Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln

Abstract

 Die Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen, insbesondere von Nahrungsmitteln, weist eine außerhalb des Garraumes (2) ausgebildete Kondensationseinrichtung auf, die einen Kondensationsraum (23) umfasst, der über eine Zuführleitung (24) und eine Rückführleitung (26) mit dem Garraum in Verbindung steht. In den Kondensationsraum mündet eine Injektordüse (27), die nach Art einer Wasserstrahlpumpe arbeitet und die aus dem Garraum in den Kondensationsraum (23) eingesaugten Brüden kondensiert. Der Garraum ist über einen Mischkondensator (7) zur Atmosphäre hin abgeschlossen und weist eine mittels eines Unterdruckventils (22) überwachte Einlassleitung auf, über die Umgebungsluft zum Ausgleich der kondensierten Brüden in den Garraum (2) gelangen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln mit einem Garraum, einer Einrichtung zur Erzeugung eines dampfhaltigen Behandlungsmediums im Garraum, einer Kondensationseinrichtung zum Kondensieren von überschüssigem Dampf sowie mit Absperreinrichtungen in allen aus dem Garraum nach außen führenden Leitungen.

[0002] Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der EP 0 582 238 A1 bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung ist am tiefsten Punkt des Garraumbodens eine Ablaufleitung vorgesehen, die einerseits in einen nach Art eines Siphon-Abschlusses ausgebildeten Mischkondensators und andererseits über ein steuer- und regelbares Ventil in die Atmosphäre mündet. Im oberen Bereich des Garraums ist noch eine Abflussleitung für Brüden vorgesehen, die durch eine Drosselklappe verschließbar ist. Die über die Abflussleitung in den Mischkondensator gelangenden Brüden werden dort kondensiert. Diese Kondensationseinrichtung reicht jedoch nicht aus, um den Garraum so rasch zu entfeuchten, dass beim Öffnen der Garraumtür der Austritt größerer Dampfmengen vermieden werden kann.

[0003] Aus DE 28 51 671 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Behandlung von Nahrungsmitteln mit Dampf bekannt, bei der eine Injektordüse Kaltwasser in einen Raum einsprüht, der einerseits mit dem Garraum und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist, so dass überschüssiger Dampf, der aus dem Garraum zur Aufrechterhaltung eines atmosphärischen Druckes abströmt, in diesem Raum kondensiert wird. Mit diesem zu kondensierenden Dampf strömt auch Luft ab, die in die Atmosphäre entweicht und somit nicht mehr in den Garraum als trockene Luft zurückgeführt wird. Eine rasche Entfeuchtung kann mit dieser Kondensationsvorrichtung nicht durchgeführt werden.

[0004] Eine Vorrichtung, bei der der im Garraum vorhandene Dampf rasch abgeführt werden kann, um ein übermäßiges austreten von Dampf beim Öffnen der Garraumtür zu vermeiden, ist aus der EP 0 386 862 B1 bekannt. Dort wird jedoch die Garraumatmosphäre durch Frischluft verdrängt und zwar solange, bis ein Feuchtigkeitssensor die angestrebte Entfeuchtung anzeigt. Bei einer solchen Vorgehensweise muss verhältnismäßig viel Umgebungsluft in den Garraum eingeführt werden, um auf dem Wege einer Verdünnung der Garraumatmosphäre und einer Verdrängung der feuchten Luft eine Entfeuchtung zu ermöglichen. Dies erfordert neben einem erhöhten konstruktiven Aufwand auch einen erhöhten Energieaufwand um die ausgetauschte Luft wieder aufzuheizen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der weiter oben angegebenen Art so auszubilden, dass nicht nur eine besonders wirksame Kondensation großer Dampfmengen ermöglicht sondern auch der konstruktive Aufwand gering gehalten und dabei der Energieaufwand für die Wiedererwärmung der neueingeführten Luft gering gehalten wird.

[0006] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kondensationseinrichtung eine Injektordüse für Wasser in einem Kondensationsraum aufweist, der über zwei Leitungen mit dem Garraum in Verbindung steht, von denen die erste Leitung als Zuführleitung für Brüden und die zweite Leitung als Rückführleitung für entfeuchtete Luft dient und dass der Garraum eine durch ein Unterdruckventil überwachte Einlassöffnung für Umgebungsluft aufweist.

[0007] Durch die Kondensation der Brüden mittels des aus der Injektordüse austretenden kalten Wassers wird in dem Kondensationsraum ein Unterdruck erzeugt, der das Nachströmen von Brüden aus dem Garraum bewirkt. Hierdurch wird ein Unterdruck im Garraum erzeugt, der nach Erreichen einer bestimmten Größe dazu führt, dass das Unterdruckventil öffnet und Umgebungsluft in den Garraum einströmen kann. Im Gegensatz zum Stande der Technik wird nur soviel Umgebungsluft in den Garraum eingesaugt, wie dies dem entstehenden Unterdruck aufgrund der Kondensation der Brüden entspricht. Hierdurch ist gewährleistet, dass nur die zur Entfeuchtung abgeführte Brüdenmenge durch frische Umgebungsluft ersetzt wird, während beim Stande der Technik die eingeführte Umgebungsluft in erster Linie zur Verdrängung der feuchten Luft im Garraum diente, was dazu führte, dass Umgebungsluft im Überschuss zugeführt werden musste. Durch die erfindungsgemäße Beschränkung der zugeführten Umgebungsluft entsprechend der volumenmäßigen Abnahme der Brüden wird erreicht, dass nur der unbedingt notwendige Luft-Brüden-Austausch stattfindet, so dass nur die unbedingt notwendige zugeführte Frischluft erwärmt werden muss, was den Energiehaushalt günstig beeinflusst.

[0008] Die erfindungsgemäße Lösung bringt auch noch weitere Vorteile mit sich. Einer dieser Vorteile besteht darin, dass im Inneren des Garraumes keine Kondensationsvorrichtung vorgesehen ist. Bei Oberflächen-Kondensatoren und auch bei Misch-Kondensatoren, bei denen die Kondensation an einer offenen Wasserfläche stattfindet, kommt es zur Bildung von Kältegebieten in Bezug auf die übrige Atmosphäre, wenn sie im Garraum angeordnet sind, so dass im Bereich dieser Kondensationsvorrichtungen eine negative Beeinflussung der Behandlung der Nahrungsmittel stattfindet. Bei Backwaren kann dies dazu führen, dass diese im Bereich der Kondensationsvorrichtung nicht die Bräunung erhalten, wie die weiter weg liegenden Backwaren. Bei Mischkondensation innerhalb des Garraumes fließt kaltes Wasser durch den Garraum das entlang seines Weges erwärmt wird und zu Verkalkungen im Garraum führt. Weiterhin werden durch die Erfindung die durch die üblichen Kondensationseinrichtungen im Garraum notwendigen Einbauten vermieden, was der Ausbildung einer gleichmäßigen Umluftströmung dient und damit zu einer Verbesserung des Behandlungsergebnisses der Nahrungsmittel führt.

[0009] Obwohl das erfindungsgemäße Prinzip in erster Linie für Vorrichtungen mit einem geschlossen System bestimmt ist und auch hier die größten Vorteile bietet, so kann es doch grundsätzlich auch bei Vorrichtungen mit zur Atmosphäre offenem Garraum eingesetzt werden.

[0010] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Injektordüse, der Kondensationsraum und die Leitungen nach Art einer Wasserstrahlpumpe einander zugeordnet sind. Durch Ausströmen des Wasserstrahls in den Kondensationsraum hinein werden durch die erste Leitung Brüden aus dem Garraum zusätzlich zu dem durch Kondensation entstehenden Unterdruck angesaugt, weil die Injektordüse entsprechend dem Wasserstrahlpumpenprinzip ebenfalls einen Unterdruck erzeugt. Die Brüden werden also in einer wesentlich kürzeren Zeit aus dem Garraum abgesaugt, als dies durch Kondensation allein möglich wäre.
Damit das aus der Injektordüse austretende Wasser und das hierbei entstehende Kondensat in einfacher Weise abgeführt werden kann, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Rückführleitung in eine aus dem Garraum herausführende Flüssigkeitsablaufleitung einmündet. Der Garraum und die in ihm herrschende Atmosphäre wird auf diese Weise nicht durch strömendes Wasser beeinflusst.

[0011] Bei einer Vorrichtung mit einem Umluftgebläse ist es vorteilhaft, wenn die für die den beiden Leitungen zugeordneten Verbindungsöffnungen in Strömungsrichtung des Behandlungsmediums innerhalb des Garraumes hintereinander liegen, wobei die Verbindungsöffnung für die Zufuhrleitung in Strömungsrichtung des Behandlungsmediums vor der Verbindungsöffnung für die Rückführleitung liegt. Hierdurch wird das Abziehen der Brüden und das Zurückführen der durch die Entfeuchtung entstandenen trocknen Luft erleichtert.

[0012] Eine verbesserte Abführung der Brüden aus dem Garraum wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, dass die Zuführleitung zum Kondensationsraum mit dem Garraum im Druckbereich des Umluftgebläses in Verbindung steht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das durch Gebläse axial angesaugte Behandlungsmedium, welches in radialer Richtung unter Druck abgeblasen wird, direkt die Öffnung der Zuführungsleitung zum Kondensationsraum beaufschlagt, wodurch das Abströmen der Brüden in diesen Kondensationsraum noch verbessert wird.

[0013] Um eine Beeinflussung des Kondensationsvorganges durch auf den Garraumboden gelangende Flüssigkeiten, die von der Behandlung der Nahrungsmittel stammen, zu vermeiden, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Zuführleitung in der Nähe des höchsten Niveaus des Garraumbodens ausgeht.

[0014] Eine günstige Entsorgung der bei der Kondensation anfallenden Flüssigkeit wird dadurch erreicht, dass die über die Flüssigkeitsablaufleitung mit dem Garraum in Verbindung stehende Absperreinrichtung ein Mischkondensator ist, der nach Art eines Siphons ausgebildet ist. Hierdurch gelangt die durch Kondensation anfallende Flüssigkeit in den Mischkondensator, der einen Überlauf besitzt, so dass trotz der Notwendigkeit der Flüssigkeitsabfuhr die Absperreinrichtung für den Garraum in besonders einfacherweise gestaltet sein kann.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1:

einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Nahrungsmitteln;

Figur 2:

einen vergrößerten Ausschnitt des unteren Bereiches der Vorrichtung gemäß Figur 1.

[0016] Innerhalb einer mit 1 bezeichneten Vorrichtung zur Behandlung von Nahrungsmitteln, das auch als Gargerät bezeichnet wird, ist ein Garraum 2 vorgesehen, der an der tiefsten des Stelle des allseits geneigten Garraumbodens 4 eine Ablauföffnung 5 aufweist, an die sich eine Flüssigkeitsablaufleitung 6 anschließt. Diese Flüssigkeitsablaufleitung 6 mündet in einen Kondensator 7, der als Mischkondensator ausgebildet ist und gleichzeitig auch als eine siphonartige Wassersperre dient. Hierfür weist der Kondensator 7 eine Wasserfüllung 8 auf, aus der ein Kondensatabflussrohr 9 herausführt, wobei dieses Kondensatabflussrohr entsprechend dem Höhenmaß 10 die Höhe der Wasserfüllung festlegt, in welche die Flüssigkeitsablaufleitung 6 eintaucht. Der Abstand zwischen der Oberkante der Flüssigkeit und der Unterkante der Flüssigkeitsablaufleitung 6 ist mit 11 bezeichnet und bestimmt die Höhe des Druckes, der erforderlich ist, um ein Austreten des Behandlungsmediums aus dem Garraum durch den Kondensator hindurch zu ermöglichen.

[0017] Um das Behandlungsmedium, das aus Heißluft mit Dampf angereicherter Heißluft besteht, innerhalb des Garraumes 2 umzuwälzen, ist ein Umluftgebläse 12 vorgesehen, das durch einen Motor 13 antreibbar ist. Der Dampf kann durch einen nicht dargestellten Dampferzeuger geliefert werden. Eine elektrische Heizung 14 umgibt das Umluftgebläse, so dass das axial angesaugte Medium in radialer Richtung entsprechend den Pfeilen 15 in den Garraum 2 gedrückt wird, wobei eine Trennwand 16 mit einer zentralen Öffnung 17 das Ansaugen des Behandlungsmediums aus dem Garraum ermöglicht. Durch Spalte 18 zwischen der Trennwand 16 und der Innenwand 19 des Gargerätes wird das Behandlungsmedium in den Garraum befördert. Mit 20 ist eine Abluftleitung bezeichnet, die den Raum oberhalb der Wasserfüllung 8 des Kondensators entlüftet. Mit 21 ist eine Einlassleitung bezeichnet, die durch ein Unterdruckventil 22 überwacht ist und nur dann Umgebungsluft in den Garraum einlässt, wenn ein bestimmter Unterdruck im Garraum 2 herrscht.

[0018] Unterhalb des Garraumbodens 4 ist ein Kondensationsraum 23 ausgebildet, der über eine Zuführleitung 24 mit dem Garraum in Verbindung steht, wobei die Einlassöffnung 25 dieser Zuführleitung sich in der Nähe des höchsten Niveaus des Garraumbodens 4 oder einer Seitenwand 3 befindet. Der Kondensationsraum 23 steht über eine Rückführleitung 26 einerseits mit dem Garraum 2 und andererseits mit dem Kondensator 7 in Verbindung, da diese Rückführleitung 26 in die Flüssigkeitsablaufleitung 6 einmündet. Eine Injektordüse für Kaltwasser, die mit 27 bezeichnet ist, strahlt zum Zwecke der Kondensation einen Wasserstrahl 28 in den Kondensationsraum 23 hinein, der die Atmosphäre in dem Kondensationsraum 23 soweit abkühlt, dass eine Kondensation von Brüden stattfinden kann. Aufgrund dieser Kondensation tritt ein Unterdruck auf, durch welchen weitere Brüden in den Kondensationsraum eingesaugt werden. Die Injektordüse erzeugt in Verbindung mit der Zuführungsleitung 24 einen Wasserstrahlpumpeneffekt, durch den weiterhin Brüden in den Kondensationsraum eingesaugt werden. Das Einbringen von Brüden in den Kondensationsraum wird noch dadurch erhöht, dass die Einlassöffnung 25 der Zuführleitung 24 sich im Druckbereich des Umluftgebläses 12 befindet, so dass die Brüden noch zusätzlich und in verstärktem Maße in die Einlassöffnung 25 hineingedrückt werden. Die bei der Kondensation entstehende Flüssigkeit, bestehen aus Kondensat und Wasser aus der Injektordüse gelangt über die Rückführleitung 26 in die Flüssigkeitsablaufleitung 6 und damit in den Kondensator 7.

[0019] Der in dem Garraum aufgrund der Kondensation entstehende Unterdruck bewirkt ein Öffnen des Unterdruckventils 22 so dass durch die Einlassleitung 21 Umgebungsluft in den Garraum eingeführt wird. Die bei der Kondensation entstehende getrocknete Luft entweicht über die Rückführleitung 26 und die Öffnung 5 im Garraumboden 4 wieder in den Garraum, so dass aufgrund des Abstandes der Einlassöffnung 25 und der mit 29 bezeichneten Auslassöffnung der Rückführleitung ein Kreislauf für diejenige Luft entsteht, die zunächst als feuchtigkeitsbeladene Luft durch die Einlassöffnung 25 und die Zuführleitung 24 in den Kondensationsraum 23 gelangt und dann über die Rückführleitung 26 in den Garraum zurückströmen kann. Die entfeuchtete Luft wird also nicht in die Umgebung abgedrängt, sondern gelangt wieder in den Garraum, wodurch der Anteil der über die Einlassleitung 21 angesaugten Umgebungsluft entsprechend gering ausfällt. Die Energie-Bilanz wird hierdurch wesentlich begünstigt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Substanzen, insbesondere Nahrungsmitteln, mit einem Garraum, einer Einrichtung zur Erzeugung eines dampfhaltigen Behandlungsmediums im Garraum, einer Kondensationseinrichtung zum Kondensieren von überschüssigem Dampf sowie mit Absperreinrichtungen in allen aus dem Garraum nach außen führenden Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass Kondensationseinrichtung (23, 24, 26, 27) eine Injektordüse (27) für Wasser in einem Kondensationsraum (23) aufweist, der über zwei Verbindungsleitungen (24, 26) mit dem Garraum (2) in Verbindung steht, von denen die erste Leitung (24) als Zuführleitung für Brüden und die zweite Leitung (26) als Rückführleitung für entfeuchtete Luft dient und dass der Garraum (2) eine durch ein Unterdruckventil (22) überwachte Einlassleitung (21) für Umgebungsluft aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektordüse (27), der Kondensationsraum (23) und die beiden Leitungen (24, 26) nach Art einer Wasserstrahlpumpe einander zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (26) in eine aus dem Garraum (2) heraustretende Flüssigkeitsablaufleitung (6) einmündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Umluftgebläse, dadurch gekennzeichnet, dass die den beiden Leitungen zugeordneten Verbindungsöffnungen (25, 29) in Strömungsrichtung des Behandlungsmediums innerhalb des Garraumes (2) hintereinander liegen, wobei die Verbindungsöffnung (25) für die Zuführleitungen (24) in Strömungsrichtung des Behandlungsmediums vor der Verbindungsöffnung (29) für die Rückführleitung (26) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (24) zum Kondensationsraum (23) mit dem Garraum (2) im Druckbereich des Umluftgebläses (12) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (24) vom höchsten Niveau des Garraumbodens (4) oder einer Seitenwand (3) ausgeht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Flüssigkeitsablaufleitungen (6) mit dem Garraum (2) in Verbindung stehende Absperreinrichtung (7) ein Mischkondensator ist, der nach Art eines Siphons ausgebildet ist.

Zeichnung