DE69526445T2

DE69526445T2 - Dampferzeuger mit induktions beheizung

Info

Publication number: DE69526445T2
Application number: DE69526445T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Bessyo; Keijirou Kunimoto; Akio Tajima; Yutaka Takahashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: CN1169814A; DE69526445D1; EP0788725B1; AU698049B2; WO1996013138A1; KR100280647B1; CN1174660C; AU3710195A; KR970707702A; US6008482A; EP0788725A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung eines erhitzten Fluidmediums, so wie Dampf, von einer Art, welche im industriellen Maßstab verwendbar ist oder zu Hause zum Auftauen von gefrorenen Nahrungsmitteln, zum Erzeugen einer hochgradig feuchten Atmosphäre während des Kochens, zur Brotherstellung oder bei anderen Nahrungsherstellungsvorgängen, zur Klimatisierung, zum Ausführen von dampf-unterstütztem Stärken oder zum Sterilisieren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Dampferzeugungsvorrichtung eines Induktionsheizsystems zum Erzeugen des erhitzten Fluidmediums, so wie Dampf, von der zuvor bezeichneten Art und geht aus von GB-A-347,650.

Stand der Technik

Die Dampferzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von Dampf aus Wasser durch ein Induktionsheizsystem ist in der Technik gut bekannt. Fig. 14 der anhängenden Zeichnungen zeigen eine längsgeschnittene Ansicht des bekannten Dampferzeugers, so wie in der japanischen, offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 4-51487 offenbart, veröffentlicht in 1992. Bezug nehmend zu Fig. 14 beinhaltet der Dampferzeuger 1 einen Eisenkern 2, um den ein elektrisch leitender Draht gewunden ist, um eine Induktionsspule 3 auszubilden. Ein Dampferzeugungstank 5, dessen Boden durch eine Eisenplatte 4 gebildet wird, welche geeignet ist, einen magnetischen Flusskreislauf zu erzeugen, ist oberhalb des Eisenkerns 2 befestigt, wobei die Eisenplatte 4 auf dem Eisenkern ruht. Der bekannte Dampferzeuger 1 beinhaltet auch Fluidversorgungsmittel, umfassend ein Wassersprührohr 6 zum Sprühen von Wasser auf die Eisenplatte 4 innerhalb des Dampferzeugungstanks 5 und eine Wasserversorgungspumpe 7 und ein Dampfentladungsmittel, umfassend ein Dampfentladungsrohr 9, auf dem ein Nadelventil 8 angeordnet ist. Die zuvor bezeichnete Induktionsspule 3 ist elektrisch mit einer kommerziellen AC-Energiequelle verbunden, welche eine Wechselstromleistung einer gebräuchlichen Frequenz bereitstellt. In dem bekannten Dampferzeuger 1 definiert die Eisenplatte 4 den Boden des Dampferzeugungstanks 5 und dient als Heizelement.
Ein anderes bekanntes Heizelement zum Heizen von Wasser oder Luft ist z. B. in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 3-98286 offenbart, veröffentlicht in 1991, und wird in den Fig. 15 und 16 der anhängenden Zeichnungen gezeigt. Bezug nehmend zu den Fig. 15 und 16, umfasst das Heizelement eine allgemein zylindrische, hohle Säule 10 eines isolierenden Materials, um die eine Spule 11 ausgebildet ist, und eine laminierte Füllung 13, welche innerhalb des Hohlraums der Säule 10 aufgenommen wird. Die laminierte Füllung 13 besteht aus einer Vielzahl von allgemein länglichen Basiselementen 12, von denen jedes mit einer Anzahl von Rillen 4-1 ausgebildet ist, wobei die Basiselemente 12 so zusammen laminiert sind, dass die Rillen in einem Basiselement 12 so liegen, dass sich die Rillen in dem benachbarten Basiselement 12 kreuzen. In dieser Struktur werden, wenn ein Wechselstrom an die Spule 11 angelegt wird, Wirbelströme in der laminierten Füllung 13 erzeugt, um der Letzteren zu ermöglichen, Hitze zu bilden. Luft oder Flüssigkeit, welche durch die Säule 10 fließt, wie gezeigt durch die Pfeile, wird in Kontakt mit der laminierten Füllung 13 erhitzt, welche dann in der zuvor beschriebenen Art erhitzt wird.
Entsprechend dem bekannten, in Fig. 14 gezeigten Dampferzeuger, ist das Heizelement, welches als Boden des Dampferzeugungstanks 5 verwendet wird, flach und seine gegenüberliegenden Oberflächen sind parallel zueinander und es hat einen verhältnismäßig kleinen Oberflächenbereich, an dem Wärmeaustausch stattfindet. Daher ist die Hitzemenge, die pro Oberflächenbereichseinheit bereitgestellt wird, d. h. die Menge des verdampften Fluidmediums, begrenzt. Um die Menge des verdampften Fluidmediums zu erhöhen, muss der Oberflächenbereich des Heizelements vergrößert werden, was in einer Erhöhung der Größe des Dampferzeugers als gesamtes resultiert.
Auch hat das metallische Material, aus dem das Hitzeelement ausgebildet ist, eine nennenswerte Dicke und ist träge in Bezug auf die Wärmekapazität, was eine relativ niedrige Reaktion auf Hitze bewirkt. Aus diesem Grund kann die Menge des verdampften Fluidmediums nicht akkurat geregelt werden.
Des Weiteren ist der bekannte Dampferzeuger, da das Heizelement an dem Boden des Dampferzeugungstanks angeordnet ist, nicht in der Lage, den einmal erzeugten Dampf zu erhitzen, um Dampf von erhöhter Temperatur zu erzeugen und die Erwärmungsgeschwindigkeit, bei welcher der Dampf erhitzt wird, kann nicht geregelt werden.
Im Fall des Heizelements, bei dem die laminierte Füllung eingesetzt ist, sind die Basiselemente, welche die laminierte Füllung bilden, elektrisch miteinander über Schnittpunkte zwischen den Rillen 4-1 und 4-2 in den benachbarten Basiselementen gekoppelt und daher ist die laminierte Füllung anfällig gegen eine lokale Erwärmung, welche an den Schnittpunkten der Rillen unter dem Einfluss des Induktionsstroms stattfindet. Aus diesem Grund ist es schwierig, mit dem Heizelement, welches eine laminierte Füllung verwendet, eine effiziente Induktionsheizung auszuführen.
Zusätzlich ist, da das Heizelement ausgebildet ist, um nur Flüssigkeit oder Luft zu erwärmen, keine simultane oder selektive Produktion von Dampf und heißer Luft möglich, obwohl nur Dampf oder nur heiße Luft produziert werden kann.
GB-A-347,650 beschreibt eine Gaserzeugungsvorrichtung, umfassend eine Kammer zum Heizen eines Fluids, eine Erregungsspule und ein poröses Heizelement.
Das IBM Technical Disclosure Bulletin, vol, 14, Nr. 10, 1. März 1992, New York, US Seite 3174, mit dem Titel "Inductive heating of fluids" beschreibt die Bereitstellung eines porösen Heizelements innerhalb einer Kammer, welche durch einen Induktionsstrom beheizt wird, um ein Fluid zu heizen. In diesem Fall füllt das Fluid teilweise oder vollständig die Poren des Heizelements.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die zuvor beschriebenen Probleme im Wesentlichen zu vermeiden und soll eine verbesserte Dampferzeugungsvorrichtung bereitstellen, welche kompakt in der Größe und wirksam ist, um effizient und stabil einen Dampf mit oder ohne erhitztem Gas zu erzeugen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Dampferzeugungsvorrichtung des zuvor bezeichneten Typs bereitzustellen, welche wirksam ist, um ein erhitztes Fluidmedium von einer Charakteristik zu erzeugen, welche für einen bestimmten Verwendungszweck so wie z. B. Befeuchten, Trocknen, Kochen und Sterilisieren geeignet ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Dampferzeugungsvorrichtung des vorgenannten Typs bereitzustellen, bei der ein einzelnes Heizmittel eingesetzt wird, um effizient Dampf und heiße Luft gleichzeitig oder separat zu produzieren.
Berücksichtigt man, dass eine Vielfalt von gekochten Nahrungsmitteln erhältlich ist, die Öl in der behandelten Nahrung beinhalten, so wie frittierte Nahrung und Tempura, Gemüse so wie grünes Gemüse, gedünstete und gedämpfte Nahrung, so ist reine Mikrowellenerhitzung nicht in der Lage, den Geschmack der Nahrungsmittel zu erzeugen und auch eine Bewahrung der Inhaltsstoffe der Nahrung auszuführen.
Entsprechend ist es ein anderes Ziel der Erfindung, ein verbessertes Mikrowellenheizsystem bereitzustellen, umfassend einen Mikrowellenheizofen und die Dampferzeugungsvorrichtung.
Es ist auch ein verwandtes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Mikrowellenheizsystem des zuvor bezeichneten Typs bereitzustellen, bei dem sogar eine gefrorene Nahrung von unterschiedlicher Form und Zusammensetzung innerhalb einer Mikrowellenerhitzungskammer hitzebehandelt wird, wobei Vorkehrungen getroffen sind, um jegliche mögliche ungleichmäßige Erwärmung zu vermeiden, welche andernfalls aus dem Unterschied der Mikrowellenabsorptionscharakteristik des gefrorenen Nahrungsmittel resultieren würde und auch eine exzellente Auftaueignung aufweist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung hat eine Dampferzeugungsvorrichtung eine Struktur, welche eine Kammer bildet, zum Definieren einer Erwärmungskammer zum Heizen eines Fluidmediums, so wie Flüssigkeit und/oder Luft;
ein Erwärmungsmittel mit einer Erregungsspule, die in der die Kammer umgrenzenden Struktur angeordnet ist und dann, wenn sie durch Anwendung von elektrischer Energie elektrisch versorgt wird, ein magnetisches Feld produziert; und ein poröses Heizelement mit einer hohen Porösität zum Aussenden von Wärme als einer Funktion der Veränderung des magenetischen Feldes, das von der Erregungsspule produziert ist;
dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochfrequenz-Kreis die Erregungsspule mit elektrischer Energie versorgt;
ein Flüssigkeitsversorgungsmittel, ein flüssiges Medium an das Heizelement tropfenweise oder gesprüht abgibt und dadurch ermöglicht, dass die Flüssigkeit durch Kontakt mit dem Heizelement erwärmt wird; und
einem Steuerungsmittel, das die Versorgung der Erregungsspule durch den Hochfrequenz-Kreis mit elektrischer Hochfrequenz-Energie steuert.
Das poröse Heizelement kann entweder aus einem porösen, metallischem Material oder einem faserigen metallischen Material hergestellt sein, vorausgesetzt, dass das poröse Heizelement eine Vielzahl von feinen Poren einer offenzelligen Struktur hat.
Vorzugsweise ist die die Kammer bildende Struktur entweder aus isolierendem Material oder aus magnetisierbarem Material hergestellt.
Das poröse Heizelement kann vorzugsweise eine allgemein zylindrische Konfiguration sein, welche einen sich längs erstreckenden Hohlraum darin definiert hat. In einem solchen Fall wird die die Kammer bildende Struktur aus isolierendem Material hergestellt und ein Versorgungsrohr, welches einen Teil der Fluidversorgungsmittel bildet, sollte sich in den Hohlraum in dem Heizelement erstrecken zum Versorgen des Fluidmediums in die Erwärmungskammer, wobei die Erregungsspule um das Versorgungsrohr montiert ist.
Vorzugsweise können die Fluidversorgungsmittel Pegelsteuerungsmittel beinhalten zum Aufrechterhalten eines Oberflächenpegels des flüssigen Mediums innerhalb der Erwärmungskammer auf einem vorbestimmten Pegel.
Wenn gewünscht, können Gebläsemittel zum Bereitstellen eines Luftzugs in die Erwärmungskammer und Steuerungsmittel zum Steuern einer Versorgung der elektrischen Leistung zu der Erregungsspule, den Fluidversorgungsmitteln und den Gebläsemitteln in der Dampferzeugungsvorrichtung beinhaltet sein. In einem solchen Fall können die Steuerungsmittel ein Schaltmittel beinhalten zum Wählen es Dampferzeugungsmodus, in dem die Heizmittel, die Fluidversorgungsmittel, die Gebläsemittel gleichzeitig betrieben werden, einen Heißlufterzeugungsmodus, in dem die Fluidversorgungsmittel inaktiv sind und die Heizmittel und die Gebläsemittel betrieben werden und ein Gebläsemodus, in dem nur die Gebläsemittel betrieben werden. Alternativ können die Steuerungsmittel ein Dampfmengen-Einstellungsmittel zum proportionalen Ändern der Menge der elektrischen Leistung beinhalten, welche zu den Erregungsspulen versorgt wird und der Menge des Fluidmediums, welche durch die Fluidversorgungsmittel bereitgestellt wird.
Die Steuerungsmittel können vorzugsweise Temperaturerfassungsmittel beinhalten zum Erfassen der Temperatur des Dampfes oder der erhitzten Luft der Heizmittel, und Dampfmengen-Einstellungsmittel zum Variieren der Menge der durch die Erwärmungsmittel erzeugten Wärme und des Betrags des Fluidmediums, welches durch die Fluidversorgungsmittel entsprechend der Temperatur, die durch die Temperaturerfassungsmittel detektiert wird, bereitgestellt wird. In solchen Fällen werden die Steuerungsmittel betrieben, um die Menge der durch die Erwärmungsmittel erzeugten Wärme entsprechend einem der durch die Schaltmittel gewählten Modi zu variieren.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung, umfasst ein Mikrowellen- Erwärmungsvorrichtung:
eine einen Ofen umgrenzenden Struktur mit einer Mikrowellen-Erwärmungskammer, die darin zur Unterbringung eines zu erwärmenden Gegenstandes umgrenzt ist;
ein Mikrowellenerzeugungsmittel zum Erwärmen des Gegenstandes;
eine Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und
ein zweites Steuerungsmittel zum Steuern des Mikrowellenerzeugungsmittels und der Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf, um so einen Zustand in der Mikrowellenerwärmungskammer herzustellen, wobei der Gegenstand in der Mikrowellenerwärmungskammer durch Mikrowellen und eine hohe Temperatur des Dampfes erwärmt wird, der in die Mikrowellenerwärmungskammer eingeleitet wird.
Entsprechend eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mikrowellen-Erwärmungsvorrichtung:
eine einen Ofen umgrenzenden Struktur mit einer Mikrowellenerwärmungskammer die darin zum Unterbringen eines zu erwärmenden Gegenstandes umgrenzt ist;
ein Mikrowellenerzeugungsmittel zum Erwärmen des Gegenstandes;
eine Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 13;
ein Lufterwärmungsmittel zum Vergrößern der Lufttemperatur in der Mikrowellenerwärmungskammer und
ein zweites Steuerungsmittel zum Steuern des Mikrowellenerzeugungsmittels, des Lufterwärmungsmittels und der Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf, um so einen Zustand in der Mikrowellenerwärmungskammer einzustellen, wobei der Gegenstand in der Mikrowellenerwärmungskammer mittels Mikrowellen und einer hohen Temperatur des Dampfes erwärmt ist, der in die Mikrowellenerwärmungskammer eingeleitet ist.
Wo ein Lufterwärmungsmittel zum Verstärken einer Temperaturerhöhung innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer zusätzlich in der Mikrowellenerwärmungsvorrichtung des zuvor beschriebenen Typs vorgesehen ist, werden die Steuerungsmittel betrieben, um die Mikrowellenerzeugungsmittel, die Dampferzeugungsmittel und die Lufterwärmungsmittel zu steuern, um innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer einen Zustand einzustellen und der Artikel wird durch die Mikrowellen und durch eine hohe Temperatur der Umgebung innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer erwärmt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein flüssiges Medium von den Fluidversorgungsmitteln in die Erwärmungskammer bereitgestellt. Nach der Bereitstellung des flüssigen Mediums, und wenn eine Wechselspannung an die Erregungsspule angelegt ist, um die Letztere zu versorgen, laufen magnetische Kraftlinien, entwickelt durch die versorgte, erregte Spule, durch das Heizelement. Da die Richtung der magnetischen Kraftlinien entsprechend dem Zyklus der angelegten Wechselspannung sich ändern, werden elektrische Kräfte in dem Heizelement entwickelt entgegen der Richtungsänderung der magnetischen Kraftlinien, was einen Induktionsstrom bewirkt, der in einer Richtung entgegen der Richtung des Flusses des elektrischen Stroms durch die Erregungsspule fließt. Durch den so entwickelten Induktionsstrom wird das Heizelement erwärmt und sogleich wird das flüssige Medium innerhalb der Erwärmungskammer erwärmt. Wenn der Erwärmungsprozess fortschreitet, wird das flüssige Medium vergast und tritt dann auswärts aus der Erwärmungskammer als Dampf aus zu einer Stelle, an welcher der Dampf verwendet wird.
Die die Kammer definierende Struktur, welche die Erwärmungskammer zum Erwärmen des flüssigen Mediums und/oder des gasförmigen Mediums bildet, ist aus isolierendem Material hergestellt und daher entwickelt sich das Magnetfeld durch die Erwärmungskammer und läuft durch das Heizelement. Zugleich sind die Erregungsspule und das Heizelement elektrisch voneinander isoliert.
Wenn die Erwärmungskammer eine rohrförmige Konfiguration hat und ein ringförmiger Raum einwärts einer inneren Wand der Erwärmungskammer vorhanden ist und das Heizelement innerhalb des ringförmigen Raums angeordnet ist, und wenn Flüssigkeit, Dampf und Luft es möglich ist, durch einen Raum zwischen der inneren Wand der Erwärmungskammer und einem Oberflächenbereich des Heizelements durchzulaufen, welcher am meisten durch den Induktionsstrom erwärmt wird, kann die Wärmeaustauscheffizienz erhöht werden.
Wenn die die Kammer definierende Struktur, welche die Erwärmungskammer bildet, aus magnetisierbarem Material hergestellt ist und die Erwärmungskammer und das Heizelement zusammen integriert sind, und wenn die AC-Leistung an die Erregungsspule versorgt wird, welche außerhalb um die Erwämungskammer herum angeordnet ist, wird der resultierende Induktionsstrom durch die Erwärmungskammer selbst fließen, um Wärme freizusetzen, mittels derer Flüssigkeit oder Luft, welche in die Erwärmungskammer versorgt wird, erwärmt werden kann.
Die mittels der Fluidversorgungsmittel bereitgestellte Flüssigkeit kühlt die Erregungsspule, wenn sie durch einen Flüssigkeitskanal fließt, der in der Umgebung der Erregungsspule innerhalb der Erwärmungskammer angeordnet ist. Die zur Kühlung der Erregungsspule verwendete Flüssigkeit wird erwärmt und dann in die Erwärmungskammer versorgt.
Das Heizelement ist aus einem porösen, metallischen Material hergestellt mit einer Vielzahl von Poren einer offenzelligen Struktur. Daher wird, wenn der Induktionsstrom durch das Skelett des Heizelements fließt, das poröse metallische Material erwärmt, um die Flüssigkeit zu erwärmen, welche dann in Kontakt mit der gesamten Oberfläche des Skeletts des Heizelements gehalten wird.
Das poröse metallische Material, welches das im Wasser eingetauchte Heizelement bildet, ist ein wasserbeständiges, magnetisierbares, poröses, metallisches Material, hergestellt aus z. B. Ni, Ni-Cr-Legierung oder rostfreien Legierungen und wird nicht korrodieren, selbst wenn es in einer korrosiven Atmosphäre, so wie einer Gaszwischenschicht, wo Korrosion einfach als Folge einer erhöhten Konzentration von Überresten, welche durch die Vergasung bei hoher Temperatur geblieben sind, auftritt, platziert ist. Folglich ist das poröse metallische Material wirksam, um Wasser zu vergasen, ohne korrodiert zu werden.
Das Heizelement kann aus einem faserigen metallischen Material hergestellt sein, so wie z. B. ein oder mehrere Drähte, welche in einer Säulenform gewickelt sind. Wenn der Induktionsstrom durch das faserige metallische Material fließt, werden die feinen Drahtelemente, welche das faserige metallische Material bilden, erwärmt, so dass die gesamte Oberfläche des feinen Drahtelements verwendet werden kann, um damit in Kontakt gehaltenes Wasser zu verdampfen.
Wird die Breite des rohrförmigen Heizelements so gewählt, dass sie einen Wert hat, der ermöglicht, dass es das entwickelte magnetische Feld erreicht, kann der Induktionsstrom durch das rohrförmige Heizelement in seiner Gesamtheit fließen, was eine Erwärmung des Heizelements bei einer hohen Effizienz bewirkt.
Die Versorgung der Flüssigkeit aus den Fluidversorgungsmitteln auf das Heizelement kann entweder tropfenweise oder sprühend ausgeführt werden. In beiden Fällen wird die Flüssigkeit und/oder die Luft schnell vergast und/oder schnell erwärmt innerhalb der Erwärmungskammer, wenn sie in Kontakt mit dem erwärmten Heizelement gebracht wird.
Wenn die Menge der in die Wärmekammer versorgten Flüssigkeit verhältnismäßig groß für die gegebene AC-Leistung ist, welche der Erregungsspule zugeführt wird, hat der in der Erwärmungskammer erzeugte Dampf einen verhältnismäßig hohen Flüssigkeitsanteil und dem entgegengesetzt, wenn die Menge der versorgten Flüssigkeit verhältnismäßig klein für die gegebene AC-Leistung ist, hat der weiter erwärmte Dampf eine hohe Trockenheit.
Die Fluidversorgungsmittel versorgen die Flüssigkeit zu einem vorbestimmten Pegel innerhalb der Erwärmungskammer durch den Betrieb der Pegelsteuerungsmittel. Wenn die Erwärmungskammer mit Flüssigkeit gefüllt ist und die AC-Leistung dem folgend der Erregungsspule zugeführt wird, wird der Induktionsstrom in dem Heizelement induziert, um das Letztere und dementsprechend die Flüssigkeit zu heizen, um Dampf zu erzeugen.
Wenn der Pegel der Flüssigkeit innerhalb der Erwärmungskammer höher ist als das Heizelement, wird der erzeugte Dampf einen hohen Wasseranteil haben. Auf der anderen Seite, wenn der Pegel der Flüssigkeit innerhalb der Erwärmungskammer niedriger ist als das Heizelement, wird der erzeugte Dampf wieder durch einen Abschnitt des Heizelements erwärmt, welcher aus dem Pegel der Flüssigkeit innerhalb der Erwärmungskammer auswärts hervorsteht und wird einen niedrigen Wasseranteil haben, d. h. ein Dampf mit einer hohen Trockenheit.
Wenn die Dampferzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Gebläsemitteln ausgerüstet ist, ist die Erzeugung von Dampf, einer Mischung aus Dampf und heißer Luft und heißer Luft gleichzeitig möglich. Zu diesem Zweck können die Steuerungsmittel so gestaltet sein, dass ein Dampferzeugungsmodus, in dem die Heizmittel, die Wasserversorgungsmittel und die Gebläsemittel gleichzeitig betrieben werden, ein Heißlufterzeugungsmodus, in dem die Wasserversorgungsmittel inaktiviert sind und die Heizmittel und die Gebläsemittel betrieben werden, und ein Gebläsemodus, in dem nur die Gebläsemittel betrieben werden, wählbar sind.
Wenn die Dampferzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem Mikrowellenofen integriert ist, kann eine Dampferwärmung von Nahrungsmitteln bei einer verhältnismäßig tiefen Temperatur von 60º bis 70ºC, eine Dampferwärmung eines Nahrungsmittels bei einer mittleren Temperatur von etwa 100ºC und eine Trockendampferwärmung eines Nahrungsmittels bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur von 150º bis 200ºC wahlweise ausgeführt werden. Dementsprechend kann die in die Mikrowellenerwärmungskammer versorgte Dampfmenge eingestellt werden, um zu der Art und/oder der Menge des Nahrungsmittels, welches hitzebehandelt wird, zu passen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen davon mit Bezug zu den anhängenden Zeichnungen klar, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und in denen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines porösen Heizelements ist;
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht einer modifizierten Form des porösen Heizelementes ist;
Fig. 3 eine Kurve ist, welche die Verteilung der Temperatur des Dampfes zeigt, welcher durch das in Fig. 1 gezeigte poröse Heizelement erzeugt wird, gemessen an verschiedenen Punkten, die radial einwärts des Heizelements beabstandet sind,:
Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Dampferzeugers ist;
Fig. 5 eine schematische, perspektivische Ansicht des porösen Heizelements ist, welches in dem in Fig. 4 gezeigten Dampferzeuger eingesetzt ist;
Fig. 6 eine schematische, geschnittene Längsansicht des Dampferzeugers nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in der der Dampferzeuger eine Doppelfunktion hat zum Produzieren von Dampf und heißer Luft;
Fig. 7 eine geschnittene Transversal-Ansicht des in Fig. 6 gezeigten Dampferzeugers ist;
Fig. 8 eine schematische, geschnittene Längsansicht des Dampferzeugers nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in der der Dampferzeuger drei Betriebsmodi hat, zum Produzieren von Dampf, zum Produzieren von heißer Luft und zum Produzieren von einem verstärkten Luftzug;
Fig. 9 eine Ablaufdiagramm ist, welches die Abfolge des Betriebs des in Fig. 8 gezeigten Dampferzeugers zeigt;
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine andere Ausführungsform von Steuerungsmitteln zeigt, die in dem Dampferzeuger der Fig. 8 verwendbar ist zum Einstellen der Menge des erzeugten Dampfes;
Fig. 11 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Mikrowellenheizofens ist, welcher mit dem Dampferzeuger ausgerüstet ist;
Fig. 12 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines verschiedenen Mikrowellenheizofens ist, welcher mit dem Dampferzeuger ausgerüstet ist;
Fig. 13 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Abschnitts des Mikrowellenheizofens der Fig. 12 ist, zeigend eine Installation eines Ofenheizers innerhalb des Mikrowellenheizofens;
Fig. 14 eine schematische, geschnittene Längsansicht des bekannten Dampferzeugers ist;
Fig. 15 eine schematische, geschnittene Ansicht des bekannten Heizelements ist, bei der ein Teil weggeschnitten wurde; und
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht ist, zeigend eine laminierte Füllung, welche in dem in Fig. 15 gezeigten, bekannten Heizelement verwendet wird.

Bester Modus zum Ausführen der Erfindung

Bezug nehmend zu den Fig. 6 und 7 wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine allgemein zylindrische Schale 45 definiert die Erwärmungskammer, ist aus einem magnetisierbaren metallischen Material, so wie einer rostfreien Legierung oder Ähnlichem, hergestellt und hat eine radiale Rippenanordnung 46, beinhaltend eine Vielzahl von wärmeabstrahlenden Rippen, die innerhalb der Schale 45 so angeordnet sind, dass sie sich radial einwärts von der Erwärmungskammer erstrecken. Eine Erregungsspule 17 ist außerhalb um die Schale 45 ausgebildet und eine isolierende Schicht 47 zwischen die Schale 45 und die Erregungsspule 17 gelegt, so dass, wenn eine AC-Leistung der Erregungsspule 17 zugeführt wird, um die Letztere zu versorgen, durch den Effekt des elektrischen Feldes, welches durch die versorgte Erregungsspule 17 entwickelt wird, ein Induktionsstrom in der Erwärmungskammer erzeugt werden kann, um der Erwärmungskammer zu ermöglichen, erwärmt zu werden. Ein Einführungsrohr 48, dessen eines Ende mit der Wasserquelle durch eine geeignete Pumpe (nicht gezeigt) fluidgekoppelt ist, hat ein anderes Ende, welches sich hinunter in Richtung der radialen Rippenanordnung 46 öffnet, so dass das Wasser tropfenweise oder gesprüht in die Erwärmungskammer zugeführt werden kann.
Entsprechend der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Induktionsstrom in der Erwärmungskammer erzeugt, wenn die AC-Leistung zu der Erregungsspule 17 versorgt wird, um ein wechselndes elektrisches Feld um die Erregungsspule 17 zu erzeugen. Durch den Vorgang, dass dieser Induktionsstrom durch die Erwärmungskammer fließt, wird die Letztere erwärmt. Entsprechend verdampft das Wasser, wenn das Wasser tropfenweise oder sprühend aus dem Einführungsrohr 48 in die Erwärmungskammer versorgt wird, und der erzeugte Dampf tritt auswärts von dem Boden der Schale 45 aus.
Eine tropfenweise Versorgung oder ein Sprühen des Wassers auf das Heizelement nach der in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform ist wirksam, um die Dampferzeugungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Des Weiteren kann, da die Menge des getropften oder gesprühten Wassers und die Menge des erzeugten Dampfes einfach eingestellt werden kann, eine Steuerung des erzeugten Dampfes einfach erreicht werden.
Zusätzlich ist die Bereitstellung der radialen Rippenanordnung 46 in dem Flusspfad des tropfenweise versorgten oder gesprühten Wassers wirksam, um einen Druckverlust zu verringern und zusätzlich, um den Wärmeaustausch-Flächenbereich zu erhöhen, um eine höhere Wärmeaustauscheffizienz zu erreichen. Zudem bringt die radiale Rippenausbildung durch die Anordnung, bei der ein Teil des Induktionsstroms in der Schale außerhalb des Heizelements durch einen Skin-Effekt erzeugt wird und die radiale Rippenausrichtung innerhalb des rohrförmigen Heizelements angeordnet ist, keinen gegenteiligen Einfluss der Induktionserwärmung, und der wärmeleitende Oberflächenbereich kann vergrößert werden, um eine höhere Wärmeaustauscheffizienz zu erreichen.
Es ist anzumerken, dass, obwohl in der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform die Erwärmungskammer als durch die Schale aus magnetisierbarem Material gebildet, welche mit der darin angeordneten radialen Rippenanordnung ausgerüstet ist, dargestellt wird, gleiche Effekte auch dann erreicht werden können, wenn das Heizelement eine Erwärmungskammer umfasst und ein Heizelement separat davon eingesetzt wird.
Der Dampferzeuger nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug zu den Fig. 8 und 9 beschrieben. Der darin gezeigte Dampferzeuger umfasst eine Erwärmungskammer 49 zum Wandeln von Wasser in Dampf und auch zum Erwärmen von Luft. Die Erregungsspule 17 ist außerhalb um die Erwärmungskammer 49 über eine Länge derselben ausgebildet und das zylindrische Heizelement 18, welches durch den Induktionsstrom beheizt werden kann, der durch das von der Erregungsspule 17 erzeugte wechselnde Magnetfeld produziert wird, ist innerhalb der Erwärmungskammer 49 angeordnet. Wasserversorgungsmittel, gekennzeichnet mit 50, zum Versorgen von Wasser in die Erwärmungskammer 49 beinhalten eine Pumpe. Diese Pumpe 50 wird betrieben, um Wasser, welches aus einem Wasserreservoir 53 in eine Versorgungsschale 54 bereitgestellt wurde, in ein Einführungsrohr 57 zu pumpen, welches sich in die Erwärmungskammer 49 erstreckt und sich hinunter in Richtung des zylindrischen Heizelements 18 innerhalb der Erwärmungskammer 49 öffnet. Das Bezugszeichen 51 stellt Gebläsemittel dar, in der Form eines Ventilators zum Erzeugen eines Luftzugs, welcher durch die Erwärmungskammer 49 fließt. Die Erwärmungskammer 49 hat eine Einflussöffnung 55, welche mit dem Ventilator 51 verbunden ist für den Fluss des Luftzuges hinunter in die Erwärmungskammer 49 und eine Ausflussöffnung 56, ausgebildet an dem Boden der Erwärmungskammer 49, zum Herausführen des Dampfes und der erwärmten Luft nach außerhalb der Erwärmungskammer 49.
Die Erwärmungskammer 49 wird durch eine allgemein zylindrische Schale umschrieben, welche aus einem isolierenden Material einer hitzebeständigen Art mit isolierenden Eigenschaften hergestellt ist, so wie z. B. hitzebeständiges Glas oder Porzellan, mit einer Wanddicke größer als der Isolationsabstand entsprechend der Spannung, welche an die Erregungsspule 17 angelegt ist, d. h. größer als ein Wert, der ausreichend ist, um jeglichen möglichen dielektrischen Kurzschluss zu vermeiden, welcher bei der Spannung stattfinden würde, die an die Erregungsspule angelegt ist.
Das Heizelement 18 kann aus einem porösen, metallischen Material hergestellt sein, welches eine ausreichend Wasserbeständigkeit hat, so wie, z. B. Ni, Ni-Cr- Legierung oder rostfreie Legierungen. Wie am besten in Fig. 1 ersichtlich, hat das poröse Heizelement 18 innerhalb der Erwärmungskammer 16 eine Form, z. B. zylindrisch, soweit wie beschrieben, entsprechend der Form der Erwärmungskammer 16 und ist aus einem porösen, metallischen Material einer offenzelligen Struktur hergestellt, welche miteinander kommunizierende Poren 19 aufweist, die durch miteinander verbundene feine Drahtelemente 20 gebildet werden, und hat auch eine verhältnismäßig hohe Porosität. Ein Beispiel des offenzelligen, porösen, metallischen Materials beinhaltet ein schwammähnliches metallisches Material, von der unter dem Handelsnamen "CELMET" erhältlichen Art, erhältlich von Sumitomo Electric Industries, Ltd. of Japan. Die Verwendung des schwammähnlichen Metalls für das poröse Heizelement 18 ist bevorzugt in der Praxis der vorliegenden Erfindung. Das CELMET-Material hat einen Porositätsbereich von allgemein 88 bis 98% und wird hergestellt, indem ein Harzschaum, welcher in geeigneter Weise behandelt wurde, so dass er eine elektrische Leitfähigkeit hat, einem Elektrobeschichtungsprozess mit Ni, Ni-Cr-Legierung, rostfreier Legierung oder einem anderen Metall oder einer Metall-Legierung, welche(s) einen hohen Widerstand gegen Korrosion hat, unterzögen wird, gefolgt von einer Hitzebehandlung, um das Harz- Schaummaterial auszuschmelzen und dadurch das schwammähnliche Metall einer offenzelligen Struktur über zu behalten.
Wird das CELMET-Material verwendet und berücksichtigt man, dass das CELMET- Material derzeit in der als Gewebe hergestellten Form z. B. 90 cm in maximaler Breite und etwa 1 cm in der Dicke, erhältlich ist, wird das Heizelement in der Praxis der vorliegenden Erfindung erzeugt, indem eine Vielzahl von CELMET-Scheiben eine über der anderen laminiert werden, deren Anzahl abhängig von der gewünschten Menge des Heizelements 18 variieren kann.
Alternativ kann eine Stahlwolle, welche in eine allgemeine Säulenform oder irgendeine andere geeignete, zu der Form der Erwärmungskammer 16 passende Form ausgeformt wird, auch für das poröse Heizelement 18 verwendet werden.
Weiterhin alternativ, wie gezeigt in Fig. 2, kann das poröse Heizelement bereitgestellt werden aus einem oder mehreren magnetisierbaren Drähten 28, welche dicht in eine allgemeine Säulenform oder eine andere Form, welche zu der Form der Erwärmungskammer 16 passt, gewickelt werden. Das poröse Heizmittel 18 in der Form einer Säule aus gewickelten Drähten 28 ist nicht nur kostengünstig, sondern die Herstellung des porösen Heizelements 18 aus dem Draht oder Drähten 28 kann einfach bewerkstelligt werden, da keine spezielle Form erforderlich ist, um das Heizelement 18 zu formen. Zusätzlich kann die Dichte der Wicklungen der gewickelten Drähte 28, welche einen äußeren Umfangsabschnitt des Heizelements 18 ausbilden und die auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur durch die Induktionserwärmung erhitzt werden, einfach eingestellt werden, abhängig von dem Zweck, für den das Heizelement 18 verwendet wird.
Die Erregungsspule 17, die Pumpe und der Ventilator 51 werden durch Steuerungsmittel 52 gesteuert, welche einen Pumpenantriebsschaltkreis zum Antrieb der Pumpe 50 zur Versorgung von Wasser in einer varüerbaren Menge, einen Hochfrequenzleistungsschaltkreis 59 zum Anlegen der AC-Leistung an die Erregungsspule 17, einen Ventilatorantriebsschaltkreis 60 zum Antreiben des Ventilators 51, einen Wählschaltkreis 61, welcher ein Wählschalter ist, und eine Steuerungseinheit 62, welche Dampferzeuger-Einstellungsmittel ausbildet und welche entsprechend der Stellung des Wählschaltkreises 71 betrieben wird, um den Pumpenantriebsschaltkreis 58, den Hochfrequenz-Leistungsschaltkreis 59 und den Ventilatorantriebsschaltkreis 60 zu steuern, umfasst. Die Steuerungsmittel 52 beinhalten auch einen Temperaturerfassungskreislauf 64, beinhaltend einen Temperatursensor 63, welcher in der Umgebung der Ausflussöffnung 56 angeordnet ist zum Erfassen der Temperatur des Dampfes oder der erwärmten Luft. Der Temperaturerfassungskreislauf 64 stellt ein Temperatursignal zu der Steuerungseinheit 62 bereit, so dass der Pumpenantriebsschaltkreis 58 und der Hochfrequenz-Leistungsschaltkreis 59 entsprechend der Temperatur des Dampfes oder der erwärmten Luft gesteuert werden kann, welche dann durch die Ausflussöffnung 56 fließt.
Der Betrieb der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung wird nun mit Bezug zu dem Ablaufdiagramm beschrieben, welches in Fig. 9 gezeigt ist. An dem Ausgangspunkt muss ein Betriebsmodus durch den Wählschaltkreis 61 gesetzt werden, um der Steuerungseinheit 62 ein Modussignal bereitzustellen. Die Steuerungseinheit 62 führt den Ablauf der Fig. 9 entsprechend des Modussignals, welches ihr von dem Wählschaltkreis 61 bereitgestellt wird, aus. Bei einem Entscheidungsblock 65 wird einer Dampferzeugungsmodus (Dampfmodus), Heißlufterzeugungsmodus (Heizluftmodus) und Gebläsemodus (Gebläsemodus) gewählt, entsprechend des Modussignals.
In dem Fall, dass der Dampfmodus gewählt ist, wird der Ventilator 51 an einem Block 66 angetrieben, der Hochfrequenz-Schaltkreis 59 wird an einem Block 67 angetrieben, um 100% - Ausgang bereitzustellen und die Pumpe 50 wird an einem Block 68 betrieben. Für den Fall, dass der Heizluftmodus gewählt ist, wird der Ventilator 51 an einem Block 69 betrieben, der Hochfrequenzleistungsschaltkreis 59 wird an einem Block 70 betrieben, um 50% Ausgang bereitzustellen und die Pumpe 50 wird an einem Block 71 inaktiviert. Schließlich wird, in dem Fall, dass der Gebläsemodus gewählt ist, der Ventilator 51 an einem Block 72 betrieben, der Hochfrequenzleistungsschaltkreis 59 an einem Block 73 inaktiviert und die Pumpe 50 an einem Block 74 inaktiviert.
Während des Dampfmodus arbeitet der Hochfrequenzleistungsschaltkreis 59, um 100% Ausgang bereitzustellen, um die AC-Leistung an die Erregungsspule 17 zu versorgen. Wenn die Erregungsspule 17 so betrieben wird, entwickeln sich wechselnde Linien der magnetischen Kraft um die Erregungsspule 17 und erstrecken sich durch das Heizelement 18. Wenn die Richtung der so entwickelten Linien der magnetischen Kraft sich entsprechend des Zyklus der AC-Leistung, welche an die Erregungsspule 17 bereitgestellt wird, ändert, entwickeln sich elektrische Kräfte in dem Heizelement 18, um dem Richtungswechsel der Linien der magnetischen Kraft zu widerstehen, wodurch in dem Heizelement 18 ein Induktionsstrom erzeugt wird, der in eine Richtung entgegen der Richtung des Flusses des Stroms durch die Erregungsspule 17 fließt. Der Induktionsstrom fließt dann durch die feinen Drahtelemente, welche das Heizelement 18 bilden, um zu bewirken, dass die Letzteren erwärmt werden.
Wenn der Ventilator 51 betrieben wird, während das Heizelement 18 in der zuvor beschriebenen Weise erwärmt wird, fließt der resultierende Luftzug durch die Einflussöffnung 55 in die Erwärmungskammer 49. Ein großer Teil der in die Erwärmungskammer 49 fließenden Luft fließt dann durch einen ringförmigen Spalt zwischen dem Heizelement 18 und der zylindrischen Schale, welche die Erwärmungskammer 49 bildet, und wird dann durch die Ausflussöffnung 56 nach außen entladen. Andererseits fließt der verbleibende Teil der Luft durch die offenzelligen Poren des Heizelements 18 und wird dadurch erwärmt, da er durch das Heizelement 18 fließt. Andererseits wird das durch die Pumpe 50 versorgte Wasser tropfenweise auf das Heizelement 18 durch das Einführungsrohr 57 versorgt und dringt in die offenzelligen Poren des Heizelements 18 ein. Wenn die Wassertropfen durch das Heizelement 18 fließen, wird das Wasser erwärmt, um zu verdampfen und der resultierende Dampf tritt durch die Ausflussöffnung 56 als Beimischung zu der erwärmten Luft auswärts.
Während des Heißluftmodus ist die Pumpe 50 inaktiviert und daher wird kein Wasser in die Erwärmungskammer 49 versorgt. Daher ist es vollständig verständlich, dass nur der durch den Ventilator 51 erzeugte Luftzug erwärmt wird, um heiße Luft bereitzustellen, welche durch die Ausflussöffnung 56 nach auswärts tritt. Es ist anzumerken, dass, da während des Heißluftmodus kein Dampf erzeugt zu werden braucht, der Ausgang des Hochfrequenz-Leistungsschaltkreises 59 verringert wird, z. B. 50% relativ zu seinen Vollausgang.
Andererseits, während des Gebläsemodus, wird nur der Ventilator angetrieben und entsprechend fließt der durch den Ventilator 51 erzeugte Luftzug durch die Erwärmungskammer 49 und tritt durch die Ausflussöffnung 56 auswärts ohne erwärmt zu werden.
Entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist das einzelne Erwärmungsmittel wirksam, um den Dampf, die heiße Luft und den Luftzug oder ein Mischung davon bereitzustellen, um eine Atmosphäre von variierenden Bedingungen hinsichtlich der Feuchte und Temperatur zu erzeugen. Daher ist diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn in Verbindung mit Kochen verwendet, auf einen verhältnismäßig breiten Bereich von Nahrungsmitteln anwendbar, sowie, z. B. gedämpfte Nahrungsmittel, gebackene Nahrungsmittel oder gebratene Nahrungsmittel. Auch ist, wenn es zum Geschirrspülen oder zum Reinigen der Wohnung verwendet wird, eine Moduswahl zwischen Waschen und Sterilisieren und Trocknen möglich.
Auch ist, da das Wasser direkt auf das Heizelement getropft wird, die Dampferzeugungsgeschwindigkeit hoch. Zusätzlich kann, da der Dampf mit der erwärmten Luft gemischt wird und da der resultierende Dampf eine verhältnismäßig niedrige Feuchtigkeit hat oder ein überhitzter Dampf ist, die Kondensation des Dampfes an der Verwendungsstelle desselben minimiert werden und daher ist kein Abführsystem zum Entfernen des kondensierten Wassers erforderlich.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinheit wird nun mit besonderem Bezug zu Fig. 10 beschrieben, welche den durch die Steuerungseinheit der in den Dampferzeuger verwendeten Dampfmengen-Steuerungsmittel ausgeführten Steuerungsablauf zeigt. Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform der Steuerungseinheit weicht von der vorangegangenen Ausführungsform ab in der Weise, dass die Menge der durch das Heizelement 18 erzeugten Wärme und die Menge des durch die Pumpe 50 gepumpten Wassers entsprechend der von dem Temperatursensor 63 erfassten Temperatur gesteuert werden.
Bezug nehmend zu Fig. 10 wird in dem Fall, dass am Block 75 festgestellt wird, dass die Temperatur T, welche durch den Temperatursensor 63 erfasst wird, eine kritische Temperatur T lim überschreitet, ein Leistungsausgang P des Hochfrequenz- Leistungsschaltkreises 59 am Block 76 unterbrochen und ein Pumpenausgang W des Pumpenantriebsschaltkreises 58 auch am folgenden Block 77 unterbrochen. Andererseits sollte gefunden werden, dass die Temperatur T kleiner ist als die kritische Temperatur T lim, wird der Leistungsausgang P am Block 78 entsprechend der folgenden Gleichung (1) berechnet, so dass der Leistungsausgang P gesteuert werden kann, um die Temperatur T gleich einer vorgesetzten Temperatur TS wird, welche in dem Wählschaltkreis 61 gesetzt wurde.
P = K1·(T5 - T)...........(1),
wobei K1 einen Proportionalitätsfaktor darstellt.
Nach der Berechung des Leistungsausgangs P am Block 79 wird der Pumpenausgang W am Block 79 entsprechend der folgenden Gleichung (2) berechnet, so dass der Leistungsausgang P und der Pumpenausgang W proportional geändert werden können.
W = K2· P + a............(2),
Wobei K2 einen Proportionalitätskoeffizienten und a einen Offset darstellt.
Entsprechend der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform der Steuerungseinheit werden, in dem Fall, dass die Temperatur T, welche von dem Temperatursensor 63 erfasst wird, die kritische Temperatur aufgrund eines Fehlers von dem Hochfrequenz-Schaltkreises oder der Pumpe oder beiden, oder aufgrund einer Verstopfung in der Erwärmungskammer überschreitet, der Leistungsausgang und der Pumpenbetrieb vorzugsweise aus Sicherheitsschutzzwecken gestoppt. Auch können, da die Temperatur des aus der Ausflussöffnung austretenden Fluidmediums gesteuert wird, um mit der vorgesetzten Temperatur Ts übereinzustimmen, die Bedingungen des Dampfes oder der heißen Luft, welche für einen bestimmten Verwendungszweck geeignet sind, in vorteilhafter Weise aufrechterhalten werden. In gleicher Weise können, da der Pumpenausgang W im Verhältnis zum elektrischen Leistungsausgang P variiert wird, die Bedingungen zum Gleichgewicht zwischen dem Damp und der heißen Luft auch in vorteilhafter Weise aufrechterhalten werden.
Bezug nehmend zu Fig. 3, ist dort dargestellt, wie tief das Heizelement 18, wenn es in der Form einer Säule aus "CELMET"-Material verwendet wird, durch die Induktionsströme erwärmt wird. In der Kurve der Fig. 3 stellt die Abszisse den radialen Abstand, gemessen von einem Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements 18 in einer Richtung radial einwärts von einem solchen Heizelement 18 dar, wogegen die Ordinate die Temperatur des aus einem Ende des Heizelements mit Bezug zu jeder radialen Abstandsposition ausgeblasenen Dampfes darstellt. Die Kurve der Fig. 3 zeigt auch hier interpolierte Kurven A, B, C und D, welche Temperaturmessungen darstellen, die an einem ersten Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements 18 ermittelt wurden, an einem zweiten Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements 18, an einem zweiten Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements, welcher von dem ersten Punkt im Winkel von 90º um die Längsachse des Heizelements 18 beabstandet ist, an einem dritten Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements, welcher von dem ersten Punkt in einem Winkel von 180º um die Längsachse des Heizelements 18 beabstandet ist und an einem vierten Punkt auf dem äußeren Umfang des Heizelements, welcher von dem ersten Punkt in einem Winkel von 270º um die Längsachse des Heizelements 18, entsprechend, beabstandet ist.
Eigenschaften des "CELMET"-Materials werden verglichen mit denen einer kommerziell erhältlichen, laminierten Platte, welche erhältlich ist von Seta Giken Co., Ltd., Japan wenn beide als Heizelement von 96 mm Durchmesser und 50 mm Länge für den Zweck der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind tabellarisch unten gelistet. Tabelle
In der vorangegangenen Ausführungsform wurde die Erwärmungskammer 16 beschrieben als zylindrisch in der Form und das Heizelement 18 ist entsprechend zylindrisch. Jedoch umfasst der Dampferzeuger, entsprechend einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie gezeigt in Fig. 4 und 5, eine allgemein rechtwinklig geschnittene Wand, welche aus einem Isoliermaterial hergestellt ist und eine allgemein rechtwinklig geschnittene Erwärmungskammer 16' definiert, welche in sich ein allgemein rechtwinkliges poröses Heizelement 18' aufnimmt, das ausgeformt ist, um zu der Form der Erwärmungskammer 16' zu passen. Wie in dem Fall mit der vorangegangenen Ausführungsform, wird die Erregungsspule 27 außerhalb um die rechtwinklig geschnittene Wand, welche die Erwärmungskammer 16' definiert, ausgebildet.
Sogar der Dampferzeuger nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktioniert in gleicher Weise wie derjenige der vorangegangenen Ausführungsform. Insbesondere jedoch, abhängig von der besonderen Anwendung, in welcher der Dampferzeuger eingesetzt wird, ist der Dampferzeuger nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirksam, um die Gesamtgröße der Vorrichtung, in welcher der Dampferzeuger eingesetzt ist, zu verringern. Zum Beispiel, angenommen das Haushaltsmikrowellenöfen mit einem Design, welches eine Funktion zum Erzeugen einer feuchten Atmosphäre in der Erwärmungskammer aufweisen, auf dem Markt erhältlich sind, sollte die Verwendung des in den Fig. 4 und 5 gezeigten Dampferzeugers zu einer Verringerung der Größe von solcher Art von Mikrowellenöfen beitragen, da kein unnötig großer Platz zur Installation darin erforderlich ist.
Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer Anwendung des Dampferzeugers in einem Mikrowellenerwärmungsofen. Für die Wasserquelle ist ein Wasserreservoir 87 eingesetzt. Das Wasserreservoir 87 ist mit dem Einführungsrohr 23 flüssigkeitsverbunden durch einen Anschluss 88, von einer Gestaltung, welche in der Lage ist, eine Wassermenge an einem vorbestimmten Level zu halten durch den Effekt einer Interaktion zwischen der Wassersäule in dem Reservoir 87 und dem Atmosphärendruck, welcher auf die Oberfläche des Wassers innerhalb des Anschlusses 88 wirkt. Zu diesem Zweck hat das Wasserreservoir 87 eine Entladungsöffnung, welche abwärts gerichtet ist wie gezeigt und der Pegel des Wassers innerhalb des Anschlusses 88 wird durch die Position der Entladungsöffnung des Wasserreservoirs 87 bestimmt.
Der Mikrowellenerwärmungsofen kann von jedem bekannten Aufbau sein und umfasst eine Erwärmungskammer definierende Struktur, welche eine darin definierte Mikrowellenerwärmungskammer 80 aufweist, einen Mikrowellengenerator 83 in der Form von, z. B. eines Magnetrons 83, welches oberhalb der die Erwärmungskammer bildenden Struktur befestigt ist, Ofensteuerungsmittel 82 und einen Erfassungsschaltkreis 81, welcher elektrisch mit einem Feuchtigkeitssensor 85 und einem Zustandssensor 86 verbunden ist. Der Feuchtigkeitssensor 85 wird verwendet, um die Feuchtigkeit innerhalb der Erwärmungskammer 80 zu erfassen und um ein dafür bezeichnendes Feuchtigkeitssignal herauszugeben. Das Feuchtigkeitssignal von dem Feuchtigkeitssensor 85 wird zu dem Erfassungsschaltkreis 81 geleitet. Die Ofensteuerung 82 arbeitet in Abhängigkeit von einem Steuerungssignal von dem Erfassungsschaltkreis 81, um den Dampferzeuger 15 zu steuern, um die Menge von Dampf, welche in die Erwärmungskammer 80 durch das Entladungsrohr 94 eingeführt wird, auf einem vorbestimmten Wert einzustellen.
Der Zustandssensor 86 wird verwendet, um wenigstens einen der mit dem Nahrungsmittel 84, das in der Erwärmungskammer 80 erwärmt wird, zusammenhängenden Parameter zu erfassen. Solche Parameter beinhalten die Menge des von dem erwärmten Nahrungsmittel 84 produzierten Gases, die Menge von dem erwärmten Nahrungsmittel 84 produzierten Dampfes, die Temperatur innerhalb der Erwärmungskammer 80, den Wassergehalt und den Druck. Der Zustandssensor 86 stellt auch ein Zustandsignal zu dem Erfassungsschaltkreis 81 bereit. Der Erfassungsschaltkreis 81 wiederum arbeitet in Abhängigkeit des Zustandssignal von dem Zustandssensor 86, um den Dampferzeuger 15 und den Mikrowellengenerator 83 zu steuern, um automatisch das Ausmaß, in dem das Nahrungsmittel 84 befeuchtet und erwärmt wird, einzustellen.
Das Mikrowellenerwärmungssystem der Fig. 11 arbeitet in der folgenden Weise. Angenommen, dass eine Leistungsquellenvorrichtung des Systems in Abhängigkeit eines Antriebssignal betrieben wird, wird die AC-Leistung an die Erregungsspule 17 versorgt, um die Letztere zu veranlassen, ein Wechselmagnetfeld zu erzeugen. Wie hierin zuvor beschrieben, wird durch die Erzeugung des Wechselmagnetfeldes das Heizelement 18 durch den Induktionsstrom der darin induziert wird, erwärmt, um dadurch Wasser, welches aus dem Wasserreservoir 87 durch die Zuführung 88 versorgt wird, zu erwärmen und zu verdampfen. Wenn die Erwärmung fortschreitet wird das so erwärmte Wasser verdampft, um Dampf zu bilden, welcher wiederum in die Erwärmungskammer 80 durch das Entladungsrohr 94 eingeführt wird, um eine feuchte Atmosphäre innerhalb der Erwärmungskammer 80 zu erzeugen.
In einer dem Fachmann gut bekannten Weise wird das innerhalb der Erwärmungskammer 80 platzierte Nahrungsmittel 84 durch die von dem Mikrowellengenerator 83 erzeugten Mikrowellen erwärmt und auch durch den in die Erwärmungskammer 80 eingeführten Dampf.
Das von den Feuchtigkeitssensor 85 erzeugte Feuchtigkeitssignal wird an den Erfassungsschaltkreis 81 geleitet, welcher ein Ausgangssignal an die Ofensteuerung 82 bereitstellt, welche ein Steuerungssignal bereitstellt, mit dem die Menge des durch den Dampferzeugers erzeugten Dampfes auf einen vorgesetzten Wert geregelt wird, welcher für die Art und Menge des Nahrungsmittels 84 angepasst ist. Wenn eine vorgesetzte Zeitspanne abläuft, während der die Mikrowellenerwärmung in Kombination mit dem Dampf ausgeführt wird, endet der Mikrowellenerwärmungsvorgang automatisch in Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 86 bereitgestellten Signals.
Entsprechend dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel, kann das Nahrungsmittel nicht nur durch die von dem Mikrowellengenerator erzeugten Mikrowellen erwärmt werden, sondern auch durch eine hohe Erwärmungskapazität von gebundener und fühlbarer Wärme, welche durch den Dampf um das Nahrungsmittel, das nahe der Ofenerwärmungskammer erwärmt wird, gebracht wird, wodurch das Nahrungsmittel nennenswert schnell gekocht werden kann. Auch findet die Dampfproduktion, da das Heizelement entsprechend dem Induktionserwärmungssystem erwärmt wird, schnell statt, um zu ermöglichen, dass die Befeuchtung im Wesentlichen simultan mit der Mikrowellenerwärmung stattfindet, so dass ein gut ausgewogener Kochzustand innerhalb der Erwärmungskammer erzeugt werden kann.
Ein anderes Beispiel einer Anwendung des Dampferzeugers bei einem Mikrowellenerwärmungsofen ist in Fig. 12 gezeigt.
Das in Fig. 12 gezeigte Mikrowellenerwärmungssystem ist im Wesentlichen gleich mit dem in Fig. 11 gezeigten, außer dass in dem System der Fig. 12 der Mikrowellenofen zusätzlich einen Temperatursensor 93 umfasst zum Erfassen der Temperatur innerhalb der Ofenerwärmungskammer 80 und zum Erzeugen eines dafür bezeichnenden Temperatursignals, und elektrische Heizmittel 89, wie am besten in Fig. 13 gezeigt. Die elektrischen Heizmittel 89 beinhalten einen Lufterwärmungshohlraum 90, welcher in einem Abschnitt von einer der Seitenwände der Mikrowellenerwärmungskammer in Verbindung mit der Mikrowellenerwärmungskammer 80 ausgebildet ist, einen Heizer 91, welcher innerhalb des Lufterwärmungshohlraums 90 angeordnet ist und einen mit Motor betriebenen Ventilator 92 zum Zirkulieren von Luft, welche von dem Heizer 91 erwärmt wird, innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer 80.
Die elektrischen Heizmittel 89 werden durch ein von der Ofensteuerung 82 bereitgestelltes Steuerungssignal gesteuert, welche ein Steuerungssignal von dem Erfassungsschaltkreis 81empfängt, so dass die Temperatur innerhalb der Ofenerwärmungskammer 80 und die Menge des in die Ofenerwärmungskammer 80 eingeführten Dampfes auf entsprechende vorbestimmte Werte eingeregelt werden kann.
Das Mikrowellenerwärmungssystem der Fig. 12 und 13 arbeitet in der folgenden Weise. Angenommen, dass eine Leistungsquellenvorrichtung des Systems angestellt ist und die elektrischen Heizmittel 89 daher aktiviert sind, wird der Heizer 91 versorgt und zur gleichen Zeit der Ventilator 92 angetrieben, um Luft zu zirkulieren, welche durch den versorgten Heizer 92 erwärmt wird, innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer 80. Andererseits, wenn die AC-Leistung an die Erregungsspule versorgt wird, um die Letztere zu veranlassen, ein Wechselmagnetfeld zu erzeugen. Wie zuvor beschrieben, wird durch die Erzeugung des Wechselmagnetfeldes das Heizelement 18 durch den darin induzierten Induktionsstrom erwärmt, um dadurch Wasser, welches aus dem Wasserreservoir 87 durch die Zuführung 88 versorgt wird, zu erwärmen und zu verdampfen. Wenn die Erwärmung fortschreitet, wird das so erwärmte Wasser verdampft, um Dampf zu bilden, der wiederum in die Erwärmungskammer 80 durch das Entladungsrohr 94 eingeführt wird, um eine Hochtemperatur- und Feuchtatmosphäre innerhalb der Erwärmungskammer 80 zu erzeugen.
In einer dem Fachmann wohl bekannten Weise wird das innerhalb der Hochtemperatur- und Hochfeuchtatmosphäre nahe der Erwärmungskammer 80 platzierte Nahrungsmittel 84 durch die von dem Mikrowellengenerator 83 erzeugten Mikrowellen und auch durch den Hochtemperaturdampf, welcher in die Erwärmungskammer 80 eingeführt wird, erwärmt. Das Ausmaß, zu dem das Nahrungsmittel 84 erwärmt wird und die Menge des Dampfes, welcher in die Mikrowellenerwärmungskammer 80 eingeführt zu werden braucht, wird abhängig von der Art und Menge des Nahrungsmittels bestimmt. Das Mikrowellenerwärmungssystem hat eine Fähigkeit, wahlweise eine Dampferwärmung bei einer niedrigen Temperatur von z. B. 60º bis 70ºC, eine überhitzte Dampferwärmung bei einer Temperatur von z. B. 150º bis 200ºC oder eine Kombination davon auszuführen.
Entsprechend dem in den Fig. 12 und 13 gezeigten Beispiel, kann nicht nur eine gleichförmige Verteilung der Temperatur innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer 80 durch die Zirkulation der erwärmten Luft erzielt werden, sondern auch eine vorteilhafte Übertragung der Wärme auf das Nahrungsmittel oder jeglichen anderen erwärmten Artikel kann erreicht werden, um das Kochen zu erleichtern.

Industrielle Anwendbarkeit

(1) Da das Heizelement innerhalb der Erwärmungskammer entsprechend dem Induktionserwärmungssystem erwärmt wird, um Wasser und Luft in Kontakt mit dem erwärmten Heizelement zu erwärmen, ist die Geschwindigkeit der Zunahme der Temperatur und die Dampferzeugungsgeschwindigkeit hoch.
Auch würde, angesichts des Induktionsheizsystems, kein Kabelbruch innerhalb des Heizelements auftreten, da die Erregungsspule und das Heizelement voneinander isoliert durch die Wand der Erwärmungskammer sind, die aus isolierendem Material hergestellt ist, und es kann jede mögliche Wasserleckage sowie ein Unfall, welcher durch einen elektrischen Schluss verursacht würde, vermieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht wird.
(2) Da die Erwärmungskammer aus magnetisierbarem Material hergestellt ist und die Erregungsspule außerhalb um die Erwärmungskammer mit der Zwischenschaltung der thermischen Isolierungsschicht dazwischen befestigt ist, um zu ermöglichen, dass die Erwärmungskammer direkt durch den magnetischen Induktionsstrom erwärmt wird, so dass Dampf und heiße Luft durch die innerhalb der Erwärmungskammer auftretende Wärme erzeugt werden kann, wird kein Heizelement benötigt, was ermöglicht, dass die Vorrichtung einfach in der Struktur ist und bei verringerten Kosten montiert werden kann.
(3) Durch die Ausbildung eines Fluidpfades benachbart zu der Erregungsspule, kann die Erregungsspule durch ein Flüssigkeitsmedium gekühlt werden, welches eine hohe Wärmekapazität hat. Folglich kann die Leistungsmenge, welche in die Erregungsspule eingegeben wird, erhöht werden, was es möglich macht, die Größe der Vorrichtung zu verringern und die Kapazität derselben zu erhöhen.
(4) Da das Heizelement aus einem porösen metallischen Material hergestellt ist, welches die Porosität aufweist, um als wärmeleitende Flächen zu dienen, die fähig sind, den Oberflächenbereich, der in Kontakt mit der Luft und dem Dampf ist, zu erhöhen, kann die Effizienz der Dampferzeugung und die Erwärmungseffizienz wesentlich erhöht werden.
Auch kann, wenn man berücksichtigt, dass das poröse metallische Material eine verhältnismäßig niedrige Wärmekapazität und eine hohe Effizienzcharakteristik hat, eine Erwärmungssteuerung von hoher Empfindlichkeit erreicht werden. Zusätzlich, da die Wärmemenge pro Volumeneinheit erhöht werden kann, kann das Heizelement und folglich die Dampferzeugungskammer kompakt hergestellt werden.
(5) Da das Heizelement aus einem faserigen metallischen Material hergestellt ist, wird keine spezielle Form benötigt und die Größe und die Form des Heizelements kann variiert werden, wie gewünscht.
Auch kann die thermische Effizienz, da eine Einstellung in der Weise möglich ist, als dass das faserige metallische Material, welches einen äußeren Umfangsabschnitt des Heizelements bildet, der fähig ist, einen hohen Wärmeabgabewert entsprechend dem Induktionserwärmungssystem bereitzustellen, dicht gepackt wird, erhöht werden und die magnetische Kopplung mit der Erregungsspule kann einfach eingestellt werden.
(6) Da das Heizelement eine allgemein zylindrische Form hat und aus einem magnetisierbaren Material hergestellt wurde, kann die Magnetkreiskopplung zwischen ihm und der erregten Spule um die Erwärmungskammer einfach erzielt werden und eine Gestaltungsfreiheit kann in der Weise in Anspruch genommen werden, als die Anzahl der Windungen der Erregungsspule und/oder der Durchmesser des Heizelements reduziert werden kann.
Auch kann, da die Heizabstrahlungsrippenanordnung innerhalb des zylindrischen Heizelements angeordnet ist, der Oberflächenbereich, durch welchen Wärme geleitet wird, vergrößert werden, ohne die Induktionserwärmung gegenteilig zu beeinflussen, wodurch die Wärmeaustauscheffizienz erhöht wird.
(7) Da das Wasser tropfenweise auf das Heizelement von dem Wasserversorgungsmitteln versorgt wird, tritt eine erhebliche Wassererwärmung auf, um eine effiziente Dampferzeugung zu vollführen und um die Dampferzeugungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
(8) Indem der Wasserpegel innerhalb einer Verdampfungskammer auf eine Position gesetzt wird, welche das Heizelement teilt, kann die Verdampfung von Wasser und die Dampfüberhitzung gleichzeitig ausgeführt werden. Folglich kann ein überhitzter Dampf unmittelbar erzeugt werden. Auch kann durch Steuerung des Wasserpegels innerhalb der Verdampfungskammer Dampf von verschiedener Charakteristik, im Bereich von Dampf mit einer hohen Feuchtigkeit bis zu einem Dampf mit einer hohen Trockenheit, erzeugt werden.
Auch findet die Wasserverdampfung und Dampferwärmung in einem einzelnen Heizelement statt und ein Wärmeverlust in den Dampferzeugungsmitteln kann minimiert werden.
(9) Durch die Verwendung von Steuerungsmitteln zum Steuern der Erwärmungsmittel, der Wasserversorgungsmittel und der Gebläsemittel ist es möglich, variierende Bedingungen zu schaffen, in denen verschiedene Feuchtigkeit und Temperatur des Dampfes, der heißen Luft und des Luftzugs auftreten. Daher kann, wenn die vorliegende Erfindung beim Kochen verwendet wird, sie mit verschiedenen Nahrungsmitteln so wie gedämpftes Essen, geröstetes Essen und frittiertes Essen verwendet werden und, wenn sie zum Geschirrspülen oder Innenraumreinigen verwendet wird, kann sie zum Waschen, Sterilisieren und Trocknen verwendet werden.
Auch kann, mit den einzelnen Erwärmungsmitteln, jede geeignete Kondition von verschiedener Temperatur und einer verschiedenen Feuchtigkeit erzeugt werden und daher kann die Struktur einfach und kompakt hergestellt werden.
(10) Da die Steuerungsmittel aus einem Wählmittel bestehen, welches betreibbar ist, um einen Dampferzeugungsmodus, in dem die Erwärmungsmittel, die Wasserversorgungsmittel und die Gebläsemittel simultan betrieben werden, einen Heißlufterzeugungsmodus, in dem die Wasserversorgungsmittel inaktiviert sind und die Heizmittel und die Gebläsemittel betrieben werden und einem Gebläsemodus, in dem die Gebläsemittel betrieben werden zu wählen, können die Betriebsbedingungen nicht nur geschaltet werden, um zu den zu kochenden Nahrungsmittel zu passen, so wie einer gedämpften Nahrung, einer gerösteten Nahrung oder einer gebratenen Nahrung, sondern auch die Wahl von einem der Wasch-Sterilisier- und Trocknungsmodi ist möglich zum Geschirrspülen und zum Innenraumreinigen.
Zusätzlich kann, wenn einer der Modi durch die Wählmittel gewählt ist, die Menge der durch die Erwärmungsmittel erzeugten Wärme entsprechend dem gewählten Modus variiert werden und daher kann eine Moduswahl entsprechend der Verwendungsbedingung erreicht werden.
(11) Die Dampfmengeneinstellungsmittel sind so gestaltet, dass sie proportional die Menge der durch die Erwärmungsmittel erzeugten Wärme variieren und die Menge des von dem Wasserversorgungsmittel versorgten Wassers. Entsprechend steigt oder fällt die Wassermenge entsprechend, wenn die Wärmemenge erhöht wird oder verringert wird, und daher kann ei Zustand aufrechterhalten werden, in dem der Dampf und die heiße Luft gut ausbalanciert sind, relativ zu der Änderung der Wärmemenge.
(12) Die Dampfmengeneinstellungsmittel sind so gestaltet, dass sie die Menge der durch die Erwärmungsmittel erzeugten Wärme und des durch die Wasserversorgungsmittel versorgten Wassers entsprechend der von dem Temperaturerfassungsmitteln erfassten Temperatur einstellen. Daher kann die Temperatur des Dampfes und die Temperatur der heißen Luft, beide geeignet für eine bestimmte Verwendungsbedingung, erzielt werden.
(13) Das Nahrungsmittel kann nicht nur durch die Mikrowellen, welche durch den Mikrowellengenerator erzeugt werden, erwärmt werden, sondern auch durch eine hohe Wärmekapazität von latenter und sensibler Wärme, welche durch den Dampf zugeführt wird, und daher kann das Nahrungsmittel beträchtlich schnell gekocht werden. Auch findet, da das Heizelement entsprechend des Induktionserwärmungssystems erwärmt wird, die Dampferzeugung schnell statt, um zu ermöglichen, dass die Befeuchtung im Wesentlichen simultan mit der Mikrowellenerwärmung erfolgt, so dass eine gut ausbalancierte Kochbedingung innerhalb der Erwärmungskammer erzeugt werden kann.
(14) Die Verwendung der Lufterwärmungsmittel innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer zum Erreichen einer kombinierten Erwärmung, welche Mikrowellen und den Hochtemperaturdampf verwendet, macht es möglich, die Temperatur und die Menge des Dampfes innerhalb der Mikrowellenerwärmungskammer auf entsprechende Werte einzustellen, welche für eine bestimmte Art und/oder Menge des Nahrungsmittels geeignet sind. Folglich kann eine Trockenerwärmung, verwendend einen trocknen Dampf, eine Dampferwärmung, verwendend einen feuchten Dampf und eine Kombination davon wie gewünscht gewählt werden, um ein optimal schnelles Kochen zu ermöglichen, entsprechend der Art und/oder der Menge des Nahrungsmittels.

Claims

1. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf mit einer eine Kammer umgrenzenden Struktur zum Umgrenzen einer Erwärmungskammer (49) zum Erwärmen eines Fluidmediums wie z. B. Flüssigkeit und/oder Luft;

einem Erwärmungsmittel mit einer Erregungsspule (17), die in der die Kammer umgrenzenden Struktur angeordnet ist und dann, wenn sie durch Anwendung von elektrischer Energie elektrisch versorgt ist, ein magnetisches Feld produziert; und

einem porösen Erwärmungselement (18) mit einer hohen Porösität zum Aussenden von Wärme als einer Funktion der Veränderung des magnetischen Feldes, das von der Erregungsspule (17) produziert ist;

dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochfrequenz-Kreis (59) die Erregungsspule (17) mit elektrischer Energie versorgt;

ein Flüssigkeitsversorgungsmittel (50, 58), ein flüssiges Medium und das Erwärmungselement (18) tropfenweise oder gesprüht abgibt und dadurch ermöglicht, dass die Flüssigkeit durch Kontakt mit dem Erwärmungselement (18) erwärmt wird; und

einem Steuerungsmittel (52, 62), das die Versorgung der Erregungsspule (17) durch den Hochfrequenz-Kreis (59) mit elektrischer Hochfrequenz-Energie steuert.

2. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach Anspruch 1, wobei das Erwärmungselement (18) ein Block aus porösem Metall (19, 20) mit einer offenzelligen Struktur ist.

3. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach Anspruch 1, wobei das Erwärmungselement (18) ein Block aus faserigem metallischem Werkstoff (28) ist.

4. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Steuerungsmittel (52, 62) ein Mittel zum Einstellen der Dampfmenge aufweist zur proportionalen Variation der Menge elektrischer Energie, die an die Erregungsspule (17) abgegeben wird und der Menge von Flüssigkeitsmedium, die von dem Flüssigkeitsversorgungsmittel (50, 58) bereitgestellt wird.

5. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuerungsmittel (52, 62) ein Temperaturmessmittel (63, 86, 93) aufweist zum Bestimmen der Temperatur des Fluidmediums, das von dem Flüssigkeitsversorgungsmittel (50, 58) entsprechend der Temperatur bereitgestellt wird, die von dem Temperaturmessmittel (63, 86, 93) bestimmt wird.

6. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich mit einem Gebläsemittel (51, 92) zum Erzeugen eines Luftstroms in die warme Kammer (49), wobei das Steuerungsmittel (52, 62) zusätzlich die Versorgung des Gebläsemittels (51, 92) mit elektrischer Energie steuert.

7. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf gemäß Anspruch 6, wobei das Steuerungsmittel (52, 62) ein Schaltmittel (65) zur Auswahl eines Dampferzeugungsmodus aufweist, indem das Erwärmungsmittel und das Flüssigkeitsversorgungsmittel (50, 58) und das Gebläsemittel (51, 92) simultan betätigt sind, eines Warmlufterzeugungsmodus, in dem nur das Erwärmungsmittel und das Gebläsemittel (51, 92) betätigt sind, während das Flüssigkeitsversorgungsmittel (50, 58) nicht aktiviert ist, sowie eines Gebläsemodus, in dem nur das Gebläsemittel (51, 92) betätigt ist.

8. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach Anspruch 7, wobei das Steuerungsmittel (52, 62) so betätigbar ist, dass die Menge der von dem Erwärmungsmittel produzierten Wärme entsprechend einem der von dem Schaltmittel (65) gewählten Modi variierbar ist.

9. Vorrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die eine Kammer umgrenzende Struktur aus isolierendem Werkstoff hergestellt ist.