蒸汽产生系统的制作方法
蒸汽产生系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的蒸汽产生系统，并且更具体地涉及一种用于烤箱的蒸汽产生系统。
【背景技术】
[0002]热空气烘焙机的搁架式烤箱是众所周知的，其中，待烘焙的食物被引入到烘板上，烘板被布置在保持在二次轮式搁架中的正方形的或矩形的托盘上。搁架意在被弓I入到烤箱的箱室中并在烘焙过程进行时维持在烤箱的箱室中。箱室具有矩形的、正方形的、或圆形的水平横截面(即，从上方观察时横截面为矩形的、正方形的或圆形的)并且箱室的尺寸设置成接收搁架并使搁架能够旋转。热空气可以经由一个或两个转角通风口引入到箱室中以烘焙食物。这导致箱室两边的温度梯度，这可导致食物的不均匀烹饪。为了减小食物的不均匀烹饪，搁架在烘焙过程期间绕竖直轴线旋转。这可以通过在烘焙过程期间将搁架放置在转盘上或通过用在烘焙过程期间旋转的可旋转钩状物提起搁架来实现。一旦烘焙过程完成，将搁架从打开的搁架式烤箱移除(在使用了这种钩状物的情况下降低并从钩状物移除之后)。从US3954053可知这种搁架式烤箱的一个示例。该搁架式烤箱具有大体上为矩形的箱室，箱室具有:直立后壁、设置成垂直于后壁的两个平行的间隔开的侧壁、以及能够关闭箱室的如端的弧形门。
[0003]在现有技术中众所周知的以下描述特征中，除了在需要帮助理解本发明的情况下，未详细描述热空气供应和排放系统。
[0004]常规的搁架式烤箱具有:外壳，外壳将箱室包封;热空气通道，热空气即将在热空气通道中流动;热空气入口，热空气入口呈箱室的壁中的竖直系列的水平开口的形式，热空气经过竖直系列的水平开口吹送进箱室中；废气出口，热空气经由废气出口从箱室排出；以及门。当烘焙机的烤箱正常时，至少一些废气通过风扇穿过适当的导管被传送经过加热器并且经由热空气入口被重新引入到箱室中。
[0005]食品放置在轮式搁架中的盘、托盘、吊索或其它适当的支撑件上，轮式搁架被输送至箱室中，热空气入口中的开口的形状优选地设计成使得热空气将以期望的方式流动穿过箱室。优选地，热空气流被设置成使得:在热量从搁架的顶部至底部并且从烤盘的外边缘至中心均匀传递的情况下，被烘焙的食物是均匀加热的。这可以通过以下方式来实现:使开口向上成角度，使得空气流以向上的角度冲击烤盘以将热量提供给被烘烤食物的底面。烤箱中的食品因此通过直接地接触热空气流并间接地接触食物所放置的托盘而被加热。优选地，轮式搁架从箱室的顶板由带动力的搁架旋转机构支撑，带动力的搁架旋转机构用于使绕大体上竖直的轴线旋转的搁架旋转。
[0006]用于在烘焙机的烤箱中烹饪食物的热空气可以在不会使烹调空气被废气所污染的情况下通过点燃燃烧器中的燃料并将废气中的热量经由错流管式热交换器传递至烹调空气来产生。
[0007]在设计烘焙机的烤箱时的一个目的是提高烤箱的能源效率，并且同时在不降低烤箱的烘焙容量的情况下保持烤箱的占用空间尽可能地小。
[0008]优选地，在烘焙程序中较早地使用蒸汽，以便影响面包表面的弹性并除此之外使表面光滑。
[0009]蒸汽通常经由热空气通道经过开口供应至箱室中。
[0010]沸腾速度影响烤箱中的食物的烘焙，这是由于表面上的面筋结晶并形成在没有裂纹的情况下可以膨胀的表面。蒸汽通过在蒸汽在生面团上的表面上冷凝成水时将表面加湿并伴随能量的即时传递来导致这种情况。如果不加入蒸汽，则表面变干且形成干燥表面。因此，蒸发的速度是重要的。
[0011 ]本发明的一个目的是:通过增大蒸发速度并使热空气流在主烘焙程序期间的影响最小化来实现经改进的烘焙程序或烹饪程序。
【发明内容】
[0012]上述目的通过本发明根据独立权利要求实现。
[0013]优选实施例在从属权利要求中阐述。
[0014]该目的通过本发明通过将蒸汽产生模块布置在烘焙箱的热空气流通道中而实现。
[0015]蒸汽产生模块配置成两个状态:蒸汽产生状态和热空气状态。不同的状态通过使模块沿其纵向轴线旋转大约90度来实现。
[0〇16]根据本发明的系统利用所谓的莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)的优点，莱顿弗罗斯特效应使得呈水泡形状的水由于气泡下面的蒸发缓冲而在蒸汽模块元件的表面上移动。随着水在表面上移动，产生更多的蒸汽。
[0017]在蒸汽产生状态期间，水在蒸发期间似乎在主表面上“浮动”，并且本发明的一方面背后的构思是:给予被蒸发的水逃离的空间以便进一步提高蒸发速度。同时，在水行进至下一排板之前，用于对水进行预热的表面面积增大。通过设置主表面的特定表面结构，实现了改善的蒸发。
[0018]根据一个实施例，这通过在蒸汽产生元件的主表面上产生不同的表面层，使得表面包括上表面层、第一下表面层、第二下表面层等中的至少两个表面层。水在在其中一个表面层处浮动，并且气体可以从在其下方的第二个表面层或其他表面层处逃离。当进行蒸汽程序时，主表面基本上水平地定向。
[0019]当水供应至主表面时，在上表面层上的立即蒸发导致在水下方形成气泡。这将迫使水向上从表面离开。下表面层也将对水进行加热，并且需要使水升起的气体压力增大且蒸发速度增大。
[0020]不同表面层通过将凹槽或凹痕设置在主表面上来构造，蒸发气体可以在凹槽或凹痕处泄出以便不使气体陷住。这会迫使持续的蒸发，直到能量不足以使水保持在表面上方为止。水将蒸发，直到表面与周围达到平衡状态为止，这取决于压力、温度和湿度。
[0021]不同层的大小和高度差取决于质量、表面面积和材料。可以产生的蒸汽的量、表面面积和期望的蒸汽速度之间相互影响。
[0022]在一个实施例中，主表面由两个表面层构成，上表面层具有面积A，并且第一下表面层具有面积B。
[0023]A与B之间的关系是限定主表面的容量的一个方式。
[0024]通过修改商数Α/B，可以实现不同的蒸发速度。
[0025]在另一实施例中，例如为正方形或矩形的开口的贯通开口设置在蒸汽模块元件的主表面中，贯通开口将使多余的水能够掉落至下方的蒸汽模块元件，在此处进行相同的程序，即，蒸发。
[0026]优选地，蒸汽模块元件可以设置有角形侧表面，并且角形侧表面的目的是使水返回至主表面。
【附图说明】
[0027]图1为简化的示意性框图，示意性框图示出了包括根据本发明的蒸汽产生系统的烤箱。
[0028]图2至图4示出了根据本发明的蒸汽产生模块的不同视图。
[0029]图5和图6分别示意性地示出两个不同状态下的蒸汽产生模块。
[0030]图7和图8分别示出根据本发明的蒸汽模块元件的不同实施例的横截面视图。
[0031 ]图9示出根据本发明的蒸汽产生模块的不同视图。
[0032]图10至图12示出根据不同实施例的蒸汽产生元件的横截面视图。
[0033]图13和图14示出根据本发明的不同实施例的蒸汽产生元件的俯视图。
[0034]图15和图16示出根据本发明的另一些实施例的蒸汽产生元件的俯视图。
[0035]图17至图19分别示出根据本发明的又一些实施例的蒸汽产生元件的透视图、横截面视图和俯视图。
【具体实施方式】
[0036]参照附图，现将详细描述本发明。
[0037]在所有附图中，相同的附图标记用于指示相同或类似的部件。
[0038]首先参照图1，本发明涉及烤箱2中的蒸汽 产生系统。烤箱2包括:外壳4，外壳4将箱室6包封;热空气通道8，热空气10即将在热空气通道8中流动。烤箱还设置有:热空气入口，热空气入口呈箱室6的壁中的系列的开口(未示出)的形式，热空气穿过开口吹送至箱室6中(这由虚线方框箭头示出)；废气出口(未示出)，热空气经由废气出口从箱室6排出(这由虚线方框箭头示出)；以及门(未示出)。要注意的是，作为替代性的实施例，热空气的方向可以是沿与图1所示的方向相反的方向。
[0039]蒸汽产生系统包括:控制单元12，控制单元12适于通过产生控制信号14来控制烘焙程序或烹饪程序。控制单元12可以通过经由输入装置(未示出)输入的指令来编程，输入装置可以是键盘、触屏等，在此情况下，操作者可以选择具体的烘焙或烹饪程序。
[0040]蒸汽产生系统还包括长形蒸汽产生模块16，长形蒸汽产生模块16水平地布置在所述热空气通道8中。蒸汽产生模块16沿纵向轴线18是可旋转的并且包括预定数目的蒸汽模块元件20(参见图2至图9)。每个蒸汽模块元件20是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面22，并且蒸汽产生元件20在一个模块中以彼此隔开一预定距离的方式平行地设置在彼此上方。优选地，一个模块中的元件的数目在5至15的范围内。
[0041 ]根据一个实施例，蒸汽产生模块16配置成两个状态:
[0042]-蒸汽产生状态，在蒸汽产生状态下，元件20的主表面22处于基本水平的位置，从而使水能够在水被供应至模块时蒸发，
[0043]-热空气状态，在热空气状态下，元件20的主表面22处于基本竖直的位置，从而使热空气能够经过模块16。
[0044]蒸汽产生模块16配置成在从蒸汽产生状态到热空气状态时，以及在从热空气状态返回至蒸汽产生状态时，根据由所述控制单元12产生的控制信号14绕其纵向轴线18旋转(倾斜)90°。该旋转通过适当的旋转单元(未示出)执行，旋转单元设置成使得模块可以绕与模块的纵向轴线一致的旋转轴旋转。旋转单元可以例如是步进马达。
[0045]蒸汽产生系统适于在模块处于蒸汽产生状态以前加热所述蒸汽产生模块16。例如通过对模块施加热空气来执行加热。模块被加热至使得当水供应至模块时会发生所谓的莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)的温度。热空气照惯例例如经由热交换模块或经由加热元件被加热。
[0046]因此，每个蒸汽模块元件的待产生蒸发的上表面过热。
[0047]根据莱顿弗罗斯特效应(这将在以下描述)，目前压力下，在饱和点(S卩，沸点)以上的30°C发生最佳蒸发。
[0048]目前使用的用于烘箱的蒸汽系统通常使用远在该温度阈值以上的温度，例如100°至120°C以上。在该情况下，气泡在水下方形成，该气泡具有保温效果并防止蒸发。
[0049]该现象的结果是:由于相对于表面非常小的摩擦，水泡可以轻易移动到表面之上。根据表面的结构和高度，水还可以向上“爬升”到表面上。
[0050]根据本发明，蒸汽模块元件的形状设置成利用与莱顿弗罗斯特效应相关的所描述现象的优点。
[0051]优选地，蒸汽模块元件的表面设置有小的凹痕或凹槽，这可以进一步改善莱顿弗罗斯特效应。
[0052]蒸汽模块元件优选地由金属制成，一个适合的材料是铝。铝的有利之处在于:在重量上例如与钢相比，铝可以存储更多的能量，并且除此以外，与由例如钢制成的情况相比，模块会相当地轻。其他可能的材料是任何的铁酸盐不锈材料，例如，铬钢。
[0053]优选地，蒸汽模块元件模制而成，然而，蒸汽模块元件于是能够获得表面的期望结构，例如，蒸汽模块元件能够包括凹槽或凹痕。材料的另一个要求是其必须被食品工业中的相关部门批准。
[0054]模块的大小(例如长度和宽度)以及蒸汽模块元件的大小适于烤箱的热空气通道中的可用空间。根据一个实施例，长度大约是300mm，宽度大约是140mm。蒸汽模块元件的厚度是大约4至8_，优选地是6mm左右。元件之间的距离在2至6mm的范围内，优选地是4_。
[0055]如以上所讨论的，模块的旋转可以通过使模块绕穿过模块的中心的纵向轴线(如图中所指示)旋转来实现。作为替代性的实施例，当从模块的短侧观察时，模块可以通过绕沿模块的角部中的一个延伸的纵向轴线的旋转来旋转或倾斜。
[0056]具体参照图7所示的蒸汽模块元件的横截面视图，现将描述蒸汽模块元件20的一个实施例。元件包括一个主表面22和两个侧表面24，其中，每个侧表面24沿主表面的长侧设置，其中，每个侧表面相对于主表面倾斜，使得蒸汽模块元件20呈现宽杯状的形状。每个侧表面24优选地相对于主表面22倾斜第一预定角度vl，其中，所述第一预定角vl在5°至15°的范围内，优选地在10°以上。
[0057]图8所示的另一实施例也示出蒸汽模块元件的横截面视图。在该实施例中，第二侧表面26布置成在每个第一侧表面24的外侧且沿着每个第一侧表面24，而第二侧表面26相对于主表面22倾斜第二预定角v2，第二预定角v2优选地在20°以上并且最优选地在30°以上，其中，第二预定角度v2优选地大于第一预定角度vl。
[0058]根据本发明的实施例，蒸汽模块元件20设置有贯通开口28，贯通开口 28优选地沿元件20的主表面22等距地分布。开口 28在图4中示出并在图9的右下视图中示出。
[0059]设置在蒸汽产生元件上的通孔使多余的水能够倾倒至下一层(S卩，下方的元件)，使得可以进行持续蒸发。
[0060]如以上指示的，开口优选地等距地设置在元件上。然而，开口的其他更不规则的分布也当然是可以的。
[0061]相邻的蒸汽产生元件中的开口可以关于彼此偏置。
[0062]开口的大小是重要的以便控制水应当多快地离开一个元件并被供应至下方的元件。
[0063]许多不同的参数影响开口的大小，例如，被供应的水的量、元件的温度、烘焙程序的蒸汽阶段的持续时间。
[0064]试验已示出:有利地，开口的直径在2至15mm的范围内。
[0065]优选地，开口是圆形的。然而，其他形状当然是可以的，例如，矩形的、椭圆形的以及甚至长形的形状。
[0066]当蒸汽产生模块处于热空气状态时，模块16的位置使竖直热空气流10能够经过模块16，其中，竖直热空气流通过部分地流动穿过模块(S卩，在蒸汽产生元件之间)而流过模块(参见图6)。
[0067]当烤箱处于蒸汽产生阶段时，水供应至蒸汽产生模块的蒸汽模块元件。水优选地经由设置在热空气通道中的喷嘴(未示出)来供应。
[0068]常见的是:在烘焙程序中较早将蒸汽提供至烤箱。
[0069]蒸汽产生模块随后处于蒸汽产生状态，在蒸汽产生状态下，模块设置成使得蒸汽产生元件的表面处于大致水平的位置。因此，获得大的表面面积(蒸汽产生元件的面积)，这是重要的以便使传递至水的热量最大化并使被供应的所有水完全的蒸发。
[0070]当蒸汽产生状态结束时，蒸汽产生模块绕其纵向轴线旋转90°以便减小模块的表面面积以使竖直热空气流能够容易地经过模块。竖直热空气流通过部分地流动穿过模块(即，在蒸汽产生元件之间)并通过部分地经过模块的两侧而经过模块。
[0071]为了使竖直热空气流最佳化，元件的角形侧表面相对于主表面不可以太倾斜以便避免不必要地阻挡热空气流。
[0072]因此，当蒸汽产生状态结束时，模块旋转，随后热空气风扇启动，烘焙程序继续。
[0073]图2是蒸汽 产生模块16的横截面视图，蒸汽产生模块16设置有蒸汽模块元件20，蒸汽模块元件20各自具有主表面22。
[0074]图3是蒸汽产生模块16沿纵向轴线18的横截面视图。图2中的视图为沿A-A截取的视图。
[0075]图4是从蒸汽产生元件上方观察的视图，图4示出了开口28。
[0076]图5和图6示出了处于两个不同状态下的模块。在图6所示的热空气状态下，热空气流由箭头示出。
[0077]图9中示出了蒸汽产生模块的不同视图。向左，示出了沿模块的右上侧视图中的线B-B截取的横截面视图。右上视图示出了模块的侧视图，右下视图示出了从模块上方观察的视图。
[0078]现将参照图10至图14进一步讨论本发明的有利的实施例。这些图示出蒸汽产生元件20的不同表面结构。
[0079]那些实施例具体涉及以彼此间隔一预定距离的方式平行地设置在彼此上方的蒸汽产生元件20，并且特别涉及蒸汽产生元件20的由至少两个表面层构成的主表面，至少两个表面层为上表面层30和第一下表面层32。
[0080]图10至图12示出根据不同实施例的蒸汽产生元件的横截面视图。
[0081]要注意的是，与蒸汽产生元件的主表面的结构有关的不同实施例可以与上述任意的实施例结合。
[0082]通过设置主表面的两个或多个表面层，实现了改进的蒸发过程。
[0083]随后，当水供应至主表面时，上表面层上的立即蒸发导致在水下形成气泡。这将迫使水向上从表面离开。下表面层也将对水进行加热，并且需要使水升起的气体压力增大并且蒸发速度增大。
[0084]不同的表面层通过将凹槽或凹痕设置在主表面上来构造，蒸发气体可以在凹槽或凹痕处泄出从而不使气体陷住。这会迫使持续的蒸发，直到能量不足以使水保持在表面上方为止。水将蒸发，直到表面与周围达到平衡状态为止，这取决于压力、温度和湿度。
[0085]主构思是提供不同的表面层以便改善蒸发过程。这可以以许多不同方式实现并且在以下的一些示例中示出，以下的一些示例不应被理解为限制由所附权利要求所限定的保护的范围。
[0086]通常，第一下表面由制成在主表面中的凹槽网格的凹槽34限定，第一下表面层32由所述凹槽34的底部限定。参见图10至图12。
[0087 ] 有利地，凹槽34相对于彼此基本垂直，这由图13和图14示出。
[0088]在由图10所示的示例中，上表面层30通过由凹槽网格形成的立方体的上表面36来限定。该实施例也在图13中由俯视图示出。上表面的正方形的侧边大约在0.5至2.5mm的范围内。
[0089]在由图11所示的示例中，上表面层通过由凹槽网格形成的截棱锥的上表面38来限定。
[0090]在由图12所示的示例中，上表面层通过由凹槽网格形成的上平坦圆形表面40来限定。该实施例也在图14中由俯视图示出。
[0091]结构还可以描述为:下表面层32由主表面中的凹痕构成。
[0092]对于文中所描述的所有不同结构，上表面层30具有面积A，第一下表面层32具有面积B。关系Α/B可以用于限定主表面的性质。
[0093]不同试验已示出:当A与B之间的关系小于0.5时实现有利的结果。
[0094]在图13所示的实施例中，Α/B为大约0.25，这已被证明导致有利的蒸发过程。
[0095]上表面层30与第一下表面层32之间的距离cU为蒸汽产生元件的厚度的大约0.3至
0.7。距离cU在图10至图12中被指示。
[0096]取决于蒸汽产生元件的总厚度(这(参见上文)为大约4至8mm)，上表面层(30)与第一下表面层(32)之间的距离为0.5至3.0mm的区间内。
[0097]图15和图16示出根据本发明的另一些实施例的蒸汽模块元件的俯视图。
[0098]图15示出蒸汽模块元件20的俯视图，蒸汽模块元件20例如由铬钢制成并且设置有侧边为16mm的二次贯通开口 28。在该图的顶部处还示出蒸汽模块元件20的横截面视图。
[0099]图16示出由设置有侧边为10mm的二次贯通开口28的铬钢制成的蒸汽模块元件20的俯视图。
[0100]在本发明的由权利要求限定的范围内，圆形的、椭圆形的或其它形状的开口也是可能的。
[0101]贯通开口以预定图案分布在蒸汽模块元件上;优选地，开口均匀地分布。优选地，开口的数目在25至100的区间内。
[0102]在两个示出的实施例中，开口28沿相对于元件的侧边成大约30至60度(例如，45度)的角度V的线(一个线在图中以虚线示出)对准。
[0103]图17至图19分别示出根据本发明的又一实施例的蒸汽模块元件的透视图、横截面视图和俯视图。
[0104]在该实施例中，蒸汽模块元件20在主表面中沿元件的纵向轴线设置有凹槽(凹痕)34。
[0105]图18示出沿图19的线A-A截取的横截面视图。
[0106]通常，凹槽34由上表面层30限定，第一下表面层32由凹槽34的底部限定。在该实施例中，设置了许多贯通开口28，在图中示出四个开口。贯通开口具有例如矩形的长形形状并且沿蒸汽产生元件的纵向对称线布置。
[0107]为了进一步增进对本发明的理解，以下给出关于莱顿弗罗斯特效应的附加信息。
[0108]莱顿弗罗斯特效应是以下的现象:其中，与显著高于液体的沸点的质量块接近接触的液体产生防止液体迅速沸腾的绝缘蒸汽层。这在烹饪时最常见;一个人将水滴撒在平底锅中以估量其温度，如果平底锅的温度为莱顿弗罗斯特点(Leidenfrost point)或在莱顿弗罗斯特点以上，则水掠过金属，且与平底锅在沸点温度以上但在莱顿弗罗斯特点的温度以下的情况相比，花费更长时间蒸发。该效应也是液氮掠过底板的能力的原因。这也在一些潜在危险演示中使用，例如将湿润的手指浸入到熔铅中或停吹一口液氮，两者均在不伤害演示者的情况下发生。后者可能致命，尤其一个人可能意外地吞咽液氮。
[0109]该效应可以在水滴随平底锅升温而多次撒到平底锅上时看到。起初，因为平底锅的温度低于100°C，水仅变平且缓慢蒸发。随着平底锅的温度高于100°C，水滴在接触平底锅时发出嘘声且迅速蒸发。稍后，随着温度超过莱顿弗罗斯特点，莱顿弗罗斯特效应开始起作用。在与平底锅接触时，水滴聚团成小水球且在周围蹦跳，与当平底锅的温度较低时相比维持较长时间。该效应一直作用，直到更高的温度引起任何另外的水滴蒸发太快而不能产生该效应为止。
[0110]这是由于:在莱顿弗罗斯特点以上的温度处，水滴的底部在与热板接触时立即蒸发。产生的气体使其正上方剩余的水滴悬浮，从而防止液体水与热板之间的任何另外直接接触。由于蒸汽具有更弱的导热性，平底锅与液滴之间的其他热传递显著地变慢。这也导致液滴能够在其正下方的气体层上在平底锅周围滑动。产生的气体经由由于表面性质建立的气体压力来保持气泡。这是上升行进的液体气泡的情况。根据本发明，表面设置成使得:当水泡被加热时，气体在下面形成，且气泡会开始在不平整表面上上升行进，从而在其行进时迫使液体进一步蒸发。随着蒸汽模块元件冷却，元件将在液体经由孔向下行进至下方相邻元件之前对液体预热，而不是使液体沸腾。
[0111]开始出现莱顿弗罗斯特效应的温度不容易预测。即使液滴的体积维持相同，莱顿弗罗斯特点可能大不相同，这复杂地取决于表面的性质以及液体中的任何杂质。已对系统的理论模型进行了一些研究，但仍相当复杂。作为非常粗略的估计，对于 煎平底锅上的水滴的莱顿弗罗斯特点可能发生在193°c。
[0112]本发明不限于上述的优选实施例。可以使用各种替代性实施例、改型或等同物。因此，以上实施例不应认为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。
【主权项】
1.一种烤箱(2)中的蒸汽产生系统，所述烤箱(2)包括:外壳(4)，所述外壳(4)将箱室(6)包封;热空气通道(8)，热空气(10)即将在所述热空气通道(8)中流动;热空气入口，所述热空气入口呈所述箱室(6)的壁中的系列的开口的形式，热空气穿过所述开口吹送至所述箱室(6)中；废气出口，热空气经由所述废气出口从所述箱室(6)排出；以及门， 其特征在于，所述蒸汽产生系统包括 控制单元(12)，所述控制单元(12)适于通过产生控制信号(14)来控制烘焙程序或烹饪程序， 至少一个长形蒸汽产生模块(16)，所述至少一个长形蒸汽产生模块(16)水平地布置在所述热空气通道(8)中，所述蒸汽产生模块(16)绕纵向轴线(18)可旋转并且包括预定数目的蒸汽模块元件(20)，其中，每个蒸汽模块元件(20)是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面(22)，所述蒸汽产生元件(20)以彼此隔开预定距离的方式平行地设置在彼此上方，以及 至少一个水供应构件(23)，所述至少一个水供应构件(23)布置成连接至所述蒸汽产生模块并配置成将水供应至所述模块， 其中，所述蒸汽产生模块(16)适于处在两个状态下: -蒸汽产生状态，在所述状态的至少一部分期间，水供应至所述模块，以及在所述状态期间，元件(20)的主表面(22)处在基本上水平的位置，从而使水能够蒸发， -热空气状态，在所述热空气状态下，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上竖直的位置，从而使热空气能够经过模块(16)。2.根据权利要求1所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽产生模块(16)适于，当在所述蒸汽产生状态与所述热空气状态之间移动时，根据由所述控制单元(12)产生的控制信号(14)绕其纵向轴线旋转90°。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽产生系统，其中，所述系统适于在所述模块处于所述蒸汽产生状态之前对所述蒸汽产生模块(16)进行加热，并且其中，所述模块被加热至使得当水供应至所述模块时会发生莱顿弗罗斯特效应的温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件(20)包括一个主表面(22)和两个侧表面(24)，其中，每个侧表面(24)沿所述主表面的长侧布置，其中，每个侧表面相对于所述主表面倾斜，使得所述蒸汽模块元件(20)呈现宽杯状的形状。5.根据权利要求4所述的蒸汽产生系统，其中，每个侧表面(24)相对于所述主表面(22)倾斜第一预定角度vl，并且其中，所述第一预定角度vl在5°至15°的范围内，优选地在10°以上。6.根据权利要求4或5所述的蒸汽产生系统，其中，第二侧表面(26)布置成在每个第一侧表面(24)的外侧且沿着每个第一侧表面(24)，而所述第二侧表面(26)相对于所述主表面(22)倾斜第二预定角度v2，所述第二预定角v2优选地在20°以上并且最优选地在30°以上，其中，所述第二预定角度v2优选地大于所述第一预定角度vl。7.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件(20)设置有贯通开口( 28 )，所述贯通开口( 28)优选地沿所述元件(20)的主表面(22)等距地分布。8.根据权利要求7所述的蒸汽产生系统，其中，所述贯通开口(28)具有矩形的或正方形的形状。9.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，当处于所述热空气状态时，所述模块(16)的位置使竖直热空气流(10)能够经过所述模块(16)，并且其中，所述竖直热空气流通过在所述蒸汽产生元件之间部分地流动穿过所述模块而流过所述模块。10.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述主表面由至少两个表面层构成，所述至少两个表面层为上表面层(30)和第一下表面层(32)。11.根据权利要求10所述的蒸汽产生系统，其中，所述第一下表面由制成在所述主表面中的例如凹槽网格的凹槽(34)限定，其中，所述第一下表面层(32)由所述凹槽(34)的底部限定。12.根据权利要求11所述的蒸汽产生系统，其中，所述凹槽沿所述蒸汽产生元件(20)的纵向轴线排列。13.根据权利要求11所述的蒸汽产生系统，其中，所述凹槽网格中的所述凹槽(34)相对于彼此基本垂直。14.根据权利要求12或13中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)通过由所述凹槽网格形成的立方体的上表面(36)来限定。15.根据权利要求12或13中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层通过由所述凹槽网格形成的截棱锥的上表面(38)来限定。16.根据权利要求10至15中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述下表面层(32)由所述主表面中的凹痕构成。17.根据权利要求10至16中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)具有面积A，并且所述第一下表面层(32)具有面积B，并且其中，A与B之间的关系小于0.5。18.根据权利要求10至17中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)与所述第一下表面层(32)之间的距离是所述蒸汽模块元件的厚度的大约0.3至0.7。19.根据权利要求10至18中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，取决于所述蒸汽模块元件的总厚度，所述上表面层(30)与所述第一下表面层(32)之间的距离在0.5至3.0mm的区间内。20.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件由铬钢制成。
【专利摘要】一种烤箱(2)中的蒸汽产生系统，所述烤箱包括：外壳(4)，所述外壳将箱室(6)包封；热空气通道(8)，热空气(10)即将在所述热空气通道中流动；热空气入口，所述热空气入口呈所述箱室(6)的壁中的系列的开口的形式，热空气穿过所述开口吹送至所述箱室(6)中；废气出口，热空气经由所述废气出口从所述箱室(6)排出；以及门。所述蒸汽产生系统包括：控制单元(12)，所述控制单元适于通过产生控制信号(14)来控制烘焙程序或烹饪程序；以及至少一个长形蒸汽产生模块(16)，所述至少一个长形蒸汽产生模块水平地布置在所述热空气通道(8)中，所述蒸汽产生模块(16)沿纵向轴线(18)可旋转并且包括预定数目的蒸汽模块元件(20)，其中，每个蒸汽模块元件(20)是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面(22)，所述蒸汽产生元件(20)以彼此隔开预定距离的方式平行地设置在彼此上方。系统还包括至少一个水供应构件(23)，所述至少一个水供应构件布置成连接至所述蒸汽产生模块并配置成将水供应至所述模块。所述蒸汽产生模块(16)适于处在两个状态下：-蒸汽产生状态，在所述状态的至少一部分期间，水供应至所述模块，以及在所述状态期间，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上水平的位置，从而使水能够蒸发；-热空气状态，在所述热空气状态下，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上竖直的位置，从而使热空气能够经过所述模块(16)。
【IPC分类】A21B3/04
【公开号】CN105491887
【申请号】CN201480038492
【发明人】奥洛夫·恩斯特罗姆, 佩尔·尤内斯安德, 汤姆·哈尔韦
【申请人】瑞文特国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月3日
【公告号】DE212014000149U1, EP3016517A1, US20160150797, WO2015002603A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的蒸汽产生系统，并且更具体地涉及一种用于烤箱的蒸汽产生系统。
【背景技术】
[0002]热空气烘焙机的搁架式烤箱是众所周知的，其中，待烘焙的食物被引入到烘板上，烘板被布置在保持在二次轮式搁架中的正方形的或矩形的托盘上。搁架意在被弓I入到烤箱的箱室中并在烘焙过程进行时维持在烤箱的箱室中。箱室具有矩形的、正方形的、或圆形的水平横截面(即，从上方观察时横截面为矩形的、正方形的或圆形的)并且箱室的尺寸设置成接收搁架并使搁架能够旋转。热空气可以经由一个或两个转角通风口引入到箱室中以烘焙食物。这导致箱室两边的温度梯度，这可导致食物的不均匀烹饪。为了减小食物的不均匀烹饪，搁架在烘焙过程期间绕竖直轴线旋转。这可以通过在烘焙过程期间将搁架放置在转盘上或通过用在烘焙过程期间旋转的可旋转钩状物提起搁架来实现。一旦烘焙过程完成，将搁架从打开的搁架式烤箱移除(在使用了这种钩状物的情况下降低并从钩状物移除之后)。从US3954053可知这种搁架式烤箱的一个示例。该搁架式烤箱具有大体上为矩形的箱室，箱室具有:直立后壁、设置成垂直于后壁的两个平行的间隔开的侧壁、以及能够关闭箱室的如端的弧形门。
[0003]在现有技术中众所周知的以下描述特征中，除了在需要帮助理解本发明的情况下，未详细描述热空气供应和排放系统。
[0004]常规的搁架式烤箱具有:外壳，外壳将箱室包封;热空气通道，热空气即将在热空气通道中流动;热空气入口，热空气入口呈箱室的壁中的竖直系列的水平开口的形式，热空气经过竖直系列的水平开口吹送进箱室中；废气出口，热空气经由废气出口从箱室排出；以及门。当烘焙机的烤箱正常时，至少一些废气通过风扇穿过适当的导管被传送经过加热器并且经由热空气入口被重新引入到箱室中。
[0005]食品放置在轮式搁架中的盘、托盘、吊索或其它适当的支撑件上，轮式搁架被输送至箱室中，热空气入口中的开口的形状优选地设计成使得热空气将以期望的方式流动穿过箱室。优选地，热空气流被设置成使得:在热量从搁架的顶部至底部并且从烤盘的外边缘至中心均匀传递的情况下，被烘焙的食物是均匀加热的。这可以通过以下方式来实现:使开口向上成角度，使得空气流以向上的角度冲击烤盘以将热量提供给被烘烤食物的底面。烤箱中的食品因此通过直接地接触热空气流并间接地接触食物所放置的托盘而被加热。优选地，轮式搁架从箱室的顶板由带动力的搁架旋转机构支撑，带动力的搁架旋转机构用于使绕大体上竖直的轴线旋转的搁架旋转。
[0006]用于在烘焙机的烤箱中烹饪食物的热空气可以在不会使烹调空气被废气所污染的情况下通过点燃燃烧器中的燃料并将废气中的热量经由错流管式热交换器传递至烹调空气来产生。
[0007]在设计烘焙机的烤箱时的一个目的是提高烤箱的能源效率，并且同时在不降低烤箱的烘焙容量的情况下保持烤箱的占用空间尽可能地小。
[0008]优选地，在烘焙程序中较早地使用蒸汽，以便影响面包表面的弹性并除此之外使表面光滑。
[0009]蒸汽通常经由热空气通道经过开口供应至箱室中。
[0010]沸腾速度影响烤箱中的食物的烘焙，这是由于表面上的面筋结晶并形成在没有裂纹的情况下可以膨胀的表面。蒸汽通过在蒸汽在生面团上的表面上冷凝成水时将表面加湿并伴随能量的即时传递来导致这种情况。如果不加入蒸汽，则表面变干且形成干燥表面。因此，蒸发的速度是重要的。
[0011 ]本发明的一个目的是:通过增大蒸发速度并使热空气流在主烘焙程序期间的影响最小化来实现经改进的烘焙程序或烹饪程序。
【发明内容】
[0012]上述目的通过本发明根据独立权利要求实现。
[0013]优选实施例在从属权利要求中阐述。
[0014]该目的通过本发明通过将蒸汽产生模块布置在烘焙箱的热空气流通道中而实现。
[0015]蒸汽产生模块配置成两个状态:蒸汽产生状态和热空气状态。不同的状态通过使模块沿其纵向轴线旋转大约90度来实现。
[0〇16]根据本发明的系统利用所谓的莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)的优点，莱顿弗罗斯特效应使得呈水泡形状的水由于气泡下面的蒸发缓冲而在蒸汽模块元件的表面上移动。随着水在表面上移动，产生更多的蒸汽。
[0017]在蒸汽产生状态期间，水在蒸发期间似乎在主表面上“浮动”，并且本发明的一方面背后的构思是:给予被蒸发的水逃离的空间以便进一步提高蒸发速度。同时，在水行进至下一排板之前，用于对水进行预热的表面面积增大。通过设置主表面的特定表面结构，实现了改善的蒸发。
[0018]根据一个实施例，这通过在蒸汽产生元件的主表面上产生不同的表面层，使得表面包括上表面层、第一下表面层、第二下表面层等中的至少两个表面层。水在在其中一个表面层处浮动，并且气体可以从在其下方的第二个表面层或其他表面层处逃离。当进行蒸汽程序时，主表面基本上水平地定向。
[0019]当水供应至主表面时，在上表面层上的立即蒸发导致在水下方形成气泡。这将迫使水向上从表面离开。下表面层也将对水进行加热，并且需要使水升起的气体压力增大且蒸发速度增大。
[0020]不同表面层通过将凹槽或凹痕设置在主表面上来构造，蒸发气体可以在凹槽或凹痕处泄出以便不使气体陷住。这会迫使持续的蒸发，直到能量不足以使水保持在表面上方为止。水将蒸发，直到表面与周围达到平衡状态为止，这取决于压力、温度和湿度。
[0021]不同层的大小和高度差取决于质量、表面面积和材料。可以产生的蒸汽的量、表面面积和期望的蒸汽速度之间相互影响。
[0022]在一个实施例中，主表面由两个表面层构成，上表面层具有面积A，并且第一下表面层具有面积B。
[0023]A与B之间的关系是限定主表面的容量的一个方式。
[0024]通过修改商数Α/B，可以实现不同的蒸发速度。
[0025]在另一实施例中，例如为正方形或矩形的开口的贯通开口设置在蒸汽模块元件的主表面中，贯通开口将使多余的水能够掉落至下方的蒸汽模块元件，在此处进行相同的程序，即，蒸发。
[0026]优选地，蒸汽模块元件可以设置有角形侧表面，并且角形侧表面的目的是使水返回至主表面。
【附图说明】
[0027]图1为简化的示意性框图，示意性框图示出了包括根据本发明的蒸汽产生系统的烤箱。
[0028]图2至图4示出了根据本发明的蒸汽产生模块的不同视图。
[0029]图5和图6分别示意性地示出两个不同状态下的蒸汽产生模块。
[0030]图7和图8分别示出根据本发明的蒸汽模块元件的不同实施例的横截面视图。
[0031 ]图9示出根据本发明的蒸汽产生模块的不同视图。
[0032]图10至图12示出根据不同实施例的蒸汽产生元件的横截面视图。
[0033]图13和图14示出根据本发明的不同实施例的蒸汽产生元件的俯视图。
[0034]图15和图16示出根据本发明的另一些实施例的蒸汽产生元件的俯视图。
[0035]图17至图19分别示出根据本发明的又一些实施例的蒸汽产生元件的透视图、横截面视图和俯视图。
【具体实施方式】
[0036]参照附图，现将详细描述本发明。
[0037]在所有附图中，相同的附图标记用于指示相同或类似的部件。
[0038]首先参照图1，本发明涉及烤箱2中的蒸汽 产生系统。烤箱2包括:外壳4，外壳4将箱室6包封;热空气通道8，热空气10即将在热空气通道8中流动。烤箱还设置有:热空气入口，热空气入口呈箱室6的壁中的系列的开口(未示出)的形式，热空气穿过开口吹送至箱室6中(这由虚线方框箭头示出)；废气出口(未示出)，热空气经由废气出口从箱室6排出(这由虚线方框箭头示出)；以及门(未示出)。要注意的是，作为替代性的实施例，热空气的方向可以是沿与图1所示的方向相反的方向。
[0039]蒸汽产生系统包括:控制单元12，控制单元12适于通过产生控制信号14来控制烘焙程序或烹饪程序。控制单元12可以通过经由输入装置(未示出)输入的指令来编程，输入装置可以是键盘、触屏等，在此情况下，操作者可以选择具体的烘焙或烹饪程序。
[0040]蒸汽产生系统还包括长形蒸汽产生模块16，长形蒸汽产生模块16水平地布置在所述热空气通道8中。蒸汽产生模块16沿纵向轴线18是可旋转的并且包括预定数目的蒸汽模块元件20(参见图2至图9)。每个蒸汽模块元件20是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面22，并且蒸汽产生元件20在一个模块中以彼此隔开一预定距离的方式平行地设置在彼此上方。优选地，一个模块中的元件的数目在5至15的范围内。
[0041 ]根据一个实施例，蒸汽产生模块16配置成两个状态:
[0042]-蒸汽产生状态，在蒸汽产生状态下，元件20的主表面22处于基本水平的位置，从而使水能够在水被供应至模块时蒸发，
[0043]-热空气状态，在热空气状态下，元件20的主表面22处于基本竖直的位置，从而使热空气能够经过模块16。
[0044]蒸汽产生模块16配置成在从蒸汽产生状态到热空气状态时，以及在从热空气状态返回至蒸汽产生状态时，根据由所述控制单元12产生的控制信号14绕其纵向轴线18旋转(倾斜)90°。该旋转通过适当的旋转单元(未示出)执行，旋转单元设置成使得模块可以绕与模块的纵向轴线一致的旋转轴旋转。旋转单元可以例如是步进马达。
[0045]蒸汽产生系统适于在模块处于蒸汽产生状态以前加热所述蒸汽产生模块16。例如通过对模块施加热空气来执行加热。模块被加热至使得当水供应至模块时会发生所谓的莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)的温度。热空气照惯例例如经由热交换模块或经由加热元件被加热。
[0046]因此，每个蒸汽模块元件的待产生蒸发的上表面过热。
[0047]根据莱顿弗罗斯特效应(这将在以下描述)，目前压力下，在饱和点(S卩，沸点)以上的30°C发生最佳蒸发。
[0048]目前使用的用于烘箱的蒸汽系统通常使用远在该温度阈值以上的温度，例如100°至120°C以上。在该情况下，气泡在水下方形成，该气泡具有保温效果并防止蒸发。
[0049]该现象的结果是:由于相对于表面非常小的摩擦，水泡可以轻易移动到表面之上。根据表面的结构和高度，水还可以向上“爬升”到表面上。
[0050]根据本发明，蒸汽模块元件的形状设置成利用与莱顿弗罗斯特效应相关的所描述现象的优点。
[0051]优选地，蒸汽模块元件的表面设置有小的凹痕或凹槽，这可以进一步改善莱顿弗罗斯特效应。
[0052]蒸汽模块元件优选地由金属制成，一个适合的材料是铝。铝的有利之处在于:在重量上例如与钢相比，铝可以存储更多的能量，并且除此以外，与由例如钢制成的情况相比，模块会相当地轻。其他可能的材料是任何的铁酸盐不锈材料，例如，铬钢。
[0053]优选地，蒸汽模块元件模制而成，然而，蒸汽模块元件于是能够获得表面的期望结构，例如，蒸汽模块元件能够包括凹槽或凹痕。材料的另一个要求是其必须被食品工业中的相关部门批准。
[0054]模块的大小(例如长度和宽度)以及蒸汽模块元件的大小适于烤箱的热空气通道中的可用空间。根据一个实施例，长度大约是300mm，宽度大约是140mm。蒸汽模块元件的厚度是大约4至8_，优选地是6mm左右。元件之间的距离在2至6mm的范围内，优选地是4_。
[0055]如以上所讨论的，模块的旋转可以通过使模块绕穿过模块的中心的纵向轴线(如图中所指示)旋转来实现。作为替代性的实施例，当从模块的短侧观察时，模块可以通过绕沿模块的角部中的一个延伸的纵向轴线的旋转来旋转或倾斜。
[0056]具体参照图7所示的蒸汽模块元件的横截面视图，现将描述蒸汽模块元件20的一个实施例。元件包括一个主表面22和两个侧表面24，其中，每个侧表面24沿主表面的长侧设置，其中，每个侧表面相对于主表面倾斜，使得蒸汽模块元件20呈现宽杯状的形状。每个侧表面24优选地相对于主表面22倾斜第一预定角度vl，其中，所述第一预定角vl在5°至15°的范围内，优选地在10°以上。
[0057]图8所示的另一实施例也示出蒸汽模块元件的横截面视图。在该实施例中，第二侧表面26布置成在每个第一侧表面24的外侧且沿着每个第一侧表面24，而第二侧表面26相对于主表面22倾斜第二预定角v2，第二预定角v2优选地在20°以上并且最优选地在30°以上，其中，第二预定角度v2优选地大于第一预定角度vl。
[0058]根据本发明的实施例，蒸汽模块元件20设置有贯通开口28，贯通开口 28优选地沿元件20的主表面22等距地分布。开口 28在图4中示出并在图9的右下视图中示出。
[0059]设置在蒸汽产生元件上的通孔使多余的水能够倾倒至下一层(S卩，下方的元件)，使得可以进行持续蒸发。
[0060]如以上指示的，开口优选地等距地设置在元件上。然而，开口的其他更不规则的分布也当然是可以的。
[0061]相邻的蒸汽产生元件中的开口可以关于彼此偏置。
[0062]开口的大小是重要的以便控制水应当多快地离开一个元件并被供应至下方的元件。
[0063]许多不同的参数影响开口的大小，例如，被供应的水的量、元件的温度、烘焙程序的蒸汽阶段的持续时间。
[0064]试验已示出:有利地，开口的直径在2至15mm的范围内。
[0065]优选地，开口是圆形的。然而，其他形状当然是可以的，例如，矩形的、椭圆形的以及甚至长形的形状。
[0066]当蒸汽产生模块处于热空气状态时，模块16的位置使竖直热空气流10能够经过模块16，其中，竖直热空气流通过部分地流动穿过模块(S卩，在蒸汽产生元件之间)而流过模块(参见图6)。
[0067]当烤箱处于蒸汽产生阶段时，水供应至蒸汽产生模块的蒸汽模块元件。水优选地经由设置在热空气通道中的喷嘴(未示出)来供应。
[0068]常见的是:在烘焙程序中较早将蒸汽提供至烤箱。
[0069]蒸汽产生模块随后处于蒸汽产生状态，在蒸汽产生状态下，模块设置成使得蒸汽产生元件的表面处于大致水平的位置。因此，获得大的表面面积(蒸汽产生元件的面积)，这是重要的以便使传递至水的热量最大化并使被供应的所有水完全的蒸发。
[0070]当蒸汽产生状态结束时，蒸汽产生模块绕其纵向轴线旋转90°以便减小模块的表面面积以使竖直热空气流能够容易地经过模块。竖直热空气流通过部分地流动穿过模块(即，在蒸汽产生元件之间)并通过部分地经过模块的两侧而经过模块。
[0071]为了使竖直热空气流最佳化，元件的角形侧表面相对于主表面不可以太倾斜以便避免不必要地阻挡热空气流。
[0072]因此，当蒸汽产生状态结束时，模块旋转，随后热空气风扇启动，烘焙程序继续。
[0073]图2是蒸汽 产生模块16的横截面视图，蒸汽产生模块16设置有蒸汽模块元件20，蒸汽模块元件20各自具有主表面22。
[0074]图3是蒸汽产生模块16沿纵向轴线18的横截面视图。图2中的视图为沿A-A截取的视图。
[0075]图4是从蒸汽产生元件上方观察的视图，图4示出了开口28。
[0076]图5和图6示出了处于两个不同状态下的模块。在图6所示的热空气状态下，热空气流由箭头示出。
[0077]图9中示出了蒸汽产生模块的不同视图。向左，示出了沿模块的右上侧视图中的线B-B截取的横截面视图。右上视图示出了模块的侧视图，右下视图示出了从模块上方观察的视图。
[0078]现将参照图10至图14进一步讨论本发明的有利的实施例。这些图示出蒸汽产生元件20的不同表面结构。
[0079]那些实施例具体涉及以彼此间隔一预定距离的方式平行地设置在彼此上方的蒸汽产生元件20，并且特别涉及蒸汽产生元件20的由至少两个表面层构成的主表面，至少两个表面层为上表面层30和第一下表面层32。
[0080]图10至图12示出根据不同实施例的蒸汽产生元件的横截面视图。
[0081]要注意的是，与蒸汽产生元件的主表面的结构有关的不同实施例可以与上述任意的实施例结合。
[0082]通过设置主表面的两个或多个表面层，实现了改进的蒸发过程。
[0083]随后，当水供应至主表面时，上表面层上的立即蒸发导致在水下形成气泡。这将迫使水向上从表面离开。下表面层也将对水进行加热，并且需要使水升起的气体压力增大并且蒸发速度增大。
[0084]不同的表面层通过将凹槽或凹痕设置在主表面上来构造，蒸发气体可以在凹槽或凹痕处泄出从而不使气体陷住。这会迫使持续的蒸发，直到能量不足以使水保持在表面上方为止。水将蒸发，直到表面与周围达到平衡状态为止，这取决于压力、温度和湿度。
[0085]主构思是提供不同的表面层以便改善蒸发过程。这可以以许多不同方式实现并且在以下的一些示例中示出，以下的一些示例不应被理解为限制由所附权利要求所限定的保护的范围。
[0086]通常，第一下表面由制成在主表面中的凹槽网格的凹槽34限定，第一下表面层32由所述凹槽34的底部限定。参见图10至图12。
[0087 ] 有利地，凹槽34相对于彼此基本垂直，这由图13和图14示出。
[0088]在由图10所示的示例中，上表面层30通过由凹槽网格形成的立方体的上表面36来限定。该实施例也在图13中由俯视图示出。上表面的正方形的侧边大约在0.5至2.5mm的范围内。
[0089]在由图11所示的示例中，上表面层通过由凹槽网格形成的截棱锥的上表面38来限定。
[0090]在由图12所示的示例中，上表面层通过由凹槽网格形成的上平坦圆形表面40来限定。该实施例也在图14中由俯视图示出。
[0091]结构还可以描述为:下表面层32由主表面中的凹痕构成。
[0092]对于文中所描述的所有不同结构，上表面层30具有面积A，第一下表面层32具有面积B。关系Α/B可以用于限定主表面的性质。
[0093]不同试验已示出:当A与B之间的关系小于0.5时实现有利的结果。
[0094]在图13所示的实施例中，Α/B为大约0.25，这已被证明导致有利的蒸发过程。
[0095]上表面层30与第一下表面层32之间的距离cU为蒸汽产生元件的厚度的大约0.3至
0.7。距离cU在图10至图12中被指示。
[0096]取决于蒸汽产生元件的总厚度(这(参见上文)为大约4至8mm)，上表面层(30)与第一下表面层(32)之间的距离为0.5至3.0mm的区间内。
[0097]图15和图16示出根据本发明的另一些实施例的蒸汽模块元件的俯视图。
[0098]图15示出蒸汽模块元件20的俯视图，蒸汽模块元件20例如由铬钢制成并且设置有侧边为16mm的二次贯通开口 28。在该图的顶部处还示出蒸汽模块元件20的横截面视图。
[0099]图16示出由设置有侧边为10mm的二次贯通开口28的铬钢制成的蒸汽模块元件20的俯视图。
[0100]在本发明的由权利要求限定的范围内，圆形的、椭圆形的或其它形状的开口也是可能的。
[0101]贯通开口以预定图案分布在蒸汽模块元件上;优选地，开口均匀地分布。优选地，开口的数目在25至100的区间内。
[0102]在两个示出的实施例中，开口28沿相对于元件的侧边成大约30至60度(例如，45度)的角度V的线(一个线在图中以虚线示出)对准。
[0103]图17至图19分别示出根据本发明的又一实施例的蒸汽模块元件的透视图、横截面视图和俯视图。
[0104]在该实施例中，蒸汽模块元件20在主表面中沿元件的纵向轴线设置有凹槽(凹痕)34。
[0105]图18示出沿图19的线A-A截取的横截面视图。
[0106]通常，凹槽34由上表面层30限定，第一下表面层32由凹槽34的底部限定。在该实施例中，设置了许多贯通开口28，在图中示出四个开口。贯通开口具有例如矩形的长形形状并且沿蒸汽产生元件的纵向对称线布置。
[0107]为了进一步增进对本发明的理解，以下给出关于莱顿弗罗斯特效应的附加信息。
[0108]莱顿弗罗斯特效应是以下的现象:其中，与显著高于液体的沸点的质量块接近接触的液体产生防止液体迅速沸腾的绝缘蒸汽层。这在烹饪时最常见;一个人将水滴撒在平底锅中以估量其温度，如果平底锅的温度为莱顿弗罗斯特点(Leidenfrost point)或在莱顿弗罗斯特点以上，则水掠过金属，且与平底锅在沸点温度以上但在莱顿弗罗斯特点的温度以下的情况相比，花费更长时间蒸发。该效应也是液氮掠过底板的能力的原因。这也在一些潜在危险演示中使用，例如将湿润的手指浸入到熔铅中或停吹一口液氮，两者均在不伤害演示者的情况下发生。后者可能致命，尤其一个人可能意外地吞咽液氮。
[0109]该效应可以在水滴随平底锅升温而多次撒到平底锅上时看到。起初，因为平底锅的温度低于100°C，水仅变平且缓慢蒸发。随着平底锅的温度高于100°C，水滴在接触平底锅时发出嘘声且迅速蒸发。稍后，随着温度超过莱顿弗罗斯特点，莱顿弗罗斯特效应开始起作用。在与平底锅接触时，水滴聚团成小水球且在周围蹦跳，与当平底锅的温度较低时相比维持较长时间。该效应一直作用，直到更高的温度引起任何另外的水滴蒸发太快而不能产生该效应为止。
[0110]这是由于:在莱顿弗罗斯特点以上的温度处，水滴的底部在与热板接触时立即蒸发。产生的气体使其正上方剩余的水滴悬浮，从而防止液体水与热板之间的任何另外直接接触。由于蒸汽具有更弱的导热性，平底锅与液滴之间的其他热传递显著地变慢。这也导致液滴能够在其正下方的气体层上在平底锅周围滑动。产生的气体经由由于表面性质建立的气体压力来保持气泡。这是上升行进的液体气泡的情况。根据本发明，表面设置成使得:当水泡被加热时，气体在下面形成，且气泡会开始在不平整表面上上升行进，从而在其行进时迫使液体进一步蒸发。随着蒸汽模块元件冷却，元件将在液体经由孔向下行进至下方相邻元件之前对液体预热，而不是使液体沸腾。
[0111]开始出现莱顿弗罗斯特效应的温度不容易预测。即使液滴的体积维持相同，莱顿弗罗斯特点可能大不相同，这复杂地取决于表面的性质以及液体中的任何杂质。已对系统的理论模型进行了一些研究，但仍相当复杂。作为非常粗略的估计，对于 煎平底锅上的水滴的莱顿弗罗斯特点可能发生在193°c。
[0112]本发明不限于上述的优选实施例。可以使用各种替代性实施例、改型或等同物。因此，以上实施例不应认为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。
【主权项】
1.一种烤箱(2)中的蒸汽产生系统，所述烤箱(2)包括:外壳(4)，所述外壳(4)将箱室(6)包封;热空气通道(8)，热空气(10)即将在所述热空气通道(8)中流动;热空气入口，所述热空气入口呈所述箱室(6)的壁中的系列的开口的形式，热空气穿过所述开口吹送至所述箱室(6)中；废气出口，热空气经由所述废气出口从所述箱室(6)排出；以及门， 其特征在于，所述蒸汽产生系统包括 控制单元(12)，所述控制单元(12)适于通过产生控制信号(14)来控制烘焙程序或烹饪程序， 至少一个长形蒸汽产生模块(16)，所述至少一个长形蒸汽产生模块(16)水平地布置在所述热空气通道(8)中，所述蒸汽产生模块(16)绕纵向轴线(18)可旋转并且包括预定数目的蒸汽模块元件(20)，其中，每个蒸汽模块元件(20)是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面(22)，所述蒸汽产生元件(20)以彼此隔开预定距离的方式平行地设置在彼此上方，以及 至少一个水供应构件(23)，所述至少一个水供应构件(23)布置成连接至所述蒸汽产生模块并配置成将水供应至所述模块， 其中，所述蒸汽产生模块(16)适于处在两个状态下: -蒸汽产生状态，在所述状态的至少一部分期间，水供应至所述模块，以及在所述状态期间，元件(20)的主表面(22)处在基本上水平的位置，从而使水能够蒸发， -热空气状态，在所述热空气状态下，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上竖直的位置，从而使热空气能够经过模块(16)。2.根据权利要求1所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽产生模块(16)适于，当在所述蒸汽产生状态与所述热空气状态之间移动时，根据由所述控制单元(12)产生的控制信号(14)绕其纵向轴线旋转90°。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽产生系统，其中，所述系统适于在所述模块处于所述蒸汽产生状态之前对所述蒸汽产生模块(16)进行加热，并且其中，所述模块被加热至使得当水供应至所述模块时会发生莱顿弗罗斯特效应的温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件(20)包括一个主表面(22)和两个侧表面(24)，其中，每个侧表面(24)沿所述主表面的长侧布置，其中，每个侧表面相对于所述主表面倾斜，使得所述蒸汽模块元件(20)呈现宽杯状的形状。5.根据权利要求4所述的蒸汽产生系统，其中，每个侧表面(24)相对于所述主表面(22)倾斜第一预定角度vl，并且其中，所述第一预定角度vl在5°至15°的范围内，优选地在10°以上。6.根据权利要求4或5所述的蒸汽产生系统，其中，第二侧表面(26)布置成在每个第一侧表面(24)的外侧且沿着每个第一侧表面(24)，而所述第二侧表面(26)相对于所述主表面(22)倾斜第二预定角度v2，所述第二预定角v2优选地在20°以上并且最优选地在30°以上，其中，所述第二预定角度v2优选地大于所述第一预定角度vl。7.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件(20)设置有贯通开口( 28 )，所述贯通开口( 28)优选地沿所述元件(20)的主表面(22)等距地分布。8.根据权利要求7所述的蒸汽产生系统，其中，所述贯通开口(28)具有矩形的或正方形的形状。9.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，当处于所述热空气状态时，所述模块(16)的位置使竖直热空气流(10)能够经过所述模块(16)，并且其中，所述竖直热空气流通过在所述蒸汽产生元件之间部分地流动穿过所述模块而流过所述模块。10.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述主表面由至少两个表面层构成，所述至少两个表面层为上表面层(30)和第一下表面层(32)。11.根据权利要求10所述的蒸汽产生系统，其中，所述第一下表面由制成在所述主表面中的例如凹槽网格的凹槽(34)限定，其中，所述第一下表面层(32)由所述凹槽(34)的底部限定。12.根据权利要求11所述的蒸汽产生系统，其中，所述凹槽沿所述蒸汽产生元件(20)的纵向轴线排列。13.根据权利要求11所述的蒸汽产生系统，其中，所述凹槽网格中的所述凹槽(34)相对于彼此基本垂直。14.根据权利要求12或13中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)通过由所述凹槽网格形成的立方体的上表面(36)来限定。15.根据权利要求12或13中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层通过由所述凹槽网格形成的截棱锥的上表面(38)来限定。16.根据权利要求10至15中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述下表面层(32)由所述主表面中的凹痕构成。17.根据权利要求10至16中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)具有面积A，并且所述第一下表面层(32)具有面积B，并且其中，A与B之间的关系小于0.5。18.根据权利要求10至17中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述上表面层(30)与所述第一下表面层(32)之间的距离是所述蒸汽模块元件的厚度的大约0.3至0.7。19.根据权利要求10至18中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，取决于所述蒸汽模块元件的总厚度，所述上表面层(30)与所述第一下表面层(32)之间的距离在0.5至3.0mm的区间内。20.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽产生系统，其中，所述蒸汽模块元件由铬钢制成。
【专利摘要】一种烤箱(2)中的蒸汽产生系统，所述烤箱包括：外壳(4)，所述外壳将箱室(6)包封；热空气通道(8)，热空气(10)即将在所述热空气通道中流动；热空气入口，所述热空气入口呈所述箱室(6)的壁中的系列的开口的形式，热空气穿过所述开口吹送至所述箱室(6)中；废气出口，热空气经由所述废气出口从所述箱室(6)排出；以及门。所述蒸汽产生系统包括：控制单元(12)，所述控制单元适于通过产生控制信号(14)来控制烘焙程序或烹饪程序；以及至少一个长形蒸汽产生模块(16)，所述至少一个长形蒸汽产生模块水平地布置在所述热空气通道(8)中，所述蒸汽产生模块(16)沿纵向轴线(18)可旋转并且包括预定数目的蒸汽模块元件(20)，其中，每个蒸汽模块元件(20)是长形的并且包括设置有大致平坦的延伸部的一个主表面(22)，所述蒸汽产生元件(20)以彼此隔开预定距离的方式平行地设置在彼此上方。系统还包括至少一个水供应构件(23)，所述至少一个水供应构件布置成连接至所述蒸汽产生模块并配置成将水供应至所述模块。所述蒸汽产生模块(16)适于处在两个状态下：-蒸汽产生状态，在所述状态的至少一部分期间，水供应至所述模块，以及在所述状态期间，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上水平的位置，从而使水能够蒸发；-热空气状态，在所述热空气状态下，所述元件(20)的主表面(22)处在基本上竖直的位置，从而使热空气能够经过所述模块(16)。
【IPC分类】A21B3/04
【公开号】CN105491887
【申请号】CN201480038492
【发明人】奥洛夫·恩斯特罗姆, 佩尔·尤内斯安德, 汤姆·哈尔韦
【申请人】瑞文特国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月3日
【公告号】DE212014000149U1, EP3016517A1, US20160150797, WO2015002603A1
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