensure safe handling.
  • additional actuators such as pumps, door locks, cooling fans, etc.
  • the object is also achieved by a method for operating a household steam cooker as described above, wherein wet steam is generated by means of the steam generator, the wet steam is passed to the superheater module, converted into superheated steam by means of the superheater module and the superheated steam through the at least a steam outlet opening is introduced into the cooking space.
  • the method can be designed analogously to the domestic steam cooker and has the same advantages. In this way, one or more of the following phases can be carried out during a treatment process, if provided for by the design:
  • FIG. 1 shows, in a view obliquely from above, a superheater module according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows, in a view obliquely from above, a superheater module according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a front view of a domestic steam cooker which is equipped with the overheating module according to the first embodiment; 4 shows the superheater module according to the first exemplary embodiment in a view from below;
  • FIG. 5 shows a frontal view of a household steamer which is equipped with the overheating module according to the second embodiment
  • FIG. 7 shows a front view of a further domestic steamer which is equipped with a superheater module according to a first exemplary embodiment
  • 8 shows a frontal view of a household steamer which is equipped with an over heater module according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 9 shows a frontal view of a domestic steamer which is equipped with an over heater module according to a fourth exemplary embodiment.
  • the housing 1 shows, in a view obliquely from above, a superheater module 1 with a housing 2.
  • the housing 2 has a planar, rectangular, plate-like basic shape in such a way that it is noticeably larger along its plane directions, namely the width x and the depth y, than in FIG the vertical extension z perpendicular thereto, in particular at least five times greater, in particular at least ten times greater.
  • a pipe socket-shaped Nassdampfan connection 4 protrudes, while on the edge side or narrow side 5 two electrical lines 6 are executed.
  • the wet steam connection 4 leads to a steam channel 10 located inside the hous ses 2, which can be heated by a heating device 7 also located inside the housing 2, so that wet steam N supplied through the wet steam connection 4 can be converted into superheated steam SHS.
  • a steam outlet device 25 which is also housed within the housing 2, connects. Steam outlet openings 9 of the steam outlet device 25 (e.g.
  • the steam channel 10 can have at least one heat transfer structure (not shown) for the more effective transfer of heat generated by the Bankvor device 7 to the steam N, SHS flowing in the steam channel 10.
  • Wet steam N supplied through the wet steam connection 4 is consequently introduced into the steam duct 10 and can be heated there by means of the heating device 7 to such an extent that it is converted into superheated steam SHS.
  • the superheated steam SHS is under (possibly only slight) overpressure, so that after passing through the steam channel 10 it flows out at the at least one steam outlet opening 9 with a noticeable flow rate, in particular in the form of a directed steam jet SJ (see FIG. 5).
  • the flow speed can, for example, be in a range between 10 km / h and 100 km / h, possibly even higher.
  • superheated steam SHS in a temperature range between 300 ° C. and 500 ° C. can be emitted at the at least one steam outlet opening 9.
  • the housing 2 can be provided on the inside with an IR-reflective coating or film, and / or a volume between the housing 2 and the heating device 7 can be filled with thermally insulating material.
  • the superheater module 1 advantageously has a thickness D between 5 mm and 30 mm.
  • the superheater module 1 can be manufactured separately.
  • the superheater module 11 has a similar basic structure to the superheater module 1, but now the wet steam connection 4 is located on the narrow side 5 of the housing 12 next to the electrical lines 6.
  • the number, position, shape and / or size of the at least one steam outlet opening 9 can differ from the superheater module 1, as explained in more detail below, but does not need to be.
  • FIG. 3 shows a frontal view of a household steamer 14 which is equipped with the overheating module 11.
  • the superheater module 11 is close to a ceiling 16 a (for example at a distance a between 1 mm and 10 mm) in a through a cooking chamber wall 15 arranged limited cooking space 16 of the household steamer, with its (x, y) plane aligned horizontally.
  • the housing 2 is located completely within the cooking space 16.
  • the cooking space 16 has a front loading opening 17 which can be closed in a vapor-tight manner by means of a door 18.
  • a steam generator 19 for generating wet steam N which is connected to the wet steam connection 4 via a wet steam feed line 20, e.g. in the form of a hose.
  • the wet steam feed pipe 4 like the electrical lines 6, is routed through the back of the cooking chamber wall 15.
  • the domestic steam cooker 14 also has a bottom heating element 21, for example in the form of a tubular heating element.
  • the operation of the steam generator 19, the superheater module 11 and the lower heat heater 21 can be controlled by means of a control device 22, in particular also independently of one another.
  • the superheater module 11 is only operated when the steam generator 19 is also operated.
  • the superheated steam SHS emerges as steam jet (s) SJ on the second flat side 8 of the superheater module 11, which is then on the underside.
  • the Dampfaus outlet openings 9 are slit-shaped and extend longitudinally here, for example, in the width direction x.
  • the steam outlet openings 9 are staggered parallel to one another in the depth direction y.
  • the eccentric steam outlet openings 9 are Heillei tiata 23, for example in the form of air baffles, assigned.
  • the air guide elements 23 serve to deflect the emerging steam jets SJ in the direction of a central area of the cooking space 16 in which the food G is typically located, as indicated in FIG. Even if the food G is treated by superheated steam SHS at a high temperature of over 300 ° C, the thermal load on the cooking space wall 15 remains below 300 ° C.
  • FIG. 4 with the reference numeral 9 can show openings in the second flat sides 8, through which steam jets SJ are emitted into the cooking chamber 16 from steam outlet openings (eg rows of nozzles) arranged along the openings.
  • FIG. 5 shows, in a front view through a loading opening 15, a domestic steam cooker 24 which is equipped with the superheater module 1.
  • the household steam cooker 24 has a similar basic structure to the steam cooker 14, but with the wet steam connection 4 through the ceiling 16a of the cooking chamber wall
  • the slot-shaped steam outlet openings 9 are now aligned longitudinally in the depth direction y, namely staggered parallel to one another in the width direction x. In addition, in the variant shown, they are divided into two sections with regard to their longitudinal direction (depth direction).
  • the steam outlet openings 9 are arranged in the width direction x to the left and right of the center, while a central Dampfaus outlet openings 9 are missing (but can be present in another variant, not shown).
  • These steam outlet openings 9 are also assigned air guide elements 23, wel che the exiting steam jets inward into a central region of the cooking space
  • FIG. 7 shows a frontal view of a household steamer 26 which, as shown in FIG. 5, is equipped with a superheater module 1 close to the ceiling.
  • the domestic steamer 26 has a superheater module 1a and 1b on the left cooking space wall and on the right cooking space wall.
  • the superheater modules 1a and 1b are constructed analogously to the superheater module 1, but now oriented vertically due to their arrangement close to the side wall.
  • the associated steam outlet openings 9 of the superheater modules 1a and 1b can be designed differently from the steam outlet openings 9 of the superheater module 1 in terms of their number, shape and orientation.
  • the superheater modules 1, 1a and 1b can be controlled independently by the control device 22, for example depending on the type, size and Insertion height of the food to be treated G.
  • the superheater module 1 can be operated in one operating mode, only the superheater modules 1a and 1b can be operated in another operating mode, and all superheater modules 1, 1a and 1b together in yet another operating mode operate.
  • the superheater modules 1, 1a and 1b can be connected to a common steam generator 19 (possibly via a controllable steam switch) or to a respective steam generator 19.
  • Fig. 8 shows a front view of a household steamer 27, which is equipped with an over heater module 28 according to a third embodiment.
  • the plattenför shaped superheater module 28 is constructed similarly to the superheater module 1, but now has no flat shape in front view of the narrow side 29 of the housing 30, but an inverted U-shape.
  • steam jets SJ can be generated from the second flat side 31 of the housing 30 in a manner similar to that of the domestic steam cooker 26.
  • the first flat side 32 has a shape closely following the left cooking space wall, the ceiling 16a and the right cooking space wall.
  • FIG. 9 shows a frontal view of a domestic steamer 32, which is equipped with a plat ten-shaped superheater module 33 according to a fourth embodiment.
  • the superheater module 34 is constructed similarly to the superheater module 28, but, in contrast to the superheater module 28 (or also the superheater modules 1, 1a, 1b and 11), is not completely spaced from the cooking chamber wall 15. Rather, a lower edge 35 of the housing 36 is designed as a support or seat edge which does not sit over a large area, but in a linear manner on the left and right cooking chamber walls and supports the superheater module 33 there.
  • the heating device 7 or heating elements thereof is not located within the edge 35, but is so far removed from it that a thermal influence on the contact surface with the cooking space wall 15 is not critical. The edge 35 therefore does not represent an area of the housing 36 that covers the heating device 7.

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Abstract

Ein Haushalts-Dampfgargerät (14) weist einen Garraum (16), einen außerhalb davon angeordneten Dampferzeuger (19) zur Erzeugung von Nassdampf (N) und mindestens ein mit dem Dampferzeuger über mindestens eine Nassdampf-Zuleitung (20) verbundenes Überhitzermodul (11) zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf (SHS) und Ausgeben des überhitztem Dampfs in den Garraum auf, wobei das Überhitzermodul ein vollständig innerhalb des Garraums angeordnetes Gehäuse (12) mit plattenförmiger Grundform aufweist, in dem untergebracht sind: ein an die Nassdampf-Zuleitung angeschlossener Dampfkanal (10), eine Heizvorrichtung (7) zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf, eine ausgangsseitig an den einen Dampfkanal lüfterlos angeschlossene Dampfauslasseinrichtung (25) mit mindestens einer in den Garraum gerichteten Dampfauslassöffnung (9) für den überhitztem Dampf, wobei das Gehäuse mit einer ersten Flachseite (3) zumindest an einem die Heizvorrichtung (7) überdeckenden Bereich nah an einer oberhalb eines Bodens vorhandenen Garraumwandung (15, 16a) angeordnet ist und Dampfauslassöffnungen (9) an der zweiten Flachseite (8) des Gehäuses angeordnet sind.

Description

Haushalts-Dampfgargerät und Verfahren zum Betreiben eines
Haushalts-Dampfgargeräts
Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Beschi ckungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampf erzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und mindestens eine mit dem Dampferzeuger über mindestens eine Nassdampf-Zuleitung verbundene Überhitzervorrichtung zum Erhit zen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf und Ausgeben des überhitztem Dampfs in den Garraum. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Haushalts-Dampfgargeräts, wobei mittels des Dampferzeugers Nassdampf erzeugt wird, der Nassdampf zu der Überhitzervorrichtung geleitet wird, mittels der Überhitzervorrich tung in überhitzten Dampf umgewandelt wird und der überhitzte Dampf folgend in den Garraum eingeleitet wird. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit Dampfbehandlungsfunktion.
US 10,429,082 B2 offenbart ein Gargerät mit einem Gehäuse, das einen Garraum auf nimmt, in dem Gargut angeordnet werden kann. Das Gehäuse umgibt ferner einen Was sertank; eine Heißdampferzeugungsvorrichtung, die mit dem Wassertank verbunden ist; eine SHS-Erzeugungsvorrichtung, die heißen Dampf zu überhitztem Dampf erhitzt; ein Gebläse, das dem überhitzten Dampf in den Garraum einführt; und einen Dampfabgabe abschnitt für den überhitzten Dampf. Die Heißdampferzeugungsvorrichtung umfasst eine erste elektrische Heizung und ein erstes Gehäuse, das die erste elektrische Heizung auf nimmt. Ein Wasserstand in dem ersten Gehäuse entspricht einem Wasserstand im Was sertank. Die SHS-Erzeugungsvorrichtung umfasst eine zweite elektrische Heizung und ein zweites Gehäuse, das die zweite elektrische Heizung aufnimmt. Zumindest ein Teil des zweiten Gehäuses befindet sich innerhalb des Garraums.
EP 1 729 065 A1 und EP 1 757861 A1 offenbaren ein Haushalts-Dampfgargerät, aufwei send einen mit einer Beschickungsöffnung versehenen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und eine Über hitzungsvorrichtung mit einem Dampfeinlass für den Nassdampf, einer Heizvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf und mindestens einer Dampfaus lassöffnung für überhitztem Dampf. Die Überhitzungsvorrichtung wird mittels eines Rück- sprungs in der Decke der Garraumwandung gebildet und ist durch ein die Dampfauslass öffnungen aufweisendes Trennblech von dem restlichen Garraum abgetrennt. In dem durch das Trennblech abgetrennten Teilraum befindet sich die Heizvorrichtung.
EP 1 628079 A1 offenbart ein ähnlich zu EP 1 729 065 A1 aufgebautes Haushalts- Dampfgargerät, bei dem der Dampf zusätzlich von dem die Heizvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs aufweisenden Teilraum über Rohrleitungen zu anderen Garraumwänden geleitet wird.
EP 1 515093 A2, EP 1 514474 A1 und EP 1 517 092 A1 offenbaren jeweils ein Haus- halts-Dampfgargerät, das einen außerhalb des Garraums angeordneten kombinierten Dampferzeuger und Überhitzer aufweist, wobei durch Dampfauslassöffnungen überhitzter Dampf seitlich in den Garraum eingeleitet wird.
EP 1 514475 B1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, das einen außerhalb des Gar raums angeordneten kombinierten Dampferzeuger und Überhitzer aufweist, wobei der überhitzte Dampf mittels absperrbarer rohrförmiger Zuleitungen an verschiedenen Seiten in den Garraum eingeleitet wird.
EP 1 517095 A2 ein Haushalts-Dampfgargerät, das einen außerhalb des Garraums an geordneten kombinierten Dampferzeuger und Überhitzer aufweist, wobei der überhitzte Dampf in einen wandseitig an dem Garraum befestigten Kasten eingeleitet wird und wei ter durch Dampfauslassöffnungen in dem Kasten in den restlichen Garraum gelangt.
EP 1 628078 A1 und EP 1 628079 A1 zeigen ebenfalls jeweils ein Haushalts- Dampfgargerät, das einen außerhalb des Garraums angeordnetes Dampferzeugs- und Überhitzungs-Bauteil aufweist, wobei der überhitzte Dampf über einen Stutzen rückseitig in den Garraum eingeleitet wird. In dem Garraum ist eine Prallwand vorhanden, welche die Stutzenöffnung beabstandet überdeckt und eine direkte Bedampfung des Garguts mit dem überhitzten Dampf verhindert.
WO 2007/069855 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf aus Nassdampf. EP 2 314 925 A1 und EP 2 322 860 A1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, aufwei send einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Gar raums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und eine außerhalb des Garraums angeordnete Überhitzungsvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf. Der überhitzte Dampf wird seitlich in den Garraum eingelassen.
EP 2 330 353 A1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät das einen mit einer Beschi ckungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampf erzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf aufweist, wobei sich der Überhitzer in dem Garraum befindet, und zwar innerhalb eines Umluftkanals, durch den der Nassdampf gemischt mit Luft aus dem Garraum zu der Heizvorrichtung gefördert wird.
EP 2 503236 A1 offenbart ebenfalls ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeord neten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und eine außerhalb des Garraums angeordnete Überhitzungsvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf. Der überhitzte Dampf wird seitlich in den Garraum eingelassen.
EP 0 335 796 A1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Be schickungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf und eine an einer Außenseite des Gar raums ausgebildete Überhitzungsvorrichtung zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitz tem Dampf.
EP 856704 B1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Be schickungsöffnung versehen Garraum sowie eine außerhalb des Garraums angeordnete Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf, der folgend in den Garraum eingelas sen wird.
US 4 851 644 A1 offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Be schickungsöffnung versehen Garraum sowie eine außerhalb des Garraums angeordnete Vorrichtung zum Erzeugen von Nassdampf, der zur Erzeugung von überhitztem Dampf innerhalb des Garraums über Heizelemente eines Ringheizkörpers geleitet wird. US 7418 960 B2 offenbart noch ein Haushalts-Dampfgargerät, das einen mit einer Be schickungsöffnung versehen Garraum, einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf sowie eine außerhalb des Garraums an geordnete Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf aus dem Nassdampf auf weist.
US 7 915 568 B2 offenbart ein Haushalts-Mikrowellengerät, das einen mit einer Beschi ckungsöffnung versehen Garraum, einen teilweise innerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf sowie eine außerhalb des Garraums an geordnete Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf aus dem Nassdampf auf weist.
JP 2007 020612 A offenbart ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum sowie eine außerhalb des Garraums angeordne te Vorrichtung zum Erzeugen von Nassdampf, der zur Erzeugung von überhitztem Dampf innerhalb des Garraums über Oberhitze- und/oder Unterhitze-Heizelemente geleitet wird.
JP 2004 301354 A offenbart ebenfalls ein Haushalts-Mikrowellengerät, das einen mit ei ner Beschickungsöffnung versehen Garraum, einen teilweise innerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf sowie eine außerhalb des Garraums angeordnete Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf aus dem Nassdampf aufweist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine besonders einfach umsetzbare und energetisch günstige Möglichkeit bereitzustellen, Gargut mittels überhitztem Dampf zu behandeln.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend - einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum,
- mindestens einen außerhalb des Garraums angeordneten Dampferzeuger zur Er zeugung von Nassdampf und
- mindestens ein mit dem Dampferzeuger über mindestens eine Nassdampf-Zuleitung verbundenes Überhitzermodul zum Erhitzen des Nassdampfs zu überhitztem Dampf und Ausgeben des überhitztem Dampfs in den Garraum,
- wobei das Überhitzermodul ein Gehäuse mit plattenförmiger Grundform aufweist, in dem mindestens untergebracht sind:
- mindestens ein eingangsseitig an die Nassdampf-Zuleitung angeschlossener Dampfkanal,
- eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des in dem Dampfkanal befindlichen Nass dampfs zu überhitztem Dampf,
- mindestens eine ausgangsseitig an den mindestens einen Dampfkanal lüfterlos an geschlossene Dampfauslasseinrichtung mit mindestens einer in den Garraum ge richteten Dampfauslassöffnung für den überhitztem Dampf, wobei
- das Gehäuse vollständig innerhalb des Garraums angeordnet ist,
- das Gehäuse mit einer ersten Flachseite seiner beiden Flachseiten zumindest an einem die Heizvorrichtung überdeckenden Bereich nah an einer oberhalb eines Bo dens vorhandenen Garraumwandung angeordnet ist und wobei
- Dampfauslassöffnungen an der anderen, zweiten Flachseite des Gehäuses ange ordnet sind.
Dieses Haushalts-Dampfgargerät weist den Vorteil auf, dass die Garraumwandung nur geringfügig zur Aufnahme und zum Anschluss des Überhitzermoduls angepasst zu wer den braucht, z.B. durch Vorsehen von Halterungen für das Überhitzermodul und/oder von Zuleitungsdurchbrüchen.
Zudem lässt sich das Überhitzermodul vorteilhafterweise besonders einfach und preiswert außerhalb des Garraums vorfertigen und folgend als eigenständiges Bauteil in dem Haushalts-Dampfgargerät verbauen. Das Modul kann auch mindestens eine elektrische Zuleitung zu der Heizvorrichtung, ein oder mehrere Nassdampfanschlüsse usw. aufwei- sen. Ein Nassdampfanschluss kann als ein rohrförmiger Stutzen ausgebildet sein, der z.B. an einen an dem Dampfauslass des Dampferzeugers ansetzenden Schlauch anschließ bar ist.
Darüber hinaus wird, da sich das Überhitzermodul nah an die Garraumwandung schmiegt und durch seine Plattenform sehr dünn ausgestaltbar ist, nur wenig Nutzvolumen inner halb des Garraums zu seiner Anordnung benötigt, und eine Unterbringung des Garguts durch die Anwesenheit des Überhitzermoduls wird praktisch nicht beeinträchtigt oder be einflusst.
Durch die Nähe zu der Garraumwandung, ohne die Garraumwandung großflächig zu kon taktieren, wird zudem der Vorteil erreicht, dass eine thermisch isolierende Luftschicht zwi schen dem Gehäuse und der Garraumwandung vorhanden ist, welche einen unerwünsch ten Wärmeübertrag durch Kontaktwärmeleitung zwischen dem Gehäuse und der Gar raumwandung vermeidet. Dies wiederum verringert vorteilhafterweise Wärmeverluste und eine thermische Belastung der Garraumwandung und dahinter befindlicher Bauelemente (z.B. einer Elektronik).
Ferner wird der Vorteil erreicht, dass sich zu behandelndes Gargut besonders nah an der mindestens einen Dampfauslassöffnung anordnen lässt, wodurch ein Wärmeverlust des überhitzten Dampfs bis zum Kontakt mit dem Gargut besonders gering ist. Dadurch wie derum lässt sich ein Energieverbrauch zur Erzeugung des überhitzten Dampfs besonders gering halten.
Noch ein Vorteil besteht darin, dass der austretende überhitzte Dampf durch die mindes tens eine Dampfauslassöffnung gezielt auf einen vorgegebenen Raumbereich des Gar raums lenkbar ist, z.B. als ein Dampfstrahl. So ergibt sich der weitere Vorteil, dass im Vergleich zu einer ungezielten Befüllung des Garraums mit überhitztem Dampf nur wenig Dampf benötigt wird, um das Gargut dampfzubehandeln, wodurch eine Heizleistung zur Erzeugung des überhitzten Dampfs gering gehalten werden kann. Außerdem lässt sich dadurch vermeiden, dass ein Dampfstrahl mit hoher Dampftemperatur (insbesondere mit Tshs > 300°C) eine Garraumwandung, die Tür, Dichtungen usw. trifft, wodurch eine An passung dieser Komponenten an solche hohen Dampftemperaturen vermieden werden kann, was erhebliche Kosten spart. Ein Dampfstrahl kann erzeugt werden, weil sich in dem Dampfkanal erhitzter Nassdampf ausdehnt und deshalb dort unter (ggf. auch nur geringen) Überdruck kommt. Insbesondere bei schmalen Dampfauslassöffnungen wird der überhitzte Dampf dann mit einer merklichen Strömungsgeschwindigkeit unter einer bestimmten Vorzugs- oder Strömungsrichtung austreten. Der Garraum selbst braucht jedoch nicht unter einem Überdruck zu stehen, was seinen Aufbau preiswert hält. Die Strömungsgeschwindigkeit kann z.B. in einem Bereich zwischen 10 km/h und 100 km/h, ggf. noch höher, liegen.
Bei dem vorliegenden Haushalts-Dampfgargerät wird also insbesondere nicht oder nicht nur in dem Garraum befindlicher Nassdampf weiter zu überhitztem Dampf aufgeheizt, sondern bereits überhitzter Dampf in den Garraum eingeleitet.
Dadurch, dass die mindestens eine Dampfauslassöffnung strömungstechnisch dem heiz baren Dampfkanal nachgeschaltet ist bzw. folgt, wird vorteilhafterweise erreicht, dass der durch die mindestens eine Dampfauslassöffnung austretende überhitzte Dampf die ge samte Länge des Dampfkanals durchlaufen hat und damit an allen Dampfauslassöffnun gen zumindest annähernd die gleiche Dampftemperatur Tshs aufweist.
Durch das Vorsehen des Gehäuses wird der Vorteil erreicht, dass das Überhitzermodul besonders einfach handhabbar ist, z.B. während einer Montage. Außerdem werden so der Dampfkanal und die Heizvorrichtung geschützt, z.B. gegenüber mechanischer Bean spruchung, Wrasen, usw. Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Gehäuse in einer Weiterbildung als Wandung mindestens eines Abschnitts des Dampfkanals dienen kann. Das Gehäuse ist ein eigenständiges, ggf. mehrteiliges, Bauteil.
Das Haushalts-Dampfgargerät kann ein eigenständiges Dampfgargerät oder ein Dampf- gar-Kombinationsgerät sein, beispielsweise ein Backofen mit Dampfgarfunktionalität, ein Mikrowellengerät mit Dampfgarfunktionalität, ein Backofen mit Mikrowellen- und Dampf garfunktionalität, usw. Das Haushalts-Dampfgargerät kann auch in Form einer Schublade ausgebildet sein oder vorliegen. Das Haushalts-Dampfgargerät kann ein Standgerät oder ein Einbaugerät sein.
Die Beschickungsöffnung ist mittels einer Garraumtür verschließbar, insbesondere dampfdicht. Die Beschickungsöffnung kann eine frontseitige Beschickungsöffnung sein. Der Garraum wird durch eine Garraumwandung (manchmal auch als Muffel oder Ofenrohr bezeichnet) begrenzt, im Bereich der Beschickungsöffnung durch die Garraumtür.
Der Dampferzeuger dient dazu, Wasser zum Sieden zu bringen und so gesättigten Dampf ("Nassdampf") zu erzeugen. Der Nassdampf weist eine Temperatur Tn auf, die zumindest ungefähr der Siedetemperatur Ts entspricht (Tn < Ts, mit typischerweise Ts ca. 100°C, abhängig von dem Umgebungsluftdruck). In dem Nassdampf können auch noch mitgeris sene Wassertröpfchen o.ä. vorhanden sein. Der Dampferzeuger kann ein Boiler oder ein Dampferzeuger in Form eines Durchlauferhitzers sein, der z.B. einen Wassertank aufwei sen kann und/oder mit einem Wassertank verbunden ist. Dampferzeuger in Haushalts gargeräten sind allgemein bekannt und werden deshalb nicht weiter ausgeführt
Die Heizvorrichtung des Überhitzermoduls dient dazu, von dem Dampferzeuger über die Nassdampf-Zuleitung zugeführten Nassdampf in dem Dampfkanal auf eine Dampftempe ratur Tshs > Ts zu erhitzen. Ein solcher überhitzter (Wasser-) Dampf wird auch als "Su- perheated Steam" ("SHS") oder "trockener" Dampf bzw. Trockendampf bezeichnet und weist typischerweise keine Anteile an flüssigem Wasser wie Wassertröpfchen o.ä. mehr auf. Er ist somit in der Regel für das menschliche Auge nicht sichtbar.
Das Haushalts-Dampfgargerät kann einen oder mehrere Überhitzermodule aufweisen.
Für den Fall, dass mehrere Überhitzermodule vorhanden sind, können diese an den glei chen Dampferzeuger oder an jeweilige Dampferzeuger angeschlossen sein. Weist das Haushalts-Dampfgargerät mehrere Garräume auf, können in einem oder mehreren der Garräume jeweils ein oder mehrere Überhitzermodule vorhanden sein.
Dass der Dampfkanal mit dem Dampferzeuger über die mindestens eine Nassdampf- Zuleitung verbunden ist, umfasst insbesondere, dass ein Nassdampfauslass des Dampf erzeugers über eine dedizierte Zuleitung mit einem Nassdampfanschluss des Dampfka nals dampftechnisch verbunden ist. Die dedizierte Zuleitung ist insbesondere ein längli cher Hohlkörper, d.h., dass seine Länge in der Regel wesentlich größer als sein Durch messer ist. Die Zuleitung kann teilweise oder ganz flexibel ausgebildet sein (z.B. als Schlauchleitung aus Kunststoff oder als Wellschlauch) und/oder kann teilweise oder ganz starr ausgebildet sein (z.B. als Rohrleitung). Es ist eine Weiterbildung, dass die Nassdampf-Zuleitung in dem Sinne eine "abgeschlos sene Nassdampf-Zuleitung" ist, dass nicht auch noch Luft aus der Umgebung der Zulei tung (z.B. aus dem Garraum) mit in das Überhitzermodul gezogen wird. Eine Nassdampf- Zuleitung ist in diesem Sinne ist keine offene Zuleitung.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Nassdampf-Zuleitung ein oder mehrere lokale bzw. örtlich begrenzte Öffnungen zur Einleitung von - ggf. z.B. dampfhaltiger - Luft aus der Umgebung der Zuleitung (z.B. aus dem Garraum) aufweist. Beispielweise kann mindes tens ein Luftansaugstutzen in die Zuleitung münden. Diese Öffnungen können in Weiter bildung wahlweise geschlossen und geöffnet werden, z.B. durch Klappen, Ventile usw. Eine Nassdampf-Zuleitung in diesem Sinne kann auch als eine "offene" Zuleitung ange sehen werden.
Die Heizvorrichtung kann ein oder mehrere Heizelemente aufweisen, z.B. elektrisch be triebene Heizelemente wie Dickschicht-Widerstandsheizleiter, Rohrheizleiter, Induktions heizleiter, heizbare Metallschäume usw.
Die Dampfauslasseinrichtung dient dazu, zuvor durch den Dampfkanal geströmten Dampf durch die mindestens eine Dampfauslassöffnung gerichtet in den Garraum auszugeben. Die Dampfauslasseinrichtung kann selbst kanalförmig sein. Dass die Dampfauslassein richtung lüfterlos an den mindestens einen heizbaren Dampfkanal angeschlossen ist, um fasst insbesondere, dass der in dem Dampfkanal erhitzte Dampf ohne Hilfe eines Lüfters, Gebläses o.ä. zu der Dampfauslasseinrichtung gelangt, sondern lediglich aufgrund z.B. eines (ggf. auch nur geringen) Überdrucks des in dem Dampfkanal befindlichen Dampfs. Insbesondere kann die Dampfauslasseinrichtung unmittelbar, d.h., ohne weitere dampf technisch wirksame Funktionseinheiten, an den mindestens einen heizbaren Dampfkanal angeschlossen ist. Es kann also Nassdampf in den Dampfkanal des Überhitzermoduls eintreten, wird dort mittels der Heizvorrichtung erhitzt, während er durch den Dampfkanals strömt, und tritt als überhitzter Dampf in die Dampfauslasseinrichtung über. Der überhitzte Dampf gelangt in der Dampfauslasseinrichtung zu der mindestens einen Dampfauslass öffnung und wird dort, insbesondere als Dampfstrahl mit merklicher Dampfgeschwindig keit (z.B. zwischen 10 km/h und 100 km/h) in den Garraum eingebracht. Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens eine Dampfauslassöffnung als Düse ausgebil det ist. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Dampfstrahl besonders zuverlässig mit einer vor gegebenen Eigenschaft (z.B. Strömungsgeschwindigkeit, Richtung usw.) erzeugbar ist.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei Dampfauslassöffnungen eine in Bezug auf Form und/oder Größe unterschiedliche Geometrie aufweisen. Dies ergibt den Vorteil, dass Dampfstrahlen mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugbar sind.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens einer Dampfauslassöffnung mindestens ein Strömungsleitelement zugeordnet ist und/oder anordenbar ist. Dadurch lässt sich der zu geordnete Dampfstrahl, insbesondere dessen Strömungsrichtung, variabel einstellen. Das Strömungsleitelement kann beispielsweise an der Dampfauslasseinrichtung und/oder an dem Gehäuse angeordnet sein. Das Gehäuse kann im Bereich mindestens einer Dampf auslassöffnung durchbrochen sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Dampfauslassöffnung so ausgebildet und angeordnet ist, dass der überhitzte Dampf in Bezug auf einen Volumenstrom, eine Raumverteilung und/oder eine Dampftemperatur praktisch gleichmäßig aus der Dampf auslasseinrichtung austritt und/oder auf einen zur Aufnahme des mit dem Dampf zu be handelnden Garguts vorgesehenen Raumbereich einströmt. Dazu kann eine Geometrie der mindestens einen Dampfauslassöffnung entsprechend gewählt sein.
Jedoch kann das Überhitzermodul auch so ausgebildet sein, dass eine ungleichmäßige Temperatur- und/oder Volumenstrom-Verteilung an der mindestens einen Dampfauslass öffnung auftritt, sich Temperatur und/oder Volumenstrom z.B. sich für verschiedene Dampfauslassöffnungen unterscheiden.
Dass sich das Überhitzermodul vollständig innerhalb des Garraums befindet, bedeutet insbesondere, dass keine Garraumwandung einen Teil des Überhitzermoduls darstellt, z.B. keinen Teil des Gehäuses. Die Garraumwandung stellt also keinen funktionalen Teil des Überhitzermoduls dar. Vielmehr ist das Überhitzermodul ein eigenständiges Bauteil, was es auch unabhängig von der Garraumwandung ermöglicht, überhitzten Dampf zu erzeugen und in den Garraum einzuleiten, insbesondere in Form von Dampfstrahlen. So wird der Vorteil erreicht, dass die Form der Garraumwandung praktisch unabhängig von dem Überhitzermodul gestaltbar ist.
Dadurch, dass das Gehäuse vollständig innerhalb des Garraums angeordnet ist, lässt sich das Überhitzermodul zudem vorteilhafterweise besonders einfach in ein Gargerät integrieren, da an der Garraumwandung nur noch z.B. Halterungen für das Überhitzermo dul, Durchbrüche für die mindestens eine Nassdampf-Zuleitung und für mindestens eine elektrische Leitung zur Bestromung der Heizvorrichtung, usw. vorgesehen zu werden brauchen.
Die Plattenform bedingt, dass das Gehäuse in einer Ebene in beiden Ebenenrichtungen merklich größer ist als senkrecht dazu bzw. in Dicken- bzw. Höhenrichtung. Das Gehäuse weist in anderen Worten aufgrund seiner plattenförmigen Grundform zwei Flachseiten auf, die über mindestens eine Schmalseite oder einen schmalen Rand voneinander getrennt sind. Die Höhe der Schmalseite entspricht einem senkrechten Abstand der beiden Flach seiten zueinander und kann auch als Dicke des Gehäuses bezeichnet werden. Dass das Gehäuse mit einer seiner beiden Flachseiten (im Folgenden ohne Beschränkung der All gemeinheit als "erste Flachseite" bezeichnet) "nah" an einer Garraumwandung (auch als "wandnah" bezeichenbar) angeordnet ist, umfasst, dass das Gehäuse von der Garraum wandung beabstandet ist, aber auch einen vorgegebenen Maximalabstand zu der Gar raumwandung nicht überschreitet. Dabei wird sich auf diejenige Fläche bzw. auf denjeni gen Bereich der Garraumwandung bezogen, welcher die erste Flachseite lokal zugewandt ist und/oder welche sich am nächsten zu der ersten Flachseite befindet.
Dass das Gehäuse "zumindest an einem die Heizvorrichtung überdeckenden Bereich" wandnah angeordnet ist, umfasst insbesondere, dass nur derjenige Bereich des Gehäu ses nahe und ohne Berührung an der zugewandten Garraumwandung angeordnet zu sein braucht, der - bei Betrachtung senkrecht auf die erste Flachseite - die Heizvorrichtung bzw. entsprechende Heizelemente überdeckt. Andere Bereiche des Gehäuses, welche die Heizvorrichtung bzw. entsprechende Heizelemente nicht überdecken (wie Randab schnitte, Zwischenabschnitte o.ä.) können z.B. die Garraumwandung auch berühren, z.B. zur Abstandshaltung oder Abstützung. Dabei ist der Kontakt zwischen dem Gehäuse und der Garraumwandung vorteilhafterweise nur lokal bzw. punktuell oder nicht großflächig. Es ist eine Weiterbildung, dass das Gehäuse innerhalb des Garraums vollständig von der Garraumwandung beabstandet angeordnet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Gehäuse - ggf. bis auf lokal begrenzte, dedizierte mechanische Anordnungselemente wie Befestigungselemente, Abstandshalter usw. - vollständig von der Garraumwandung be abstandet ist. So wird der Vorteil erreicht, dass ein Wärmeübertrag von dem Überhitzer modul auf die Garraumwandung besonders effektiv begrenzbar ist.
Dass das Gehäuse mit seiner ersten Flachseite nah zu einer oberhalb eines Bodens vor handenen Garraumwandung angeordnet ist, umfasst, dass das Gehäuse wandnah ange ordnet sein kann zu
- der Decke,
- einer (bei frontalen Sicht in die Beschickungsöffnung) linken Seitenwand,
- einer (bei frontalen Sicht in die Beschickungsöffnung) rechten Seitenwand,
- der Rückwand oder
- einer beliebigen Kombination davon.
Dies ergibt, zusammen mit einer Anordnung von Dampfauslassöffnungen an der zweiten Flachseite des Gehäuses, den Vorteil, dass eine besonders effektive direkte Benetzung des Garguts mit überhitztem Dampf von oben und/oder von der Seite vorgenommen wer den kann, und zwar auch dann, wenn das Gargut auf einem geschlossenen Gargutträger wie einem Backblech liegt. Eine Anordnung nah der Decke kann auch als "deckennah" bezeichnet werden, während eine Anordnung nah der linken und/oder rechten Seiten wand als "seitenwandnah" bezeichnet werden kann.
Es ist eine Weiterbildung, dass alle Dampfauslassöffnungen an der zweiten Flachseite des Gehäuses angeordnet sind. Alternativ kann mindestens eine Dampfauslassöffnung zusätzlich an einer Schmalseite des Gehäuses angeordnet sein. Insbesondere ist keine Dampfauslassöffnung an der ersten Flachseite angeordnet.
Jedoch ist insbesondere nicht vorgesehen, das Gehäuse mit seiner ersten Flachseite bo dennah anzuordnen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Verschmutzung des Überhitzermoduls durch herabtropfende oder herabfallende Speise vermieden wird. Auch lässt sich so eine Anordnung eines Unterhitzeheizkörpers einfacher umsetzen. Speziell ist das Gehäuse bezüglich seiner Ebenenerstreckung dann - zumindest mit min destens einem die Heizvorrichtung überdeckenden Bereich - horizontal ausgerichtet, wenn es deckennah angeordnet ist und/oder vertikal ausgerichtet, wenn es seitenwand nah bzw. nahe der Rückwand angeordnet ist. Bei deckennaher Anordnung sind Dampf öffnungen an einer Unterseite des Gehäuses angeordnet. Dies ermöglicht vorteilhafter weise eine besonders effektive direkte Benetzung des Garguts mit überhitztem Dampf von oben.
Es ist eine Ausgestaltung, dass ein maximaler Abstand a der ersten Flachseite des Ge häuses zu der gegenüberliegenden Garraumwandung 20 mm nicht überschreitet. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass ein größerer Abstand eine wärmeisolierende Wirkung der Luftschicht zwischen dem Gehäuse und der gegenüberliegenden Garraumwandung nicht mehr wesentlich erhöht, aber das zur Unterbringung von Gargut in dem Garraum nutzba re Nutzvolumen bereits merklich verringert. Es ist eine Weiterbildung, dass ein maximaler Abstand a der ersten Flachseite des Gehäuses zu der gegenüberliegenden Garraumwan dung insbesondere 15 mm, speziell 12 mm nicht überschreitet.
Es ist eine Ausgestaltung, dass ein minimaler Abstand der ersten Flachseite des Gehäu ses zu der gegenüberliegenden Garraumwandung 0,5 mm nicht unterschreitet, da sich ansonsten ein Montageaufwand erheblich erhöht und zudem eine Vermeidung von unge wollten Berührungen zwischen der ersten Flachseite und der gegenüberliegenden Gar raumwandung nur schwierig einzuhalten ist, insbesondere langfristig.
Es hat sich insgesamt gezeigt, dass der Abstand a der ersten Flachseite des Gehäuses zu der gegenüberliegenden Garraumwandung zur Erreichung einer ausreichenden Wär meisolierung durch die dazwischenliegende Luftschicht und zur Ermöglichung einer einfa chen Montage besonders vorteilhaft in einem Bereich zwischen 1 mm und 10 mm liegt.
Dabei ist es nicht notwendig, dass die erste Flachseite in diesem Bereich vollständig eben oder plan ist (es aber sein kann). Vielmehr kann die erste Flachseite leichte Höhenunter schiede aufweisen, die z.B. durch Vorhandensein von Rücksprüngen und/oder Vorsprün gen wie Sicken, Verstärkungsrippen usw. bewirkt sind.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Überhitzermodul eine Dicke D zwischen 5 mm und 50 mm aufweist. Dies hat sich als ein besonders vorteilhafter Kompromiss zwischen einer kompakten Bauweise und einer ausreichenden Heizleistung und einem ausreichend ho hen Volumenstrom des Dampfs herausgestellt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die plattenförmige Grundform des Gehäuses eine ebene Grundform ist. Die ermöglicht eine besonders einfache Herstellung und Anordnung des Überhitzermoduls. Ein solches Überhitzermodul kann wandnah zu der Decke, der linken Seitenwand, der rechten Seitenwand oder der Rückwand angeordnet sein. Falls das Überhitzermodul bzw. dessen Gehäuse deckennah angeordnet ist, ist es vorteilhaft, dass es dort zentral angeordnet ist, weil dies eine deckennahe Anordnung eines Strahlungs heizkörpers lateral neben dem Überhitzermodul, insbesondere das Überhitzermodul seit lich umgebend, ermöglicht.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die plattenförmige Grundform des Gehäuses eine - bei Ansicht auf eine Schmalseite - L- oder U-förmige Grundform ist. Das Gehäuse kann dann z.B. teilweise deckennah angeordnet sein und sich bis über mindestens eine Seitenwand (linke Seitenwand, rechte Seitenwand, Rückwand) erstrecken. Das Gehäuse überdeckt dann mindestens zwei Wandabschnitte der Garraumwandung (außer dem Boden).
Es ist eine Weiterbildung, dass der Nassdampf an der ersten Flachseite bzw. durch die erste Flachseite des Gehäuses eingeleitet wird. Dies kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass ein Nassdampfanschluss des Überhitzers, beispielsweise ein Stutzen, an der ersten Flachseite des Überhitzermoduls aus dem Gehäuse ragt und abschnittsweise durch den Garraum verläuft, bevor er durch die gegenüberliegende Wandung des Garraums geführt ist. Der Nassdampfanschluss ist dann insbesondere außenseitig des Garraums mit der Nassdampf-Zuleitung verbunden. Der Nassdampfanschluss kann auch als ein Abschnitt der Nassdampf-Zuleitung angesehen werden. Der Nassdampfanschluss kann insbeson dere mittig in erste Flachseite führen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Nassdampf durch die Schmalseite bzw. den Rand in das Gehäuse eingeleitet wird. Dies kann dadurch umgesetzt sein, dass ein Nassdampf anschluss, beispielsweise ein Stutzen, an der Schmalseite aus dem Gehäuse ragt und abschnittsweise durch den Garraum verläuft, bevor er insbesondere durch eine der ersten Flachseite nicht gegenüberliegenden Seitenwand des Garraums geführt ist. Mindestens eine elektrische Leitung kann z.B. flachseitig und/oder schmalseitig in das Gehäuse führen.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Heizvorrichtung mindestens einen elektrisch betriebe nen Rohrheizkörper aufweist, der sich in dem mindestens einen, durch Dampf durch- strömbaren Dampfkanal befindet. Ein solcher Aufbau ist robust und ermöglicht eine direk te Wärmeübertragung auf den in dem Dampfkanal strömenden Dampfstrom. Der Dampf kanal kann durch ein innerhalb des Gehäuses verlegtes - ggf. verzweigtes - Rohr gebil det sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal mindestens ein durch Dampf durchström- bares Rohr aufweist, an dessen Wandung, insbesondere Außenseite - mindestens ein Heizkörper, z.B. mindestens eine Dickschicht-Heizleitung, angebracht ist. Ein solcher Aufbau ist robust und ergibt den weiteren Vorteil, dass eine hohe thermische Materialbe ständigkeit nur für das Trägermaterial der Dickschicht-Heizleitung notwendig ist. Zudem wird so ein besonders großflächiger und damit effektiver Wärmeübertrag ermöglicht.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal mindestens ein durch Dampf durchström- bares Rohr aufweist, das induktiv beheizbar ist. Ein solcher Aufbau ergibt ebenfalls den Vorteil, dass die mit dem Dampf in Kontakt stehende Innenseite des Rohrs großflächig beheizbar ist. Diese Weiterbildung kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass das Rohr ein metallisches oder zumindest innenseitig metallisch beschichtetes Rohr ist, um das au ßenseitig eine Spule gewickelt ist.
Es ist eine Weiterbildung, dass sich in mindestens einem Dampfkanal mindestens ein heizbares Metallschaumvolumen befindet, das von dem Dampf durchströmbar ist. So wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders große heizbare Oberfläche in Kontakt mit dem Dampf kommt und daher der Dampf besonders effektiv aufheizbar ist. Dadurch wird vor teilhafterweise eine nur kurze Strömungsstrecke zur Aufheizung des Dampfs benötigt.
Das Überhitzermodul kann ein oder mehrere der obigen Weiterbildungen der Heizvorrich tung allein oder in Kombination aufweisen. Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal einen verschlungenen, z.B. mäanderför migen, Verlauf nimmt. Dies kann so umgesetzt sein, dass der Dampfkanal möglichst gleichmäßig in dem Gehäuse verläuft, so dass das Volumen in dem Gehäuse besonders effektiv zur Dampfführung ausgenutzt wird. Dies gilt insbesondere, falls der Dampfkanal ein rohrförmiger Dampfkanal ist bzw. durch ein oder mehrere Rohre, insbesondere heiz bare Rohe, gebildet ist. Jedoch kann der Dampfkanal auch geradlinig verlaufen. Der Dampfkanal kann einen oder mehrere Strömungszweige aufweisen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Dampfauslassöffnung mehrere, ins besondere schlitzförmige, Dampfauslassöffnungen umfasst, die sich - insbesondere pa rallel zueinander - in Tiefenrichtung des Garraums längserstrecken, wobei optional zu mindest eine der Dampfauslassöffnungen mit Strömungsleitelementen wie Luftleitblechen usw. versehen ist, welche den jeweils austretenden Dampfstrahl in Richtung eines mitti gen Bereichs des Garraums lenken. So wird der Vorteil erreicht, dass die aus den Dampf auslassöffnungen austretenden Dampfstrahlen auf einen typischerweise zur Aufnahme von Gargut vorgesehenen Raumbereich des Garraums gerichtet werden und vermieden wird, dass die Dampfstrahlen auf eine Garraumwandung gerichtet werden. Zur Erreichung dieser Strahlströmungscharakteristik ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dampfaus lassöffnungen bei frontaler Betrachtung durch die Beschickungsöffnung in den Garraum außermittig links und rechts an der Unterseite des Gehäuses angeordnet sind.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Dampfauslassöffnung mehrere, ins besondere schlitzförmige, Dampfauslassöffnungen umfasst, die sich - insbesondere pa rallel zueinander - in Breitenrichtung des Garraums längserstrecken, wobei optional zu mindest eine der Dampfauslassöffnungen mit Strömungsleitelementen wie Luftleitblechen usw. versehen ist, welche den jeweils austretenden Dampfstrahl in Richtung eines mitti gen Bereichs des Garraums lenken. So wird ebenfalls der Vorteil erreicht, dass die aus den Dampfauslassöffnungen austretenden Dampfstrahlen auf einen typischerweise zur Aufnahme von Gargut vorgesehenen Raumbereich des Garraums gerichtet werden und vermieden wird, dass die Dampfstrahlen auf eine Garraumwandung gerichtet werden. Zur Erreichung dieser Strahlströmungscharakteristik ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dampfauslassöffnungen bei frontaler Betrachtung durch die Beschickungsöffnung in den Garraum vor und hinter der Mitte an der Unterseite des Gehäuses angeordnet sind. Jedoch ist die Form der Dampfauslassöffnungen nicht auf eine Schlitzform beschränkt, sondern kann z.B. auch kreisförmig, oval, freiförmig usw. sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Überhitzermodul mindestens eine Wärmeübertra gungsstruktur zur Übertragung von durch die Heizvorrichtung erzeugter Wärme auf den im dem Dampfkanal befindlichen Dampf aufweist. So wird der Vorteil erreicht, dass die von der Heizvorrichtung erzeugte Wärme besonders verlustarm und effektiv auf den Dampf übertragbar ist. Die Wärmeübertragungsstruktur kann auch als eine Wärmeaus tauschstruktur zur Verbesserung des Wärmeaustauschs zwischen der Heizvorrichtung und dem Dampf angesehen und bezeichnet werden. Die Wärmeübertragungsstruktur dient beispielsweise dazu, eine direkt oder indirekt beheizbare Kontaktoberfläche zu dem Dampf zu vergrößern. Es ist dazu eine Weiterbildung, dass sich die mindestens eine Wärmeübertragungsstruktur in dem Dampfkanal befindet bzw. zumindest einen Teil einer inneren Oberfläche des Dampfkanals darstellt. Die Wärmeübertragungsstruktur kann auch dazu dienen, eine Turbulenz des Dampfstroms zur gleichmäßigen und effektiven Erwärmung und Verteilung des Dampfs zu erhöhen. So wiederum lässt sich eine gleich mäßige Temperatur- und Volumenstromverteilung des überhitzten Dampfes an der min destens einen Dampfauslassöffnung verbessern. Die Wärmeübertragungsstruktur kann ferner einer Dampfstromführung dienen. Die Wärmeübertragungsstruktur kann ein oder mehrere Strukturelemente zur Verbesserung des Wärmeaustauschs auf den Dampf auf weisen.
Die Wärmeübertragungsstruktur kann beispielsweise ein oder mehrere der folgenden Strukturelemente aufweisen:
- Drahtgeflecht: ein Drahtgeflecht ist vorteilhafterweise sehr flexibel und frei formbar und kann aus hochwertigen Metalllegierungen hergestellt werden;
- Metallschaum: Metallschaum weist den Vorteil auf, dass er eine sehr große und regelmäßige Oberfläche aufweist und zudem aktiv heizbar ist;
- Strömungsbeeinflussende Einbauten/Wandungen/Strukturen wie Strömungslei telemente (z.B. Rippen, Lamellen), Verwirbelungselemente usw.;
- Geprägte Aluminium-Chrom (AICr)-Folie: eine solche Folie weist vorteilhafterweise eine sehr hohe und regelmäßige Oberfläche auf;
- Ein oder mehrere keramische Elemente;
- Ein oder mehrere mikrostrukturierte Elemente; Ein oder mehrere mikroperforierte Elemente.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Heizvorrichtung gegen das Gehäuse thermisch isoliert ist. Damit wird auch das Überhitzermodul gegenüber seiner Umgebung thermisch isoliert. Dies ergibt den Vorteil, dass Wärmeverluste bei der Erzeugung des überhitzten Dampfs gering gehalten werden können. Auch wird so eine Umgebung des Überhitzermoduls vor Abwärme des Überhitzermoduls geschützt, z.B. eine Decke des Garraums und ggf. dahin ter angeordnete Bauteile wie eine Elektronik usw. Darüber hinaus wird so ein Einfluss der Umgebungswärme im Bereich des Überhitzermoduls auf das Überhitzen gering gehalten. Jedoch kann auf eine thermische Isolation auch verzichtet werden, insbesondere für den Fall, dass das Haushalts-Dampfgargerät ein Backofen ist bzw. eine Backofenfunktionalität aufweist, da dann das Haushalts-Dampfgargerät typischerweise bereits für hohe Gar raumtemperaturen ausgelegt ist und thermisch nicht mehr speziell an das Überhitzermo dul angepasst zu werden braucht.
Die thermische Isolierung kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass das Gehäuse ein thermisch isolierendes Gehäuse ist und/oder mit thermisch isoliertem Material aufgefüllt ist. Das thermisch isolierende Gehäuse kann beispielsweise eine innenseitig vorhandene IR-reflektierende Schicht aufweisen.
Es ist eine vorteilhafte Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät zusätzlich min destens einen bodenseitig angeordneten Heizkörper ("Unterhitze-Heizkörper"), mindes tens einen Heißluft-Heizkörper und/oder mindestens einen deckenseitig neben dem Überhitzermodul bzw. dessen Gehäuse angeordneten Heizkörper aufweist. Denn so lässt sich Gargut zusätzlich oder alternativ zu der Behandlung mit Dampf durch Wärmestrah lung behandeln, z.B. nach Art eines Backofens, und zwar in einer Weiterbildung auch unabhängig von einer Dampfeinleitung. Insbesondere bei links- und/oder rechtsseitiger vertikaler Anordnung mindestens eines Überhitzermoduls können deckenseitig auch ein Oberhitze-Heizkörper und ein Grillheizkörper angeordnet sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens einer der zusätzlichen Heizkörper ein elektrisch betriebener Strahlungsheizkörper ist, beispielsweise ein Rohrheizkörper, ein flächiger IR-Strahler, usw. Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät zusätzlich nur mindestens einen bodenseitig angeordneten Heizkörper ("Unterhitze-Heizkörper"), mindestens einen Heißluft-Heizkörper und/oder mindestens einen deckenseitig neben dem Überhitzermodul angeordneten Heizkörper aufweist, also keine anderen Strahlungsheizkörper.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät deckenseitig genau einen neben dem Überhitzermodul angeordneten Heizkörper aufweist. Diese Weiterbildung er laubt ohne aufwändige Anpassung des Haushalts-Dampfgargeräts eine Anordnung, bei der das Überhitzermodul anstelle des herkömmlichen mittigen Grill- oder Oberhitze- Heizkörpers angeordnet ist. Der zusätzliche neben dem Überhitzermodul angeordnete Heizkörper kann anstelle des herkömmlichen Oberhitze- oder Grill-Heizkörpers angeord net sein und als Oberhitze- und/oder Grill-Heizkörper dienen bzw. eingesetzt werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät deckenseitig ohne einen Strahlungsheizkörper ausgebildet ist. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine besonders groß flächige deckenseitige Ausbildung des Überhitzers. Zudem wird so eine Beeinflussung des Überhitzermoduls durch von dem Strahlungsheizkörper abgestrahlter Wärme beson ders effektiv unterbunden. Das Haushalts-Dampfgargerät weist dann insbesondere nur mindestens einen bodenseitig angeordneten Strahlungsheizkörper und/oder einen Heiß luftheizkörper (häufig als z.B. rückseitig angeordneter Ringheizkörper ausgebildet) auf.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät einen Umlüfter zum Um wälzen der in dem Garraum befindlichen Luft aufweist, wodurch z.B. ein Heißluftbetrieb ermöglicht werden kann.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät keinen Umlüfter zum Um wälzen der in dem Garraum befindlichen Luft aufweist (was auch als "umluftloses" Haus- halts-Dampfgargerät bezeichnet werden kann). So wird der Vorteil erreicht, dass das Haushalts-Dampfgargerät besonders einfach und preiswert umsetzbar ist.
Alternativ oder zusätzlich zu dem mindestens einen Strahlungsheizkörper kann mindes tens eine Mikrowelleneinrichtung zur Behandlung des Garguts mit Mikrowellen vorhanden sein, beispielsweise mindestens umfassend einen Mikrowellengenerator, eine Mikrowel lenführung, eine Antenne und/oder einen Modenrührer, usw. Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, eine Dampftemperatur des überhitzten Dampfs an der mindestens einen Dampfauslassöffnung zwischen 300 °C und 500 °C, insbesondere zwischen 350 °C und 500 °C, insbesondere zwischen 400 °C und 500 °C, insbesondere zwischen 450 °C und 500 °C, ganz beson ders vorteilhaft zwischen 475 °C und 500 °C, zu erzeugen. Dies kann z.B. über eine pas sende nominale Heizleistung der Heizvorrichtung und einen entsprechend eingestellte Heizleistung erreicht werden. Jedoch kann die dortige Dampftemperatur allgemein auch geringer oder sogar noch höher sein. So ist es z.B. auch möglich, überhitzten Dampf mit einer Temperatur bis 700 °C in den Garraum einzuleiten.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Dampftemperatur Tshs des überhitzten Dampfs an der mindestens einen Dampfauslassöffnung variabel einstellbar ist, z.B. durch eine entspre chende Einstellung der Heizleistung des Überhitzers. Die Dampftemperatur Tshs kann beispielsweise durch einen Nutzer eingestellt werden oder programmgesteuert eingestellt werden. Die Dampftemperatur Tshs lässt sich dadurch vorteilhafterweise z.B. an eine Art der zu behandelnden Speise (z.B. Fleisch, Fisch, Gemüse usw.), an eine Höhenposition des Garguts in dem Garraum (z.B. eine verwendete Einschubhöhe), usw. anpassen.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet (z.B. programmiert) ist, eine Heizleistung des Dampfer zeugers und/oder eine Leistung der Heizvorrichtung des Überhitzermoduls einzustellen bzw. zu steuern. Durch Einstellung der Heizleistung des Dampferzeugers lässt sich bei spielsweise der Volumen- oder Massenstrom des Nassdampfs und damit auch des über hitzten Dampfs einstellen. Durch die Steuerung der Dampfzufuhr lässt sich auch die Sauerstoffkonzentration im Garraum variieren, da ein höherer Dampfanteil in der Garraufatmosphäre mit einer Verringerung des Sauerstoffgehalts einhergeht.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Dampferzeugung mittels des Dampferzeugers und die Aufheizung des Nassdampfs mittels des Überhitzermoduls durch die Steuereinrichtung unabhängig voneinander steuerbar sind. Dadurch lassen sich der Volumenstrom des überhitzten Dampfs und seine Temperatur individuell einstellen. Es ist eine Weiterbildung, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Dampfer zeuger zur Erzeugung von Nassdampf zu betreiben, aber die Heizvorrichtung nicht oder nur mit einer so geringen Heizleistung zu betreiben, dass aus der Dampfauslasseinrich tung keine überhitzter Dampf, sondern nur Nassdampf austritt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass Gargut auch nur mit Nassdampf behandelbar ist.
Allgemein kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, Gargut wahlweise durch Nassdampf und/oder überhitzten Dampf zu behandeln. Falls weitere Behandlungsarten wie eine Behandlung durch Strahlungswärme, Mikrowellen usw. möglich sind, ist es vor teilhaft, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, Gargut wahlweise durch Nass dampf, überhitzten Dampf und/oder weitere Behandlungsarten zu behandeln, und zwar einzeln oder in möglicher Kombination. Allgemein können während eines Behandlungsab laufs, insbesondere Garablaufs, unterschiedliche Phasen vorgesehen sein, innerhalb de rer das Gargut auf unterschiedliche Weise behandelt wird, z.B. zunächst eine Behandlung mit überhitztem Dampf, auf welche eine Behandlung nur mit Strahlungswärme erfolgt, usw.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Heizleis tung mindestens eines Strahlungsheizkörpers und/oder mindestens einen Mikrowellen leistung einzustellen, falls diese Komponente(n) vorhanden ist bzw. sind.
Mittels der Steuereinrichtung lassen sich weitere Aktoren wie Pumpen, Türverriegelung, Kühllüfter, usw. steuern, die ebenfalls zu Regelung des Garbetriebes eingesetzt werden können, um ein gewünschtes Garergebnis zu erhalten und einen sicheren Umgang zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts- Dampfgargeräts wie oben beschrieben, wobei mittels des Dampferzeugers Nassdampf erzeugt wird, der Nassdampf zu dem Überhitzermodul geleitet wird, mittels des Überhit zermoduls in überhitzten Dampf umgewandelt wird und der überhitzte Dampf durch die mindestens eine Dampfauslassöffnung in den Garraum eingeleitet wird.
Das Verfahren kann analog zu dem Haushalts-Dampfgargerät ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf. So können während eines Behandlungsablaufs ein oder mehrere der folgenden Phasen durchgeführt werden, falls konstruktiv vorgesehen:
- Behandlung des Garguts nur mit überhitztem Dampf;
- Behandlung des Garguts nur mit Nassdampf;
- Behandlung des Garguts nur durch Strahlungswärme (z.B. durch Aktivierung eines Unterhitze-Heizkörpers und/oder Oberhitze-Heizkörpers usw.);
- Behandlung des Garguts nur durch Mikrowellen;
- Behandlung des Garguts mit überhitztem Dampf in Kombination mit Strahlungs wärme;
- Behandlung des Garguts mit Nassdampf in Kombination mit Strahlungswärme;
- Behandlung des Garguts mit überhitztem Dampf in Kombination mit Mikrowellen;
- Behandlung des Garguts mit Nassdampf in Kombination mit Mikrowellen;
- Behandlung des Garguts mit überhitztem Dampf in Kombination mit Mikrowellen und Strahlungswärme;
- Behandlung des Garguts mit Nassdampf in Kombination mit Mikrowellen und Strahlungswärme, und zwar in beliebiger Zahl und Reihenfolge.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbei spiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Fig.1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein Überhitzermodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig.2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein Überhitzermodul gemäß einem zwei ten Ausführungsbeispiel;
Fig.3 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät, das mit dem Überhit zermodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist; Fig.4 zeigt das Überhitzermodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Ansicht von unten;
Fig.5 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät, das mit dem Überhit zermodul gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist;
Fig.6 zeigt das Überhitzermodul gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Ansicht von unten;
Fig.7 zeigt in einer Frontalansicht ein weiteres Haushalts-Dampfgargerät, das mit ei nem Überhitzermodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist; Fig.8 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät, das mit einem Über hitzermodul gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist; und Fig.9 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät, das mit einem Über hitzermodul gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist.
Fig.1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein Überhitzermodul 1 mit einem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist eine plane quaderartige plattenförmige Grundform dergestalt auf, dass es entlang seiner Ebenenrichtungen, nämlich der Breite x und der Tiefe y, merklich größer ist als in der dazu senkrechten Höhenerstreckung z, insbesondere mindestens fünfmal größer, insbesondere mindestens zehnmal größer.
An einer ersten Flachseite 3 des Gehäuses 2 ragt ein rohrstutzenförmiger Nassdampfan schluss 4 vor, während an dessen Randseite oder Schmalseite 5 zwei elektrische Leitun gen 6 ausgeführt sind. Der Nassdampfanschluss 4 führt zu einem innerhalb des Gehäu ses 2 befindlichen Dampfkanal 10, der durch eine sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 2 befindliche Heizvorrichtung 7 erhitzbar ist, so dass durch den Nassdampfanschluss 4 zugeführter Nassdampf N zu überhitztem Dampf SHS umwandelbar ist. An den Dampfka nal 10 schließt sich eine ebenfalls innerhalb des Gehäuses 2 unterbrachte Dampfauslas seinrichtung 25 an. Dampfauslassöffnungen 9 der Dampfauslasseinrichtung 25 (z.B. ein fache Öffnungen, Düsen usw.) für den überhitztem Dampf SHS sind dergestalt an einer zweiten Flachseite 8 des Gehäuses 2 angeordnet, dass überhitzter Dampf SHS aus dem Bereich der zweiten Flachseite 8 abgebbar ist. Der Dampfkanal 10 kann mindestens eine Wärmeübertragungsstruktur (o. Abb.) zur effektiveren Übertragung von durch die Heizvor richtung 7 erzeugter Wärme auf den im dem Dampfkanal 10 strömenden Dampf N, SHS aufweisen. Durch den Nassdampfanschluss 4 zugeführter Nassdampf N wird folglich in den Dampf kanal 10 eingeführt und kann dort mittels der Heizvorrichtung 7 so stark erhitzt werden, dass er in überhitzten Dampf SHS umgewandelt wird. Der überhitzte Dampf SHS steht unter einem (ggf. nur geringen) Überdruck, so dass er nach Durchlaufen des Dampfka nals 10 an der mindestens eine Dampfauslassöffnung 9 mit merklicher Strömungsge schwindigkeit ausströmt, insbesondere in Form eines gerichteten Dampfstrahls SJ (siehe Fig.5). Die Strömungsgeschwindigkeit kann z.B. in einem Bereich zwischen 10 km/h und 100 km/h, ggf. noch höher, liegen.
Insbesondere lässt sich an der mindestens einen Dampfauslassöffnung 9 überhitzter Dampf SHS in einem Temperaturbereich zwischen 300 °C und 500 °C ausgeben. Jedoch kann die dortige Dampftemperatur Tshs allgemein auch geringer oder sogar noch höher sein, z.B. für überhitzten Dampf SHS zwischen 100°C und 300°C oder zwischen 500°C und 700°C.
Zur thermischen Isolierung kann das Gehäuse 2 innenseitig mit IR-reflektierender Be schichtung oder Folie versehen sein, und/oder ein Volumen zwischen dem Gehäuse 2 und der Heizvorrichtung 7 kann mit thermisch isolierendem Material gefüllt sein.
Das Überhitzermodul 1 weist vorteilhafterweise eine Dicke D zwischen 5 mm und 30 mm auf.
Das Überhitzermodul 1 ist separat herstellbar.
Fig.2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein Überhitzermodul 11. Das Überhitzermo dul 11 weist einen ähnlichen Grundaufbau auf wie das Überhitzermodul 1, wobei sich je doch nun der Nassdampfanschluss 4 an der Schmalseite 5 des Gehäuses 12 neben den elektrischen Leitungen 6 befindet. Die Zahl, Lage, Form und/oder Größe der mindestens einen Dampfauslassöffnung 9 kann sich von dem Überhitzermodul 1 unterscheiden, wie weiter unten genauer ausgeführt, braucht es aber nicht.
Fig.3 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät 14, das mit dem Überhit zermodul 11 ausgerüstet ist. Das Überhitzermodul 11 ist nahe einer Decke 16a (z.B. in einem Abstand a zwischen 1 mm und 10 mm) in einem durch einen Garraumwandung 15 begrenzten Garraum 16 des Haushalts-Dampfgargeräts angeordnet, und zwar mit seiner (x, y)-Ebene horizontal ausgerichtet. Dabei befindet sich das Gehäuse 2 vollständig in nerhalb des Garraums 16. Der Garraum 16 weist eine frontseitige Beschickungsöffnung 17 auf, die mittels einer Tür 18 dampfdicht verschließbar ist.
Außerhalb des Garraums 15 befindet sich ein Dampferzeuger 19 zur Erzeugung von Nassdampf N, der über eine Nassdampfzuleitung 20, z.B. in Form eines Schlauchs, an Nassdampfanschluss 4 angeschlossen ist. Der Nassdampf-Zuleitungsstutzen 4 ist dazu wie die elektrischen Leitungen 6 durch die Rückseite der Garraumwandung 15 geführt.
Ferner weist das Haushalts-Dampfgargerät 14 einen Unterhitze-Heizkörper 21, z.B. in Form eines Rohrheizkörpers, auf.
Der Betrieb des Dampferzeugers 19, des Überhitzermoduls 11 und des Unterhitze- Heizkörpers 21 (beispielsweise deren Heizleistung(en)) ist mittels einer Steuereinrichtung 22 steuerbar, insbesondere auch unabhängig voneinander. In einer Variante wird das Überhitzermodul 11 nur dann betrieben, wenn auch der Dampferzeuger 19 betrieben wird.
Werden der Dampferzeuger 19 und das Überhitzermodul 11 gleichzeitig betrieben, tritt der überhitzte Dampf SHS als Dampfstrahl(en) SJ an der dann unterseitigen zweiten Flachseite 8 des Überhitzermoduls 11 aus.
Fig.4 zeigt das Überhitzermodul 11 in Ansicht auf die zweite Flachseite 8. Die Dampfaus lassöffnungen 9 sind schlitzförmig ausgebildet und längserstrecken sich hier beispielhaft in Breitenrichtung x. Die Dampfauslassöffnungen 9 sind in Tiefenrichtung y parallel zuei nander gestaffelt angeordnet. Den außermittigen Dampfauslassöffnungen 9 sind Luftlei telemente 23, z.B. in Form von Luftleitblechen, zugeordnet. Die Luftleitelemente 23 die nen dazu, die austretenden Dampfstrahlen SJ in Richtung eines mittigen Raumbereichs des Garraums 16 umzulenken, in dem sich typischerweise das Gargut G befindet, wie in Fig.3 angedeutet. Selbst wenn das Gargut G durch überhitzten Dampf SHS mit hoher Temperatur von über 300°C behandelt wird, bleibt die thermische Belastung an der Gar raumwandung 15 dadurch unterhalb von 300 °C. So ergibt sich der Vorteil, dass die Gar raumwandung 15, die Tür 8, Dichtungen usw. dann nicht speziell thermisch angepasst zu werden brauchen. Alternativ kann Fig.4 mit den Bezugszeichen 9 Durchbrüche in der zweite Flachseiten 8 zeigen, durch welche von sich entlang der Durchbrüche angeordneten Dampfauslassöff nungen (z.B. Reihen von Düsen) Dampfstrahlen SJ in den Garraum 16 abgegeben wer den.
Fig.5 zeigt in einer Frontalansicht durch eine Beschickungsöffnung 15 ein Haushalts- Dampfgargerät 24, das mit dem Überhitzermodul 1 ausgerüstet ist. Das Haushalts- Dampfgargerät 24 weist einen ähnlichen Grundaufbau wie das Dampfgargerät 14 auf, wobei jedoch nun der Nassdampfanschluss 4 durch die Decke 16a der Garraumwandung
15 geführt ist.
Fig.6 zeigt das Überhitzermodul 1 in Ansicht von unten auf dessen Unterseite 8. Im Ge gensatz zu dem Überhitzermodul 11 sind die schlitzförmigen Dampfauslassöffnungen 9 nun in Tiefenrichtung y längsausgerichtet, und zwar in Breitenrichtung x parallel zueinan der gestaffelt. Zudem sind sie in der gezeigten Variante bezüglich ihrer Längsrichtung (Tiefenrichtung) in zwei Abschnitt unterteilt. Dabei sind die Dampfauslassöffnungen 9 in Breitenrichtung x links und rechts der Mitte angeordnet, während eine mittige Dampfaus lassöffnungen 9 fehlt (aber in einer anderen, nicht gezeigten Variante vorhanden sein kann). Auch diesen Dampfauslassöffnungen 9 sind Luftleitelemente 23 zugeordnet, wel che die austretenden Dampfstrahlen nach Innen in einen mittigen Bereich des Garraums
16 umlenken, wie in Fig.5 angedeutet.
Fig.7 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät 26, das wie in Fig.5 ge zeigt deckennah mit einem Überhitzermodul 1 ausgerüstet ist. Zusätzlich weist das Haus- halts-Dampfgargerät 26 an der linken Garraumwand und an der rechten Garraumwand jeweils ein Überhitzermodul 1a bzw. 1b auf. Die Überhitzermodule 1a und 1b sind analog zu dem Überhitzermodul 1 aufgebaut, aber nun aufgrund ihrer seitenwandnahen Anord nung vertikal ausgerichtet. Die zugehörigen Dampfauslassöffnungen 9 der Überhitzermo dule 1a und 1b können bezüglich ihrer Zahl, Form und Ausrichtung unterschiedlich zu den Dampfauslassöffnungen 9 des Überhitzermoduls 1 ausgebildet sein.
Allgemein können die Überhitzermodule 1, 1a und 1b in einer Weiterbildung durch die Steuereinrichtung 22 unabhängig ansteuerbar sein, z.B. abhängig von der Art, Größe und Einschubhöhe des zu behandelnden Garguts G. So kann in einer Betriebsart nur das Überhitzermodul 1 betrieben werden, in einer anderen Betriebsart nur die Überhitzermo- dule 1a und 1b betrieben werden und in noch einer anderen Betriebsart alle Überhitzer- module 1, 1a und 1 b gemeinsam betrieben werden. Die Überhitzermodule 1, 1a und 1 b können an einen gemeinsamen Dampferzeuger 19 angeschlossen sein (ggf. über eine steuerbare Dampfweiche) oder an einen jeweiligen Dampferzeuger 19 angeschlossen sein.
Fig.8 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät 27, das mit einem Über hitzermodul 28 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist. Das plattenför mige Überhitzermodul 28 ist ähnlich zu dem Überhitzermodul 1 aufgebaut, weist aber nun in Frontansicht auf die Schmalseite 29 des Gehäuses 30 keine ebene Form auf, sondern eine umgekehrte U-Form. Dadurch können Dampfstrahlen SJ von der zweiten Flachseite 31 des Gehäuses 30 ähnlich zu dem Haushalts-Dampfgargerät 26 erzeugt werden. Die erste Flachseite 32 weist eine der linken Garraumwand, der Decke 16a und der rechten Garraumwand nah folgende Form auf.
Fig.9 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät 32, das mit einem plat tenförmigen Überhitzermodul 33 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist. Das Überhitzermodul 34 ist ähnlich dem Überhitzermodul 28 aufgebaut, ist aber im Unterschied zu dem Überhitzermodul 28 (oder auch den Überhitzermodulen 1, 1a, 1b und 11) nicht vollständig von der Garraumwandung 15 beabstandet. Vielmehr ist ein unterer Rand 35 des Gehäuses 36 als ein Auflage- oder Aufsitzrand ausgebildet, der nicht groß flächig, sondern linienförmig auf der linken und rechten Garraumwand aufsitzt und das Überhitzermodul 33 dort abstützt. Die Heizvorrichtung 7 bzw. Heizelemente davon befin den sich nicht innerhalb des Rands 35, sondern ist so weit davon entfernt, dass eine thermische Beeinflussung der Kontaktfläche zu der Garraumwandung 15 unkritisch ist. Der Rand 35 stellt also keinen die Heizvorrichtung 7 überdeckenden Bereich des Gehäu ses 36 dar.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei spiel beschränkt. Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden wer den, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw. Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Tole ranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1 Überhitzermodul
1a Überhitzermodul
1b Überhitzermodul
2 Gehäuse
3 Erste Flachseite des Gehäuses
4 Nassdampfanschluss
5 Zweite Flachseite des Gehäuses
6 Elektrische Leitung
7 Heizvorrichtung
8 Unterseite des Gehäuses
9 Dampfauslassöffnung
10 Dampfkanal
11 Überhitzermodul
12 Gehäuse
13 Unterseite des Gehäuses
14 Haushalts-Dampfgargerät
15 Garraumwandung
16 Garraum
16a Decke
17 Beschickungsöffnung
18 Tür
19 Dampferzeuger
20 Nassdampfzuleitung
21 Unterhitze-Heizkörper
22 Steuereinrichtung
23 Luftleitelement
24 Haushalts-Dampfgargerät
25 Dampfauslasseinrichtung
26 Haushalts-Dampfgargerät
27 Haushalts-Dampfgargerät
28 Überhitzermodul 29 Schmalseite
30 Gehäuse
31 Zweite Flachseite
32 Erste Flachseite 33 Haushalts-Dampfgargerät
34 Überhitzermodul
35 Unterer Rand des Gehäuses
36 Gehäuse a Abstand D Dicke des Gehäuses
N Nassdampf
SHS Überhitzter Dampf
SJ Dampfstrahl
Tn Dampftemperatur des Nassdampfs Tshs Dampftemperatur des überhitzten Dampfs x Breite y Tiefe z Höhe

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33), aufweisend einen mit einer Beschickungsöffnung (17) versehen Garraum (16), einen außerhalb des Garraums (16) angeordneten Dampferzeuger (19) zur Erzeugung von Nassdampf (N) und mindestens ein mit dem Dampferzeuger (19) über mindestens eine Nass dampf-Zuleitung (20) verbundenes Überhitzermodul (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) zum Erhitzen des Nassdampfs (N) zu überhitztem Dampf (SHS) und Ausge ben des überhitztem Dampfs (SHS) in den Garraum (16), wobei das Überhitzermodul (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) ein Gehäuse (2; 12; 30; 36) mit plattenförmiger Grundform aufweist, in dem mindestens untergebracht sind: mindestens ein eingangsseitig an die Nassdampf-Zuleitung (20) angeschlos sener Dampfkanal (10), eine Heizvorrichtung (7) zum Erhitzen des in dem Dampfkanal (10) befindli chen Nassdampfs (N) zu überhitztem Dampf (SHS), mindestens eine ausgangsseitig an den mindestens einen Dampfkanal (10) lüfterlos angeschlossene Dampfauslasseinrichtung (25) mit mindestens einer in den Garraum (16) gerichteten Dampfauslassöffnung (9) für den überhitztem Dampf (SHS), wobei das Gehäuse (2; 12; 30; 36) vollständig innerhalb des Garraums (16) ange ordnet ist, das Gehäuse (2; 12; 30; 36) dabei mit einer ersten Flachseite (3; 32) seiner beiden Flachseiten (3, 8; 31, 32) zumindest an einem die Heizvorrichtung (7) überdeckenden Bereich nah an einer oberhalb eines Bodens vorhandenen Garraumwandung (15, 16a) angeordnet ist und wobei
Dampfauslassöffnungen (9) an der anderen, zweiten Flachseite (8; 31) des Gehäuses (2; 12; 30; 36) angeordnet sind.
2. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach Anspruch 1, wobei ein maxi maler Abstand (a) der ersten Flachseite (3; 32) zu der gegenüberliegenden Gar raumwandung (15, 16a) 20 mm nicht überschreitet.
3. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei ein minimaler Abstand (a) der ersten Flachseite (3; 32) zu der gegenüber liegenden Garraumwandung (15, 16a) 0,5 mm nicht unterschreitet.
4. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach den Ansprüchen 2 und 3, wo bei der Abstand der ersten Flachseite (3; 32) zu der gegenüberliegenden Gar raumwandung (15, 16a) in einem Bereich zwischen 1 mm und 10 mm liegt.
5. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die plattenförmige Grundform des Gehäuses (2; 12) eine ebene Grund form ist.
6. Haushalts-Dampfgargerät (27; 33) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die plattenförmige Grundform des Gehäuses (30; 36) eine L- oder U-förmige Grund form ist.
7. Haushalts-Dampfgargerät (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Dampfauslassöffnung (9) mehrere Dampfauslassöffnungen (9) umfasst, die sich in Tiefenrichtung (y) des Garraums (16) längserstrecken, wo bei zumindest eine der Dampfauslassöffnungen (9) mit Strömungsleitelementen (23) versehen ist, welche den jeweils austretenden Dampfstrahl (SJ) in Richtung eines mittigen Bereichs des Garraums (16) lenken.
8. Haushalts-Dampfgargerät (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Dampfauslassöffnung (9) mehrere Dampfauslassöffnungen (9) umfasst, die sich in Breitenrichtung (x) des Garraums (16) längserstrecken, wobei zumindest eine der Dampfauslassöffnungen (9) mit Strömungsleitelementen (23) versehen ist, welche den jeweils austretenden Dampfstrahl (SJ) in Richtung eines mittigen Bereichs des Garraums (16) lenken.
9. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überhitzermodul (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) mindestens eine Wärmeübertragungsstruktur zur Übertragung von durch die Heizvorrichtung (7) er zeugter Wärme auf den im dem Dampfkanal (10) befindlichen Dampf (N, SHS) aufweist.
10. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizvorrichtung (7) gegen das Gehäuse 2; 12; 30; 36) ther misch isoliert ist.
11. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) dazu einge richtet ist, eine Dampftemperatur (Tshs) des überhitzten Dampfs (SHS) an der mindestens einen Dampfauslassöffnung (9) zwischen 300 °C und 500 °C zu er zeugen.
12. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) zusätzlich mindestens einen bodenseitig angeordneten Heizkörper (21), mindestens einen Heißluft-Heizkörper und/oder mindestens einen deckenseitig neben dem Überhit zermodul (1; 11) angeordneten Heizkörper aufweist.
13. Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Haushalts-Dampfgargerät (14; 24; 26; 27; 33) eine Steuer einrichtung (23) zur Steuerung einer Heizleistung des Dampferzeugers (19) und des Überhitzermoduls (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) aufweist, wobei die Steuereinrich tung (23) dazu eingerichtet ist, bei Betrieb des Dampferzeugers (19) wahlweise auch mindestens ein Überhitzermodul (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) zur Erzeugung von überhitztem Dampf (SHS) zu betreiben.
14. Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts (14; 24; 26; 27; 33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des Dampferzeugers (19) Nassdampf (N) erzeugt wird, der Nassdampf (N) zu dem Überhitzermodul (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) geleitet wird, mittels des Überhitzermoduls (1; 1a, 1b; 11; 21; 28; 34) in überhitzten Dampf (SHS) umgewandelt wird und der überhitzte Dampf (SHS) durch die mindestens eine Dampfauslassöffnung (9) in den Garraum (16) eingeleitet wird.
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