DE102013218573A1

DE102013218573A1 - Zero-Clearance-Kombinationsherd

Info

Publication number: DE102013218573A1
Application number: DE102013218573.1A
Authority: DE
Inventors: J. K. Raghavan; Robert Simmelink; Janus Bartelick
Original assignee: Alto Shaam Inc
Current assignee: Alto Shaam Inc
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-10-23
Also published as: US11092343B2; US10281156B2; US20140312025A1; ITTO20130832A1; US20180252415A1

Abstract

Ein kommerzieller Herd, wie beispielsweise ein Kombinationsherd, der Dampf und Konvektionserhitzen ermöglicht, kann ein Aggregatefach aufweisen, das elektronische Aggregate aufnimmt und eine Außenwand hat, die an anderen Heizvorrichtungen anliegt. Die Außenwand enthält eine innere Luftkammer, durch die Luft zirkuliert, um kompakte virtuelle Isolierung gegenüber äußeren Wärmequellen zu schaffen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft kommerzielle Herde und insbesondere einen Herd, der eng an andere Heizvorrichtungen angrenzend angeordnet werden kann.
Kommerzielle Herde können Funktionen, wie beispielsweise Zwangs- und Heißluft-Strom durch den Kochraum (Konvektionskochen) sowie das Einleiten von Dampf in den Kochraum (Dampfkochen), einschließen. Der Gebläsemotor für das Konvektionskochen, das Wasserversorgungssystem für das Dampfkochen und Steuer-Elektronik für diese werden normalerweise in einem Aggregatefach aufgenommen, das auf einer im Wesentlichen niedrigeren Temperatur als der des Kochraums gehalten wird, und mit der elektronischen und elektromechanische Komponenten kompatibel sind.
Das Aggregatefach grenzt normalerweise an einen Garraum an, um die erforderlichen mechanischen und elektrischen Verbindungen zwischen Aggregaten und dem Aggregatefach sowie dem Gebläse, Dampfdüsen und Sensoren in dem Garraum zu schaffen. Durch diese Nähe kommt es zu einer erheblichen Wärmeübertragung aus dem Garraum und dem Aggregatefach, durch die, wenn keine Gegenmaßnahme ergriffen werden, die Temperatur des Aggregatefachs unannehmbar ansteigen würde. Daher enthält das Aggregatefach normalerweise ein oder mehrere Kühlgebläse, die kühle Luft von außerhalb des Herdgehäuses ansaugen und sie durch das Aggregatefach leiten.
Die Möglichkeit, das Aggregatefach mit Luft von außen angemessen zu kühlen, basiert auf bestimmten Annahmen über die Umgebung des Herdes einschließlich Annahmen hinsichtlich der Temperatur der in den Herd angesaugten Luft sowie Annahmen dahingehend, dass die in das Aggregatefach eintretende Primärwärme aus dem Herdraum und von der intern erzeugten Wärme von den elektrischen und elektromechanischen Komponenten stammt. Diese Annahmen erhalten normalerweise dadurch zusätzlich Gewicht, dass der Herd einen Mindestabstand zu anderen Einrichtungen haben muss, die möglicherweise eine Quelle abgestrahlter oder geleiteter Wärme oder erhitzter Luft darstellen können, die bewirken könnten, dass die Temperatur der lokalen Umgebung des Aggregatefachs über den erwarteten normalen Bereich hinaus ansteigt.
Es kann schwierig sein, diesen Abstand in Umgebungen zu gewährleisten, in denen Raum knapp ist, und/oder die Einhaltung dieses Abstandes bei allen Herd-Installationen umzusetzen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft einen Herd mit einer sog. ”Zero-Clearance”-Außenwand, die eine interne Luft-Zirkulationskammer unmittelbar innerhalb der Außenwand aufweist. Indem Zwangs-Luftstrom durch die Luftkammer hindurch erzeugt wird, werden die ansonsten erforderlichen äußeren Abstände mittels der Luftkammer nach innen verlegt, jedoch mit einer Dicke, die aufgrund des Luftstrom-Effekts geringer sein kann als der erforderliche Abstand nach außen. Durch das Kammersystem kann passive Wärmeisolierung wegfallen oder verringert werden, die ansonsten erforderlich wäre, so dass besserer Zugang zu dem Aggregatefach möglich ist.
In einer Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung einen Herd mit einem Gehäuse, in dem sich ein Herdraum und ein angrenzendes Aggregatefach befinden, die jeweils eine gemeinsame Wand und unabhängige äußere vertikale Wände aufweisen. Eine Heizeinrichtung steht mit dem Herdraum in Verbindung, um den Herdraum vorzugsweise zum Zubereiten bzw. Garen von Lebensmitteln zu heizen, und elektronische Einrichtungen für den Betrieb des Herdes werden in dem Aggregatefach aufgenommen. Eine Luftkammer ist an einer Innenfläche der äußeren vertikalen Wand des Aggregatefachs angebracht, um einen Luftstrom an der Innenfläche der äußeren vertikalen Wand als einen Teil eines Weges von einem Ansaugpunkt außerhalb des Gehäuses zu einem Austrittspunkt außerhalb des Gehäuses zu fördern.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer kompakten virtuellen Isolierung im Inneren der Außenwand des Aggregatefachs, die zulässt, dass der Herd an anderen Einrichtungen positioniert wird, die möglicherweise ebenfalls Wärme erzeugen.
Der Luftansaugpunkt kann sich an einer Unterseite des Gehäuses befinden, und der Luftaustrittspunkt kann sich an der Oberseite des Gehäuses befinden.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass Luftstrom unter Nutzung natürlicher Konvektion gefördert wird und die normalen vorteilhaften Lufttemperatur-Unterschiede und Strömungsmuster im Inneren einer Küche genutzt werden.
Der Herd kann ein Gebläse zum Ansaugen von Luft in das Gehäuse und durch die Luftkammer hindurch enthalten.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass über den Einsatz von Zwangs-Luftstrom eine außerordentlich dünne Luftkammer geschaffen wird.
Das Gebläse kann Luft separat durch die Luftkammer und das Aggregatefach zirkulieren lassen.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass ein vorhandenes Kühlgebläse genutzt wird, um das Aggregatefach zu kühlen und auch der Luftkammer Luft zuzuführen.
Der Herd kann Luftstrom-Drosseln enthalten, die die Luftkammer teilen, um Luft durch die Luftkammer zu leiten.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass ein einfaches Verfahren zum Steuern eines Verhältnisses von Luftströmen auf separaten Wegen durch das Aggregatefach und die Luftkammer mit einem einzelnen Gebläse geschaffen wird.
Das Gebläse kann sich in der Nähe der Unterseite des Gehäuses befinden, um Luft in das Gehäuse anzusaugen, und der Herd kann des Weiteren ein zweites Gebläse enthalten, das sich an der Oberseite des Gehäuses befindet, um Luft über die Oberseite des Gehäuses auszuleiten.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass verbesserte Steuerung von Luftstrom durch das Aggregatefach und die Luftkammer über den Einsatz paariger Ansaug- und Ableitgebläse geschaffen wird.
Der Herd kann des Weiteren ein drittes Gebläse enthalten, das sich in der Nähe einer vorderen Oberseite des Gehäuses befindet, um Luft in das Gehäuse anzusaugen, wobei sich das zweite Gebläse an der Rückseite des Gehäuses befindet.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass Ableiten nach hinten von dem Benutzer weg und Verdünnung bzw. Vermischung der ausgestoßen Luft gefördert werden.
Die äußere vertikale Wand des Aggregatefachs kann zum Zugang zu dem Aggregatefach mit lösbaren Befestigungselementen entfernt werden, und die Luftkammer kann eine Platte sein, die an der äußeren vertikalen Wand angebracht und von einer Innenfläche derselben beabstandet ist, und im Wesentlichen die gesamte Innenfläche der äußeren vertikalen Wand abdeckt.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass die oben beschriebenen Vorteile der Luftkammer gewährleistet sind, ohne im Wesentlichen Zugang zu dem Aggregatefach zu behindern, der für Wartung und Reparatur erforderlich ist.
Die äußere vertikale Wand des Aggregatefachs kann eine Metallplatte sein, und die Luftkammer kann an einer Innenfläche der äußeren vertikalen Wand angeschweißt sein.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass eine einfache Luftkammer-Struktur geschaffen wird, die an der äußeren vertikalen Wand angebracht wird, so dass beide einfach zusammen entfernt werden können.
Die Luftkammer kann zusätzliche Wärmedämmungsisolierung aufweisen, die an der innersten Wand der Luftkammer oder der äußeren Wand des Herdes oder zwischen den elektronischen Einrichtungen und der Außenwand angebracht wird, um noch bessere Wärmebeständigkeit zu gewährleisten, ohne den Luftstrom durch die Luftkammer einzuschränken.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass Verbesserung der virtuellen Isolierung der Luftkammer mit Isoliermaterial ermöglicht wird, um eine flexiblen Kompromiss zwischen Größe der Luftkammer und Luftstrom-Geschwindigkeit sowie Wärmebeständigkeit zu schaffen.
In einigen Ausführungsformen sieht die Erfindung jedoch auch vor, dass die Außenwand des Herdes eine Innenwand der Luftkammer ist und dass nichtstrukturelle Isolierung zwischen den elektronischen Einrichtungen und der Außenwand wegfallen kann.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass die virtuelle Isolierung ohne zusätzliche Isolierung in der Luftkammer genutzt wird, so dass keine separate passive Isolierung erforderlich ist, die möglicherweise einfachen Zugang zur Einrichtungen bzw. Aggregaten des Aggregatefach verhindert und wertvolles Volumen in dem Aggregatefach in Anspruch nimmt.
Das Aggregatefach kann einen Motor enthalten, der ein Gebläse zum Zirkulieren von Luft in dem Herdraum bildet, oder kann Leitungen sowie ein elektronisch gesteuertes Ventil zum Steuern von Wasser für die Erzeugung von Dampf in dem Herdraum und/oder einen elektronischen Computer enthalten.
Ein Merkmal wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass ein Aggregatefach geschaffen wird, das ausreichend kühl ist, um die für Konvektions- und Dampfgaren erforderlichen Elemente aufzunehmen.
Diese speziellen Aufgaben und Vorteile gelten möglicherweise lediglich für einige der Ausführungsformen, die unter die Patentansprüche fallen, und definieren daher nicht den Schutzumfang der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vereinfachte Perspektivansicht eines Kombinationsherdes, der für den Einsatz mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wobei sie ein Gehäuse mit einer Tür zeigt, die geöffnet werden kann und einen Garraum freigibt, und ein für einen Benutzer zugängliches Bedienfeld an einer Vorderseite des Herdes vor einem Aggregatefach zeigt;
2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1, die den Garraum und das Aggregatefach zeigt, die aneinandergrenzen, wobei letzteres ein unteres Luftansaug-Gebläse und ein oberes Luftansaug- sowie Abluftgebläse enthält;
3 ist ein Schnitt entlang der Linie 3-3 in 1, die den Förderstrom des oberen Luftansaug-Gebläses und des oberen Abluftgebläses an der Vorderseite bzw. der Rückseite des Aggregatefachs zeigt;
4 ist eine Perspektivansicht einer vertikalen Seitenwand des Aggregatefachs, die von dem Aggregatefach entfernt ist, und die eine angebrachte Luftkammer zeigt, die aus einer einzelnen Metallplatte besteht, die an einer Innenfläche der vertikalen Seitenwand angebracht ist;
5 ist ein Schema des Luftstrom-Widerstandes, das den Einsatz von Drosseleinrichtungen zum Steuern des Luftstroms in die Luftkammer hinein darstellt;
6 ist ein Schema des Wärmestroms, das den Wärmestrom von einem angrenzenden Garelement zeigt, der durch das Luftkammer-System der vorliegenden Erfindung blockiert wird;
7 ist eine 1 ähnelnde Ansicht, die den Herd zeigt, wobei die Tür geschlossen ist, um den Herdtür-Griff freizulegen;
8, 9, 10 und 11 sind eine Draufsicht, eine Hinteransicht, eine Seitenansicht von rechts sowie eine Vorderansicht des Griffs in 6, wobei es sich versteht, dass die Seitenansicht des Griffs von links spiegelbildlich zu 10 ist;
12 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Beleuchtungssystems im Inneren des Griffs in 6;
13 ist ein Zustandsdiagramm, das Steuerung des Beleuchtungssystems in 12 zeigt, das visuelle Signale erzeugt, die den Betriebszustand des Herdes anzeigen;
14 ist ein vereinfachtes Strömungsdiagramm eines Wärme-Rückgewinnungssystems, das für den Einsatz mit dem Herd in 1 geeignet ist, und das einen Abgas-Wärmetauscher sowie eine Wasser-Speichereinheit zeigt;
15 ist eine Teilansicht einer alternativen Wasser-Speichereinheit mit direktem Wärmeaustausch mit Abgasen; und
16 ist ein alternativer Gasstrom-Wärmetauscher, für den die Wasser-Speichereinheit nicht erforderlich ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Zero-Clearance-Seitenwand
Wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, kann ein sog. ”Zero-Clearance”-Herd 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Herdgehäuse 12 aufweisen, das im inneren in ein Herdfach 14 und ein Aggregatefach 16 unterteilt ist.
Das Herdfach 14 seinerseits nimmt einen Herdraum 18 auf, der über eine Tür 20 zugänglich ist, wobei letztere mit einem Scharnier an einer vertikalen Seite des Herdraums 18 angebracht ist. Die Tür 20 kann, wie in der Technik allgemein bekannt ist, den Herdraum 18 bei Garbetrieb schließen und beispielsweise von einer Verriegelungsanordnung 22 (nur an der Tür 20 sichtbar) gehalten werden. In der geschlossenen Position kann die Tür 20 den Herdraum 18 im Wesentlichen abdichten, indem sie an eine Dichtung 24 drückt, die eine Öffnung des Herdraums 18 in dem Gehäuse 12 umgibt. Seitenwände des Herdraums 18 können Rostauflagen 11 aufweisen, die herkömmliche Herdroste zum Tragen von Pfannen oder Lebensmittelbehältern aufnehmen.
Das Aggregatefach 16 befindet sich an der Seite des Herdfachs 14 und trägt an einer vorderen freiliegenden Wand des Aggregatefachs 16 ein Bedienfeld 28, das für einen Benutzer zugänglich ist, der vor dem Herd 10 steht. Das Bedienfeld 28 kann herkömmliche elektronische Bedienungselemente, wie Schalter, Knöpfe, einen Touchscreen oder dergleichen aufweisen, die Herd-Steuerdaten von dem Benutzer empfangen können, wie dies weiter unten beschrieben wird. Das Aggregatefach 16 weist des Weiteren eine äußere vertikale Seitenwand 25 auf, die es nicht mit dem Herdfach 14 gemeinsam hat (im Allgemeinen die linke Seitenwand des Herdes 10, wie dies in 1 dargestellt ist), wobei das Herdfach 14 des Weiteren eine äußere vertikale Seitenwand 27 im Allgemein gegenüber der Seitenwand 25 aufweist. Die Außenwände des Herdfachs 14 können mit Glasfaser-Material 26 oder dergleichen isoliert sein.
Das Herdfach 14 und das Aggregatefach 16 können, wie unter Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, eine Trennwand 30, die die zwei Fächer im Wesentlichen trennt und normalerweise parallel zu den Seitenwänden 25 und 27, jedoch von ihnen beabstandet ist, gemeinsam haben und einander über diese gegenüberliegen. Ein Elektromotor 32 kann sich an einer Seite der Trennwand 30 in dem Aggregatefach 16 befinden und mit einem Konvektionsgebläse 34 in Verbindung stehen, das sich an der anderen Seite der Trennwand 30 im Inneren des Herdraums 18 befindet. Das Konvektionsgebläse 34 kann, wenn es sich dreht, einen Luftstrom 142 über eine Heizeinrichtung 36 in den Herdraum 18 einleiten, um das Garen zu beschleunigen.
Eine Heizeinrichtung 36 kann an das Konvektionsgebläse 34 angrenzend und um dieses herum angeordnet sein, um die von dem Konvektionsgebläse 34 ausgestoßene Luft 142 zu erhitzen. Die Heizeinrichtung 36 kann ein elektrisches Heizelement sein, das ein elektrisches Widerstandselement aufnimmt, oder ein röhrenförmiger Wärmetauscher, der Abgase von einer Gasflamme oder dergleichen aufnimmt.
In einigen Ausführungsformen kann Dampf in den Herdraum 18 eingeleitet werden, der erzeugt wird, indem eine Wasserdüse 39 einen Wasserstrahl auf das Konvektionsgebläse 34 und/oder die Heizeinrichtung 36 nahe an dem Gebläse 34 richtet. Die Hilfsleitungen sowie ein elektronisch gesteuertes Ventil 40 zum Steuern des Wasserstrahls 39 können sich in dem Aggregatefach 16 befinden. Als Alternative dazu kann Dampf von einem separaten Boiler 21 mit einem speziellen Heizelement 23 bereitgestellt werden, der mit dem Herdraum 18 in Verbindung steht. In diesem Fall können die Heizelemente sowie Behälter-Füllventile und Leitungen dieses Boilers von der Schaltung im Inneren des Aggregatefachs 16 gesteuert werden.
Eine elektronische Steuereinheit 38 kann sich in dem Aggregatefach 16 befinden und mit dem Bedienfeld 28 (in 1 gezeigt) in Verbindung stehen, um Koch- bzw. Gar-Anweisungen von einem Benutzer zu empfangen und den Motor 32, das Ventil 40 und weiter unten beschriebene elektronische Komponenten zu steuern. Die elektronische Steuerschaltung 38 kann beispielsweise einen Mikroprozessor zum Ausführen eines in einem Speicher aufgenommenen Programms enthalten.
Herde dieses Typs können von Alto-Shaam Inc. (Menomonee Falls, Wisconsin) bezogen werden und sind im Allgemeinen in US-Patent 6,188,045 ”Combination Oven with Three Stage Water Atomizer” beschrieben, das hiermit durch Vereis einbezogen wird.
Das Aggregatefach 16 kann, wie unter Bezugnahme auf 2 und 3 zu sehen ist, mit mehreren Gebläsen 44a, 44b und 44c gekühlt werden. Gebläse 44a befindet sich an der Unterseite des Aggregatefachs 16 und übernimmt das Ansaugen von Frischluft 45 von unterhalb des Gehäuses 12 und leitet diese Luft nach oben in das Aggregatefach 16 hinein. Gebläse 44b hingegen kann sich an einer vorderen Oberkante des Aggregatefachs 16 befinden, um frische Luft 45 über diese Position anzusaugen und sie horizontal durch das Aggregatefach 16 in einen Spülkanal 46 nach hinten zu Abluftgebläse 44c zu leiten. Das Abluftgebläse 44c kann sich an der hinteren Oberkante des Aggregatefachs 16 befinden, um die Luft aus dem Spülkanal 46 über die Rückseite des Gehäuses 12 auszustoßen. Im Allgemeinen ist der Spülkanal 46 von einem restlichen Teil des Aggregatefachs 16 durch eine Drosselplatte 48 getrennt, die eine Gruppe von Löchern aufweist, durch die Luft von einem unteren Abschnitt des Aggregatefachs 16 in den Spülkanal 46 strömen kann und aus diesem ausgestoßen wird. Die Funktion der Drosselplatte 48 wird weiter unten erläutert.
Die äußere Seitenwand 25 des Aggregatefachs 16 kann, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, eine erste Außenplatte 6 aufweisen, die die Außenfläche der äußeren Seitenwand 25 bildet und beispielsweise aus einer flachen Tafel aus rostfreiem Stahl besteht. An einer Innenfläche der Außenplatte 50 kann, dem Aggregatefach 16 zugewandt, eine Luftkammer 52 ausgebildet sein, die einen dünnen Luftkammer-Kanal 54 zwischen der Luftkammer 52 und der Außenplatte 50 für Luftstrom über im Wesentlichen die gesamte Fläche der Außenplatte 50 bildet. Der Luftkammer-Kanal 54 kann durch eine im Wesentlichen kleine Luftkammer-Tafel bzw. -Platte 56 gebildet werden, die parallel zu der Innenfläche der Außenplatte 50 und von ihr beispielsweise um ungefähr 1/2 Inch beabstandet ist. Die Luftkammer-Platte 56 kann vertikale Flansche 58 an der linken und rechten Seite haben, die sich zu der Außenplatte 50 hin erstrecken und durch Punktschweißen damit verbunden sind, so dass die Luftkammer-Tafel 56 an der Außenplatte 50 angebracht ist. Außenplatte 50 kann Löcher 60 enthalten, die Maschinenschrauben 62 oder andere ähnliche lösbare Befestigungselemente aufnehmen, die durch die Außenplatte 50 hindurchtreten können, um sie mit herkömmlichen Mitteln am Rest des Gehäuses 12 so anzubringen, dass die Außenplatte 50 angebracht und entfernt werden kann, um Zugang zu dem Aggregatefach 16 zu erhalten.
Luftstrom von Gebläse 44 kann, wie unter Bezugnahme auf 2, 3, 5 und 6 zu sehen ist, in einem Luftkammer-Strom 64 sowie einem Aggregate-Strom 66 geteilt werden, wobei der Luftkammer-Strom 64 durch Luftkammer-Kanal 54 zwischen der Luftkammer-Tafel 56 und der Außenplatte 50 hindurchtritt und der Aggregate-Strom 66 Luftkammer-Kanal 54 umgeht und direkt über die elektrischen Aggregate im Inneren des Aggregatefachs 16 einschließlich der Steuerschaltung 38, des Motors 32 und des Ventils 40 strömt. Der Luftkammer-Strom 64 umgeht die Drosselplatte 48 und wird direkt in dem Spülkanal 46 aufgenommen, während der Aggregate-Strom 66 die Drosselplatte 48 passieren muss.
Dabei ermöglicht die Drosselplatte 48 Ausgleich zwischen dem Luftkammer-Strom 64 und dem Aggregate-Strom 66, indem sie einen Strömungs-Widerstand 70 schafft, der nur auf den Aggregate-Strom 66 wirkt. Der Strömungs-Widerstand 70 und ein allgemeiner Aggregate-Widerstand 72, der durch Luft-Widerstand verursacht wird, der auf den Aggregate-Strom 66 wirkt, wenn er über die elektrischen Aggregate außerhalb des Luftkammer-Kanals 54 gelangt, summieren sich. Im Unterschied dazu wirkt auf den Luftkammer-Strom 64 nur ein Widerstand 74, der mit der Luftkammer 52 und dem Weg in den Luftkammer-Kanal 54 hinein und aus ihm heraus zusammenhängt, bei dem die Drosselplatte 48 umgangen wird. Daher kann die Drosselplatte 48 so angepasst werden, dass der Luftstrom durch den Luftkammer-Kanal 54 nach dem Prinzip gesteuert wird, dass zusätzlicher Luftstrom in dem Luftkammer-Strom 64 auftritt, wenn Widerstand 70 zunimmt. Auf diese Weise kann eine einzelne Gruppe von Gebläsen 44, die auch zum Kühlen von Aggregatefach 16 dient, zum Erzeugen des Luftstroms durch den Luftkammer-Kanal 54 eingesetzt werden.
Wenn sich ein benachbartes Kochgerät 90 (wie beispielsweise eine Friteuse oder ein weiterer Herd), das eine Wärmequelle darstellt, neben der Seitenwand 25 befindet, kann, wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, Wärme 92 von diesem Kochgerät 90 durch Leitung oder Strahlung durch die Seitenwand 25 hindurch gelangen. Diese Wärme 92 kann schnell in dem Luftkammer-Strom 64 aufgefangen und mit einem moderaten Temperaturanstieg T₁ in den Luftkammer-Kanal 54 aus dem Aggregatefach 16 abgeleitet werden. Etwaige zusätzliche Wärme, die durch die Luftkammer 52 hindurchtritt, kann dann in dem Aggregate-Strom 66 aufgefangen werden, der auch dazu dient, durch die darin enthaltenen elektrischen Komponenten selbst erzeugte Wärme aufzunehmen. Im Allgemeinen kann das Aggregatefach 16 außerhalb des Luftkammer-Kanals 54 dann eine Temperatur T₂ haben, die normalerweise etwas höher ist als T₁, so dass kein Netto-Wärmestrom durch die Seitenwand 25 hindurch in das Aggregatefach 16 hinein stattfindet. Luftstrom durch das Aggregatefach 16 hindurch trägt dazu bei, die Temperatur des Aggregatefachs 16 trotz des Wärmestroms von dem Herdraum 14, der eine weitaus höhere Temperatur T₃ hat, auf eine akzeptable Grenze zu beschränken.
Obwohl die Erfindung vorsieht, dass die Luftkammer 52 allein mit ausreichendem Luftstrom Betrieb des Herdes an das andere Kochgerät 90 angrenzend ohne den Einsatz ”passiver” nichtstruktureller Isolierung, wie beispielsweise Glasfaser-Füllung, ermöglicht, ist klar, dass derartiges zusätzliches Isoliermaterial, das Beschichtungen, reflektierende Materialien sowie Luftporen-Bildungsmaterialien einschließt, eingesetzt werden kann, um die Wirkung der Luftkammer 52 zu verbessern. Beispielsweise kann sich passives Isoliermaterial 93 an der Außenfläche der Seitenwand 25 befinden, um dem Strom von Wärme 92 Widerstand entgegenzusetzen und die Trennung zwischen dem Herd 10 und dem Kochgerät 90 zu verstärken. Weiterhin bzw. stattdessen kann sich passives Isoliermaterial 92 an der Innenfläche der Luftkammer 52 befinden. Mit beiden Verfahren wird Behinderung des Zugangs zum Innenraum des Aggregatefachs 16 durch Entfernen der Seitenwand 25 auf ein Minimum verringert, und Störung des Luftstroms durch den Luftkammer-Kanal 54 wird auf ein Minimum verringert. Zusätzliches Isoliermaterial (nicht dargestellt) kann auch ohne Anbringung an der Struktur der Seitenwand 25 in dem Aggregatefach 16 angeordnet werden.
Im Allgemeinen ermöglicht die ”virtuelle Isolierung”, die durch die Luftkammer 52 geschaffen wird, Wegfall struktureller Isolierung, wie beispielsweise Glasfaser-Füllung, zwischen den elektrischen Komponenten des Aggregatefachs 16 und der Seitenwand 25, so dass besserer Zugang zu den elektrischen Komponenten zur Wartung und dergleichen möglich ist, wenn die Seitenwand 25 entfernt wird. Die sich durch Luftkammer-Kanal 54 bewegende Luft ermöglicht es, die Dicke des Kanals gegenüber der Größe des äußeren Zwischenraums erheblich zu verringern, der ansonsten zwischen dem Kochgerät 90 und der Seitenwand 25 erforderlich wäre.
Es versteht sich, dass eines oder mehrere der Gebläse 44a–44c thermostatisch gesteuert werden kann/können, um Energieverbrauch zu verringern, wenn Umgebungsbedingungen oder Standortbedingungen es nicht erfordern, dass die Gebläse permanent arbeiten.
Herdgriff mit Signalisierungsfunktion
Die Tür 20 des Herdes 10 kann, wie unter Bezugnahme auf 7 zu sehen ist, einen äußeren Türgriff 100 aufweisen, mit dem der Türverriegelungsmechanismus durch Drehen um eine Drehachse 104 herum betätigt wird, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Außenfläche der Tür 20 ist. Der Griff 100 kann mittels einer Welle 102, die sich entlang der Drehachse 104 erstreckt und sich um sie herum dreht und mit der Verriegelungsanordnung 22 (in 1 gezeigt) in Verbindung steht, um Entriegeln der Tür 20 zum Öffnen zu ermöglichen, wie dies in 1 dargestellt ist, an der Tür 20 angebracht sein.
Der Griff 100 kann, wie im Allgemeinen unter Bezugnahme auf 7–11 zu sehen ist, einen im Allgemeinen zylindrischen röhrenförmigen Abschnitt 106 aufweisen, der sich vertikal erstreckt und an der Welle 102 ungefähr in der Mitte im rechten Winkel angebracht ist. So angebracht weist der Griff Abschnitte auf, die sich in entgegengesetzten und gleichen Richtungen erstrecken, so beispielsweise um 8 Inch von Drehachse 104 aus. Der röhrenförmige Abschnitt 106 kann beispielsweise einen Durchmesser von 1 1/2 Inch haben und aus einer Metallröhre aus rostfreiem Stahl bestehen. Ein oberes und ein unteres Ende des röhrenförmigen Abschnitts 106 können mit Kappenabschnitten 109 verbunden sein, die einen kreisförmigen Querschnitt haben, dessen Durchmesser den Enden des röhrenförmigen Abschnitts 106 an ihrem Anbringungspunkt entspricht und die nach hinten zu der Tür 20 hin gebogen sind, so dass sie eine schräge Fläche 110 bilden, die um ungefähr 45° zur Drehachse 104 geneigt ist.
Eine nach vorn gewandte Fläche des röhrenförmigen Abschnitts 106 gegenüber einem Anbringungspunkt des röhrenförmigen Abschnitts an der Welle 102 kann ein transparentes längliches Fenster 112 aufweisen, das sich über den Großteil der Länge des röhrenförmigen Abschnitts 106 in einer vertikalen Richtung erstreckt und für einen der Tür 20 zugewandten Benutzer sichtbar ist.
Eine Gruppe von Leuchtdioden (LED) 114 kann sich, wie unter Bezugnahme auf 12 zu sehen ist, in dem röhrenförmigen Abschnitt 106 befinden und entlang der vertikalen Achse hinter dem transparenten länglichen Fenster 112 angeordnet sein, so dass ein im Wesentlichen gleichmäßig beleuchteter Balken entsteht, wenn die Leuchtdioden 114 angeschaltet sind und durch das transparente längliche Fenster 112 leuchten. In einer Ausführungsform können die Leuchtdioden blau sein, so dass sie ein visuell eindeutiges Signal darstellen, das durch die Farbe sowie Abmessung und Ausrichtung von anderen Lichtquellen in der Küche unterschieden werden kann.
Die Leuchtdioden 114 können mit einer Leuchtdioden-Stromversorgungseinrichtung 118, beispielsweise einer Konstantstromquelle, in Verbindung stehen, die mit einer Reihenschaltung der LED 114 in Verbindung steht. Die LED-Stromversorgungseinrichtung 118 kann ein Steuersignal von der Steuerschaltung 38 zum gleichzeitigen An- und Abschalten der LED 114 empfangen. Die Steuerschaltung 38 kann, wie oben erwähnt, einen Prozessor 121 und einen Speicher 122 enthalten, in dem ein Programm 124 zum Implementieren von Steuerung des Herdes sowie der LED 114 über die Stromversorgungseinrichtung 118 gespeichert ist. Das heißt, wenn der Herd in Betrieb ist und Lebensmittel darin gegart werden, kann, wie auch unter Bezugnahme auf 13 zu sehen ist, das gespeicherte Programm 124 von einem Aus-Zustand 128, in dem es startet und in dem die LED nicht beleuchtet sind, zu einem stationären Zustand 130 übergehen, in dem die LED konstant beleuchtet sind. Wenn das Ende des Gar-Programms erreicht ist, wie dies beispielsweise anhand von Temperatur und/oder Zeit festgestellt wird, die von Zeitsteuergliedern und Temperaturüberwachungseinrichtungen in der Steuerschaltung 38 bestimmt werden, kann das Programm 124 zu einem Blink-Zustand 132 übergehen, in dem die LED 114 zusammen blinken, beispielsweise einmal pro Sekunde, um ein visuelles Signal dahingehend zu erzeugen, dass der Gar-Vorgang abgeschlossen ist und Zugang zu dem Herd 10 möglich ist. Ein Fehlerzustand 134, in dem die LED schnell blinken, so beispielsweise öfter als einmal pro halbe Sekunde, kann dazu dienen, einen Fehler bei dem Gar-Vorgang anzuzeigen, der entweder einen Fehler-Zustand im Betrieb der Steuerschaltung 38 oder einen anderen spezifischen Fehler des Herdes angibt, so beispielsweise, dass eine gegebene Temperatur nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erreicht werden kann.
Hochleistungs-Wärmerückgewinnungssystem
Die Heizeinrichtung 36, die das Gebläse 34 umgibt, kann, wie unter Bezugnahme auf 14 zu sehen ist, ein Gas-Heizelement sein, das eine Leitung 141 mit einem Einlass 140 aufweist, in dem Umgebungsluft 45 außerhalb des Herdes 10 aufgenommen wird. Die Umgebungsluft 45 kann über den Einlass 140 in eine Brennkammer 142 mit einer Gasdüse 144 gesaugt werden, mit der das Gas erhitzt und das erhitzte Gas mit Druck durch eine Leitung 141 geleitet wird, um das Gebläse 34 herum zu zirkulieren und Wärme von dem erhitzten Gas im Inneren der Leitung 141 der Heizeinrichtung 36 und Konvektionsluft 142 auszutauschen, die von dem Gebläse 34 umgewälzt wird.
Nach einem oder mehreren Umlauf/Umläufen um das Gebläse 34 herum kann die Leitung 141 von einem inneren Wärmetauscher 146 aufgenommen werden, bevor sie über Abluftrohr 148 austritt. Eine Wasserleitung 150 kann durch den Wärmetauscher 146 hindurch verlaufen. Wasser im Inneren der Wasserleitung 150 wird von einer Pumpe 152 umgewälzt, um Wärme von den erhitzten Gasen aus der Brennkammer 152 nach dem Erhitzen der Luft 143, jedoch vor dem Austreten aus dem Abluftrohr 148 aufzunehmen. Der Wärmetauscher 146 überträgt damit ansonsten ungenutzte Wärme auf Wasser in der Wasserleitung 150, erwärmt das Wasser und kühlt die Abgase, so dass eine Wärmebelastung in der Küche verringert wird.
Das erwärmte Wasser kann in einem Wärmespeicherbehälter 154 aufgenommen werden, der wärmeisoliert ist, um Wärme darin zu halten. Ein sekundärer Wärmetauscher 156 wird durch eine zweite Wasserleitung 158 gebildet, die durch das erwärmte Wasser des Speicherbehälters 154 hindurch verläuft, wobei die zweite Wasserleitung 158 Wasser von einer Frischwasserquelle 160 empfängt. Dieses erwärmte Wasser der zweiten Wasserleitung 158 kann durch ein Ventil 162 hindurchtreten und entweder zu einer Sprühdüse 164 zum Einsatz beim Reinigen des Herdes zwischen Gar-Vorgängen oder zu der Wasserdüse 39 geleitet werden, an der das vorgewärmte Wasser sich leichter in Dampf umwandeln lässt, so dass Energie bei diesem Dampfumwandlungsvorgang gespart wird. Dieser Dampf wird erzeugt, indem das Wasser mit der Heizeinrichtung 36 um das Gebläse 34 herum weiter erhitzt wird, wobei er dann zusammen mit der Luft 142 zum Dampfgaren in dem Garraum gelangt, wie dies in der Technik bekannt ist. Es liegt auf der Hand, dass es der Wärmespeicher-Behälter 154 ermöglicht, über die zweite Wasserleitung 158 erwärmtes Wasser zu erzeugen, mit dem der Herd gereinigt wird, nachdem er abgeschaltet ist.
Im Allgemeinen enthält der Wärmespeicher-Behälter 154 Frischwasser-Nachfüllventile und -überläufe, um den Wärmespeicher-Behälter 154 mit Wasser gefüllt zu halten und die Temperatur des enthaltenen Wassers unter der Siedetemperatur zu halten.
Der innere Wärmetauscher 146, der der Wasserleitung 150 zuführt, kann mit einem äußeren Wärmetauscher 166 ummantelt sein, der durch Luftansaug-Gebläse 168 gespeist wird, das frische Luft von außerhalb des Herdes 10 aufnimmt und sie durch den Wärmetauscher 166 leitet, um zusätzliche Wärme von außerhalb der Leitung 141 aufzunehmen, die die Wasserleitung 150 umgibt. Diese erwärmte Luft wird dann von einer Bräunungsleitung 170 aufgenommen, die beispielsweise in das Innere des Herdraums zu einem bestimmten Rost oder mehreren Rosten führen kann, um höhere Temperatur zu erzeugen, die sich zum Herstellen hoher Temperaturgefälle im Inneren des Herdes eignet, die Bräunung an der Oberfläche von Lebensmitteln bewirken.
In einer alternativen Ausführungsform kann, wie unter Bezugnahme auf 15 zu sehen ist, der Wärmespeicher-Behälter 154 die Leitung 141 nach ihrem Umlauf das Gebläse 34 herum aufnehmen, wobei die Leitung 141 zur direkten Wärmeübertragung von Wärme von den erhitzten Gasen in der Leitung 141 auf das Wasser in Speicherbehälter 154 direkt durch den Behälter verläuft, so dass Wasserleitung 150 und Pumpe 152 überflüssig sind.
Als Alternative dazu kann, wie unter Bezugnahme auf 16 zu sehen ist, die Wasserleitung 158 direkt durch die Leitung 141 in dem ersten Wärmetauscher 146 hindurch verlaufen, um das Wasser in dieser Wasserleitung 158 direkt zu erhitzen, so beispielsweise zu der Wasserdüse 39, ohne dass ein Wasserspeicherbehälter im Betrieb des Herdes erforderlich ist.
Im Allgemeinen verringert sich mit den beschriebenen Systemen die Notwendigkeit separater Heizquellen zum Erhitzen von Wasser und für Bräunungsluft, vielmehr wird zusätzlich Abwärme von dem Herd genutzt, so dass die Wärmebelastung in der Küche verringert wird.
Im vorliegenden Text werden bestimmte Begriffe lediglich für Bezugszwecke verwendet, und sind daher nicht als einschränkend zu verstehen. Beispielsweise beziehen sich Begriffe ”ober/e”, ”unter/e”, ”oberhalb” und ”unterhalb” auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie ”vordere/r”, ”rückwärtige/r”, ”hintere/r”, ”unten befindliche/r” sowie ”seitliche/r” beschreiben die Ausrichtung von Abschnitten der Komponente innerhalb eines durchgängigen, jedoch beliebigen Bezugrahmens, der unter Bezugnahme auf den Text und dazugehörigen Zeichnungen deutlich wird, mit denen die betreffende Komponente beschrieben wird. Diese Begriffe können die oben ausdrücklich erwähnten Wörter, Ableitungen derselben und Wörter ähnlicher Bedeutung einschließen. Desgleichen geben die Begriffe ”erste/r”, ”zweite/r” und andere derartige numerische Begriffe, die sich auf Strukturen beziehen, keine Abfolge oder Reihenfolge an, sofern dies nicht eindeutig aus dem Kontext hervorgeht.
Wenn Elemente oder Strukturen der vorliegenden Offenbarung und der beispielhaften Ausführungsformen dargestellt werden, bedeuten die Artikel ”ein/e/r”, ”der/die/das” und ”diese/r/dieses”, dass von diesen Elementen oder Strukturen bzw. Merkmalen ein/e oder mehrere vorhanden ist/sind. Die Begriffe ”umfassen”, ”enthalten” und ”aufweisen” sind einschließend zu verstehen und bedeuten, dass zusätzliche Elemente oder Merkmale neben den ausdrücklich angeführten vorhanden sein können. Des Weiteren ist klar, dass die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge nicht so zu verstehen sind, dass sie notwendigerweise in der erläuterten oder dargestellten speziellen Reihenfolge durchgeführt werden, sofern diese nicht ausdrücklich als eine Reihenfolge der Durchführung angegeben ist. Es versteht sich auch, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
Wenn auf eine ”Steuerplatine” und einen ”Prozessor” Bezug genommen wird, kann dies so verstanden werden, dass diese/r einen oder mehrere Mikroprozessor/en enthält/enthalten, der/die in einer eigenständigen (stand-alone) und/oder in einer/mehreren verteilten Umgebung/en kommunizieren kann/können, und damit so konfiguriert sein kann/können, dass er/sie über Kabel- oder Funk-Verbindungen mit anderen Prozessoren kommuniziert/kommunizieren, wobei dieser eine Prozessor bzw. die mehreren Prozessoren so konfiguriert sein kann/können, dass er/sie in einer oder mehreren prozessorgesteuerten Vorrichtung/en arbeitet/n, bei denen es sich um gleiche oder verschiedene Vorrichtungen handeln kann. Des Weiteren kann, wenn auf Speicher Bezug genommen wird, sofern nicht anders angegeben, dies ein/eine oder mehrere Speicherelement/e und/oder Komponente/n einschließen, das/die für Prozessoren lesbar und zugänglich ist/sind und das/die sich innerhalb der prozessorgesteuerten Vorrichtung, außerhalb der prozessorgesteuerten Vorrichtung befinden kann/können und auf das/die über ein Kabel- oder Funk-Netzwerk zugegriffen werden kann.
Die vorliegende Erfindung soll ausdrücklich nicht auf die hier enthaltenen Ausführungsformen und Darstellungen beschränkt sein, und die Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie abgewandelte Formen dieser Ausführungsformen einschließen, die Teil der Ausführungsformen und Kombinationen von Elementen anderer Ausführungsformen enthalten, die Teil des Schutzumfangs der folgenden Patentansprüche sind. Alle hier beschriebenen Veröffentlichungen, die Patente und Nicht-Patentveröffentlichungen einschließen, werden hiermit in ihrer Gesamtheit durch Verweis einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6188045 [0052]

Claims

Herd, der umfasst: ein Gehäuse, das ein Herdfach und ein angrenzendes Aggregatefach aufweist, die jeweils eine gemeinsame Wand und unabhängige äußere vertikale Wände haben; eine Heizeinrichtung, die mit dem Herdfach in Verbindung steht, um vorzugsweise das Herdfach zum Garen von Lebensmitteln und nicht das Aggregatefach zu beheizen; elektronische Aggregate für den Betrieb des Herds, die in dem Aggregatefach aufgenommen sind; und eine Luftkammer, die an einer Innenfläche der äußeren vertikalen Wand des Aggregatefachs angebracht ist, um einen Strom von Luft an der Innenfläche der äußeren vertikalen Wand entlang als Teil eines Weges von einem Ansaugpunkt von außerhalb des Gehäuses zu einen Austrittspunkt außerhalb des Gehäuses zu fördern.
Herd nach Anspruch 1, wobei sich der Ansaugpunkt an einer Unterseite des Gehäuses befindet und sich der Austrittspunkt an einer Oberseite des Gehäuses befindet, um konvektionsgestützten Luftstrom zu schaffen.
Herd nach Anspruch 1, der des Weiteren ein Gebläse zum Ansaugen von Luft in das Gehäuse und durch die Luftkammer hindurch enthält.
Herd nach Anspruch 3, wobei das Gebläse Luft separat durch die Luftkammer und das Aggregatefach zirkulieren lässt.
Herd nach Anspruch 4, der des Weiteren Luftstrom-Drosseleinrichtungen enthält, die die Luftkammer teilen, um Luft durch die Luftkammer zu leiten.
Herd nach Anspruch 3, wobei sich das Gebläse in der Nähe eines unteren Endes des Gehäuses befindet, um Luft in das Gehäuse anzusaugen, und der des Weiteren ein zweites Gebläse enthält, das sich in der Nähe eines oberen Endes des Gehäuses befindet, um Luft über das obere Ende des Gehäuses abzuleiten.
Herd nach Anspruch 6, der des Weiteren ein drittes Gebläse enthält, das sich in der Nähe eines vorderen oberen Endes des Gehäuses befindet, um Luft in das Gehäuse anzusaugen, wobei sich das zweite Gebläse in der Nähe einer hinteren Oberseite des Gehäuses befindet.
Herd nach Anspruch 1, wobei die äußere vertikale Wand des Aggregatefachs zum Zugang zu dem Aggregatefach mittels lösbarer Befestigungselemente entfernt werden kann, und die Luftkammer eine Platte ist, die an einer Innenfläche der äußeren vertikalen Wand angebracht und von ihr beabstandet ist und im Wesentlichen eine gesamte Innenfläche der äußeren vertikalen Wand abdeckt.
Herd nach Anspruch 6, wobei die äußere vertikale Wand des Aggregatefachs eine Metallplatte ist und die Luftkammer an einer Innenfläche der äußeren vertikalen Wand angeschweißt ist.
Herd nach Anspruch 8, wobei das Aggregatefach im Wesentlichen frei von nicht-strukturellem Isoliermaterial zwischen den elektronischen Aggregaten und der äußeren vertikalen Wand ist, das nicht an der äußeren vertikalen Wand des Aggregatefachs angebracht ist.
Herd nach Anspruch 1, wobei das Aggregatefach einen Motor enthält, der ein Gebläse zum Zirkulieren von Luft in dem Herdraum bildet.
Herd nach Anspruch 1, wobei das Aggregatefach Leitungen und ein Ventilsystem zum Steuern von Wasser für die Erzeugung von Dampf in dem Herdraum enthält.
Herd nach Anspruch 1, wobei die elektronischen Aggregate wenigstens ein elektronisches gesteuertes Ventil enthalten.
Herd nach Anspruch 1, wobei die elektronischen Aggregate einen elektronischen Computer einschließen.
Herd nach Anspruch 1, der des Weiteren eine Gar-Einrichtung mit einem Gehäuse enthält, das an der äußeren vertikalen Wand des Aggregatefachs anliegt.
Herd, der umfasst: ein Gehäuse, das ein Herdfach aufweist, das eine Tür enthält, die sich gelenkig über dem Herdfach öffnet und schließt, um einen Herdraum des Herdfachs zum Zugang freizulegen oder abzudichten; eine Heizeinrichtung, die mit dem Herdfach zu dem Herdraum hin in Verbindung steht; und einen Griff zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, der sich wenigstens teilweise in der Tür befindet, wenn die Tür geschlossen ist, wobei der Griff eine beleuchtete Anzeigeeinrichtung aufweist, die einen Betriebszustand des Herdes anzeigt.
Herd, der umfasst: ein Gehäuse, das ein Herdfach aufweist; eine Gas-Heizeinrichtung, die mit dem Herdfach in Verbindung steht, um das Herdfach zum Garen von Lebensmitteln in Inneren des Herdfachs mittels eines Stroms von Verbrennungsprodukten durch eine Leitung zu erhitzen, die in Wärmeverbindung mit dem Herdfach steht; und wenigstens einem Wärmetauscher, der den Strom von Verbrennungsprodukten von der Leitung aufnimmt, nachdem die Leitung in Wärmeverbindung mit dem Herdfach gewesen ist, um Wärme von dem Verbrennungsprodukt auf Wasser zur Dampferzeugung in dem Herdfach, Luft für Bräunungsvorgänge im Inneren des Herdfachs und/oder Wasser zum Reinigen des Herdfachs zu übertragen.