DE102012015312A1

DE102012015312A1 - Wärmetauscher-Systeme für Gargeräte

Info

Publication number: DE102012015312A1
Application number: DE201210015312
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Klouda
Original assignee: LABETHERM Ltd
Current assignee: Gustatus Holding De GmbH
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-06

Abstract

An die Brennkammer (2) mit innen installiertem Vormischbrenner (1) und mit einem V-förmigen Profil (15) im Oberteil der Brennkammer (2) ist ein Wärmetauscherrohr (4) angeschlossen, das ungefähr in der horizontalen Mitte über das Lüfterrad (3) mit der Strömungsumlenkung (20) versehen ist und das Rückströmungsrohr (22) das Abgas zum Flachwärmetauscher (7) führt und dort durch die angebrachten Kanäle und weiter durch das Abgasrohr (9) zum Sammler (10) und nach außen des Gerätes durch das Abgasrohr (11) geleitet ist. Das Wärmetauschrrohr (4) umgibt das Lüfterrad (3) unter einem Winkel A (24), der kleiner als 270° ist.

Description

Wärmetauschereinrichtung für gasbeheizte Vorrichtungen zur Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln, mit einem Lüfterrad für die Garraumklima-Umwälzung, einem Gasbrenner und zumindest einem der Brennkammer zugeordneten Abgasaustritt an den das erste um das Lüfterrad sich umgebende Wärmetauscher-System angeschlossen ist.
Eine solche gasbeheizte Einrichtung ist aus der EP 1 321 720 B1 bekannt. Ein, aus der Brennkammer in der axialen Richtung ausgehendes Rohrwärmetauscher-System läuft um das Lüferrad um, wobei sich die gesamte Wärmatauscher-Fläche in dem Bereich um das Lüfterrad befindet. Das hat unter anderem den Nachteil, daß bei Gargeräten, bei denen die Garraum-Maße klein gehalten werden müssen, der Wärmetauscher eine kleine Wärmetauscher-Fläche aufweist und somit auch einen kleinen Wirkungsgrad hat. Im Weiteren wird die Luftleistung des Lüfterrades durch die das Lüfterrad umgebenden Wärmetauscherrohre gemindert, sodass die aufgewärmte Luft eine hohe Temperatur aufweist, wodurch das Gargut im Eingangsbereich der heißen Luft in den Garraum thermisch hochbelastet ist und verbrannt ist.
Diese Probleme zu lösen, hat sich die Erfindung zu Aufgabe gestellt. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen im Bereich des Lüfterrads einen mit reduzierter Wäremetauscherfläche versehenen Wäremetauscher zu gestalten und das zweite Wärmetauschersystem das direkt mit dem ersten System kommuniziert und als zumindest ein flacher Wärmetauscher entlang mindesten einer von den Wänden des Garraumes dort angebracht ist. Um einen höheren Wärmeübergang vom Flachwärmetauscher in den Garraum zu erzielen, ist zumindest eine Seite des Flachwärmetauschers mit Rippen versehen.
Falls der flache Wärmetauscher vertikal im Garraum angeordnet ist, wird durch die Geschirr-Einhängevorrichtung abgedeckt, sodaß ein direkter Kontakt des Personals mit der Wärmetauscherfläche verhindert ist. Die Berippung der an oder in den Wänden installierten Wärmetauscher dient auch zur Aufnahme vom Grill- und Backzubehör, das durch Kontaktwärme aufgewärmt ist. Auch die Ausrichtung der Berippung trägt zur gleichmäßigen Wärmeverteilung einen, wesentlichen Teil bei.
Die Erfindung macht es möglich eine kleine und effiziente Gareinrichtung mit verbesserten Gleichmäßigkeitseigenschaften und Wirkungsgrad zu bauen.
Weitere, als vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und deren Kombinationen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung die anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 eine schematische räumliche Ansicht auf einen gasbeheizten Wärmetauscher, der aus dem um das Lüfterrad positionierten Wärmetauscher mit der Brennkammer und aus den zwei flachen Wärmetauschern im Garraum besteht.
2 eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten Systems durch planare Projektion.
3 eine schematische Darstellung des Garzubehörs, das in direktem Kontakt mit dem Flachwärmetauscher steht
4 eine schematische Darstellung des Umlenkungsbereichs mit dem Zuführungsrohr und dem Rückströmungsrohr
5 eine schematische Darstellung des aus den Rohren gebildeten Flachwärmetauschers
Bei den in den nachfolgenden Figuren dargestellten Wärmetauschereinrichtungen sind sämtliche umgebenden Komponenten, wie Gehäuse, Gerätetür, Antriebe, Gasfeuerungsautomat, Befestigungsteile, Anschlüsse und dergleichen weggelassen
Bei dem in der 1 räumlich dargestellten Ausführungsbeispiel ist an die Brennkammer (2) mit innen installiertem Vormischbrenner (1) und mit einem V-förmigen Profil (15) im Oberteil der Brennkammer (2) ein Wärmetauscherrohr (4) angeschlossen, das ungefähr in der horizontalen Mitte über das Lüfterrad (3) mit der Strömungsumlenkung (20) versehen ist und das Rückströmungsrohr (22) das Abgas zum Flachwärmetauscher (7) führt und dort durch die angebrachten Kanäle und weiter durch das Abgasrohr (9) zum Sammler (10) und nach außen des Gerätes durch das Abgasrohr (11) geleitet ist. Das Wärmetauschrrohr (4) umgibt das Lüfterrad (3) unter einem Winkel A (24), der kleiner als 270° ist.
Durch so gestaltete Rohrführung ist die Wärmetauscherfläche oberhalb des Lüfterrades (3) maximalisiert und der seitliche Auströmungswiderstand bezogen auf die Lüfterrad-Leistung ist minimalisiert. Dadurch ist der aus dem Spalt zwischen der Lüfterradabdeckung (12) und der Garraumwand ausströmende Volumenstrom intensiv genug um die Wärme aus den Flachwärmetauschern (7) abzuführen. Durch die vorteilhafterweise waagerecht angebrachte Berippung des Flachwärmetauschers (7) wird die austretende Strömung gleichgerichtet und dadurch wird auch die Wärmeübertragung in das Gargut vergleichmäßigt.
Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das weitgehend der Ausführung aus der 1 entspricht, führen die beiden Wärmetauscherrohre (4) durch die Umbiegung das Abgases bezogen zu dem Abgasausgang aus der Brennkammer und zur Lüfterrad-Vertikalensymetrieebene auf die Gegenseite zum Flachwärmetauscher (7) hin. Die beiden Flachwärmetauscher (7) sind wegen der Verbrennungsgefahr der Bedienung durch die Einhängegestelle (13) geschützt. Die 2a ist die Frontansicht und die 2b die Draufsicht auf die Einrichtung.
Die 3 stellt eine schematische Abbildung der Ankoppelung des Garzubehörs (25) an den Flachwärmetauscher (7) und dessen Berippung (8) dar. Durch den direkten Kontakt zwischen diesen Körpern (7; 8) und (25) wird das Zubehör (25) nicht nur durch die Konvektion sondern auch durch die Wärmeleitung der Wärmeenergie aufgeheizt und dadurch besser zum Grillen und Panieren im Gargerät geeignet.
Bei dem in der 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus dem Wärmetauscherrohr (4) durch eine Strömungsumlenkung (20) die Abgasströmung (21) um 180° in das Rückströmungsrohr (22) umgelenkt. Somit ist die Wärmetauscherfläche im Bereich oberhalb des Lüfterrades (3) vergrößert und dadurch ist die übertragene Energie oberhalb und unterhalb des Lüfterrades (3) im Gleichgewicht.
Die schematische Abbildung in der 5 stellt einen aus dem Rohr gebogenen Flachwärmetauscher dar. Je nach der Einstellung des Gerätes können der Ein- und Ausgang entweder von oben nach unten oder von unten nach oben gewählt werden.
Bezugszeichenliste

1: Brenner; Vormischbrenner mit Zündung, Flammüberwachung, Gebläse und Gasarmatur
2: Brennkammer
3: Lüfterrad
4: Wärmetauscherrohr; das Lüfterrad umgebendes Wärmetauscherrohr
5: Abgasausgang aus der Brennkammer
6
7: Flach-Wärmetauscher
8: Berippung des Flachwärmetauschers
9: Abgasrohr; Verbindung zwischen Flachwärmetauscher und Abgassammler
10: Abgassammler
11: Abgasrohr
12: Lüfterrad-Abdekung
13: Einhängegestell
14: Beschickungsraum des Gerätes
15: V-förmiges Profil des Oberteils von der Brennkammer mit zwei Abgasausgängen
16: Flachwärmetauscher als Hohlkörper
17: Rohrgebilde des Flachwärmetauschers
18: Gargerät
19
20: Strömungsumlenkung
21: Abgasströmung
22: Rückströmungsrohr
23
24: A: Umschlingungswinkel kleiner als 270°
25: Garzubehör

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1321720 B1 [0002]

Claims

Wärmetauschereinrichtung für eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Nahrungsmitteln mit einer Brennkammer (2), einem in der Brennkammer (2) positionierten Gasvormischbrenner (1), einem, zumindest dem einen Abgasaustritt (5) aus der Brennkammer (2) zugeordneten Wärmetauschrrohr (4), das das Lüfterrad (3) umgibt, mit zumindest einem mit dem Wärmetauscherrohr (4) kommunizierenden und flachausgelegten Wärmetauscher (7) und zumindest einem vorteilhafterweise radialen Lüfterrad (3) dadurch gekennzeichnet, daß der flachausgebildete Wärmetauscher (7) sich überwiegend in dem Beschickungsraum (14) des Gargerätes (18) befindet.
Wärmetauschereinrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherrohr (4) mit zumindest einer Strömungsumlenkung (20) von 180° versehen ist und das Lüfterrad (3) unter dem Winkel A (24) um weniger als 270° umschlingt.
Wärmetauschereinrichtung nachdem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherrohr (4) ohne Strömungsumlenkung um das Lüfterrad (3) umschlungen ist.
Wärmetauschereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der flachausgebildete Wärmetauscher (7) aus gebogenen Rohren (17) zusammengesetzt ist.
Wärmetauschereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der flachausgebildete Wärmetauscher (7) als hohler Körper (16) gestaltet ist.
Wärmetauschereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der flachausgebildete Wärmetauscher (7) mit zumindest einseitiger Berippung (8) versehen ist.
Wärmetauschereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (2) mit zwei Abgasausgängen (5) versehen ist und einen V-förmigen Umriss (15) zwischen dem Brenner (2) und dem Abgasaustritt (5) aufweist.
Wärmetauschereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein Garzubehör (25) an den Flachwärmetauscher (7) durch direkten Kontakt angekoppelt ist