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Die
Erfindung betrifft ein Gargerät
gemäss Oberbegriff
von Anspruch 1.
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In
Gargeräten
werden zum Erwärmen
des Garguts normalerweise Widerstandsheizungen eingesetzt. Es ist
unter anderem jedoch auch schon vorgeschlagen worden, eine induktive
Heizung vorzusehen, mit welcher die Wand der Muffel erwärmt werden
kann, was jedoch gegenüber
konventionellen Lösungen
wenig Vorteile bringt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gargerät bereitzustellen, welches
zusätzliche Vorteile
der induktiven Heizung nutzt.
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Diese
Aufgabe wird vom Gargerät
gemäss Anspruch
1 erfüllt.
Demgemäss
ist in der Muffel also ein herausnehmbares Heizelement eingesetzt.
Dieses besitzt mindestens einen ferromagnetischen Teil, welcher
von der Induktionsheizung des Gerätes aufgeheizt werden kann.
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Diese
Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass das Heizelement im Innern
der Muffel direkt geheizt werden kann, was einen effizienten Wärmeeintrag
erlaubt. Zudem kann das Heizelement bei Nichtbedarf oder zum Reinigen
aus der Muffel entnommen werden.
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Das
Heizelement kann beispielsweise als Gargutbehälter, insbesondere als Schale
oder Pfanne, mit einem Boden und mit vom Boden nach oben ragenden
Seitenwänden
ausgestaltet werden. In diesem Fall eignet es sich als Behälter zur
direkten Aufnahme des Garguts.
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Weitere
bevorzugte Ausführungen
und Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung, welche sich auf die Figuren bezieht. Diese
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Gargeräts und
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2 ein
Gargerät
mit zwei übereinander liegenden
Heizelementen.
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Bei
dem in 1 schematisch dargestellten Gerät handelt
es sich um einen Backofen mit einer Muffel 10 zur Aufnahme
des Garguts. Die Muffel 10 besitzt eine Bodenwand 1l,
Seitenwände 12 und
eine Deckewand 13. Gegen den Benutzer hin ist sie in konventioneller
Weise von einer Türe
(nicht gezeigt) geschlossen. Das Gerät besitzt weiter eine Steuerung 14 sowie
geeignete Bedienelemente (nicht gezeigt).
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Zum
Heizen der Muffel 10 ist eine Heizanordnung vorgesehen.
Beim vorliegenden Gerät
umfasst die Heizanordnung zwei Heizungen.
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Eine
erste Heizung 15 dient zum Heizen eines Heizelements 20,
was weiter unten näher
beschrieben wird.
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Die
zweite Heizung 16 ist konventionell ausgeführt und
kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann
es sich um eine Mikrowellenheizung, eine Heissluftheizung oder eine Dampfheizung
handeln, oder es können
Kombinationen entsprechender Heizungstypen vorgesehen sein. Die
zweite Heizung 16 dient dazu, den Innenraum der Muffel
und insbesondere das sich dort befindliche Gas auf eine vorgegebene
Temperatur zu heizen.
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Die
erste Heizung ist eine Induktionsheizung 15 und besteht
in bekannter Weise aus einer Anordnung von Spulen 21, welche
ein starkes magnetisches Wechselfeld generieren. Sie ist bei der
Muffel, vorzugsweise ausserhalb, unter Umständen auch innerhalb, angeordnet.
In der vorliegenden Ausführung ist
die Induktionsheizung 15 unterhalb der Bodenwand 11 der
Muffel 10 angeordnet. Das magnetische Wechselfeld durchdringt
die nicht ferromagnetische Bodenwand 11 und erstreckt sich
in den Innenraum der Muffel 10.
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Das
Heizelement 20 ist im erfindungsgemässen Betrieb des Geräts in die
Muffel 10 eingesetzt und kann in einfacher Weise ohne Werkzeug
der Muffel entnommen werden. Es ist im Bereich des magnetischen
Wechselfelds der Induktionsheizung 15 angeordnet. Es besitzt
mindes tens einen ferromagnetischen Teil. Beispielsweise kann das
ganze Heizelement 20 aus ferromagnetischem Metall gearbeitet sein.
Der ferromagnetische Teil wird in bekannter Weise vom Wechselfeld
aufgeheizt.
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Wie
eingangs bereits erwähnt,
wird es auf diese Weise möglich,
in direkter Weise Wärme
in die Muffel 10 einzubringen.
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Das
Gargut kann dabei in konventioneller Weise z.B. auf einem Gitter
oder Rost angeordnet werden, welches bzw. welcher in der Muffel 10 angeordnet
ist. Das Gargut kann jedoch auch direkt auf dem Heizelement 20 angeordnet
werden.
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In
der Ausführung
nach 1 ist das Heizelement 20 als Schale ausgestaltet,
welche einen Boden 23 und Seitenwände 24 besitzt. Es
ist somit zur Aufnahme auch von flüssigem oder fliessfähigem Gargut
geeignet.
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Weiter
ist in der Ausführung
nach 1 auf dem Heizelement ein Spritzschutz 25 befestigt.
Dabei handelt es sich um ein Gitter oder eine gasdurchlässige Membran,
welche sich als selbsttragender Deckel über das Heizelement 20 wölbt. Sie
ist vom Heizelement 20 abnehmbar, so dass auf das auf dem Heizelement 20 liegende
Gargut zugegriffen werden kann.
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Die
Temperatur des Heizelements 20 kann auf verschiedene Weise
festgelegt werden. Vorzugsweise sollte es aber möglich sein, das Heizelement 20 auf
eine vorgegebene, möglichst
gut definierte Temperatur zu erhitzen, so dass eine Garung bei gut bekannten
Bedingungen durchgeführt
werden kann.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
wird die Temperatur des Heizelements 20 durch die Curie-Temperatur
des Ferromagnetikums festgelegt. Somit erhitzt sich das Heizelement 20 bei
ausreichender Energiezufuhr auf diese Curie-Temperatur, da es bei
höherer
Temperatur nicht mehr in der Lage wäre, eine ausreichende Energiemenge
zu absorbieren. Die Curie-Temperatur liegt vorzugsweise unterhalb
von 250°C.
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Es
ist auch denkbar, mehrere Heizelemente 20 vorzusehen, welche
sich in ihrer Curie-Temperatur unterscheiden. Je nach Gargut und
Garvorgang wählt
der Benutzer sodann das Heizelement mit der geeigneten Curie-Temperatur aus und
führt es
in die Muffel 10 ein.
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Wie
in 2 angedeutet, können auch mehrere Heizelemente 20a, 20b mit
unterschiedlichen Curie-Temperaturen
gleichzeitig in die Muffel eingebracht werden. Vorzugsweise befindet
sich in diesem Fall das Heizelement 20a mit der tieferen
Curie-Temperatur näher
an der Induktionsheizung 15 als jenes mit der höheren Curie-Temperatur 20b.
In diesem Fall absorbiert zuerst das näher an der Induktionsheizung 15 liegende
Heizelement 20a das Wechselfeld, bis es seine Curie-Temperatur
erreicht hat. Sodann dringt das Wechselfeld bis zum zweiten Heizelement 20b vor
und erwärmt
auch dieses. Beispielsweise kann das erste Heizelement eine Curie-Temperatur von
etwas über
100°C besitzen
und mit Wasser gefüllt
werden (vorzugsweise passiv, durch das Kondensatwasser von den Garraumwänden, Behältern und
Gargut). In einem ersten Arbeitsschritt wird dieses Wasser sodann
verdampft und erwärmt
die Muffel 10 und das Gargut in der Art eines Dampfgargeräts. Sodann
erwärmt
sich auch das zweite Heizelement, welches das Gargut direkt aufheizt.
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Bei
Verwendung zweier oder meherer Heizelemente übereinander kann das untere
Heizelement lose sein oder fest mit dem Boden der Muffel 10 verbunden
werden. Auch kann der Boden der Muffel 10 selbst das untere
Heizelement bilden.
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Vorzugsweise
sollten in der Muffel 10 spezielle Aufnahmen 20c, 20d vorgesehen
sein, die eine genaue Positionierung der Heizelemente 20a, 20b (oder
auch nur eines Heizelements 20) ermöglichen.
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Zusätzlich oder
alternativ zu einer Regelung der Temperatur über die Curie-Temperatur des
Heizelements kann die Temperatur auch über die Leistung der Induktionsheizung 15 gesteuert
werden. Für eine
eigentliche Re gelung muss in diesem Fall ein Temperatursensor vorgesehen
sein, welcher in der Lage ist, die Temperatur des Heizelements 20 zu
detektieren und an die Steuerung 14 weiterzugeben. Beispielsweise
kann hierzu ein Infrarotsensor verwendet werden, der die Temperatur
des Heizelements 20 berührungslos
misst, oder es kann ein Temperatursensor im thermischem Kontakt
mit dem Heizelement 20 vorgesehen sein, der die Temperatur drahtgebunden
oder drahtlos an die Steuerung 14 weitergibt.
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Wie
bereits erwähnt,
sollte die Wand (in der Ausführung
nach 1 die Bodenwand 11), die sich zwischen
der Induktionsheizung 15 und dem Heizelement 20 befindet,
im Wesentlichen nicht ferromagnetisch sein, damit ein ausreichend
starkes Magnetfeld im Inneren der Muffel 10 erzeugt werden
kann. Soweit sie aus einem leitfähigen
Material, wie z.B. Chromstahl, besteht, entstehen dennoch Wirbelströme, welche
einen Teil des Wechselfeldes absorbieren und zu einer leichten Erwärmung der
Wand führen.
Dies kann erwünscht
sein, beispielsweise um die Ablagerung von Kondensat zu vermeiden.
Hierzu ist es von Vorteil, wenn das Gerät dazu ausgestaltet ist, den
besagten Wandbereich auf mindestens 100°C aufzuheizen.
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Um
jegliche Schwächung
des Wechselfelds durch die Wand 11 auszuschliessen, kann
die Wand 11 auch aus einem nichtmetallischen Material gefertigt
sein, wie z.B. Keramik, Glas oder Kunststoff. Denkbar ist auch die
Verwendung eines ferromagnetischen Bodens, welcher eine relativ
tiefe Curie-Temperatur hat, so dass er sich nur gering erwärmt. Möglich ist
auch die Anordnung der Induktionsheizung 15 im Innern der
Muffel 10.
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In
der Ausführung
nach 1 liegt das Heizelement 20 direkt auf
der Bodenwand 11 auf. Dies hat den Vorteil, dass das Heizelement 20 einen
sehr grossen Teil des Wechselfelds der Induktionsheizung 15 absorbieren
kann. Denkbar ist es jedoch auch, das Heizelement 20 beabstandet
zur Wand 11 anzuordnen.
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Die
Anordnung des Heizelements 20 am Boden der Muffel 10 ist
jedoch nicht die einzige Möglichkeit.
Insbesondere können
auch ein oder mehrere Heizelemente im Bereich der Seitenwände 12 oder der
Deckenwand 13 angeordnet werden. In diesem Fall wird auf
der Aussenseite der entsprechenden Wand jeweils eine Induktionsheizung 15 vorgesehen. Auf
diese Weise wird es beispielsweise möglich, den Innenraum mit den
Heizelementen 20 gleichmässig oder gezielt zu beheizen.
Gegenüber
einer konventionellen Heizung hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass
die Heizelemente ohne weiteres der Muffel 10 entnommen
und einfach gereinigt werden können, beispielsweise
im Geschirrspüler.
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Weiter
können,
wie in 1 mit Linien 22 angedeutet, auch mehrere,
einzelnen ansteuerbare Induktionsheizungen vorgesehen sein. Dies
erlaubt eine gezielte Erwärmung
einzelner Bereiche des Heizelements 20 und/oder einzelner,
kleinerer Heizelemente.
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Soll
das Gargut direkt mit dem Heizelement 20 in Kontakt gebracht
werden, so kann dieses eine Vielzahl von Erhöhungen und/oder Vertiefungen 26 zum
Erzeugen eines Bratmusters bzw. Grillmusters im Gargut aufweisen.
Derartige Erhöhungen
und Vertiefungen erlauben auch ein besseres Abfliessen von Flüssigkeit,
welche aus dem Gargut austritt.
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Weiter
kann das Heizelement 20 mit einer Antihaftbeschichtung
oder einer Schmutz abweisenden Beschichtung versehen sein, um die
Verschmutzungsgefahr zu reduzieren.
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Das
Gargerät
kann auch spezielle Führungen
(insbesondere in Form eines schubladenartigen Auszugs) aufweisen,
welche es erlauben, das Heizelement 20 in geführter Weise
aus der Muffel auszufahren und in die Muffel wieder einzufahren,
z.B. in der Art einer Schublade, so dass das Heizelement vom Gargerät in einer
Position weitgehend ausserhalb der Muffel gehalten werden kann.
Beispielsweise wird hierdurch das Befüllen, Rühren oder Wenden des Garguts
erleichtert. Die Führungen
können
an den Innenwänden
der Muffel 10 und/oder an deren Türe angeordnet sein.
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Weiter
kann das Gargerät
mit einem Detektor ausgestattet sein, welcher es erlaubt, die Anwesenheit
des Heizelements 20 in der Muffel 10 zu detektieren.
Beispielsweise kann dieser die Induktivität der Induktionsheizung 15 messen,
welche sich bei Anwesenheit des Heizelements erhöht.
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Das
Heizelement 20 kann auch (lose oder fest) in einem Gargutbehälter (z.B.
einer Pfanne oder einer Schüssel)
angeordnet sein, welcher sich seinerseits in der Muffel befindet.
In diesem Fall ist der Gargutbehälter
vorzugsweise aus nicht-ferromagnetischem Material, so dass das Heizelement
durch dessen Wände
hindurch effizient geheizt werden kann.
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Das
erfindungsgemässe
Heizelement erschliesst somit neue Anwendungsmöglichkeiten für einen
Backofen. Es kann, wie in 1 dargestellt, mit
einem konventionellen Heizsystem 16 kombiniert sein. Es
ist jedoch auch denkbar, ein Gargerät nur über die beschriebenen Heizelemente
zu erwärmen.