Method and assembly of a steam generation assembly

Abstract

A cooking appliance (12) including an appliance body (14) that at least partially defines a cavity (20). A tank (22) coupled to the appliance body (14), wherein the tank (22) is configured to hold a liquid (W). An atomizer (26) disposed in the tank (22) that converts the liquid (W) to a gas (V). A heating vessel (30) operably coupled to the atomizer (26), where the heating vessel (30) is in thermal communication with the cavity (20) of the appliance body (14). A fan (32) in communication with the tank (22), where the fan (32) directs the gas (V) from the tank (22) into the cavity (20) of the appliance body (14).

Description

METHOD AND ASSEMBLY OF A STEAM GENERATION ASSEMBLY

[0001] BACKGROUND OF THE DISCLOSURE

[0002] The present disclosure generally relates to a steam cooking function and more specifically, to a method and assembly of a steam generation assembly.

[0003] SUMMARY OF THE DISCLOSURE

[0004] According to one aspect of the present disclosure, a cooking appliance includes an appliance body that at least partially defines a cavity. A tank is coupled to the appliance body, where the tank is configured to hold a liquid. An atomizer is disposed in the tank that converts the liquid to a gas. A heating vessel is operably coupled to the atomizer, where the heating vessel is in thermal communication with the cavity of the appliance body. A fan is in communication with the tank, where the fan directs the gas from the tank into the cavity of the appliance body.

[0005] According to another aspect of the present disclosure, a steam generation assembly includes an appliance body having a first sidewall and a second sidewall that at least partially defines a cooking cavity. The first sidewall is opposite the second sidewall. A water tank is operably coupled to the appliance body, where the water tank includes an air inlet. An atomizer is disposed in the water tank proximate to a top surface of water, where the atomizer converts the water to vapor. A heat pipe is operably coupled to the atomizer and is positioned between the first sidewall of the appliance body and the water tank. A fan is coupled to the air inlet of the water tank. The fan is configured to direct air through the air inlet to generate an airflow from the water tank to the cooking cavity of the appliance body through the heat pipe.

[0006] According to another aspect of the present disclosure, a method of operation of a steam generation assembly in a cooking appliance includes providing an atomizer disposed in a tank, where the tank holds water. Vaporizing the water with the atomizer to form water vapor. Moving the water vapor through a pipe system, where the pipe system includes a heat pipe. Heating the water vapor via the heat pipe. Injecting the  water vapor into a cooking cavity in communication with the tank via a fan coupled to the tank.

[0007] According to another aspect of the present disclosure, a steam generation assembly includes a steam cooking function that generates steam without the need for specific, traditional components, such as a boiler and a pump. The reduction in additional components results in cost-effective savings and reduced energy consumption. Additionally, a detachable tank design of the steam generation assembly assists in ease of access and maintenance. Specifically, this design enables users to easily access and clean an atomizer disposed within the tank, thereby minimizing scaling or buildup that can occur on a surface of the atomizer and decrease optimal performance of the steam generation assembly over time. Further, a heat pipe generates a high-speed water vapor assisting with generating a uniform and even steam distribution facilitated by a high-velocity airflow from a fan of the steam generation assembly, ensuring efficient and consistent steam delivery to a cooking cavity of the assembly. The fan serves the dual purpose of directing air through the cooking cavity, as well as, cooling electronic components proximate the fan and tank.

[0008] These and other features, advantages, and objects of the present disclosure will be further understood and appreciated by those skilled in the art by reference to the following specification, claims, and appended drawings.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] In the drawings:

[0010] FIG. 1 is a schematic side perspective view of a steam generation assembly including a door and user interface, according to the present disclosure;

[0011] FIG. 2 is a schematic front elevational cross-sectional view of a steam generation assembly, according to the present disclosure;

[0012] FIG. 3 is a schematic front elevational cross-sectional view of a steam generation assembly illustrating air and water vapor movement through a cooking cavity with a fan coupled to an air inlet of a tank, according to the present disclosure;

[0013] FIG. 4 is a schematic front elevational cross-sectional view of a steam generation assembly illustrating air and water vapor movement through a cooking cavity with a forced convection system;

[0014] FIG. 5 is a block diagram of a cooking appliance control system with a steam generation assembly, according to the present disclosure; and

[0015] FIG. 6 is a flow diagram of a method of operating a steam cooking function of a steam generation assembly, according to the present disclosure.

[0016] The components in the figures are not necessarily to scale, emphasis instead being placed upon illustrating the principles described herein.DETAILED DESCRIPTION

[0017] The present illustrated embodiments reside primarily in combinations of method steps and apparatus components related to a method and assembly of a steam generation assembly. Accordingly, the apparatus components and method steps have been represented, where appropriate, by conventional symbols in the drawings, showing only those specific details that are pertinent to understanding the embodiments of the present disclosure so as not to obscure the disclosure with details that will be readily apparent to those of ordinary skill in the art having the benefit of the description herein. Further, like numerals in the description and drawings represent like elements.

[0018] For purposes of description herein, the terms "upper, " "lower, " "right, " "left, " "rear, " "front, " "vertical, " "horizontal, " and derivatives thereof shall relate to the disclosure as oriented in FIG. 1. Unless stated otherwise, the term "front" shall refer to the surface of the element closer to an intended viewer, and the term "rear" shall refer to the surface of the element further from the intended viewer. However, it is to be understood that the disclosure may assume various alternative orientations, except where expressly specified to the contrary. It is also to be understood that the specific devices and processes illustrated in the attached drawings, and described in the following specification are simply exemplary embodiments of the inventive concepts  defined in the appended claims. Hence, specific dimensions and other physical characteristics relating to the embodiments disclosed herein are not to be considered as limiting, unless the claims expressly state otherwise.

[0019] The terms "including, " "comprises, " "comprising, " or any other variation thereof, are intended to cover a non-exclusive inclusion, such that a process, method, article, or apparatus that comprises a list of elements does not include only those elements but may include other elements not expressly listed or inherent to such process, method, article, or apparatus. An element preceded by "comprises a ... " does not, without more constraints, preclude the existence of additional identical elements in the process, method, article, or apparatus that comprises the element.

[0020] Referring to FIGS. 1-6, reference numeral 10 generally designates a steam generation assembly. The steam generation assembly 10 is configured for use in a cooking appliance 12, such as an oven, microwave oven, or other like cooking devices. The steam generation assembly 10 includes an appliance body 14 having a first sidewall 16 and a second sidewall 18 that at least partially define a cooking cavity 20. The first sidewall 16 is opposite the second sidewall 18. A water tank 22 is operably coupled to the appliance body 14 and includes an air inlet 24. An atomizer 26 is disposed in the tank 22 proximate to a top surface 28 of water W. The atomizer 26 converts the water W to a vapor V. A heat pipe 30 is operably coupled to the atomizer 26 and is positioned between the first sidewall 16 of the appliance body 14 and the tank 22. A fan 32 is coupled to the air inlet 24 of the tank 22. The fan 32 is configured to direct air A through the air inlet 24 to generate an airflow from the tank 22 to the cooking cavity 20 of the appliance body 14 through the heat pipe 30.

[0021] Referring to the illustrated configuration depicted in FIGS. 1 and 2, the oven 12 includes the appliance body 14 which defines the cooking cavity 20 in which one or more food items may be located. The appliance body 14 includes the first sidewall 16, the second sidewall 18, and a rear wall 34 extending between the opposing sidewalls 16, 18. A top wall 36 of the appliance body 14 connects the opposing sidewalls 16, 18 and the rear wall 34 to define the cooking cavity 20. The oven 12 is configured to cook one  or more food items that are disposed within the cooking cavity 20, such as with a heating element that increases a temperature of an internal environment of the cooking cavity 20, and subsequently, of the one or more food items, as further described herein.

[0022] With reference again to FIGS. 1 and 2, the oven 12 further includes a door 50 to selectively deny or allow access to the cooking cavity 20 from an external environment. The door 50 includes a closed position where the door 50 denies access to the cooking cavity 20, and an open position where the door 50 allows access to the cooking cavity 20 from the external environment. The door 50 is able to move to, from, and between the closed position and the open position. The door 50 may be in the closed position while the oven 12 is cooking the one or more food items, so that the cooking cavity 20 retains heat that the oven 12 generates. A user of the oven 12 may transition the door 50 from the closed position to the open position to place the one or more food items into the cooking cavity 20 or to remove the one or more food items from the cooking cavity 20, such as after the oven 12 has cooked the one or more food items.

[0023] During operation, the oven 12 proceeds through multiple cooking modes and advanced temperature control features including pre-heating, baking, broiling, a steam cooking function, and roasting amongst other modes and features. In some implementations, the oven 12 contains heating elements located on the top wall 36 and a bottom surface 56 of the oven 12 within the cooking cavity 20. The heating elements may be selectively activated to provide radiant heat throughout the cooking cavity 20. For example, in a conventional baking mode the heating elements are cycled on and off to maintain a predetermined temperature within the cooking cavity 20. In another example, the oven 12 includes a broil mode that activates one of the heating elements in the cooking cavity 20 to provide an intense, direct heat from the singularly active heating element. The broil mode may be adjusted to differing temperature settings, allowing for precise control over the level of heat directed from the heating element. The transitions between and order of the various oven 12 modes and features are generally controlled electronically at certain points of the various modes and features  on set programs and / or feedback from a sensor 60 via a control system of the oven 12 including a controller 62 (see FIG. 5) .

[0024] Referring still to FIGS. 1 and 2, a user interface 66 including a display 68 (see FIG. 5) , or other interactive components, may be disposed on the oven 12, such as on the door 50. The user interface 66 provides the user with various options, including selecting and initiating the pre-heating and steam cooking function. Additionally, the user may initiate any of the various modes and features in isolation by engaging with the user interface 66. Generally, the oven 12 undergoes an automatic pre-heat mode upon selection of any one of the various modes or functions. In other words, the controller 62 may automatically activate the pre-heat mode upon, or in response to, selection of any of the other various modes or features. However, the steam cooking function may be manually selected by the user via the user interface 66 and performed in isolation or at other times relative to the pre-heat mode of the oven 12 without departing from the teachings herein. Accordingly, the controller 62 may automatically activate the fan 32 of the steam generation assembly 10 upon, or in response to, selection by the user of the steam cooking function.

[0025] Referring to the illustrated configuration depicted in FIGS. 3 and 4, the oven 12 further includes the tank 22, which may hold water W or other various liquids. The appliance body 14 is operably coupled to a top surface 72 of the tank 22. In at least one implementation, the tank 22 is for use with the steam cooking function of the oven 12. Accordingly, the tank 22 is configured to hold water W, however, the water tank 22 may hold other liquids as contemplated. The tank 22 includes the air inlet 24 configured to direct air into the tank 22, and an aperture defining an air outlet 84 configured to direct air A into the cooking cavity 20, when the steam cooking function of the oven 12 is selected. Additionally, in some implementations, the tank 22 may be detachably coupled to the appliance body 14 to allow the user access to an internal reservoir 90 of the tank 22 to assist in adding water W, or other liquids, to the tank 22. The tank 22 includes a stowed position where the tank 22 is engaged with the appliance body 14 and denies access to the internal reservoir 90, and a deployed position where the tank 22 is  disengaged from the appliance body 14 and allows access to the internal reservoir 90. In another implementation, the tank 22 may include a fill port that may be accessible from an exterior of the oven 12 to further facilitate the addition of water W into the tank 22. Accordingly, the internal reservoir 90 of the tank 22 has a maximum fill level to prevent overfilling and to assist in the positioning of the atomizer 26, as described further herein.

[0026] Referring still to FIGS. 3 and 4, the atomizer 26 is disposed within the water tank 22 proximate the top surface 28 of the water W held in the internal reservoir 90 of the tank 22. When the steam cooking function is selected, the atomizer 26 is configured to atomize the water W, or liquid, held in the internal reservoir 90 of the tank 22 into fog F or vapor saturated ambient air. For purposes of this disclosure, fog F is deemed to be vaporized or atomized water molecules that are at a temperature of below approximately 60° Fahrenheit to approximately ° Fahrenheit. In some implementations, the atomizer 26 includes an ultrasonic transducer. The transducer has a piezoelectric element that vibrates at high frequencies, generally in the range of between about 1 MHz and about 3 MHz, when in electrical operation. The high-frequency vibrations are transmitted through a metal or ceramic oscillating surface in contact with the water W, or liquid, which causes the water W to be atomized into a fog F or vapor saturated ambient air. The atomizer 26 of the oven 12 may be ultrasonic, however, other various atomizers 26 may be contemplated including, but not limited to, a pneumatic (air-assisted) atomizer, hydraulic atomizer, electrostatic atomizer, rotary atomizer, and thermal atomizer. Additionally, other fog F forming components may be contemplated including a nebulizer. The nebulizer may also be used to convert liquid into a fog F or aerosol mist and may include, but is not limited to, ultrasonic nebulizers and jet nebulizers.

[0027] The placement of the atomizer 26 on the top surface 28 of the water W within the internal reservoir 90 allows for the atomizer 26 to access both the water W and the surrounding air A to create fog F during operation of the steam cooking function. Additionally, water molecules at the surface of the liquid in the internal reservoir 90 exhibit higher surface tension compared to those within the bulk liquid. By positioning  the oscillating atomizer 26 at the top surface 28 of the water W, the atomizer 26 may take advantage of the surface tension allowing for ease of drawing and dispersing the liquid upward from the internal reservoir 90, resulting in a finer fog F. In contrast, if the atomizer 26 were to be submerged within the bulk liquid of the internal reservoir 90, there would be a risk of water W impurities, sediments, or limescale buildup clogging the oscillating surface or the atomizer 26. The position of the atomizer 26 at the top surface 28 of the liquid minimizes exposure to contaminants, reducing the likelihood of clogging and ensuring consistent performance over time. Accordingly, in instances where the atomizer 26 requires cleaning or removal of impurities and sediments, such as limescale buildup, the atomizer 26 may be accessed for cleaning when the tank 22 is in the deployed position.

[0028] Referring to the illustrated configuration depicted in FIGS. 1-4, the atomizer 26 is in fluid communication with a pipe system 96 that extends between the tank 22 and the appliance body 14. The pipe system 96 includes a conduit 102, or straight pipe, defining a first end 108 and a second end 110, and the heat pipe 30, or other similar heating vessel, defining a first end 116 and a second end 118. The conduit 102 is positioned between the second end 118 of the heat pipe 30 and abuts the aperture 78 defining the air outlet 84 of the tank 22. Accordingly, the conduit 102 is operably coupled to the atomizer 26, allowing the fog F generated by the atomizer 26 to flow from the water tank 22 through the conduit 102. Additionally, the second end 110 of the conduit 102 abuts the aperture 78 defining the air outlet 84 of the tank 22. The first end 108 of the conduit 102 is coupled to the second end 118 of the heat pipe 30 via a connection feature, including but not limited to, a welded or brazed joint, threaded screw-in connection, a bracketed joint, or a flanged coupling to ensure a secure and leak-proof integration between the heat pipe 30 and the conduit 102. In some implementations, the heat pipe 30 and the conduit 102 may be contemplated as a singular pipe system 96 formed as an integrated, continuous unit to heat the fog F generated by the atomizer 26. Suitable materials for the conduit 102 may include, but are not limited to, heat-resistant  metals, such as stainless steel, aluminum, or corrosion-resistant metal alloys to assist in withstanding the high temperatures generated by the heat pipe 30.

[0029] The pipe system 96 allows for the smooth flow of gases through the conduit 102 and the heat pipe 30 to the internal environment of the cooking cavity 20. Accordingly, the first end 116 of the heat pipe 30 abuts an opening 124 defined by the first sidewall 16 of the appliance body 14, allowing for the heated gas to enter the cooking cavity 20. The heat pipe 30 is a heat transfer mechanism that utilizes an electrical heating element 130 or a combustion source to generate heat. The heat pipe 30 comprises a sealed pipe or tube made of a thermally conductive material, such as copper or stainless steel, to facilitate efficient heat transfer. In some implementations, the heat pipe 30 may be equipped with an electrical heating element 130 or a combustion source at or near the first end 116 of the heat pipe 30, where the heat is generated. The heat may then be transferred along the length of the heat pipe 30 through conduction, which may heat the gases, such as fog F, flowing through the heat pipe 30 into a vapor V, such as water vapor V. For purposes of this disclosure, vapor V is steam that is at a temperature greater than between 200° Fahrenheit and 310° Fahrenheit. Accordingly, the heat pipe 30 may heat the fog F generated by the atomizer 26 into water vapor V to a temperature between about 200° Fahrenheit and 310° Fahrenheit within approximately 5 seconds to approximately 7 seconds. However, it is contemplated that, the temperature of the water vapor V and the time to heat the fog F into water vapor V could be greater or less than these approximations, respectively. As the heated gases reach the first end 116 of the heat pipe 30, the gas is injected into the cooking cavity 20 through the opening 124 in the appliance body 14, as further described herein.

[0030] Referring to the illustrated configuration depicted in FIGS. 2-4, the steam generation assembly 10 also includes the fan 32 that assists in directing high-velocity air A into the cooking cavity 20. In some implementations, the fan 32 comprises an impeller driven by a motor 136 and housed within a fan casing. During operation of the steam cooking function, the impeller rotates forcing air A in a downward direction through the air inlet 24. The high-velocity airflow generated by the rotating impeller of the fan 32 is  directed through the air inlet 24 and into the internal reservoir 90 of the tank 22. The high-velocity airflow provides the motive force to transport the fog F generated by the atomizer 26 from the internal reservoir 90 through the conduit 102 and heat pipe 30 of the pipe system 96. The generation of the airflow by the fan 32 then injects the heated vapor V at a high-pressure and a high-velocity into the cooking cavity 20 of the appliance body 14. In some implementations, as the fan 32 directs the airflow through the air inlet 24 and into the tank 22, a portion of the airflow passes over a heat-generating electronic unit associated with control systems of the cooking appliance, thereby removing waste heat, and providing cooling to prevent overheating of the electronic unit.

[0031] Referring to the illustrated control system depicted in FIG. 5, the oven 12 includes the controller 62 having a processor 142, a memory 148, and other control circuitry. Instructions or routines 154 are stored in the memory 148 and executable by the processor 142. The routines 154 may generally relate to operation of the oven 12 (e.g., pre-heating, baking, broiling) , as well as operation of the steam cooking function of the steam generation assembly 10. For example, the controller 62 is configured to automatically start the steam generation assembly 10 when a user selects the steam cooking function. The controller 62 of the oven 12 is communicatively coupled with the motor 136 that drives the fan 32, to activate the motor 136. Accordingly, the controller 62 electronically sends an activation signal to the motor 136 to start the steam cooking function of the steam generation assembly 10.

[0032] Referring to the illustrated configuration depicted in FIGS. 1-4, in operation, the steam generation assembly 10 is activated upon selection of the steam cooking function through the user interface 66 of the oven 12. In various examples, upon the selection of the steam cooking function, the controller 62 is configured to signal the activation of the atomizer 26, positioned at the top surface 28 of the water W within the internal reservoir 90 of the tank 22. In parallel with the activation of the atomizer 26, the controller 62 is further configured to signal the motor 136 to activate the impellers of the fan 32. As the impellers of the fan 32 rotate, air A from an environment outside of  the tank 22 is directed through the air inlet 24. Accordingly, the airflow generated by the fan 32 is directed downward through the air inlet 24 and into the internal reservoir 90 of the tank 22. The airflow serves as a driving force to transport the water W from the internal reservoir 90 of the tank 22 towards the atomizer 26, facilitating the drawing and dispersal of the liquid in an upward direction, as further described herein.

[0033] The water W within the internal reservoir 90 encounters the vibrating ultrasonic element of the atomizer 26, which operates at high frequencies. The high frequency vibrations are transmitted through an oscillating surface of the atomizer 26, making contact with the water W. The high-frequency vibrations cause the water W within the internal reservoir 90 to atomize into a fog F. The continuous high-velocity airflow generated by the impeller of the fan 32 creates a mixture of air A and the atomized fog F or mist generated by the atomizer 26.

[0034] Referring still to FIGS. 1-4, as the fan 32 impeller continues to direct air A through the air inlet 24 and into the internal reservoir 90 of the tank 22, the airflow from the fan 32 directs the fog F generated by the atomizer 26 toward the pipe system 96. Accordingly, the atomizer 26 is in fluid communication with the pipe system 96. The airflow generated by the fan 32 assists in directing the fog F from the atomizer 26 through the conduit 102 of the pipe system 96, and towards the heat pipe 30. As the fog F and air A mixture travels through the heat pipe 30, the mixture is exposed to the heat generated by the electrical heating element 130 or combustion source positioned at or near the first end 116 of the heat pipe 30. The heat pipe 30, made of a thermally conductive material facilitates heat transfer along a length of the heat pipe 30. The heat transfer in the heat pipe 30 allows the atomized fog F to undergo a rapid phase change, forming water vapor V or steam between about 5 seconds and about 7 seconds. Additionally, the continuous high-velocity airflow generated by the fan 32 is directed through the pipe system 96 and assists in injecting the water vapor V formed by the heat pipe 30 into the cooking cavity 20 through the opening 124 of the first sidewall 16 of the appliance body 14.

[0035] When the steam cooking function is in operation, the door 50 of the oven 12 remains closed to retain the heat and water vapor V or steam within the cooking cavity 20 assisting in the maintenance of a predetermined temperature of between about 200° Fahrenheit and 310° Fahrenheit for effective steam cooking. However, it is contemplated that, the temperature of the water vapor V or steam could be greater or less than these approximations. The water vapor V injected within the cooking cavity 20 envelopes food items placed inside the cavity. The steam in the cooking cavity 20 transfers heat to the food items to assist in a uniform cooking experience. In some implementations, additional heating elements or combustion sources within the oven 12 may also be activated, providing supplementary heat to the cooking cavity 20. For example, the oven 12 may include a forced convection system positioned within the cooking cavity 20 to assist in circulating and maintaining the temperature of the injected water vapor V or steam encapsulating the food items.

[0036] Referring to the illustrated configuration depicted in FIG. 4, the forced convection system may include a forced convection fan 160 and a plurality of heating coils 164, surrounding the convection fan 160, to generate heat. The atomizer 26 may continue to generate fog F from the top surface 28 of the water W disposed in the tank 22, however, the atomizer 26 may be positioned in closer proximity to the appliance body or may be positioned in a manner that allows the atomizer 26 to direct fog F directly into the cooking cavity 20 to be heated, as further described herein. The fog F generated by the atomizer 26 may be directed through the pipe system 96 towards the heat pipe 30 to form water vapor V. As the water vapor V generated by the heat pipe 30 is injected into the cooking cavity 20 by the fan, the controller 62 signals the activation of the convection fan 160. Blades of the convection fan 160 rotate as the heating coils 164 transfer thermal energy into the cooking cavity 20 to simultaneously heat and circulate the water vapor V. The combined action of the convection fan 160 and the heating coils 164 of the forced convection system provides a predetermined temperature range for the water vapor V or steam within the cooking cavity 20. The operation of the convection fan 160 allows the water vapor V or steam injected into the  cooking cavity 20 to circulate throughout the internal environment of the cooking cavity 20. The circulation of the water vapor V or steam within the cooking cavity 20 assists in generating a uniformity of vapor V or steam distribution in the cooking cavity 20. Accordingly, the heat generated by the heating coils 164 of the convection fan 160 may prevent the formation of cold pockets within the cooking cavity 20.

[0037] By continuously circulating and reheating the water vapor V, the forced convection fan 160 and heating coils 164 work in tandem to create a uniform, high-temperature steam environment within the cooking cavity 20 that surrounds the food items from all sides. The steam enveloping the food items facilitates thorough and even cooking, ensuring that the food items are cooked throughout. The forced convection system’s ability to maintain the temperature of the water vapor V within the cooking cavity 20 further optimizes the steam cooking process, increasing the consistency at which the food item is cooked.

[0038] With reference to FIG. 6, as well as FIGS. 1-5, a method 200 of operation of steam generation of the oven 12 includes step 202, where the controller 62 of the oven 12 receives an activation signal from the user via the user interface 66 to initiate the steam cooking function of the steam generation assembly 10. In step 204, the controller 62 is configured to activate the motor 136 of the fan 32 in response to the signal from the sensor 60 or in response to a predefined pre-heat function, to begin rotating the impellers of the fan 32. Simultaneously, the controller 62 is configured to activate the atomizer 26, initiating the oscillation of the ultrasonic components of the atomizer 26. Next, the rotation of the fan 32 impellers assists in drawing air A from an environment outside of the tank 22 towards the air inlet 24 of the tank 22 (step 206) . Accordingly, as the impellers of the fan 32 continue to rotate the air A is directed downward through the air inlet 24 and into the internal reservoir 90 of the tank 22, where the tank 22 may partially contain a mixture of water W and air A.

[0039] In step 208, the high-velocity airflow generated by the fan 32 is directed through the internal reservoir 90 of the tank 22 and toward the atomizer 26. The atomizer 26 is positioned on the top surface 28 of the water W in the tank 22 to allow the water W to  be drawn upward into the atomizer. As the atomizer 26 vibrates at a high frequency, the vibrations make contact with the water W in the internal reservoir 90 atomizing the water W into fog F. Accordingly, the airflow from the fan 32 creates a mixture of the air A and the atomized fog F generated by the atomizer 26. Next, the fog F generated by the atomizer 26 is directed through the pipe system 96 by the velocity of the airflow generated by the fan 32 (step 210) . The pipe system 96 in fluid communication with the atomizer 26, includes the conduit 102 and the heat pipe 30. The fog F from the atomizer 26 and residual air A generated by the fan 32 are directed upward through the aperture 78 of the tank 22 by the airflow created by the rotation of the impellers of the fan 32. Accordingly, the fog F flows through the conduit 102 towards the heat pipe 30.

[0040] In step 212, heat is generated throughout the length of the heat pipe 30. The heat from the heat pipe 30 converts the fog F generated by the atomizer 26 into water vapor V, or some other fluid. The heat generated by the heat pipe 30 assists in the rapid transformation of the fog F to vapor V within approximately 5 seconds to approximately 7 seconds, although the time could be greater or less than this approximation. In step 214, the fan 32 continues to direct air A through the internal reservoir 90 of the tank 22 and into the pipe system 96. Accordingly, the high-velocity airflow generated by the fan 32 assists in injecting the water vapor V generated by the heat pipe 30 into the internal environment of the cooking cavity 20 to assist in heating the food item.

[0041] Use of the present assembly may provide for a variety of advantages. For example, in a traditional steam generation system a pump and boiler are required in order to generate the steam requisite for cooking. The present assembly may not require the pump or boiler in order to generate the steam to cook food items within the oven 12 allowing for cost-effective savings and reduction in overall energy consumption. Additionally, the tank 22 is detachably coupled to the appliance body 14 allowing for ease of access by the user. For example, impurities and limescale may build up along a surface of the atomizer 26 reducing the ability of the atomizer 26 to generate fog F. The user may release the tank 22 from the appliance body 14 allowing for access to the atomizer 26 in order to clean buildup on the surface. Moreover, the heat pipe 30 may  generate the water vapor V from the fog F of the atomizer 26 at a high-speed of between about 5 seconds to about 7 seconds. Additionally, the high-velocity airflow directed by the fan 32 increases the injection rate of the water vapor V into the cooking cavity 20 providing uniform and even steam distribution. The high-velocity airflow generated by the fan 32 may also serve a dual-purpose of directing the air A through the cooking cavity 20 and cooling electronic components or units proximate the fan 32.

[0042] The device disclosed herein is further summarized in the following paragraphs and is further characterized by combinations of any and all of the various aspects described therein.

[0043] According to an aspect of the present disclosure, a cooking appliance includes an appliance body that at least partially defines a cavity. A tank coupled to the appliance body, where the tank is configured to hold a liquid. An atomizer is disposed in the tank that converts the liquid to a gas. A heating vessel is operably coupled to the atomizer, where the heating vessel is in thermal communication with the cavity of the appliance. A fan in communication with the tank, where the fan directs the gas from the tank into the cavity of the appliance body.

[0044] According to another aspect, an atomizer is proximate a top surface of a liquid.

[0045] According to another aspect, a tank includes an air inlet, where a fan is operably coupled to the air inlet and directs air through the air inlet into the tank.

[0046] According to yet another aspect, a fan is configured to direct air to an electronics unit proximate an appliance body.

[0047] According to another aspect, a tank is detachably coupled to the appliance body, where an atomizer is accessible when the tank is detached from the appliance body.

[0048] According to another aspect, an appliance body defines an opening in one of an opposing sidewall.

[0049] According to another aspect, a heating vessel includes a pipe that abuts an opening of an appliance body and feeds into a cavity.

[0050] According to yet another aspect, energy is applied to a gas prior to injection into a cavity of an appliance body.

[0051] According to another aspect, an appliance body is coupled to a top surface of a tank.

[0052] According to another aspect, a steam generation assembly includes an appliance body having a first sidewall and a second sidewall that at least partially defines a cooking cavity. The first sidewall is opposite the second sidewall. A water tank is operably coupled to the appliance body, where the water tank includes an air inlet. An atomizer is disposed in the water tank proximate to a top surface of water, where the atomizer converts the water to vapor. A heat pipe is operably coupled to the atomizer and is positioned between the first sidewall of the appliance body and the water tank. A fan is coupled to the air inlet of the water tank. The fan is configured to direct air through the air inlet to generate an airflow from the water tank to the cooking cavity of the appliance body through the heat pipe.

[0053] According to another aspect, an appliance body defines an opening in a first sidewall.

[0054] According to another aspect, a first side of a heat pipe abuts an opening in a first sidewall of an appliance body, where the heat pipe is in thermal communication with a cooking cavity.

[0055] According to another aspect, a conduit is positioned between a second side of a heat pipe and a tank.

[0056] According to another aspect, a conduit is operably coupled to an atomizer, where the conduit is configured to direct atomized water to a heat pipe.

[0057] According to another aspect, a fan directs air from an environment outside of a water tank to assist in injecting a vapor through a heat pipe and into a cooking cavity.

[0058] According to yet another aspect, a method of operation of a steam generation assembly includes providing an atomizer disposed in a water tank, where the water tank holds water. Vaporizing the water with the atomizer to form fog. Moving the fog through a pipe system, where the pipe system includes a heat pipe. Heating the fog via the heat pipe to form water vapor. Injecting the water vapor into a cooking cavity in communication with the water tank via a fan coupled to the water tank.

[0059] According to another aspect, the method further includes heating water vapor in a cooking cavity.

[0060] According to another aspect, a water tank includes an air inlet, where a fan abuts the air inlet.

[0061] According to another aspect, the method further includes directing air via a fan from an environment outside of a water tank, through an air inlet to the water tank, and through the water tank into the cooking cavity.

[0062] According to another aspect, a fan assists in directing water through a water tank and water vapor through a pipe system.

[0063] It will be understood by one having ordinary skill in the art that construction of the described disclosure and other components is not limited to any specific material. Other exemplary embodiments of the disclosure disclosed herein may be formed from a wide variety of materials, unless described otherwise herein.

[0064] For purposes of this disclosure, the term "coupled" (in all of its forms, couple, coupling, coupled, etc. ) generally means the joining of two components (electrical or mechanical) directly or indirectly to one another. Such joining may be stationary in nature or movable in nature. Such joining may be achieved with the two components (electrical or mechanical) and any additional intermediate members being integrally formed as a single unitary body with one another or with the two components. Such joining may be permanent in nature or may be removable or releasable in nature unless otherwise stated.

[0065] It is also important to note that the construction and arrangement of the elements of the disclosure as shown in the exemplary embodiments is illustrative only. Although only a few embodiments of the present innovations have been described in detail in this disclosure, those skilled in the art who review this disclosure will readily appreciate that many modifications are possible (e.g., variations in sizes, dimensions, structures, shapes and proportions of the various elements, values of parameters, mounting arrangements, use of materials, colors, orientations, etc. ) without materially departing from the novel teachings and advantages of the subject matter recited. For  example, elements shown as integrally formed may be constructed of multiple parts or elements shown as multiple parts may be integrally formed, the operation of the interfaces may be reversed or otherwise varied, the length or width of the structures and / or members or connector or other elements of the system may be varied, the nature or number of adjustment positions provided between the elements may be varied. It should be noted that the elements and / or assemblies of the system may be constructed from any of a wide variety of materials that provide sufficient strength or durability, in any of a wide variety of colors, textures, and combinations. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of the present innovations. Other substitutions, modifications, changes, and omissions may be made in the design, operating conditions, and arrangement of the desired and other exemplary embodiments without departing from the spirit of the present innovations.

[0066] It will be understood that any described processes or steps within described processes may be combined with other disclosed processes or steps to form structures within the scope of the present disclosure. The exemplary structures and processes disclosed herein are for illustrative purposes and are not to be construed as limiting.

Claims

1.A cooking appliance, comprising:an appliance body that at least partially defines a cavity;a tank coupled to the appliance body, wherein the tank is configured to hold a liquid;an atomizer disposed in the tank that converts the liquid to a gas;a heating vessel operably coupled to the atomizer, wherein the heating vessel is in thermal communication with the cavity of the appliance body; anda fan in communication with the tank, wherein the fan directs the gas from the tank into the cavity of the appliance body.2.The cooking appliance of claim 1, wherein the atomizer is proximate a top surface of the liquid.3.The cooking appliance of either one of claims 1 or 2, wherein the tank includes an air inlet, and wherein the fan is operably coupled to the air inlet and directs air through the air inlet into the tank.4.The cooking appliance of any one of claims 1-3, wherein the fan is configured to direct air to an electronics unit proximate the appliance body.5.The cooking appliance of any one of claims 1-4, wherein the tank is detachably coupled to the appliance body, and wherein the atomizer is accessible when the tank is detached from the appliance body.6.The cooking appliance of any one of claims 1-5, wherein the appliance body defines an opening in one of opposing sidewalls of the appliance body.7.The cooking appliance of claim 6, wherein the heating vessel includes a pipe that abuts the opening of the appliance body and feeds into the cavity.8.The cooking appliance of any one of claims 1-7, wherein energy is applied to the gas prior to injection into the cavity of the appliance body.9.The cooking appliance of any one of claims 1-8, wherein the appliance body is coupled to a top surface of the tank.10.A steam generation assembly, comprising:an appliance body having a first sidewall and a second sidewall that at least partially defines a cooking cavity, wherein the first sidewall is opposite the second sidewall;a water tank operably coupled to the appliance body, wherein the water tank includes an air inlet;an atomizer disposed in the water tank proximate to a top surface of water, wherein the atomizer converts the water to vapor;a heat pipe operably coupled to the atomizer and positioned between the first sidewall of the appliance body and the water tank; anda fan coupled to the air inlet of the water tank, wherein the fan is configured to direct air through the air inlet to generate an airflow from the water tank to the cooking cavity of the appliance body through the heat pipe.11.The steam generation assembly of claim 10, wherein the appliance body defines an opening in the first sidewall.12.The steam generation assembly of claim 11, wherein a first side of the heat pipe abuts the opening in the first sidewall of the appliance body, and wherein the heat pipe is in thermal communication with the cooking cavity.13.The steam generation assembly of claim 12, further comprising:a conduit positioned between a second side of the heat pipe and the water tank.14.The steam generation assembly of claim 13, wherein the conduit is operably coupled to the atomizer, and wherein the conduit is configured to direct atomized water to the heat pipe.15.The steam generation assembly of any one of claims 10-14, wherein the fan directs air from an environment outside of the water tank to assist in injecting the vapor through the heat pipe and into the cooking cavity.16.A method of operation of a steam generation assembly in a cooking appliance, the method comprising:providing an atomizer disposed in a tank, wherein the tank holds water;vaporizing the water with the atomizer to form water vapor;moving the water vapor through a pipe system, wherein the pipe system includes a heat pipe;heating the water vapor via the heat pipe; andinjecting the water vapor into a cooking cavity in communication with the tank via a fan coupled to the tank.17.The method of claim 16, further comprising:heating the water vapor in the cooking cavity.18.The method of either one of claims 16 or 17, wherein the tank includes an air inlet, and wherein the fan abuts the air inlet.19.The method of claim 18, further comprising:directing air via the fan from an environment outside of the tank, through the air inlet to the tank, and through the tank into the cooking cavity.20.The method of any one of claims 16-19, wherein the fan assists in directing the water through the tank and the water vapor through the pipe system.

Images