DE102008012395A1 - Oven with air outlet - Google Patents
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Abstract
Backofen (1) mit einem Backraum, welcher mit einer Austrittsöffnung (4) versehen ist, durch die Luft aus dem Backraum entweichen kann, wobei im Bereich der Austrittsöffnung (4) ein Drosselelement (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (7) mit einem durch ein Regelmodul (9) geregelten Antrieb (8) gekoppelt ist und dass auf der zum Backraum liegenden Seite des Drosselelements (7) ein erster Drucksensor (12) angeordnet ist, der mit dem Regelmodul (9) verbunden ist.oven (1) with a baking chamber, which with an outlet opening (4) is provided, can escape through the air from the oven, wherein in the region of the outlet opening (4) has a throttle element (7) is arranged, characterized in that the throttle element (7) coupled to a controlled by a control module (9) drive (8) is and that on the side lying to the baking chamber of the throttle element (7) a first pressure sensor (12) is arranged, which with the control module (9) is connected.
Description
Die Erfindung betrifft einen Backofen mit einem Backraum, welcher mit einer Austrittsöffnung versehen ist, durch die Luft aus dem Backraum entweichen kann, wobei im Bereich der Austrittsöffnung ein Drosselelement angeordnet ist. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens.The The invention relates to an oven with a baking chamber, which with an outlet opening is provided, through the air the baking chamber can escape, wherein in the region of the outlet opening a Throttle element is arranged. It also relates to a method for operating a baking oven.
Backöfen weisen üblicherweise eine Heizvorrichtung auf, über die Luft und/oder Wasserdampf als Heizmedium auf die für das Backen erforderliche Temperatur (meist erheblich über 100°C) erhitzt werden. Das gasförmige Heizmedium, insbesondere der durch Ausbackung entstehende Dampf, tritt nach einer gewissen Zeit durch die Austrittsöffnung aus dem Backraum des Ofens nach außen. Herkömmliche Backöfen sind so konstruiert, dass im Austritt ein Unterdruck von etwa 0,1 mbar (10 Pa) herrscht. Dieser schwache Unterdruck sorgt für optimale Betriebsbedingungen beim Backen, wobei die erhitzte und befeuchtete Atmosphäre über einen ausreichenden Zeitraum im Backraum verweilt, um ein Austrocknen der Backwaren zu vermeiden und ein zuverlässiges Garen zu erreichen.ovens usually have a heater on, about the air and / or water vapor as heating medium on the for the baking required temperature (usually considerably over 100 ° C) are heated. The gaseous heating medium, in particular, the steam resulting from caking occurs a certain time through the outlet opening from the oven the oven to the outside. Traditional ovens are designed so that in the outlet a negative pressure of about 0.1 mbar (10 Pa) prevails. This weak negative pressure ensures optimum operating conditions when baking, with the heated and humidified atmosphere for a sufficient period of time dwells in the oven to avoid drying out the baked goods and to achieve reliable cooking.
Ursprünglich wurde der Zug in der Luftaustrittsöffnung, d. h. der Wert des Unterdrucks gegenüber dem Umgebungsdruck, durch die Konstruktion des Ofens und den sich an die Luftaustrittsöffnung anschließenden Kamin erreicht. Moderne Öfen sind mit einer zur Umgebung öffnenden Zugregelklappe versehen, die bei einem zu großen Über druck das Einströmen von Umgebungsluft in den Kamin ermöglicht. Hierdurch kann der Unterdruck an der Austrittsöffnung für das Heizmedium in Anpassung an die Einbausituation des Backofens auf einen konstanten Wert eingestellt werden. Durch die Umgebungsluft ändert der Dampf erheblich seine physikalischen Eigenschaften. Insbesondere sinkt die aus dem Dampf rückgewinnbare Energie.Originally the train was in the air outlet, d. H. the value the negative pressure relative to the ambient pressure through which Construction of the furnace and the adjoining the air outlet opening Chimney reached. Modern stoves are with an opening to the environment Zugregelklappe provided that at too great pressure over allows the flow of ambient air into the chimney. As a result, the negative pressure at the outlet opening for the heating medium in adaptation to the installation situation of the oven be set to a constant value. Changes by the ambient air the steam significantly changes its physical properties. Especially the energy recoverable from the steam decreases.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die konstanten Backzustände unter Vermeidung der Beimischung von Umgebungsluft zu gewährleisten.task The present invention is to provide the constant baking conditions while avoiding the admixture of ambient air.
Diese Aufgabe wird in Bezug auf den erfindungsgemäßen Backofen dadurch gelöst, dass das Drosselelement mit einem durch ein Regelmodul geregelten Antrieb gekoppelt ist und dass auf der zum Backraum liegenden Seite des Drosselelements ein erster Drucksensor angeordnet ist, der mit dem Regelmodul verbunden ist. Als Drosselelement kann in der Praxis eine Drosselklappe verwendet werden.These Task is in relation to the invention Oven solved by the throttle element with a is coupled by a control module regulated drive and that on the baking chamber lying side of the throttle element is a first Pressure sensor is arranged, which is connected to the control module. As a throttle element may be used in practice, a throttle valve become.
Hierdurch wird es ermöglicht, den Unterdruck im Bereich der Austrittsöffnung für das Heizmedium aus dem Backraum dynamisch zu regeln. Eine mögliche Art der Regelung ist die Einstellung eines konstant bleibenden Unterdrucks von 10 Pa gegenüber dem Umgebungsdruck. Dieser bereits in der Vergangenheit bevorzugte Wert kann durch die Regelschleife, bei der der Druck im Backraum bzw. kurz vor dem Drosselelement ermittelt wird, zuverlässig eingestellt werden. Die Beimischung von Umgebungsluft, welche die Sättigung des Dampfes im austretenden Heizgas reduziert und den Taupunkt dadurch absinken lässt, ist zur Beibehaltung eines konstanten Unterdurckwertes an der Austrittsöffnung nicht erforderlich.hereby it allows the negative pressure in the area of the outlet opening for the heating medium from the baking chamber dynamically to regulate. One possible type of regulation is the setting of a constant constant negative pressure of 10 Pa compared to the ambient pressure. This already in the past preferred value can by the Control loop, in which the pressure in the oven or just before the throttle element is determined, be set reliably. The admixture of ambient air, which is the saturation of the vapor in the air Reduces escaping fuel gas and thereby lower the dew point is, is to maintain a constant Unterdurckwertes not required at the outlet.
Eine
Notwendigkeit für eine derartige Einstellung ergibt sich
insbesondere, wenn die Abzugsbedingungen hinter der Austrittsöffnung
variabel sind. In modernen Bäckereien wird häufig
das aus dem Backraum austretende Heizmedium nicht einfach in die
Atmosphäre abgelassen. Das Heizmedium kann zur Aufbereitung
von warmem Wasser oder für andere Heizzwecke verwendet
werden. Zu diesem Ziel schließt sich häufig an
den Backofen ein Energie-Rückgewinnungsmodul an. Ein derartiges
Energie-Rückgewinnungsmodul ist beispielsweise aus dem
deutschen Gebrauchsmuster
Das Energie-Rückgewinnungsmodul weist in der Regel ein Gebläse auf, um den zuverlässigen Transport des aus dem Backofen austretenden Heizmediums durch das Energie-Rückgewinnungsmodul hindurch zu gewährleisten. Der Unterdruck an der Austrittsöffnung hängt also von der Gebläseleistung ab. Wenn mehrere Backöfen parallel geschaltet sind und über eine gemeinsame Rohrleitung für das austretende Heizmedium mit einem Energie-Rückgewinnungsmodul gekoppelt sind, beeinflussen sie sich gegenseitig. Die Strömungssituation an der Austrittsöffnung jedes einzelnen der Backöfen kann in Abhängigkeit von der aus den anderen Backöfen stammenden Menge an Heizgasen und in Abhängigkeit von dem Betriebspunkt des Energie-Rückgewinnungsmoduls stark variieren. So können sich Schwankungen des Unterdrucks im Bereich der Austrittsöffnung eines Backofens dadurch ergeben, dass mehrere weitere, mit dem gleichen Energie-Rückgewinnungsmodul gekoppelte Backöfen, zugeschaltet oder abgeschaltet werden. Es sind aber auch Schwankungen des Unterdrucks an den Luftaustrittsöffnungen durch atmosphärische Einflüsse, z. B. Wind, der in die Öffnung des Kamins hineindrückt, möglich.The Energy recovery module usually has a fan on to the reliable transport of the oven leaking heating medium through the energy recovery module to ensure. The negative pressure at the outlet opening So depends on the blower output. If several Ovens are connected in parallel and via a common pipeline for the emerging heating medium with a power recovery module are coupled influence they each other. The flow situation at the outlet Each one of the ovens can depend on from the quantity of hot gases coming from the other ovens and depending on the operating point of the energy recovery module vary greatly. This can cause fluctuations in the negative pressure in the region of the outlet opening of a baking oven thereby revealed that several more, with the same energy recovery module coupled ovens, switched on or off. But there are also fluctuations in the negative pressure at the air outlet openings atmospheric influences, eg. B. Wind, in the opening of the fireplace, possible.
Durch den Vorschlag einer Druckmessung in dem auf der Seite des Backraums liegenden Bereich vor dem Drosselelement und einer Druckregelung durch Verstellung des Drosselelements in Abhängigkeit von dem erfassten Messwert ergibt sich die Möglichkeit, einen vorgegebenen konstanten Unterdruckwert unabhängig von den Betriebspunkten gekoppelter Backöfen zu erreichen. Dies gilt auch, wenn der Backofen nicht mit einem Energie-Rückgewinnungsmodul gekoppelt ist, sondern seine Luftaustrittsöffnung direkt an den Kamin angeschlossen ist.By proposing a pressure measurement in the area lying on the side of the baking chamber in front of the throttle element and a pressure control by adjusting the throttle element as a function of the detected measured value, it is possible to achieve a predetermined constant negative pressure value independently of the operating points of coupled ovens. This is true even if the Oven is not coupled with a power recovery module, but its air outlet is connected directly to the fireplace.
In der Praxis kann auf der außerhalb des Backraums liegenden Seite des Drosselelements ein zweiter Drucksensor angeordnet sein, der mit dem Regelmodul verbunden ist. Dieser zweite Drucksensor misst im Wesentlichen den Umgebungsdruck und ist daher bevorzugt an der Außenseite des Ofengehäuses oder des Rohrs für das austretende Heizgas angebracht. Der zweite Drucksensor kann in der Praxis von der zweiten Seite einer Membran eines Differenzdrucksensors gebildet werden.In The practice may be on the outside of the oven Side of the throttle element may be arranged a second pressure sensor, which is connected to the control module. This second pressure sensor essentially measures the ambient pressure and is therefore preferred on the outside of the furnace housing or pipe attached for the exiting heating gas. The second pressure sensor may in practice from the second side of a diaphragm of a differential pressure sensor be formed.
Ferner kann es in bestimmten Anwendungsfällen sinnvoll sein, nicht den Umgebungsdruck sondern den Druck direkt hinter der Drosseklappe als Referenzwert zu wählen. In diesem Fall wird der unmittelbar hinter der Drosselklappe gemessene statische Druck dem zweiten Drucksensor zugeführt.Further It may not be useful in certain applications the ambient pressure but the pressure directly behind the Drosseklappe as reference value. In this case, the immediate static pressure measured behind the throttle valve to the second pressure sensor fed.
Das Regelmodul kann derart konfiguriert sein, dass es aus dem Messwert des zweiten Drucksensors und dem Messwert des ersten Drucksensors einen Differenzwert bildet, der für die Regelung des Antriebs für das Drosselelement verwendet wird. Dieser Differenzdruck zwischen Umgebungsdruck und Druck im Bereich der Luftaustrittsöffnung ist entscheidend für die Strömungsgeschwindigkeit des Heizme diums innerhalb des Backraums und durch die Luftaustrittsöffnung hindurch.The Control module may be configured to be out of the measured value of the second pressure sensor and the measured value of the first pressure sensor a Difference value forms, for the regulation of the drive is used for the throttle element. This differential pressure between ambient pressure and pressure in the region of the air outlet opening is crucial for the flow rate the Heizme medium within the oven and through the air outlet opening therethrough.
Wie bereits erwähnt, kann das Regelmodul das Drosselelement derart regeln, dass ein konstanter Differenzwert gehalten wird. Das Regelmodul kann das Drosselelement aber auch auf einen variablen Differenzwert regeln. Beispielsweise kann es in bestimmten Zeitpunkten eines Backprogramms für bestimmte Teiglinge erwünscht sein, dass die Backatmosphäre über einen längeren Zeitraum unverändert bleibt. Dies kann z. B. unmittelbar nach der Beschwadung des Backraums mit überhitztem Wasserdampf der Fall sein. Wenn ein heißer Dampfschwaden dem Backraum zugeführt wird, kann es für das Backergebnis vorteilhaft sein, wenn die hohe Luftfeuchtigkeit für einen möglichst langen Zeitraum gehalten wird. In diesem Fall kann das Regelmodul das Drosselelement derart regeln, dass der Luftaustritt verschlossen wird. Zu anderen Zeiten des Backprogramms kann ein besonders schneller Austausch der Backatmosphäre erwünscht sein. Beispielsweise kann ein schneller Wechsel der Backtemperatur in einem bestimmten Zeitpunkt des Backprogramms förderlich sein. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Drosselklappe vollständig geöffnet wird und hierdurch ein maximaler Zug in der Luftaustrittsöffnung des Backofens erzielt wird.As already mentioned, the control module, the throttle element regulate such that a constant difference value is maintained. The control module, the throttle element but also on a variable Control difference value. For example, at certain times a baking program for certain dough pieces desired be that the baking atmosphere over a longer Period remains unchanged. This can be z. B. immediately after humidifying the oven with superheated steam be the case. When a hot steam billows the oven supplied, it may be advantageous for the baking result be if the high humidity for a possible long period of time. In this case, the rule module can Control throttle element such that the air outlet closed becomes. At other times the baking program can be a particularly fast Exchange of the baking atmosphere may be desired. For example, can a quick change of baking temperature at a certain time promote the baking program. This leaves to achieve that by completely closing the throttle is opened and thereby a maximum train in the air outlet of the Oven is achieved.
Als Drosselelement kann insbesondere eine schwenkbare Drosselklappe oder ein linear verschiebbarer Schieber verwendet werden. Drosselklappen werden bereits fertig eingebaut in Rohrabschnitten vertrieben, wobei sie mit elektrischen Antrieben und Differenzdruck-Messvorrichtungen versehen sind. Die Differenzdruck-Messvorrichtungen messen die Differenz zwischen dem Druck unmittelbar vor der Drosselklappe und unmittelbar hinter der Drosselklappe. Der Druckwert unmittelbar hinter der Drosselklappe kann allerdings durch die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums im Bereich der Drosselklappe beeinflusst sein. Deswegen wird für den Wert des Umgebungdrucks bevorzugt, einen externen Drucksensor zum Beispiel am Gehäuse des Ofens anzuordnen.When Throttle element may in particular a pivotable throttle or a linearly displaceable slider can be used. throttle are already installed ready installed in pipe sections, where with electric drives and differential pressure measuring devices are provided. The differential pressure measuring devices measure the difference between the pressure immediately in front of the throttle and immediately behind the throttle. The pressure value immediately behind the throttle can however by the flow speed of the Medium in the range of the throttle to be influenced. therefore is preferred for the value of the ambient pressure, an external one To arrange pressure sensor, for example, on the housing of the furnace.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens mit einem Backraum, welcher mit einer Austrittsöffnung versehen ist, durch die Luft aus dem Backraum entweichen kann, wobei ein Drosselelement im Bereich der Austrittsöffnung angeordnet wird.The The invention further relates to a method for operating a baking oven with a baking chamber, which with an outlet opening is provided, can escape through the air from the oven, with a Throttle arranged in the region of the outlet opening becomes.
Zur Lösung der oben näher erläuterten Aufgabe kann das Drosselelement mit einem durch ein Regelmodul geregelten Antrieb betätigt werden, und ein erster Drucksensor, der auf der zum Backraum liegenden Seite des Drosselelements angeordnet ist, ein Messsignal zum Regelmodul leiten. Das Messsignal kann entweder über eine Druckleitung pneumatisch oder über einen Wandler, der den erfassten Druckwert in eine elektrische Größe umwandelt, und einen elektrischen Leiter elektrisch übertragen werden.to Solution of the above-explained object For example, the throttle element may be controlled by a control module Drive to be actuated, and a first pressure sensor, the arranged on the side lying to the baking chamber of the throttle element is, conduct a measurement signal to the control module. The measuring signal can either via a pressure line pneumatically or via a transducer, the detected pressure value in an electrical size converts and electrically transmits an electrical conductor become.
Auf der Grundlage des erfassten Messwerts kann ein beliebiger Unterdruck im Bereich der Luftaustrittsöffnung durch das Regelmodul eingestellt werden.On The basis of the acquired measured value may be any negative pressure in the area of the air outlet opening through the control module be set.
In der Praxis kann ein zweiter Drucksensor auf der außerhalb des Backraums liegenden Seite des Drosselelements ein Messsignal zum Regelmodul leiten. Vorzugsweise bildet das Regelmodul aus dem Messwert des zweiten Drucksensors und dem Messwert des ersten Drucksensors einen Differenzwert, der für die Regelung des Antriebs für das Drosselelement verwendet wird.In In practice, a second pressure sensor on the outside the baking chamber side of the throttle element is a measurement signal to the rule module. Preferably, the control module forms from the Measured value of the second pressure sensor and the measured value of the first pressure sensor a difference value used for the control of the drive is used for the throttle element.
Wie weiter oben erwähnt, kann das Regelmodul das Drosselelement derart regeln, dass ein konstanter Differenzwert gehalten wird. Alternativ kann ein variabler Differenzwert erzielt werden, der über die Zeit des Backprogramms bestimmte Werte annimmt.As mentioned above, the control module, the throttle element regulate such that a constant difference value is maintained. Alternatively, a variable difference value can be obtained which exceeds the Time of the baking program assumes certain values.
Die durch die Austrittsöffnung austretende Luft kann zu einem Energie-Rückgewinnungsmodul geleitet werden. Die Austrittsöffnung des Backofens kann durch das Drosselelement im Wesentlichen dicht verschlossen werden. Auf diese Weise kann der Unterdruck im Bereich der Luftaustrittsöffnung praktisch auf Null gesetzt werden.The air exiting through the exit port may be directed to an energy recovery module. The outlet opening of the oven can essentially through the throttle element be sealed tightly. In this way, the negative pressure in the region of the air outlet opening can be set to virtually zero.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:A Embodiment of the invention will be described below with reference described on the accompanying drawings. The painting show in:
In
der
An
einer oberen hinteren Ecke des Backofens
Auf
den Rohrstutzen
Der
Antriebsmotor
Der
zweite Drucksensor
Auf
diese Weise ist es möglich, im Bereich der Austrittsöffnung
Wie
erwähnt, können in der Praxis an ein Energie-Rückgewinnungsmodul
Wird
die Drosselklappe
Genauso
kann bei Bedarf ein erhöhtes Ausströmen der Gase
aus dem Backofen
Es
wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen die Erfindung lediglich
erläutern, ihren Schutzbereich jedoch nicht einschränken.
Anstelle der Drosselklappe
Insbesondere
zur Realisierung zeitlich variabler Unterdrücke im Bereich
der Austrittsöffnung
- 11
- Backofenoven
- 22
- Abluftrohrexhaust pipe
- 33
- Energie-RückgewinnungsmodulEnergy recovery module
- 44
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 55
- Rohrstutzenpipe socket
- 66
- Rohrabschnittpipe section
- 77
- Drosselelement, DrosselklappeThrottling element, throttle
- 88th
- Antriebsmotordrive motor
- 99
- Regelmodulcontrol module
- 1010
- Signaleingangsignal input
- 1111
- Signaleingangsignal input
- 1212
- erster Drucksensorfirst pressure sensor
- 1313
- zweiter Drucksensorsecond pressure sensor
- 1414
- Signalleitungsignal line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: BRAUN, CHRISTIAN, 97072 WUERZBURG, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |