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Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum, einen Dampferzeuger zur Erzeugung 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. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit einer Funktionalität zum Behandeln von Gargut mit überhitztem Dampf.
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DE 601 32 423 T2 offenbart eine Heizvorrichtung eines Mikrowellenofens, umfassend: einen Heizer der an einer Oberseite einer Kochkammer angeordnet ist, in welcher Nahrungsmittel aufgenommen werden; ein Ventiliergebläse, das an einer Seite des Heizers zum Umwälzen von Luft innerhalb der Kochkammer angeordnet ist, so dass sie den Heizer passiert; eine obere Platte mit einer Saugöffnung, die an einer Oberseite oder an einem losen Abschnitt der Kochkammer angeordnet ist, durch welche die Luft aus der Kochkammer in das Ventiliergebläse eingesaugt wird, und eine Abgabeöffnung, durch die die Luft, welche den Heizer passiert hat, wieder der Kochkammer zugeführt wird; eine Luftleiteinheit an einer oberen Seite der oberen Platte zum Leiten eines Luftstroms von dem Ventiliergebläse zu dem Heizer; und eine Reflektierplatte, wobei die Reflektierplatte in der Längsrichtung des Heizers angeordnet ist und einen an der oberen Platte befestigten Flansch aufweist, der an beiden Enden von dieser angeordnet ist und eine Mehrzahl von Luftdurchgängen zum Leiten von ventilierter Luft von dem Ventiliergebläse zu dem Heizer aufweist.
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EP 2 060 184 A1 offenbart ein Verfahren zum Garen von Kochgut und Kochgerät hierfür. Das Kochgerät verfügt über einen Garraum und einen Dampferzeugungsraum, wobei der Dampferzeugungsraum mit dem Garraum über eine Dampfzuführung verbunden ist. Dabei führt die Mündung der Dampfzuführung in ein Einleitungsvolumen, das von dem Kochgutraum des Garraumes durch einen Einsatz trennbar ist. In dem Einsatz sind zwei Löcher vorgesehen, durch welche Dampf von dem Einleitungsvolumen in das Kochgutvolumen überleitbar ist. Dabei handelt es sich um einen trocken gesättigten Dampf oder Sattdampf, insbesondere bis maximal 20 Kelvin über der Sattdampfkurve, der nach Öffnen des Ventils durch Hindurchleiten durch das Einleitungsvolumen verteilt in das Kochgutvolumen bringbar ist.
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EP 2 314 925 A1 offenbart eine Dampferzeugungsvorrichtung, die mit einem Metallgehäuse, einer Wasserversorgungsöffnung zum Zuführen von Wasser in das Gehäuse, einer Dampferzeugungsheizung, die in den unteren Teil des Gehäuses eingebettet ist, und zum Verdampfen des von dem zugeführten Wassers versehen ist, eine Dampftemperaturerhöhungsheizung, die über der Dampferzeugungsheizung mit einem vorbestimmten Abstand von einer Innenwand des Gehäuses vorgesehen ist und die Temperatur des von der Dampferzeugungsheizung erzeugten Dampfes erhöht, und eine Abgabeöffnung zum Ablassen des von der Dampftemperaturerhöhungsheizung erzeugten überhitzten Dampfes versehen ist.
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EP 1 662 205 A1 und
EP 1 662 205 A1 offenbaren einen Dampfkocher, wobei in der Mitte eines Deckenteils einer Heizkammer ein Unterhohlraum mit eingebautem Dampfheizgerät ausgebildet ist. Dampf in der Heizkammer wird durch eine Saugöffnung in eine Luftblasvorrichtung gesaugt und durch einen externen Umlaufkanal zwangsgespeist. Durch den externen Umlaufkanal strömendes Gas saugt Dampf von einem Dampferzeuger in der Mitte des externen Zirkulationskanals an und tritt vom externen Umlaufkanal in den Unterhohlraum ein. Der Dampf, der durch die Dampfheizheizung erwärmt wird, bis er in einen überhitzten Zustand gebracht wird, wird von einer Vielzahl von oberen Gasstrahllöchern, die im Bodenkanal des Unterhohlraums gebildet sind, durch eine solche Kraft nach unten ausgestoßen, dass der Dampf den Boden der Heizkammer erreicht, so dass der Dampf mit einer erhitzten Substanz kollidieren kann.
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EP 2 450 631 A1 offenbart ein Heizkochgerät, bei dem eine Heizkammer vorgesehen ist, in der zu kochende Gegenstände untergebracht sind, ein Zirkulationskanal, der eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung miteinander verbindet, die beide in die Wandflächen der Heizkammer münden, ein Luftgebläse, das sich im Umwälzkanal befindet, und eine Heizvorrichtung, die sich im oberen Teil der Heizkammer befindet, wobei Gas in der Heizkammer von der Einlassöffnung durch Antreiben des Gebläses in den Umwälzkanal geleitet wird. Dann wird die Gastemperatur durch die Heizvorrichtung erhöht, und anschließend wird das Gas von der Einlassöffnung in die Heizkammer geblasen. Dieses Heizkochgerät ist so konfiguriert, dass der Zirkulationskanal mit ersten und zweiten Pfaden versehen ist, die vor der Heizvorrichtung abzweigen, dass der erste Pfad Gas in den Bereich vor der Heizvorrichtung leitet und der zweite Pfad Gas in den Bereich stromabwärts der Heizvorrichtung führt, in dem sich der Bereich der Strömung dieses Gases mit der Strömung des Gases verbindet, das durch den ersten Weg fließt.
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EP 1 514 475 A1 offenbart einen Dampfofen, der Lebensmittel an gewünschten Stellen selektiv erwärmt, einschließlich eines Garraums, eines Dampferzeugers zum Erzeugen von Dampf, mehrerer Dampfzufuhrrohre zum Führen und Zuführen des vom Dampferzeuger erzeugten Dampfes in den Garraum, einschließlich Auslassenden, die an mehreren vorbestimmten Positionen in dem Garraum angeordnet sind, um den Dampf gleichmäßig in den Garraum zu verteilen, und mehreren Dampfventilen, die an vorbestimmten Abschnitten der mehreren Dampfzufuhrrohre angebracht sind. Die Vielzahl von Dampfventilen steuert unabhängig voneinander die Vielzahl von Dampfzufuhrrohren, um die Positionen zu ändern, aus denen der Dampf in den Garraum abgegeben wird.
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EP 1 517 095 A1 offenbart einen Ofen mit überhitztem Dampf. Der Ofen umfasst einen Garraum, einen Dampferzeuger zum Erzeugen und Zuführen von überhitztem Dampf in den Garraum und eine Dampfverteilungseinheit, die gleichmäßig an einer Dampfeinlassöffnung des Garraums angebracht ist. Dadurch wird verhindert, dass der überhitzte Dampf direkt auf Lebensmittel abgegeben wird.
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JP 2020094736 A offenbart eine Kochvorrichtung, die ebenfalls mit überhitztem Dampf arbeitet.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine preiswerte Möglichkeit zum Einlassen von überhitztem Dampf mit besonders gleichmäßiger Verteilung auf eine große Fläche bereitzustellen, die zudem konstruktiv einfach umsetzbar und variierbar ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend
- - einen mit einer Beschickungsöffnung versehen Garraum,
- - einen Dampferzeuger zur Erzeugung 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, das ein Gehäuse aufweist, in dem mindestens ein eingangsseitig an die Nassdampf-Zuleitung angeschlossener Dampfkanal und eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des in dem Dampfkanal befindlichen Nassdampfs zu überhitztem Dampf untergebracht ist, und
- - mindestens ein in dem Garraum untergebrachtes plattenförmiges Dampfverteilungsgehäuse, das mit mindestens einem Überhitzermodul zum Empfang des von dem Überhitzermodul erzeugten überhitztes Dampfs verbunden ist und das ausgangsseitig mehrere in den Garraum gerichtete Dampfauslassöffnungen für den überhitztem Dampf aufweist.
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Durch dieses Haushalts-Dampfgargerät wird der Vorteil erreicht, dass die Funktionen des Überhitzens von Nassdampf in überhitzten Dampf (auch als SHS oder „Super Heated Steam“ oder „Trockendampf“ bezeichnet) und des Verteilens des überhitzen Dampfs in den Garraum getrennt werden. Das Verdampfungsverteilungsgehäuse (auch als Verdampfungsverteilungseinheit bezeichenbar) dient speziell dazu, den von dem Überhitzermodul erzeugten überhitzen Dampf intern zu verteilen und über die Dampfauslassöffnungen in den Garraum auszugeben. Dadurch wiederum wird bei einfacher und kompakter konstruktiver Anordnung eine besonders gleichmäßige Verteilung des überhitzten Dampfs auf eine große Fläche ermöglicht. Das Überhitzermodul mit dem daran angebrachten Dampfverteilungsgehäuse kann auch als Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit bezeichnet werden.
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Ferner wird so der Vorteil erreicht, dass das Überhitzermodul und das Dampfverteilungsgehäuse besonders einfach unabhängig voneinander konstruktiv variiert werden können. So kann das Dampfverteilungsgehäuse unabhängig von dem Überhitzermodul konstruktiv variieren werden, um z.B. an verschiedene Garräume und/oder an verschiedenartige Gargüter bzw. Lebensmittel angepasst zu werden, beispielsweise durch Änderung seiner Größe und/oder durch Änderung der Zahl, Größe, Form und Position der Dampfauslassöffnungen. Auch kann das Dampfverteilungsgehäuse besonders einfach gereinigt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich das Überhitzermodul und das Dampfverteilungsgehäuse bzw. die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit besonders einfach und preiswert außerhalb des Garraums vorfertigen und folgend als eigenständige Bauteile bzw. eigenständiges Bauteil in dem Haushalts-Dampfgargerät verbauen lassen bzw. lässt.
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Noch ein Vorteil besteht darin, dass der austretende überhitzte Dampf durch die mindestens eine Dampfauslassöffnung gezielt auf einen vorgegebenen Raumbereich des Garraums 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 eine Garraumwandung, die Tür, Dichtungen usw. trifft, wodurch eine Anpassung 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 kleinflächigen 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.
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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.
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Das Haushalts-Dampfgargerät kann ein oder mehrere Überhitzermodule aufweisen. Für den Fall, dass mehrere Überhitzermodule vorhanden sind, können diese an den gleichen 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.
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Das Haushalts-Dampfgargerät kann ein eigenständiges Dampfgargerät oder ein Dampfgar-Kombinationsgerät sein, beispielsweise ein Backofen mit Dampfgarfunktionalität, ein Mikrowellengerät mit Dampfgarfunktionalität, ein Backofen mit Mikrowellen- und Dampfgarfunktionalität, usw. Das Haushalts-Dampfgargerät kann auch in Form einer Schublade ausgebildet sein oder vorliegen. Das Haushalts-Dampfgargerät kann ein Standgerät oder ein Einbaugerät sein.
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Es ist eine vorteilhafte Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät zusätzlich zu der mindestens einen Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit mindestens einen Heizkörper, insbesondere Strahlungsheizkörper, zur Erhitzung des Garraums aufweist. Denn so lässt sich Gargut zusätzlich oder alternativ zu der Behandlung mit Dampf durch Wärmestrahlung behandeln, z.B. nach Art eines Backofens, und zwar in einer Weiterbildung auch unabhängig von einer Dampfeinleitung. Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens einer der Heizkörper ein elektrisch betriebener Strahlungsheizkörper ist, beispielsweise ein Rohrheizkörper, ein flächiger IR-Strahler, usw. Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät einen Umlüfter zum Umwälzen 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 Umwälzen der in dem Garraum befindlichen Luft aufweist (was auch als „umluftloses“ Haushalts-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 Heizkörper kann mindestens eine Mikrowelleneinrichtung zur Behandlung des Garguts mit Mikrowellen vorhanden sein, beispielsweise mindestens umfassend einen Mikrowellengenerator, eine Mikrowellenführung, eine Antenne und/oder einen Modenrührer, usw.
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Der Dampferzeuger dient dazu, Wasser zum Sieden zu bringen und so gesättigten Dampf („Nassdampf“) zu erzeugen. Der Nassdampf weist eine Temperatur auf, die zumindest ungefähr der Siedetemperatur entspricht, typischerweise von ca. 100°C, abhängig von dem Umgebungsluftdruck. In dem Nassdampf können auch noch mitgerissene Wassertröpfchen o.ä. vorhanden sein. Der Dampferzeuger kann ein Boiler oder ein Dampferzeuger in Form eines Durchlauferhitzers sein, der z.B. einen Wassertank aufweisen kann und/oder mit einem Wassertank verbunden ist. Dampferzeuger in Haushaltsgargeräten sind allgemein bekannt und werden deshalb nicht weiter ausgeführt
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Die Heizvorrichtung des Überhitzermoduls dient dazu, von dem Dampferzeuger über die Nassdampf-Zuleitung zugeführten Nassdampf in dem Dampfkanal so weit zu erhitzen, dass überhitzter Dampf entsteht. Dieser 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.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, eine Dampftemperatur des überhitzten Dampfs an mindestens einer 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 besonders vorteilhaft zwischen 475 °C und 500 °C, zu erzeugen. Dies kann z.B. über eine passende 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.
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Dass der Dampfkanal mit dem Dampferzeuger über die mindestens eine Nassdampf-Zuleitung verbunden ist, umfasst insbesondere, dass ein Nassdampfauslass des Dampferzeugers über eine dedizierte Zuleitung mit einem Nassdampfanschluss des Dampfkanals dampftechnisch verbunden ist. Die dedizierte Zuleitung ist insbesondere ein länglicher Hohlkörper, d.h., dass seine Länge in der Regel wesentlich größer als sein Durchmesser 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 „abgeschlossene Nassdampf-Zuleitung“ ist, dass nicht auch noch Luft aus der Umgebung der Zuleitung (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 mindestens ein Luftansaugstutzen in die Zuleitung münden. Diese Öffnungen können in Weiterbildung wahlweise geschlossen und geöffnet werden, z.B. durch Klappen, Ventile usw. Eine Nassdampf-Zuleitung in diesem Sinne kann auch als eine „offene“ Zuleitung angesehen werden.
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Durch das Vorsehen des Gehäuses des Überhitzermoduls wird zudem 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 Beanspruchung, Wrasen, usw. Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Gehäuse in einer Weiterbildung als Wandung mindestens eines Abschnitts des Dampfkanals dienen kann, also auf einen Dampfkanal als eine zu dem Gehäuse eigenständige Komponente verzichtet werden kann. Das Gehäuse des Überhitzermoduls ist insbesondere ein eigenständiges, ggf. mehrteiliges, Bauteil.
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Die Heizvorrichtung des Überhitzermoduls kann ein oder mehrere Heizelemente aufweisen, z.B. elektrisch betriebene Heizelemente wie Dickschicht-Widerstandsheizleiter, Rohrheizleiter, Induktionsheizleiter, heizbare Metallschäume usw. Es ist eine Weiterbildung, dass die Heizvorrichtung mindestens einen elektrisch betriebenen Rohrheizkörper aufweist, der sich in dem mindestens einen, durch Dampf durchströmbaren Dampfkanal befindet. Ein solcher Aufbau ist robust und ermöglicht eine direkte Wärmeübertragung auf den in dem Dampfkanal strömenden Dampfstrom. Der Dampfkanal kann durch ein innerhalb des Gehäuses verlegtes - ggf. verzweigtes - Rohr gebildet sein. Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal mindestens ein durch Dampf durchströmbares 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 Materialbeständigkeit nur für das Trägermaterial der Dickschicht-Heizleitung notwendig ist. Zudem wird so ein besonders großflächiger und damit effektiver Wärmeübertrag ermöglicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal einen verschlungenen, z.B. mäanderförmigen, 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 heizbare Rohe, gebildet ist. Jedoch kann der Dampfkanal auch geradlinig verlaufen. Der Dampfkanal kann einen oder mehrere Strömungszweige aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Dampfkanal ein oder mehrere Öffnungen zum Austritt des überhitzten Dampfs aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Dampfkanal mindestens ein durch Dampf durchströmbares 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 außenseitig 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 vorteilhafterweise eine nur kurze Strömungsstrecke zur Aufheizung des Dampfs benötigt. Das Überhitzermodul kann ein oder mehrere der obigen Weiterbildungen der Heizvorrichtung allein oder in Kombination aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Überhitzermodul mindestens eine Wärmeübertragungsstruktur 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 Wärmeaustauschstruktur 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 gleichmäßige Temperatur- und Volumenstromverteilung des überhitzten Dampfes an der mindestens einen Dampfauslassöffnung verbessern. Die Wärmeübertragungsstruktur kann ferner einer Dampfstromführung dienen. Die Wärmeübertragungsstruktur kann ein oder mehrere Strukturelemente zur Verbesserung des Wärmeaustauschs auf den Dampf aufweisen.
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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 Strömungsleitelemente (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.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Heizvorrichtung gegen das Gehäuse des Überhitzermoduls, aber nicht gegenüber dem Dampfverteilungsgehäuse thermisch isoliert ist. Damit wird das Überhitzermodul gegenüber seiner Umgebung außerhalb des Übergangs zu dem Dampfverteilungsgehäuse thermisch isoliert. Dies ergibt den Vorteil, dass Wärmeverluste bei der Erzeugung und Übertragung des überhitzten Dampfs in das Dampfverteilungsgehäuse gering gehalten werden können. Auch wird so eine Umgebung der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit zumindest bereichsweise vor Abwärme des Überhitzermoduls geschützt, z.B. eine Decke des Garraums und ggf. dahinter angeordnete Bauteile wie eine Elektronik usw. Darüber hinaus wird so ein Einfluss der Umgebungswärme im Bereich des Überhitzermoduls auf das Überhitzen gering gehalten. Die thermische Isolierung kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass das Gehäuse ein thermisch isolierendes Gehäuse ist und/oder teilweise mit thermisch isoliertem Material aufgefüllt ist, das aber so angeordnet ist, dass es die Übertragung des überhitzten Dampf in das Dampfverteilungsgehäuse nicht behindert. Das thermisch isolierende Gehäuse kann dazu beispielsweise eine innenseitig vorhandene IR-reflektierende Schicht aufweisen.
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Das Überhitzermodul und das Dampfverteilungsgehäuse sind hingegen insbesondere thermisch nicht gegeneinander getrennt, insbesondere bei unmittelbar aneinandergrenzender Anordnung. Dadurch wird das Dampfverteilungsgehäuse vorteilhafterweise durch einen Teil der Energieverluste des Überhitzers erwärmt.
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Jedoch kann auf eine thermische Isolation des Überhitzermoduls 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 Garraumtemperaturen ausgelegt ist und thermisch nicht mehr speziell an das Überhitzermodul angepasst zu werden braucht.
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Die Plattenform des Dampfverteilungsgehäuses bedingt, dass es in einer Ebene in beiden Ebenenrichtungen merklich größer ist als senkrecht dazu bzw. in Dicken- bzw. Höhenrichtung. Das Dampfverteilungsgehäuse weist 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 Flachseiten zueinander und kann auch als Dicke des Gehäuses bezeichnet werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die plattenförmige Grundform des Dampfverteilungsgehäuses eine ebene Grundform ist. Die ermöglicht dessen besonders einfache Herstellung und Anordnung. Es ist eine alternative Weiterbildung, dass die plattenförmige Grundform des Dampfverteilungsgehäuses eine - bei Ansicht auf eine Schmalseite - L- oder U-förmige Grundform ist. Das Dampfverteilungsgehäuse kann dann z.B. teilweise deckennah angeordnet sein und sich bis über mindestens eine Seitenwand (linke Seitenwand, rechte Seitenwand, Rückwand) erstrecken.
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Ein Nassdampfanschluss kann als ein rohrförmiger Stutzen ausgebildet sein, der z.B. an einen an dem Dampfauslass des Dampferzeugers ansetzenden Schlauch anschließbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Nassdampf an der ersten Flachseite bzw. durch die erste Flachseite des Gehäuses des Überhitzermoduls 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. Der Nassdampfanschluss kann auch als ein Abschnitt der Nassdampf-Zuleitung angesehen werden. Der Nassdampfanschluss kann insbesondere mittig in erste Flachseite führen.
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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 Nassdampfanschluss, beispielsweise ein Stutzen, an der Schmalseite aus dem Gehäuse ragt und abschnittsweise durch den Garraum verläuft.
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Das Überhitzermodul kann mindestens eine elektrische Zuleitung zu der Heizvorrichtung, ein oder mehrere Nassdampfanschlüsse, usw. aufweisen. Die mindestens eine elektrische Leitung kann z.B. flachseitig und/oder schmalseitig in das Gehäuse des Überhitzermoduls führen. Die elektrische Zuleitung kann z.B. ein an die Heizvorrichtung anzuschließendes elektrisches Kabel sein. Alternativ kann die Heizvorrichtung mindestens einen sich nicht oder nicht stark erwärmenden Abschnitt aufweisen, der durch das Gehäuse nach Außen geführt ist, wobei dieser mindestens eine Abschnitt außerhalb des Gehäuses elektrisch kontaktiert wird.
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Das Dampfverteilungsgehäuse enthält hingegen insbesondere keine elektrischen Komponenten und ist somit besonders einfach und preiswert herstellbar sowie flexibel gestaltbar und austauschbar. Das Dampfverteilungsgehäuse stellt insbesondere keinen Teil der Garraumwandung dar.
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Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens eine Dampfauslassöffnung als Düse ausgebildet ist. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Dampfstrahl besonders zuverlässig mit einer vorgegebenen Eigenschaft (z.B. Strömungsgeschwindigkeit, Richtung usw.) erzeugbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Dampfauslassöffnung als ein einfacher Durchbruch oder Loch ausgebildet sein, was einen besonders einfache Herstellung und Reinigung ermöglicht. Dazu kann die freiliegende Flachseite des Dampferzeugungsgehäuses z.B. in Form eines Lochblechs ausgebildet sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens einer Dampfauslassöffnung mindestens ein Strömungsleitelement zugeordnet ist und/oder anordenbar ist. Dadurch lässt sich der zugeordnete Dampfstrahl, insbesondere dessen Strömungsrichtung, variabel einstellen. Das Strömungsleitelement kann beispielsweise an der Dampfauslasseinrichtung und/oder an dem Gehäuse angeordnet sein. Es ist eine Weiterbildung, dass die Dampfauslassöffnungen so ausgebildet und angeordnet sind, dass der überhitzte Dampf in Bezug auf einen Volumenstrom, eine Raumverteilung und/oder eine Dampftemperatur praktisch gleichmäßig aus der Dampfauslasseinrichtung austritt und/oder auf einen zur Aufnahme des mit dem Dampf zu behandelnden Garguts vorgesehenen Raumbereich einströmt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass alle Dampfauslassöffnungen an der dem Überhitzermodul abgewandten, freiliegenden Flachseite des Dampfverteilungsgehäuses angeordnet sind. Alternativ kann mindestens eine Dampfauslassöffnung zusätzlich an einer Schmalseite des Dampfverteilungsgehäuses angeordnet sein. Insbesondere ist keine Dampfauslassöffnung an der an der dem Überhitzermodul zugewandten Flachseite des Dampfverteilungsgehäuses angeordnet.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Dampftemperatur des überhitzten Dampfs an der mindestens einen Dampfauslassöffnung variabel einstellbar ist, z.B. durch eine entsprechende Einstellung der Heizleistung des Überhitzers. Die Dampftemperatur kann beispielsweise durch einen Nutzer eingestellt werden oder programmgesteuert eingestellt werden. Die Dampftemperatur 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.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet (z.B. programmiert) ist, eine Heizleistung des Dampferzeugers und/oder eine Leistung der Heizvorrichtung des Überhitzermoduls einzustellen bzw. zu steuern. Durch Einstellung der Heizleistung des Dampferzeugers lässt sich beispielsweise der Volumen- oder Massenstrom des Nassdampfs und damit auch des überhitzten 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 Dampferzeuger zur Erzeugung von Nassdampf zu betreiben, aber die Heizvorrichtung nicht oder nur mit einer so geringen Heizleistung zu betreiben, dass aus der Dampfauslasseinrichtung 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 vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, Gargut wahlweise durch Nassdampf, überhitzten Dampf und/oder weitere Behandlungsarten zu behandeln, und zwar einzeln oder in möglicher Kombination.
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Allgemein können während eines Behandlungsablaufs, insbesondere Garablaufs, unterschiedliche Phasen vorgesehen sein, innerhalb derer das Gargut auf unterschiedliche Weise behandelt wird, z. B. zunächst eine Behandlung mit überhitztem Dampf, auf welche eine Behandlung nur mit Strahlungswärme erfolgt, usw. 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 Strahlungswärme;
- - 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 Auswahl, Zahl und Reihenfolge.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Heizleistung mindestens eines Strahlungsheizkörpers und/oder mindestens einen Mikrowellenleistung 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.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Überhitzermodul in dem Garraum untergebracht ist und mit dem Dampfverteilungsgehäuse eine gemeinsame Trennwand aufweist, in der mindestens eine Dampfdurchtrittsöffnung zum Durchtritt des überhitzten Dampfs aus dem Überhitzermodul in das Dampfverteilungsgehäuse vorhanden ist. Dass das Überhitzermodul in dem Garraum untergebracht ist, bedeutet insbesondere, dass die Garraumwandung keinen Teil des Überhitzermoduls darstellt, z.B. keinen Teil seines Gehäuses. Die Garraumwandung stellt also keinen funktionalen Teil des Überhitzermoduls dar. Vielmehr ist die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit ein eigenständiges Bauteil, was es auch unabhängig von der Garraumwandung ermöglicht, überhitzten Dampf zu erzeugen und über das Dampfverteilungsgehäuse 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 wiederum wird der Vorteil erreicht, dass bisher verwendete Dampfgargeräte zur Erzeugung von Nassdampf nur geringfügig angepasst zu werden brauchen, um die SHS-Funktion bereitzustellen. Insbesondere braucht eine Garraumwandung nur geringfügig angepasst zu werden, z.B. durch Vorsehen von Halterungen für das Überhitzermodul, Durchbrüche für die mindestens eine Nassdampf-Zuleitung und für mindestens eine elektrische Leitung zur Bestromung der Heizvorrichtung, usw.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gehäuse des Überhitzermoduls zumindest an einem die Heizvorrichtung überdeckenden Bereich mit einer seiner beiden Flachseiten (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als „erste Flachseite“ bezeichnet) nah an einer Garraumwandung (auch als „wandnah“ bezeichenbar) angeordnet ist. Die zweite Flachseite des Gehäuses des Überhitzermoduls dient als die gemeinsame Trennwand. Diese Weiterbildung umfasst, dass das Gehäuse des Überhitzermoduls von der Garraumwandung beabstandet ist, aber auch einen vorgegebenen Maximalabstand zu der Garraumwandung nicht überschreitet. Dabei wird sich auf diejenige Fläche bzw. auf denjenigen Bereich der Garraumwandung bezogen, welcher die erste Flachseite lokal zugewandt ist und/oder welche sich am nächsten zu der ersten Flachseite befindet. Darüber hinaus wird, da sich das Überhitzermodul nah an die Garraumwandung schmiegt und durch seine Plattenform sehr dünn ausgestaltbar ist, nur wenig Nutzvolumen innerhalb des Garraums zu seiner Anordnung benötigt, und eine Unterbringung des Garguts durch die Anwesenheit des Überhitzermoduls in dem Garraum wird praktisch nicht beeinträchtigt oder beeinflusst. Durch die Nähe zu der Garraumwandung, ohne die Garraumwandung großflächig zu kontaktieren, wird zudem der Vorteil erreicht, dass eine thermisch isolierende Luftschicht zwischen dem Gehäuse des Überhitzermoduls und der Garraumwandung vorhanden ist, welche einen unerwünschten Wärmeübertrag durch Kontaktwärmeleitung zwischen dem Gehäuse und der Garraumwandung vermeidet. Dies wiederum verringert vorteilhafterweise Wärmeverluste und eine thermische Belastung der Garraumwandung und dahinter befindlicher Bauelemente (z.B. einer Elektronik).
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Es ist eine Weiterbildung, dass ein maximaler Abstand a der ersten Flachseite des Gehäuses des Überhitzermoduls 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 nutzbare Nutzvolumen bereits merklich verringert. Es ist eine Weiterbildung, dass ein maximaler Abstand a der ersten Flachseite des Gehäuses zu der gegenüberliegenden Garraumwandung insbesondere 15 mm, speziell 12 mm nicht überschreitet. Es ist eine Weiterbildung, dass ein minimaler Abstand der ersten Flachseite des Gehäuses zu der gegenüberliegenden Garraumwandung 0,5 mm nicht unterschreitet, da sich ansonsten ein Montageaufwand erheblich erhöht und zudem eine Vermeidung von ungewollten Berührungen zwischen der ersten Flachseite und der gegenüberliegenden Garraumwandung nur schwierig einzuhalten ist, insbesondere langfristig. Es hat sich insgesamt gezeigt, dass der Abstand a der ersten Flachseite des Gehäuses des Überhitzermoduls zu der gegenüberliegenden Garraumwandung zur Erreichung einer ausreichenden Wärmeisolierung durch die dazwischenliegende Luftschicht und zur Ermöglichung einer einfachen 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 Höhenunterschiede aufweisen, die z.B. durch Vorhandensein von Rücksprüngen und/oder Vorsprüngen wie Sicken, Verstärkungsrippen usw. bewirkt sind.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Dampfverteilungsgehäuse eine wannenförmige Grundform aufweist, mit seiner offenen Flachseite an dem Überhitzermodul befestigbar ist und die Dampfauslassöffnungen zumindest in seiner freiliegenden, ansonsten geschlossenen Flachseite eingebracht sind. Die zweite Flachseite des Überhitzermoduls bildet somit eine gemeinsame (Trenn-) Wand zwischen dem Überhitzermodul und dem Verteilergehäuse. Dies ergibt den Vorteil eines besonders leichten, einfach reinigbaren, einfach gestaltbaren und preiswerten Aufbaus des Dampfverteilungsgehäuses. Bei dieser Ausgestaltung ist die dem Überhitzermodul zugewandte Flachseite des Dampfverteilungsgehäuses eine offene Flachseite. Die freiliegende Flachseite kann in Form eines Lochblechs ausgebildet sein. Das Dampfverteilungsgehäuse liegt dann nur mit einem, ggf. flanschartig ausgebildeten, Rand seiner Schmalseite an dem Überhitzermodul auf. Auch in der Schmalseite kann mindestens eine Dampfauslassöffnung vorhanden sein, braucht es aber nicht.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Überhitzermodul außerhalb des Garraums untergebracht ist und mit dem Dampfverteilungsgehäuse über mindestens einen durch eine Garraumwandung geführten Dampfkanal zum Durchtritt des überhitzten Dampfs aus dem Überhitzermodul in das Dampfverteilungsgehäuse verbunden ist. So wird der Vorteil erreicht, dass ein zur Unterbringung von Gargut verfügbares Volumen des Garraums besonders groß ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Dampfverteilungsgehäuse ein bis auf Öffnungen zum Anschluss an den mindestens einen Dampfkanal an seiner dem Überhitzermodul zugewandten Flachseite und den Dampfauslassöffnungen an seiner dem Überhitzermodul abgewandten Flachseite geschlossenes Gehäuse aufweist oder ist. Das Dampfverteilungsgehäuses stellt somit eigenständig einen Hohlraum zur Verteilung des zugeführten Nassdampfs bereit. Die freiliegende Flachseite kann auch hier als Lochblech ausgebildet sein. Auch hier kann in der Schmalseite mindestens eine Dampfauslassöffnung vorhanden sein, braucht es aber nicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Dampfverteilungsgehäuse - analog zu dem Gehäuse des Überhitzermoduls der oben beschriebenen Ausgestaltung mit dem in dem Garraum angeordneten Überhitzermodul - wandnah angeordnet ist. So ist es eine Weiterbildung, dass das Dampfverteilungsgehäuse innerhalb des Garraums vollständig von der Garraumwandung beabstandet angeordnet ist.
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Alternativ kann das Dampfverteilungsgehäuse mit seiner offenen Flachseite an einer Garraumwandung befestigt werden oder sein, insbesondere nutzerseitig lösbar und entnehmbar.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass auch Gehäuse des Überhitzermoduls eine plattenförmige Grundform aufweist. Dadurch werden die gleichen Vorteile wie durch die plattenförmige Ausgestaltung des Dampfverteilungsgehäuses erreicht, insbesondere, falls das Überhitzermodul innerhalb des Garraums angeordnet ist. Es ist eine Weiterbildung, dass das Überhitzermodul und das Dampfverteilungsgehäuse sind insbesondere parallel zueinander angeordnet sind, wodurch sie zusammen bzw. die Überhitzer/DampfverteilungsEinheit selbst wieder plattenförmig sind bzw. ist. Insbesondere kann eine solche Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit ähnlich wie oben nur für das Dampfverteilungsgehäuse beschrieben ausgebildet sein, also z.B. eine ebene Grundform oder eine L- oder U-förmige Grundform aufweisen.
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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. Allgemein ist die Form der Dampfauslassöffnungen nicht auf eine bestimmte Form beschränkt, sondern kann z.B. schlitzförmig, kreisförmig, oval, freiförmig usw. sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Dampfauslassöffnungen mindestens eine der folgenden Eigenschaften aufweisen:
- - Ausbildung als kreisförmige Löcher,
- - Gesamtaustrittsfläche aller Dampfauslassöffnungen in einem Bereich von 0,5 cm2 bis 5 cm2,
- - Durchmesser der Dampfauslassöffnungen in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm,
- - Zahl der Dampfauslassöffnungen 13 in einem Bereich von 15 bis 1500.
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So wird der Vorteil erreicht, dass der überhitzte Dampf besonders gleichmäßig mit vorgegebener Geschwindigkeit in den Garraum abgebbar ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Dicke D2 des Dampfverteilungsgehäuses zwischen 1 mm und 12 mm liegt. So wird der Vorteil erreicht, dass ein zur Unterbringung von Gargut verfügbares Volumen des Garraums besonders groß ist. Außerdem hat sich herausgestellt, dass eine solche Dicke für eine gleichmäßige Abgabe von überhitztem Dampf in den Garraum ausreicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Überhitzermodul eine Dicke D1 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 hohen Volumenstrom des überhitzten Dampfs herausgestellt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Dampfverteilungsgehäuse mindestens 75%, insbesondere mindestens 85% einer Fläche einer davon überdeckten Wand des Garraums einnimmt. So wird der Vorteil erreicht, dass auch besonders großflächige und/oder großvolumige Gargüter gleichmäßig mit überhitztem Dampf beaufschlagbar sind.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Dampfverteilungsgehäuse zwischen 25 % und 50 %, insbesondere zwischen 30 % und 35 %, einer Fläche einer davon überdeckten Wand des Garraums einnimmt. So wird der Vorteil erreicht, dass ein besonders kompaktes Dampfverteilungsgehäuse nutzbar ist, das zudem einen ausreichenden Raum für eine einfache Montage eines Oberhitzeheizkörpers und/oder Grillheizkörpers freilässt.
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Allgemein kann eine Größe des Dampfverteilungsgehäuse in seiner Ebenenrichtung gleich oder unterschiedlich zu einer Größe des Überhitzermoduls in dessen Ebenenrichtung sein. Dabei ist es besonders für eine Anordnung des Überhitzermoduls in dem Garraum vorteilhaft, wenn das Dampfverteilungsgehäuse seitlich flächenbündig mit dem Überhitzermodul abschließt oder seitlich über das Überhitzermodul hinausragt.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Überhitzermodul und das Dampfverteilungsgehäuse an einer Decke des Garraums angeordnet sind. Dies ermöglicht auch bei Vorhandensein nur einer Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit eine besonders effektive Beaufschlagung von Gargut mit überhitztem Dampf. Es ist eine Weiterbildung, dass die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit zentral im Bereich der Decke angeordnet ist, weil dies eine deckennahe Anordnung eines Strahlungsheizkörpers lateral neben dem Dampfverteilungsgehäuse, insbesondere das Überhitzermodul seitlich umgebend, ermöglicht. Insbesondere bei nur links- und/oder rechtsseitiger vertikaler Anordnung mindestens einer Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit können deckenseitig aber auch ein Oberhitze-Heizkörper und ein Grillheizkörper angeordnet sein, insbesondere mittig.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät deckenseitig genau einen neben der mindestens einen Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit angeordneten Heizkörper aufweist. Diese Weiterbildung erlaubt ohne aufwändige Anpassung des Haushalts-Dampfgargeräts eine Anordnung, bei der die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit anstelle des herkömmlichen mittigen Grill- oder Oberhitze-Heizkörpers an der Decke angeordnet ist. Der zusätzliche neben dem Überhitzermodul angeordnete Heizkörper kann anstelle des herkömmlichen Oberhitze- oder Grill-Heizkörpers angeordnet sein und als Oberhitze- und/oder Grill-Heizkörper dienen bzw. eingesetzt werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät deckenseitig ohne einen Strahlungsheizkörper ausgebildet ist. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine besonders großflächige deckenseitige Ausbildung der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit. Zudem wird so eine Beeinflussung der mindestens einen Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit durch von dem Strahlungsheizkörper abgestrahlter Wärme besonders effektiv unterbunden. Das Haushalts-Dampfgargerät weist insbesondere dann nur mindestens einen bodenseitig angeordneten Strahlungsheizkörper und/oder einen Heißluftheizkörper (häufig als z.B. rückseitig angeordneter Ringheizkörper ausgebildet) auf.
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Es ist insbesondere nicht vorgesehen, die mindestens eine Überhitzer/DampfverteilungsEinheit bodennah bzw. an dem Boden des Garraums 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. Allgemein kann die mindestens eine Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit an
- - 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
angeordnet sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Dampfverteilungsgehäuse nutzerseitig entnehmbar ist, d.h., von einem Nutzer von dem Überhitzermodul lösbar und wieder daran befestigbar ist, z.B. durch Klammern, Klipse, Rastvorrichtungen, Schienen, usw. So kann das Dampfverteilungsgehäuse von einem Nutzer besonders einfach entnommen und außerhalb des Garraums gereinigt werden, z.B. entkalkt und/oder von Wrasenniederschlägen befreit werden. Außerdem wird so der Vorteil erreicht, dass nutzerseitig unterschiedlich ausgestaltete Dampfverteilungsgehäuse an dem Überhitzermodul angebracht werden können, z.B. angepasst an jeweils dampfzubehandelnde Gargüter.
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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 Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
- 1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine Skizze einer Kombination aus einem Überhitzermodul und einem Verteilergehäuse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt skizzenhaft die Kombination aus dem Überhitzermodul und dem Verteilergehäuse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht;
- 3 zeigt in einer Frontalansicht ein Haushalts-Dampfgargerät, das mit dem Überhitzermodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist;
- 4 zeigt das Überhitzermodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Ansicht von unten;
- 5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze einer Kombination aus einem Überhitzermodul und einem Verteilergehäuse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 6 zeigt skizzenhaft die Kombination aus dem Überhitzermodul und dem Verteilergehäuse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht.
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1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine Kombination eines Überhitzermoduls 1 und einem Dampfverteilungsgehäuse 11 bzw. eine Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 1, 11. 2 zeigt skizzenhaft die Kombination aus dem Überhitzermodul 1 und dem Verteilergehäuse 11 als Schnittdarstellung in Seitenansicht.
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Ein Gehäuse 2 des Überhitzermoduls 1 sowie das parallel dazu liegende wannenförmige Dampfverteilungsgehäuse 11 weisen jeweils eine plane quaderartige plattenförmige Grundform dergestalt auf, dass sie entlang ihrer 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. Das Überhitzermodul 1 weist vorteilhafterweise eine Dicke D1 in z-Richtung zwischen 5 mm und 30 mm auf. Die Höhe D2 des Verteilergehäuses 11 beträgt vorzugsweise zwischen 1 mm und 12 mm.
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An einer ersten Flachseite 3 des Gehäuses 2 ragt ein rohrstutzenförmiger Nassdampfanschluss 4 vor, der zu mindestens einem innerhalb des Gehäuses 2 befindlichen Dampfkanal 10 führt. Der Dampfkanal 10 ist durch eine sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 2 befindliche Heizvorrichtung 7 erhitzbar, so dass durch den Nassdampfanschluss 4 zugeführter Nassdampf N zu überhitztem Dampf SHS umwandelbar ist. An der Randseite oder Schmalseite 5 des Gehäuses 2 sind zwei elektrische Leitungen 6 ausgeführt, die der Stromversorgung der Heizvorrichtung 7 dienen (alternativ führen sich nicht oder nicht stark erwärmende Abschnitte der Heizvorrichtung 7 durch das Gehäuse 2 nach Außen, die außerhalb des Gehäuses 2 elektrisch angeschlossen werden).
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Aus dem Dampfkanal 10 durch entsprechende Öffnungen (o. Abb.) austretender überhitzter Dampf SHS tritt durch mindestens eine an einer zweiten Flachseite 8 des Gehäuses 2 angeordnete Dampfdurchtrittsöffnung 9 in ein an der zweiten Flachseite 8 angeordnetes Verteilergehäuse 11 über. Die zweite Flachseite 8 dient dabei als gemeinsame (Trenn-) Wand zwischen dem Überhitzermodul 1 und dem mit seiner offenen oberen Flachseite dran angebrachten Verteilergehäuse 11.
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Der Dampfkanal 10 kann mindestens eine Wärmeübertragungsstruktur (o. Abb.) zur effektiveren Übertragung von durch die Heizvorrichtung 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 Dampfkanal 10 eingeführt und kann dort mittels der Heizvorrichtung 7 so stark erhitzt werden, dass er in überhitzten Dampf SHS umgewandelt wird. Zur thermischen Isolierung kann das Gehäuse 2 innenseitig mit IRreflektierender Beschichtung oder Folie versehen sein, und/oder ein Volumen zwischen dem Gehäuse 2 und der Heizvorrichtung 7 kann teilweise mit thermisch isolierendem Material gefüllt sein.
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Der aus dem Überhitzermodul 1 in das Dampfverteilungsgehäuse 11 übertretende überhitzte Dampf SHS wird in dem Dampfverteilungsgehäuse 11 verteilt und tritt an einer dem Überhitzermodul 1 gegenüberliegenden freiliegenden Flachseite 12 aus, nämlich durch mehrere Dampfauslassöffnungen 13, insbesondere in Form gerichteter Dampfstrahlen SJ (siehe auch 3). Die Strömungsgeschwindigkeit des überhitzten Dampfs SHS an den Dampfauslassöffnungen 13 kann z.B. in einem Bereich zwischen 10 km/h und 100 km/h, ggf. noch höher, liegen. Insbesondere lässt sich an den Dampfauslassöffnungen 13 überhitzter Dampf SHS in einem Temperaturbereich zwischen 300 °C und 500 °C ausgeben. Jedoch kann die dortige Dampftemperatur 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.
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Das Überhitzermodul 1 und das Verteilergehäuse 11 sind separat herstellbar. Insbesondere ist das Verteilergehäuse 11 nutzerseitig von dem Überhitzermodul 1 abnehmbar.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann sich der Nassdampfanschluss 4 an der Schmalseite 5 des Gehäuses 12 neben den elektrischen Leitungen 6 befinden.
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3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Haushalts-Dampfgargerät 14, das mit der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 1, 11 ausgerüstet ist. Das Gehäuse 2 des Überhitzermoduls 1 ist nahe einer Decke 15a (z.B. in einem Abstand a zwischen 1 mm und 10 mm) in einem durch eine Garraumwandung 15 begrenzten Garraum 16 des Haushalts-Dampfgargeräts 1 angeordnet, und zwar mit seiner (x, y)-Ebene horizontal ausgerichtet. Dabei befindet sich die Überhitzer/Verteiler-Einheit 1, 11 (bis auf den Nassdampfanschluss 4 und die elektrischen Leitungen 6) vollständig innerhalb des Garraums 16. Der Garraum 16 weist eine frontseitige Beschickungsöffnung 17 auf, die mittels einer Tür 18 dampfdicht verschließbar ist.
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Außerhalb des Garraums 15 befindet sich ein Dampferzeuger 19 zur Erzeugung des Nassdampfs 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 Garraumwandung 15 geführt.
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Ferner weist das Haushalts-Dampfgargerät 14 einen Unterhitze-Heizkörper 21, z.B. in Form eines Rohrheizkörpers, auf.
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Der Betrieb des Dampferzeugers 19, der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 1, 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 freiliegenden Flachseite 12 des Verteilergehäuses 11 aus.
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Die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 1, 11 nimmt flächenmäßig mindestens 75%, insbesondere mindestens 85% einer Fläche einer der überdeckten Decke 15a ein.
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4 zeigt das Dampfverteilungsgehäuse 11 in Ansicht auf die freiliegenden Flachseite 12. Die Dampfauslassöffnungen 13 sind hier vorteilhafterweise als kreisförmige Löcher ausgebildet und in einem matrixförmigen Muster angeordnet. Die Gesamtaustrittsfläche aller Dampfauslassöffnungen 13 liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,5 cm2 bis 5 cm2. Die Durchmesser der Löcher liegen im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm. Der Durchmesser der Dampfauslassöffnungen 13 liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm. Die Zahl der Dampfauslassöffnungen 13 liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 15 bis 1500.
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Anstelle des matrixförmigen Musters können die Dampfauslassöffnungen 13 auch in anderen Mustern mit gleichmäßigen Abständen angeordnet sein. Auch können die Dampfauslassöffnungen 13 unterschiedliche Durchmesser und Abstände zueinander aufweisen, z.B. so, dass in einem inneren Bereich Dampfauslassöffnungen 13 mit einem kleineren Durchmesser dichter angeordnet sind und in einem äußeren Bereich mit einem größeren Durchmesser weiter voneinander beabstandet sind.
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5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze einer Kombination eines Überhitzermoduls 23 und einem Dampfverteilungsgehäuse 24 bzw. eine Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 23, 24. 6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht skizzenhaft ein Haushalts-Dampfgargerät 25, das mit der Überhitzer/DampfverteilungsEinheit 23, 24 ausgerüstet ist. Das Haushalts-Dampfgargerät 25 ist ähnlich zu dem Haushalts-Dampfgargerät 24, außer dass die Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 23, 24 anstelle der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 1, 11 eingebaut ist. Vorliegend ist der Nassdampfanschluss 4 in einer Seitenwand des Überhitzermoduls 23 angeordnet.
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Bei der Überhitzer/Dampfverteilungs-Einheit 23, 24 ist das Überhitzermodul 23 außerhalb des Garraums 16 untergebracht und mit dem Dampfverteilungsgehäuse 24 über mindestens einen durch eine Garraumwandung 15, 15a geführten Dampfkanal 26 (z.B. ein oder mehrere Rohre) zum Durchtritt des überhitzten Dampfs SHS aus dem Überhitzermodul 23 in das Dampfverteilungsgehäuse 24 verbunden. Das Dampfverteilungsgehäuse 24 umfasst nun ein bis auf Öffnungen zum Anschluss an den mindestens einen Dampfkanal 26 an seiner dem Überhitzermodul 23 zugewandten Flachseite 27 und den Dampfauslassöffnungen 23 geschlossenes Gehäuse.
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In beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Dampfverteilungsgehäuse 11 bzw. 24 nutzerseitig entnehmbar, also von einem Nutzer von dem Überhitzermodul1 bzw. 23 lösbar und wieder daran befestigbar ist, z.B. durch Klammern, Klipse, Rastvorrichtungen, Schienen, usw. So kann das Dampfverteilungsgehäuse 11, 24 von einem Nutzer besonders einfach entnommen und außerhalb des Garraums 16 gereinigt werden, z.B. entkalkt und/oder von Wrasenniederschlägen befreit werden. Außerdem wird so der Vorteil erreicht, dass nutzerseitig unterschiedlich ausgestaltete Dampfverteilungsgehäuse 11, 24 an dem Überhitzermodul 1, 23 angebracht werden können, z.B. angepasst an jeweils dampfzubehandelnde Gargüter. Dazu können beispielsweise Dampfverteilungsgehäuse 11, 24 gleicher Grundform, aber mit einer unterschiedlichen Zahl, Größe, Form und/oder Anordnung der Dampfauslassöffnungen 13, mit oder ohne Luftleitbleche, mit Dampfauslassöffnungen 13 in Form einfacher Löcher oder in Düsenform, usw. bereitgestellt werden.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, 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.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Überhitzermodul
- 2
- Gehäuse
- 3
- Erste Flachseite des Überhitzermoduls
- 4
- Nassdampfanschluss
- 5
- Schmalseite
- 6
- Elektrische Leitung
- 7
- Heizvorrichtung
- 8
- Zweite Flachseite des Überhitzermoduls
- 9
- Dampfdurchtrittsöffnung
- 10
- Dampfkanal
- 11
- Verteilergehäuse
- 12
- Freie Flachseite des Verteilergehäuses
- 13
- Dampfauslassöffnung
- 14
- Haushalts-Dampfgargerät
- 15
- Garraumwandung
- 15a
- Decke
- 16
- Garraum
- 17
- Beschickungsöffnung
- 18
- Tür
- 19
- Dampferzeuger
- 20
- Nassdampfzuleitung
- 21
- Unterhitze-Heizkörper
- 22
- Steuereinrichtung
- 23
- Überhitzermodul
- 24
- Dampfverteilungsgehäuse
- 25
- Haushalts-Dampfgargerät
- 26
- Dampfkanal
- D1
- Dicke des Überhitzermoduls
- D2
- Dicke des Verteilergehäuses
- N
- Nassdampf
- SHS
- Überhitzter Dampf
- SJ
- Dampfstrahl
- x
- Breite
- y
- Tiefe
- z
- Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 60132423 T2 [0002]
- EP 2060184 A1 [0003]
- EP 2314925 A1 [0004]
- EP 1662205 A1 [0005]
- EP 2450631 A1 [0006]
- EP 1514475 A1 [0007]
- EP 1517095 A1 [0008]
- JP 2020094736 A [0009]