BE1031485B1

BE1031485B1 - Verfahren zum Betreiben eines Heizmittels eines Gargeräts

Info

Publication number: BE1031485B1
Application number: BE20235260A
Authority: BE
Inventors: Volker Ennen
Original assignee: Miele & Cie
Priority date: 2023-04-04
Filing date: 2023-04-04
Publication date: 2024-11-04
Also published as: EP4691178A1; BE1031485A1; KR20250172564A; CN120753000A; WO2024208782A1; US20260110441A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (10) zum Betreiben eines Heizmittels (8) eines Gargeräts (1), wobei das Heizmittel (8) aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist und wobei das Heizmittel (8) einem weiteren leitfähigen Element (9) des Gargeräts (1) gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem Heizmittel (8) und dem weiteren leitfähigen Element (9) ein Garraum (6) des Gargeräts (1) erstreckt. Nach einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Heizmittel (8) abwechselnd eine Wechselspannung gegenüber dem weiteren leitfähigen Element (9) zum Erzeugen eines den Garraum (6) durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfelds (11) und ein Strom zum Erwärmen des Heizmittels (8) durch ohmsche Verluste (12) angelegt oder erzeugt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Gargerät (1), dass zum Ausführen eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Heizmittels eines Gargeräts

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Heizmittels eines Gargeräts, wobei das Heizmittel aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist und wobei das Heizmittel einem weiteren leitfähigen Element des Gargeräts gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem Heizmittel und dem weiteren leitfähigen Element ein Garraum des Gargeräts erstreckt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Gargerät, das zum Ausführen eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem Stand der Technik sind Gargeräte wie etwa Öfen, Dampfgarer, Mikrowellen, Herde,

Wärmeschubladen und dergleichen vielfältig bekannt, wobei oftmals mehrere Garfunktionen in einzelnen Gargeräten kombiniert werden. Bei kombinierten Gargeräten sind für jede

Funktion separate Heizmittel vorgesehen, die jeweils in dem begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraum untergebracht werden müssen und durch die die Konstruktion des ı5 Gargeräts entsprechend aufwendig und teuer wird.

Aus EP 3 701 769 B1 ist ein beispielsweise Ofen mit mehreren Funktionen bekannt, unter anderem mit mehreren Niederfrequenz-Erzeugungseinrichtungen.

Beschreibung der Erfindung

Ausgehend von dem Hintergrund der Erfindung ist es eine Aufgabe der vorliegenden

Erfindung, ein Gargerät mit einem großen Funktionsumfang bei geringem Platzbedarf zu ermöglichen bzw. vorzuschlagen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Sofern technisch möglich, können die Lehren der Unteransprüche beliebig mit den Lehren der

Haupt- und Unteransprüche kombiniert werden.

Nachfolgend werden Vorteile der beanspruchten Erfindungsaspekte erläutert und weiter nachfolgend bevorzugte modifizierte Ausführungsformen der Erfindungsaspekte beschrieben.

Erläuterungen, insbesondere zu Vorteilen und Definitionen von Merkmalen, sind dem Grunde nach beschreibende und bevorzugte, jedoch nicht limitierende Beispiele. Sofern eine

Erläuterung limitierend ist, wird dies ausdrücklich erwähnt.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum

Betreiben eines Heizmittels eines Gargeräts, wobei das Heizmittel aus einem leitfähigen

Material ausgebildet ist und wobei das Heizmittel einem weiteren leitfähigen Element des

Gargeräts gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem Heizmittel und dem weiteren leitfähigen Element ein Garraum des Gargeräts erstreckt, wobei an dem Heizmittel abwechselnd eine Wechselspannung gegenüber dem weiteren leitfähigen Element zum

Erzeugen eines den Garraum durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfelds und ein

Strom zum Erwärmen des Heizmittels durch ohmsche Verluste angelegt oder erzeugt wird.

Als ein Heizmittel wird ein Mittel verstanden, dass dazu eingerichtet ist, die Temperatur des

Garguts zu beeinflussen. Dies umfasst sowohl die Übertragung von Wärme zwischen dem

Heizmittel und dem Gargut durch Wärmeübertragung, insbesondere Wärmestrahlung und

Konvektion, als auch die Beeinflussung der Temperatur des Garguts auf andere Weise, insbesondere durch das Anregen von lonen- und/oder Molekülbewegung in dem Gargut durch elektromagnetische Strahlung.

Die Lösung der Aufgabe mit dem vorbeschriebenen Verfahren umfasst nun also die Lehre, dass das Heizmittel einerseits zum Erzeugen von auf das Gargut wirkende Strahlungswärme erwärmt wird und andererseits zum Erzeugen eines elektromagnetischen Wechselfelds betrieben wird. Als ein elektromagnetisches Wechselfeld wird ein elektromagnetisches Feld mit wechselnder Polarität verstanden. Ein solches elektromagnetische Wechselfeld durchdringt das Gargut und erzeugt in dem Gargut lonenbewegung sowie Rotation von dipolaren Molekülen, sodass eine gleichmäßige Erwärmung des Garguts erfolgt. Ein Wechsel zwischen Erzeugung des Wechselfeldes und Erwärmen des Heizmittel durch Stromfluss erfolgt dabei bevorzugt in kurzer Folge, sodass in der Zeit, in der das elektromagnetische

Wechselfeld erzeugt wird, keine wesentliche Erkaltung des Heizmittels auftritt und eine gewünschte Heizmitteltemperatur erreicht und/oder gehalten werden kann. Beispielsweise erfolgt ein Wechsel innerhalb von wenigen Millisekunden bis zu wenigen Sekunden.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann das Heizmittel gleichzeitig zwei Funktionen bereitstellen, nämlich die elektromagnetische Erwärmung und die Erwärmung durch

Wärmestrahlung des Garguts. Die beiden Funktionen stehen insofern bei dem Gargerät zur gleichzeitigen Verwendung zur Verfügung, wobei lediglich das Heizmittel und das leitfähige

Element vorgesehen sein müssen, die zum Bereitstellen eines elektromagnetischen

Wechselfelds ohnehin benötigt werden. Auf separate Mittel zum Erzeugen von

Wärmestrahlung kann insofern verzichtet werden, sodass die Komponentenzahl des

Gargeräts und der dafür notwendige Platzbedarf reduziert werden. Es kann ferner auch vorgesehen sein, dass das Heizmittel nur zum Erzeugen eines elektromagnetischen

Wechselfeldes mit einer Wechselspannung gegenüber dem weiteren leitfähigen Element beaufschlagt oder nur durch einen angelegten bzw. darin erzeugten Strom zum Erzeugen von Strahlungswärme erwärmt wird, sodass die genannten Funktionen auch einzeln bei dem

Gargerät zur Verfügung stehen. Bei dem Gargerät sind als die Vorteile der jeweiligen

Funktionen bei verschiedenen Garverfahren nutzbar, wobei auf platzsparende Weise nur ein

Mittel vorgesehen ist.

Die Frequenz des elektromagnetischen Wechselfelds liegt bevorzugt im Bereich von einigen

Megahertz bis zu einigen hundert Megahertz, etwa zwischen 1 Megahertz und 500

Megahertz, besonders bevorzugt im Bereich von ISM-Bändern, z.B. 6,765 MHz bis 6,795

MHz, 13,553 MHz bis 13,567 MHz, 25,565 MHz bis 27,405MHz, 40,66 MHz bis 40,70 MHz, 433MHz bis 444MHz. Diese Frequenzen ermöglichen ein für die Erwärmung des Garguts günstiges elektromagnetisches Wechselfeld und stehen in vielen Ländern lizenzfrei zur

Verfügung.

In einer Ausführungsform wird der Strom durch Anlegen einer Spannung zwischen zwei

Leiterenden des Heizmittels, insbesondere bei einer Frequenz von 50 oder 60 Hertz, erzeugt.

Ein Leiterende ist beispielsweise eine Seite oder Kante einer Platte oder ein Ende eines

Drahts, insbesondere eines als Spule ausgebildeten Drahts. Bei den vorgeschlagenen ı5 Frequenzen von 50 oder 60 Hertz kann dafür die in üblichen Stromnetzten bereitstehende

Netzspannung verwendet werden und auf eine Transformation kann verzichtet werden.

Alternativ kann der Strom einer Stromquelle an dem Heizmittel angelegt werden bzw. dem

Heizmittel aufgeprägt werden.

Die Aufgabe wird auch nach einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Gargerät zum Garen eines Garguts, aufweisend zumindest ein Heizmittel, wobei das Heizmittel aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist und wobei das Heizmittel einem weiteren leitfähigen

Element des Gargeräts gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem

Heizmittel und dem weiteren leitfähigen Element ein Garraum des Gargeräts erstreckt, wobei das Gargerät zum Ausführen eines vorbeschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Mit dem

Gargerät sind die bezüglich des Verfahrens vorbeschriebenen Vorteile entsprechend zu erreichen.

Insofern das Gargerät zum Garen des Garguts ausgebildet ist, ist insbesondere das Garen im engeren Sinne ermöglicht, also das Erhöhen der Temperatur eines Garguts bis mindestens zu einer gargutspezifischen Gartemperatur. Es wird jedoch unter Garen auch eine anderweitige Beeinflussung der Temperatur des Garguts verstanden, etwa das Auftauen oder das Warmhalten eines Garguts.

Bevorzugt ist das Heizmittel als Platte oder flache Spule ausgebildet. Ein Platte umfasst im

Sinne der vorliegenden Offenbarung auch eine Anordnung von mehreren Platten, die zusammen einen plattenförmigen Bereich ausbilden, beispielweise in einer kachelartigen

Anordnung miteinander. Eine flache Spule ist weiterhin besonders bevorzugt als mäanderförmige Spule oder schneckenförmige Spule ausgebildet. Eine Platte oder flache

Spule kann auch mehrere Teile umfassen, die insbesondere auf unterschiedliche Bereiche des Garraums wirken und dabei besonders bevorzugt unabhängig voneinander steuerbar sind.

Besonders bevorzugt bilden das Heizmittel und das weitere leitfähige Element miteinander einen Kondensator, eine entsprechende Spannungsquelle ist also mit dem Heizelement einerseits und — entgegengesetzt gepolt — mit dem weiteren leitfähigen Element verbunden.

Insbesondere sind das Heizmittel und das weitere leitfähige Element als Gleichteile, etwa beide als Platte oder flache Spule ausgebildet.

Das Gargerät ist beispielsweise als Ofen, als Gerät zum Aufstellen auf einem Tisch, als

Mikrowelle, als Dampfgarer oder eine beliebige Kombination daraus ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Gargerät als Wärmeschubladenanordnung ausgebildet. Bei einer solchen sind die beschriebenen Vorteile bezüglich des geringen Bauraumbedarfs besonders erstrebenswert. Grundsätzlich und bereits teilweise vorbeschrieben sind in oder an dem

Gargerät in beliebig kombinierbaren Ausführungsformen Mittel zum Bereitstellen von (zusätzlichen) Funktionen vorgesehen, insbesondere weitere Strahlungswärmemittel, Mittel zum Bereitstellen einer Grillfunktion, Mittel zum Bereitstellen einer Umluftheizfunktion, Mittel zum Bereitstellen einer über das vorbeschriebene hinausgehenden Mikrowellenfunktion,

Mittel zum Bereitstellen einer Ultraschallbehandlungsfunktion, Mittel zum Bereitstellen einer

Dampfgarfunktion, Mittel zum Bereitstellen einer Evakuierfunktion und/oder Mittel zum

Bereitstellen einer Kühlfunktion.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Formulierung Figur ist in den

Zeichnungen mit Fig. abgekürzt.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1a eine schematische Querschnittsansicht eines Gargeräts gemäß dem zweiten

Aspekt der Erfindung in einer Ausführungsform;

Fig. 1b eine schematische Querschnittsansicht eines Gargeräts gemäß dem ersten

Aspekt der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 2 ein Verfahrensschaubild eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt der

Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der

Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann eigenständig oder in 5 Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, das für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten

Anspruchskategorie beschrieben wird, kann auch in entsprechender Weise in einem

Ausführungsbeispiel einer anderen Anspruchskategorie eingesetzt werden.

Figur 1a zeigt ein Gargerät 1 in Form einer Wärmeschubladenanordnung in einer ersten

Ausführungsform in einer stark schematisierten seitlichen Querschnittsansicht. Das

Gargerät 1 umfasst ein Gehäuse 2, das beispielsweise in einem Küchenschrank ausgebildet ist und eine obere Wandung 2.1, eine untere Wandung 2.2, eine rechte Wandung 2.3 und eine linke Wandung 2.4 aufweist. In dem Gehäuse 2 ist eine Schublade 3 auf nicht dargestellten Führungsmitteln verschiebbar angeordnet, von der in der schematischen

Ansicht lediglich ein Boden 3.1 dargestellt ist. Das Gehäuse 2 und die Schublade 3 bilden zusammen einen Garraum 6, wobei der Boden 3.1 einen Auflagebereich 4 für ein in dem

Garraum 6 befindliches Gargut 5 bildet.

Die obere Wandung 2.1 des Gehäuses 2 ist in einem mittleren Bereich 7.1 aus Glas ausgebildet, wobei außerhalb des Gehäuses 2 mit diesem mittleren Bereich 7.1 fluchtend ein

Heizmittel 8 zum Erzeugen eines nicht näher dargestellten, den Garraum 6 durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfelds einerseits und zum Abgeben von Wärmestrahlung an das

Gargut 5 andererseits angeordnet ist. Sowohl das Wechselfeld als auch die Wärmestrahlung kann das Glas des mittleren Bereichs 71 weitgehend widerstandsfrei durchdringen. Das

Heizmittel 8 ist dabei als leitfähige Platte ausgebildet, an der eine Spannung mit einer entsprechenden Frequenz zum Erzeugen des Wechselfelds im Bereich einiger Megahertz bis zu einigen hundert Megahertz angelegt wird. Ein entsprechendes, ebenfalls als leitfähige

Platte ausgebildetes, weiteres leitfähiges Element 9 ist unterhalb der unteren Wandung 2.2 mit einem ebenfalls aus Glas ausgebildeten mittleren Bereich 7.2 angeordnet und bildet mit dem Heizmittel 8 eine Kondensatoranordnung. Das elektromagnetische Wechselfeld ist so auf den Bereich zwischen dem Heizmittel 8 und dem weiteren leitfähigen Element 9 beschränkt.

Figur 1b zeigt eine der Ausführungsform der Figur 1a im Wesentlichen entsprechende

Ausführungsform des Gargeräts 1 in gleicher Ansicht, wobei jedoch das Heizmittel 8 innerhalb des Garraums 6 an einer Innenseite der oberen Wandung 2.1 angeordnet ist. Das

Heizmittel 8 ist dann näher an dem Gargut 5 angeordnet, sodass das Gargut 5 von dem

Wechselfeld besser durchdrungen wird bzw. die Wärmestrahlung mit kürzerem

Strahlungsweg auf das Gargut 5 wirkt.

Figur 2 zeigt ein Schaubild eines Verfahrens 10 nach dem ersten Aspekt der Erfindung. In einem ersten Schritt 11 wird an dem Heizmittel 8 eine Wechselspannung gegenüber dem weiteren leitfähigen Element 9 zum Erzeugen eines den Garraum 6 durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfelds angelegt. Durch das Wechselfeld wird in dem Gargut 5 lonenbewegung sowie Rotation von dipolaren Molekülen erzeugt, sodass das Gargut 5 gleichmäßig erwärmt wird. In einem zweiten Schritt 12 wird an dem Heizmittel 8 ein Strom zum Erwärmen des Heizmittels 8 durch ohmsche Verluste angelegt oder erzeugt. Das so erwärmte Heizmittel 8 strahl dann Wärmestrahlung ab, durch die das Gargut 5 oberflächlich erwärmt und dementsprechend gegart wird. Der erste Schritt 11 und der zweite Schritt 12 werden im fortlaufenden Wechsel durchgeführt, wobei ein Wechsel beispielsweise nach einer bestimmten Zeitspanne erfolgt, etwa in der Größenordnung von Millisekunden oder

Sekunden. Die Zeitspanne kann alternativ auch variabel sein.

Bezugszeichenliste 1 Gargerät 2 Gehäuse 2.1 obere Wandung des Gehäuses 22 untere Wandung des Gehäuses 23 rechte Wandung des Gehäuses 2.4 linke Wandung des Gehäuses 3 Schublade 3.1 Boden der Schublade 0 4 Auflagebereich 5 Gargut 6 Garraum 7.1 mittlerer Bereich der oberen Wandung 7.2 mittlerer Bereich der unteren Wandung 5 8 Heizmittel 9 weiteres leitfähiges Element

Verfahren 11 erster Schritt des Verfahrens — Anlegen eine Wechselspannung 12 zweiter Schritt des Verfahrens — Anlegen oder Erzeugen eines Stroms

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren (10) zum Betreiben eines Heizmittels (8) eines Gargeräts (1); wobei das Heizmittel (8) aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist; und wobei das Heizmittel (8) einem weiteren leitfähigen Element (9) des Gargeräts (1) gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem Heizmittel (8) und dem weiteren leitfähigen Element (9) ein Garraum (6) des Gargeräts (1) erstreckt; dadurch gekennzeichnet, dass an dem Heizmittel (8) abwechselnd eine Wechselspannung gegenüber dem weiteren leitfähigen Element (9) zum Erzeugen eines den Garraum (6) durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfelds (11) und ein Strom zum Erwärmen des Heizmittels (8) durch ohmsche Verluste (12) angelegt oder erzeugt wird.

2. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei die Frequenz des elektromagnetischen Wechselfeldes zwischen 1 Megahertz und 500 Megahertz liegt, insbesondere in einem ISM-Band.

3. Verfahren (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Strom durch Anlegen einer Spannung zwischen zwei Leiterenden des Heizmittels (8), insbesondere bei einer Frequenz von 50 oder 60 Hertz, erzeugt wird.

4. Gargerät (1) zum Garen eines Garguts (5), aufweisend zumindest ein Heizmittel (8), wobei das Heizmittel (8) aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist; und wobei das Heizmittel (8) einem weiteren leitfähigen Element (9) des Gargeräts (1) gegenüberliegend angeordnet ist, sodass sich zwischen dem Heizmittel (8) und dem weiteren leitfähigen Element (9) ein Garraum (6) des Gargeräts (1) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargerät (1) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.

5. Gargerät (1) nach Anspruch 4, wobei das Heizmittel (8) und das weitere leitfähige Element (9) miteinander einen Kondensator bilden.

6. Gargerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Heizmittel (8) und/oder das weitere leitfähige Element (9) als Platte oder flache Spule ausgebildet ist/sind.

7. Gargerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ausgebildet als Wärmeschubladenanordnung.