Dampfkondensierer

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkondensierer insbesondere für die Backtechnik zum Anbau an einen Backofen, mit einem Gehäuse, einem innerhalb des Gehäuses vorhandenen Dampfkanal, dem Dampf aus dem Backofen zugeführt wird und einer Kühllufteinrichtung.

Bei der Herstellung von Backwaren entsteht zwangsläufig Feuchtigkeit, die erstens aus dem austretenden Wasseranteil der Backwaren und zweitens durch zusätzliches Besprühen der Backwaren entsteht. Dieses zusätzliche Besprühen ist notwen¬ dig, um ein Austrocknen der Backwaren zu vermeiden. Bei die¬ ser Besprühung entsteht ein schlagartiger Dampfschwall, der nach kurzem Verweilen in der Backkammer wieder ausgeleitet werden muß, da sonst die feuchtigkeitsübersättigte Luft eine Qualitätsminderung der Backwaren bewirken würde. Am einfach¬ sten wäre es, die feuchte Luft in den Backraum abzuleiten, dort würde sie aber auf die Dauer Schäden an der Bausubstanz hervorrufen, (z. B. durch Schimmelbildung)

STAND DER TECHNIK

Es ist ein Dampfkondensierer bekannt, insbesondere für die Backtechnik zum Anbau an den Backofen, der aus einem Gehäuse besteht, in dem ein aus mehreren übereinanderliegenden hori- zontalen Abschnitten bestehender Dampfkanal geführt ist, der seitlich zumindest teilweise von Kühlluftkanälen umschlossen ist, wobei die Abschnitte des Dampfkanals und die Kühlluftka¬ näle aus etagenartig aufeinandergesetzten, im wesentlichen baugleichen Elementen modulartig gebildet ist. Jedes Element ist als einstückiges Gußteil mit einer vorgegebenen Wand-

stärke ausgeführt, das im Zusammenbau mit anderen Elementen sowohl die Wandungen der Abschnitte des Dampfkanals als auch die Wandungen der beidseitig davon angeordneten Kühlluftka¬ näle bildet.

Bei dem bekannten Dampfkondensierer ist die Wärmekopplung der einzelnen Bauteile des Dampfkanals untereinander relativ groß, so daß nicht optimale Werte hinsichtlich der Trocknung des eingeleiteten Dampfes erzielt werden können. Infolge des in dem Dampf enthaltenen Fettanteiles kommt es immer zur Ver¬ klebung der Bauteile.Ein dauerhaftes Funktionieren ist zudem bei dem bekannten Dampfkondensierer nur unter Einsatz von Dichtungen möglich. Die Reinigung derartiger Dampfkondensie¬ rer, insbesondere im Bereich innerhalb des Dampfkanales, kann nur ungenügend oder nur mit sehr hohem Aufwand durchgeführt werden. Darüberhinaus weisen die bekannten Dampfkondensierer ein relativ hohes Gewicht auf, das mit relativ großen Abmes¬ sungen einhergeht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe bzw. das techni¬ sche Problem zugrunde, einen gegenüber dem genannten Stand der Technik verbesserten Dampfkondensierer anzugeben, der einen einfachen und montagegerechten Aufbau aufweist, der ohne Verwendung von Dichtungsmaterialien auskommen kann und somit insgesamt einen wirtschaftlichen Einsatz gewährleistet.

Der erfindungsgemäße Dampfkondensierer ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Demgemäß zeichnet sich der erfindungsgemäße Dampfkondensierer dadurch aus, daß der Dampfkanal durch übereinander und/oder nebeneinander beabstandet anordenbare miteinander in Strö¬ mungsverbindung stehende Hohlprofilelemente gebildet wird.

Bevorzugt wird die Strömungsverbindung der Hohlprofile unter¬ einander jeweils durch eine bevorzugt steckbare Verbindungs¬ hülse gebildet.

Der Aufbau des Dampfkanales aus einzelnen Hohlprofilelemen¬ ten, kann unter Einsatz der Verbindungshülsen in einfacher Art und Weise zusammengesteckt werden. Dieser modulartige Aufbau ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Montage, wobei darüberhinaus eine Verwendung von Dichtungsmaterialien entfallen kann. Durch die beabstandete Anordnung der Hohlpro¬ filelemente wird zudem erfindungsgemäß gewährleistet, daß die Wärmeübertragung der einzelnen Elemente des Dampfkanales zu¬ einander sehr gering gehalten werden kann und gleichzeitig eine optimale Umströmung der Dampfkanalaußenseite von Kühl- luft erzielt wird, was sich besonders günstig auf das Trock¬ nungsergebnis auswirkt. Dadurch kann der Weg, den die zu trocknende Luft innerhalb des Dampfkanales zurücklegen muß, um gute Trocknungseigenschaften aufzuweisen, relativ kleinge¬ halten werden, was wiederum dazu führt, daß die Abmessungen des Dampfkondensierers gering sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dampfkon¬ densierers zeichnet sich dadurch aus, daß die Stirnseiten der Hohlprofilelemente, mit Ausnahme der letzten im Dampfkanal in Längsrichtung liegenden Stirnseite des obersten Hohlprofil¬ elementes geschlossen ausgebildet sind.Dabei kann in einer weiteren Ausgestaltung die Kühleinrichtung bevorzugt mehrere Ventilatoreinrichtungen aufweisen, die an der seitlichen Außenwandung des Gehäuses oder im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Hohlprofile angeordnet sind und die ge¬ schlossenen Stirnflächen und/oder die Längswandungen der Hohlprofilelemente mit Kühlluft beaufschlagen.

Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, die Hohl- profile alternierend mit einer vorgehbaren Neigung zur Hori¬ zontalen auszubilden, wodurch sich ein mäanderförmiger Ver-

lauf ergibt, so daß das sich in dem Kanal bildende Kondensat nach unten in eine vorhandene Wanneneinrichtung abfließen kann.

Zu besonders günstigen Ergebnissen hinsichtlich des Trock¬ nungsgrades der aus dem Dampfkondensierer austretenden Luft ist erfindungsgemäß eine Umlenkeinrichtung vorhanden, die die zumindest aus dem offenen Endbereich des obersten Hohlprofils austretende Luft nach unten in das Gehäuseinnere umlenkt.In Verbindung mit der Kühllufteinrichtung wird diese nahezu vollständig trockene Luft nochmals im Gehäuseinneren verwir¬ belt und gekühlt, so daß dann daran anschließend die voll¬ ständig getrocknete Luft aus dem Gehäuse entweichen kann.

Eine weitere Aufgabe bzw. ein weiteres technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Dampfkonden¬ sierer anzugeben, der mit handelsüblichen Reinigungsmitteln schnell und kostengünstig, insbesondere bei komplett montier¬ ten Dampfkondensierern, gereinigt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest im Endbe¬ reich des oberen Hohlprofilelementes eine Anschlußeinrichtung vorhanden ist, an die eine Zuführrichtung für ein Reinigungs¬ mittel anschließbar ist. Bevorzugt ist die Anschlußeinrich¬ tung als lösbar aufsteckbare Adaptereinrichtung ausgebildet, die insbesondere ein Außengewinde aufweist, auf das eine übliche Schlauchkupplung aufgeschraubt werden kann.

Im unteren Bereich des Dampfkondensierers ist eine Wannenein¬ richtung vorhanden, der der Dampf aus dem Backofen zugeführt wird und mit der der Dampfkanal in Strömungsverbindung steht, wobei in dieser Wanneneinrichtung insbesondere der Zuführka¬ nal für Frischwasser für den Backofen bereichsweise angeord¬ net ist. Hierbei weist die Wanneneinrichtung bevorzugt eine Abflußeinheit auf, die erfindungsgemäß eine Anschlußeinrich- tung für eine Abführeinrichtung für das anfallende Kondensat aufweist. Hier kann dann eine als Abführeinrichtung ausgebil-

dete Schlaucheinheit angeschlossen werden, die einer Pumpein¬ richtung zugeführt wird, die nach Zugabe eines Reinigungs¬ mediums über die Zuführeinrichtung an den Dampfkanal ange¬ schlossen ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dampfkon- densierers zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere durch auf- einandergesteckte Hohlprofilelemente gebildete, innerhalb des Gehäuses nebeneinander angeordnete Dampfkanäle vorhanden sind. Durch diese Maßnahme läßt sich das zu trocknende Dampf¬ volumen unter Beibehaltung einer kompakten Bauweise des Dampfkondensierers erhöhen.

Weitere Ausführungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale so¬ wie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich offensichtlich nicht ge¬ genseitig ausschließen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie eine vorteilhafte Ausführungsform dersel¬ ben wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestell- ten Beispiels näher beschrieben und erläutert. Die in der Beschreibung der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln, für sich oder zu mehreren beliebigen Kombinationen erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Stirnseitenansicht eines erfindungs¬ gemäßen Dampfkondensierers bei abgenommenem Gehäuse, ohne Darstellung der Längsneigung der Hohlprofil¬ elemente,

Fig. 2 schematische Draufsicht auf ein Hohlprofilelement,

Fig. 3 schematische Seitenansicht einer Verbindungshülse,

Fig. 4 schematische Detail-Seitenlängsansicht des Dampfkon¬ densierers gemäß Fig. 1, 05

Fig. 5 schematische Detail-Längsseitenansicht des Dampfkon¬ densierers gemäß Fig. 1, mit Gehäuse, Kühleinrichtung und schematisch dargestellter Luftführung,

10 Fig. 6 schematische Stirnseitenansicht des Dampfkondensie¬ rers gemäß Fig. 1 im oberen Bereich bei teilweise abgenommener Stirnseitenwand des Gehäuses,

Fig. 7 schematische Ansicht einer Anschlußeinrichtung zum 15 Anschließen einer Zuführeinrichtung für ein Reini¬ gungsmedium,

Fig. 8 schematische Detail-Längsseitenansicht einerweiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Dampfkon- 20 densierers und

Fig. 9 schematische Detaildraufsicht auf eine Kanalführung mit nebeneinander angeordneten Hohlprofilelementen und dazwischen vorhandenen O-Ringen.

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WEGE ZUM AUSFUHREN DER ERFINDUNG

Ein Dampfkondensierer 10 weist in seinem unteren Bereich eine Wanneneinrichtung 18 auf, der über eine Dampfeintrittsöffnung

30 26 Dampf aus einem in Fig. 1 stark schematisiert dargestell¬ ten Backofen 50 zugeführt wird (Pfeil D) . Oberhalb der Wan¬ neneinrichtung 18 sind drei Dampfkanäle 14 an die Wannenein¬ richtung 18 angeschlossen, die durch Hohlprofilelemente AI bis A6, Bl bis B6, Cl bis C6 und zwischen den Hohlprofilele-

35 menten angeordneten Verbindungshülsen 20 gebildet werden und mit der Wanneneinrichtung 18 in Strömungsverbindung stehen.

Die durch die drei Reihen von Hohlprofilelementen A..., B..., C... gebildeten Dampf anäle sind auf der Oberseite 19 der Wanneneinrichtung 18 angeschlossen.

05 Auf der Unterseite der Wanneneinrichtung 18 ist eine Abflu߬ einheit 24 vorhanden. Die drei Dampfkanäle 14 sind von einem Gehäuse 12 umgeben, das in Verbindung mit der Wanneneinrich¬ tung 18 die drei Dampfkanäle 14 vollständig umschließt.

10 Die Hohlprofilelemente A bis C sind als quadratische Rohrpro¬ file ausgebildet, deren Stirnseiten 22 verschlossen sind, bis auf den freien Endbereich des obersten Hohlprofilelementes A6, B6, C6, das offen ist. Alternierend weist jedes Hohlpro¬ fil, bis auf das Oberste, im rechten und linken Endbereich

15 oberseitig bzw. unterseitig eine Öffnung 28 auf, in die die Verbindungshülse 20 teilweise eingesteckt werden kann. Die Verbindungshülsen 20 sind als Rohrprofilelemente ausgebildet, deren Stirnebenen 21 zueinander geneigt sind. Im Endbereich weisen die Verbindungshülsen beidseitig einen verjüngten

20 Außenquerschnitt auf, wobei im Bereich dieses verjüngten

Außenquerschnittes das Einstecken der Verbindungshülse 20 in die Öffnung 28 des jeweiligen Hohlprofilelementes A bis C er¬ folgt.

25 Anstelle einer Verbindungshülse kann gemäß Fig. 9 ein O-Ring 70 zwischen den Hohlprofilelementen AI, A2, A3, A4, A5 ange¬ ordnet werden, wobei die Verbindung der Hohlprofilelemente A untereinander durch eine äußere Verbindungseinheit erfolgt. Diese Verbindungseinheit ist beispielhaft als Gewindestange

30 72 ausgebildet, die in entsprechend im Endbereich der Hohl¬ profilelemente vorhandene Innengewinde von Klemmeinheiten 74 eingreift, wodurch die nebeneinanderliegenden Hohlprofilele¬ mente A dichtend aufeinander geklemmt werden. Die Dampffüh- rung ist in Fig. 9 mit gestrichelten Pfeilen dargestellt.

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An den Stirnseiten des Gehäuses 12 ist beidseits eine Kühl¬ einrichtung 16 angeordnet, die aus den Ventilatoreinheiten 16.1, 16.2 und 16.3 gebildet wird. Diese Ventilatoreinheiten 16 führen von außen Kühlluft K in das Innere des Gehäuses 12. Die Luftströmrichtung der Kühlluft K ist zunächst so gerich¬ tet, daß die Stirnendbereiche 22 der Hohlprofilelemente A bis C vornehmlich mit Kühlluft beaufschlagt werden.

Die freien Stirnseiten der oberen Hohlprofilelemente A6 bis C6 weisen eine Öffnung 32 auf, durch die die nahezu getrock¬ nete Luft austreten kann. Im Bereich des aus den Dampfkanälen 14 austretenden Dampfes ist keine Ventilatoreinheit angeord¬ net.

Der Trocknungsvorgang läuft im Einzelnen wie folgt ab. Der aus dem Backofen kommende Dampf wird über die Dampfeintritts¬ öffnung 26 in die Wanneneinrichtung 18 geführt und von dort in die einzelnen Dampfkanäle 14 gleichmäßig verteilt. Durch Umlenkung in den Kanälen 14 wird der Dampf nach oben geführt und kondensiert an der Wandung der Hohlprofilelemente A bis C (siehe Fig. 5, Pfeil Dl) . Die Führung des Dampfes erfolgt hierbei gemäß der alternativ geneigten Anordnung (Bezugszei¬ chen N) der Hohlprofilelemente A bis C im Wesentlichen mäan- derförmig. Das entstehende Kondensat fließt durch die einzel- nen Hohlprofilelemente A bis C, die wie beschrieben, mit einem leichten Gefälle zueinander angeordnet sind, zurück in die Wanneneinrichtung 18, bei der sich auf der Bodenseite eine Abflußeinheit 24 befindet, durch die hindurch das Kon¬ densat abfließen kann. Die noch minimal feuchte Restluft strömt an der Stirnseite des obersten Elementes A6 bis C6 aus und wird nach unten in Richtung auf den Deckel 19 der Ober¬ seite der Wanneneinrichtung 18 umgelenkt. Dadurch findet eine Resttrocknung der Luft statt, da die umgelenkte Luft erneut der durch die Kühleinrichtung 16 zugeführten Kühlluft ausge- setzt ist. Die noch aufgeheizte trockene Luft wird mit der Kühlluft nach oben (Pfeil D2) in den Backraum geblasen.

Im oberen Bereich des Gehäuses 12 befindet sich im freien Endbereich der Hohlprofilelemente A6 bis C6 ein nicht näher dargestellter abnehmbarer Deckel, mittels dem das Gehäuse 12 bereichsweise geöffnet werden kann (siehe Fig. 6) . Dadurch ist das oberste Element A6 bis C6, das in diesem Bereich die Öffnung 32 aufweist, von außen zugänglich. Auf die Öffnungen 32 wird ein Adapter 30 eingesteckt. Dieser Adapter weist in seinem Einsteckbereich einen Außendurchmesser auf, der im wesentlichen dem Innendurchmesser der Öffnung 32 entspricht. Den Anschlag bildet ein den Adapter 30 umgebender Flansch 36. Der im eingesteckten Zustand des Adapters 30 überstehende Außenbereich 38 ist geeignet, an einen Schlauch angeschlossen zu werden. Der Adapter 30 ermöglicht somit eine einfache Rei¬ nigungsmöglichkeit der Innenwand der Dampfkanäle 14, die im Laufe der Zeit aufgrund des in dem Dampf enthaltenen Fettan¬ teiles verschmutzen, durch einfaches Anschließen eines Schlauches an den Adapter 30. Der nicht dargestellte Schlauch wird an eine Pumpe angeschlossen und Reinigungsflüssigkeit wird durch die Dampfkanäle 14 geleitet.

Bevorzugt wird an der Abflußeinheit 24 ebenfalls ein Schlauch angeschlossen, der in einen nicht dargestellten Behälter mün¬ det, an den die Pumpe angeschlossen ist. Dadurch läßt sich ein Reinigungskreislauf erzielen, wobei an einer nicht darge- stellten Stelle eine vorgebbare Menge an Reinigungsmedium zu¬ gesetzt wird.

Die in Fig. 8 schematisch dargestellte zweite Ausführungs¬ variante eines Dampfkondensierers 60 weist eine Kühlluftein- richtung 16 auf, die so angeordnet ist, daß die Kühlluft nicht auf die Stirnseite 22 der Hohlprofilelemente A, B, C sondern auf die gesamte Länge der Hohlprofile auftreffen, insbesondere bei liegender Anordnung der Hohlprofilelemente A, B, C. Auch eine Kombination der Kühllufteinrichtungen 16 mit den Kühllufteinrichtungen 16 der Figuren 1 bis 7 kann um¬ gesetzt werden.

Gleiche Bauteile des Dampfkondensierers 60 tragen dasselbe Bezugszeichen wie die des oben beschriebenen Dampfkondensie¬ rers 10 und werden nicht nochmals erläutert.

Zusätzlich ist in dem Dampfkondensierer 60 in der Wannenein¬ richtung 18 eine Rohrleitung 52 eingebaut, die das benötigte Wasser, um den Dampf in dem nicht näher dargestellten Back¬ ofen zu erzeugen, zuführt. Durch die teilweise Anordnung in¬ nerhalb der Wanneneinrichtung 18 wird das zugeführte Wasser erwärmt, wodurch sich der Energieverbrauch des Backofens beim Garen deutlich verringert. Durch das Vorsehen dieser Rohrlei¬ tung 52 wird der Wirkungsgrad des Dampfkondensierers in Ver¬ bindung mit dem Backofen deutlich erhöht.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen lediglich zwei konkrete Konstruktionen des erfindungsgemäßen Dampfdosierers. Insbesondere die Hohlprofilelemente und Verbindungshülsen können andere Querschnittsarten aufweisen, ohne daß dadurch der Schutzbereich des erfindungsgemäßen Dampfkondensierers verlassen wird.

Der erfindungsgemäße Dampfkondensierer ermöglicht eine äußerst einfache Reinigungsmöglichkeit und gewährleistet eine dauerhafte Funktion ohne des zusätzlichen Einsatzes von Dichtmaterialien. Eine Wärmekopplung der den Dampfkanal bil¬ denden Bauteile wird durch Beabstanden derselben vermieden, wodurch ein sehr guter Trocknungsgrad erzielt werden kann. Darüberhinaus läßt sich der erfindungsgemäße Dampfkondensie¬ rer in einfacher Art und Weise herstellen, bedingt durch das modulare Stecksystem, wobei sich eine deutliche Gewichtser¬ sparnis und Verringerung der Außenabmessungen erzielen läßt.

Als Material für die Hohlprofilelemente und/oder Verbindungs¬ hülsen wird bevorzugt Edelstahl oder Aluminium eingesetzt.

In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist die Kühleinrichtung auf einer Seite angeordnet. So kann die in Fig. 5 rechts unten dargestellte Ventilatoreinheit 16.1 auf der linken Seite angeordnet sein, so daß dort dann drei Ven- tilatoreinheiten übereinander vorhanden sind. Das Anordnen der Kühleinrichtung auf nur einer Seite bringt Vorteile bei der Verkabelung mit sich.