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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Backofen oder ein Gargerät, mit einer Gareinheit, die einen Garraum und eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums aufweist; einer Kühleinheit, die einen Kältekreislauf zum Kühlen des Garraums aufweist; und einem Luftkreislauf, der einen von der Kühleinheit zur Gareinheit führenden ersten Luftkanal und einen von der Gareinheit zur Kühleinheit führenden zweiten Luftkanal aufweist.
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Solche Backöfen oder Gargeräte, die neben einem Garvorgang auch einen Kühlvorgang durchführen können, sind bereits bekannt. Mit diesen kann ein Lebensmittel in dem Backofen oder Gargerät von Raumtemperatur abgekühlt werden, um die Haltbarkeit zu verlängern, und anschließend ein Heizvorgang im Backofen oder Gargerät, etwa fern- oder zeitgesteuert, gestartet werden, um das Lebensmittel nach einer Kühldauer zu garen. Beispielsweise kann das Kühlen des Backofens oder Gargeräts dadurch erfolgen, dass der Backofen oder das Gargerät einen Kühlsockel aufweist, der über einen separaten Luftkreislauf mit dem Garraum verbunden ist. Im Kühlsockel wird der zirkulierenden Luft Wärme entzogen und dann wieder in den Garraum geführt. Die Wärmeabfuhr aus der Luft wird dabei über einen Kältemittelkreislauf realisiert.
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Ein solcher Backofen mit Kühlfunktion ist beispielsweise aus der
WO 2018/041 616 A1 oder der
WO 2019/037 982 A1 bekannt, in denen ein Garraum einer Gareinheit von einer darunter befindlichen Kühleinheit gekühlt wird. Dabei erfolgt die Kühlung indirekt durch eine zwischen dem Garraum und der Kühleinheit, insbesondere dem Kältemittelkreislauf, platzierten Platte oder durch einen in einen Garraumboden/Muffelboden mündenden Luftkanal.
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Nachteilig an den bekannten Backöfen mit Kühlfunktion ist jedoch, dass durch die für die Zuführung von Kühlluft in die Gareinheit bzw. Zuführung von zu kühlender Luft in die Kühleinheit über den Luftkreislauf eine (direkte) Verbindung zwischen der Gareinheit und der Kühleinheit besteht, über die auch Wärme zwischen den Einheiten übertragen wird. Dabei sind Komponenten der Kühleinheit wärmeempfindlich und dürfen nur einer bestimmten Maximaltemperatur ausgesetzt werden. Somit kann es beispielsweise beim dauerhaften Garbetrieb/Heizbetrieb des Backofens dazu kommen, dass sich die Komponenten der Kühleinheiten aufgrund der räumlichen Nähe und/oder der Verbindung zur Gareinheit über den Luftkreislauf zu stark erhitzen und somit beschädigt werden können. Zudem kann sich eine Wärmeübertragung von der Gareinheit auf die Kühleinheit nachteilig auf die Effizienz des Backofens bzw. Gargeräts auswirken.
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Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und insbesondere einen Backofen oder ein Gargerät bereitzustellen, bei dem sowohl eine Garfunktion als auch eine Kühlfunktion gegeben ist, aber gleichzeitig die Komponenten der Gareinheit bzw. Kühleinheit ausreichend (voneinander) geschützt sind. Zudem soll der Backofen bzw. das Gargerät effizient sowie kostengünstig und kompakt aufgebaut sein.
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Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung wird durch einen Backofen oder ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Demnach wird die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung durch einen Backofen oder ein Gargerät (im Folgenden der Einfachheit halber auch lediglich als Backofen bezeichnet) gelöst.
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Der Backofen weist eine Gareinheit mit einem Garraum und einer Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums auf. Mittels der Heizeinrichtung kann in dem Garraum befindliche Luft erwärmt werden, um in dem Garraum enthaltene Lebensmittel in einem Garbetrieb/Heizbetrieb zu garen.
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Der Backofen weist eine Kühleinheit mit einem Kältekreislauf zum Kühlen des Garraums auf. Vorzugsweise kann die Kühleinheit an die Gareinheit angrenzend oder (direkt) unterhalb der Gareinheit angeordnet sein. Der Kühleinheit wird (warme/wärmere) Luft zugeführt, die mittels des Kältekreislaufs abgekühlt wird und wieder als (kalte/kältere) Luft aus der Kühleinheit in den Garraum zugeführt wird.
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Der Backofen weist einen Luftkreislauf mit einem von der Kühleinheit zur Gareinheit führenden ersten Luftkanal und einem von der Gareinheit zur Kühleinheit führenden zweiten Luftkanal auf. Das heißt, dass die Zuführung der (kalten) Luft in die Gareinheit über den ersten Luftkanal erfolgt und die Zuführung der (warmen) Luft in die Kühleinheit über den zweiten Luftkanal erfolgt. Mit anderen Worten ist zwischen der Kühleinheit und der Gareinheit ein geschlossener Luftkreislauf ausgebildet.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind/ist der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal zu der Gareinheit und/oder der Kühleinheit thermisch isoliert. Insbesondere können der erste Luftkanal und der zweite Luftkanal zu der Gareinheit thermisch isoliert sein, um zu vermeiden, dass sich Wärme von der (heißen) Gareinheit über Kontaktstellen zwischen den Luftkanälen und der Gareinheit an die Luftkanäle (und von dort aus an die Kühleinheit) überträgt. Dies hat den Vorteil, dass ein Wärmeaustausch, insbesondere über Wärmeleitung über Material von Komponenten des Luftkreislaufs, durch die thermische Isolierung zwischen der Gareinheit und der Kühleinheit, trotz direkter fluidischer Verbindung über den Luftkreislauf, verhindert oder zumindest verringert wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Garraum durch eine Muffel gebildet sein. Insbesondere kann der erste Luftkanal zum Zuführen von (kalter) Luft in den Garraum in eine Muffeldecke münden. Insbesondere kann der zweite Luftkanal zum Abführen von (warmer) Luft aus dem Garraum in eine Muffelrückwand münden. Alternativ kann der erste Luftkanal in die Muffelrückwand münden und/oder der zweite Luftkanal in die Muffeldecke münden. Das heißt, dass bei der unterhalb der Gareinheit positionierten Kühleinheit der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal nicht auf dem kürzesten Weg in einen Muffelboden münden/mündet, sondern an einer weiter von der Kühleinheit beabstandeten Kontaktstelle, in Form der Muffeldecke bzw. der Muffelrückwand, in den Garraum münden/mündet. Dadurch sind die Kontaktstellen zwischen Luftkreislauf und Gareinheit auf der einen Seite und zwischen Luftkreislauf und Kühleinheit auf der anderen Seite über eine gewisse Strecke voneinander entfernt, so dass ein Effekt der Wärmeleitung über den Luftkreislauf verringert wird. Vorzugsweise kann der erste Luftkanal länger als der zweite Luftkanal ausgebildet sein, wodurch vor allem bei dem Kaltluft führenden Luftkanal eine Abkühlung über eine längere Strecke als bei dem Warmluft führenden Luftkanal stattfinden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können/kann sich der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal außerhalb der Muffel, vorzugsweise entlang der Muffelrückwand, erstrecken. Da die Muffel üblicherweise nach außen hin isoliert ist, kann bei einer Führung außerhalb der Muffel vermieden werden, dass sich die Luftkanäle - abgesehen von ihrem unvermeidbaren Kontakt an den Mündungsstellen zur Gareinheit - über die Gareinheit erwärmen.
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Vorzugsweise können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal im Querschnitt rechteckig, insbesondere quadratisch, aufgebaut sein. Alternativ können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal im Querschnitt rund, beispielsweise kreisförmig, aufgebaut sein. Weitere Ausgestaltungen sind möglich.
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Beispielsweise können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal eine Querschnittsfläche von 25cm2 aufweisen. So wird ein ausreichender Fluiddurchsatz gewährleistet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal über einen thermisch isolierenden Übergangskanal mit dem Garraum verbunden sein. Das heißt, dass die Luftkanäle nicht als Ganzes aus einem thermisch isolierenden Material aufgebaut sein müssen, sondern es vor allem darauf ankommt, an der Kontaktstelle zum Garraum eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung zu vermeiden. Dies hat den Vorteil, dass die materialtechnische und/oder geometrische Ausgestaltung der Luftkanäle flexibel ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann der Übergangskanal durch einen Flansch aus einem hochtemperaturbeständigen und feuchteresistenten Material, wie Steinwolle, Glaswolle, Keramikwolle, Keramik, Glimmer oder einem Presskörper aus Silikaten, gebildet sein. Dies hat sich als besonders vorteilhaft für den Anwendungszweck erwiesen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal von einem (hoch)temperaturbeständigem Material gebildet/umgeben sein, beispielsweise von einem Aluminium-kaschierten, hochtemperaturfesten Polyurethanschaum. Dies hat sich als vorteilhaft hinsichtlich einer möglichen Führung über Eck bei gleichzeitiger Temperaturbeständigkeit ergeben.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform können/kann der erste Luftkanal und/oder der zweite Luftkanal über ein Bindestück, etwa aus Metall, an dem Flansch angebunden/angebracht sein. Dadurch können der fluidische Übergang zwischen den Luftkanälen und dem Flansch geschaffen werden und die beiden Bauteile, trotz unterschiedlicher Materialien, sicher miteinander verbunden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann sich der Flansch trichterförmig zu dem Garraum hin verbreitern oder verjüngen. Vorzugsweise kann eine in dem Garraum ausgebildete Öffnung zur Aufnahme des Flansches entsprechend trichterförmig ausgebildet sein. So kann eine geeignete Anbindung gewährleistet werden.
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Vorzugsweise kann die Öffnung im Querschnitt rund, insbesondere kreisförmig, ausgebildet sein. Weitere Ausgestaltungen sind möglich.
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Beispielsweise kann die Öffnung, insbesondere an ihrer Mündungsstelle in den Garraum, einen Öffnungsdurchmesser von 25mm aufweisen. So wird ein ausreichender Fluiddurchsatz gewährleistet.
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Zudem kann der Kältekreislauf einen Kompressor zum Verdichten von gasförmigem Kältemittel, einen Kondensator zum Verflüssigen des gasförmigen Kältemittels unter Wärmeabgabe, eine Drossel/ein Expansionsventil zum Entspannen des verflüssigten Kältemittels, und einen (Kältemittel-)Verdampfer zum Verdampfen des verflüssigten Kältemittels unter Wärmeaufnahme aufweisen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verdampfer in einem rückseitigen, d.h. unterhalb der Muffelrückwand angeordneten, Abschnitt der Kühleinheit angeordnet sein. So lässt sich eine effiziente Führung der Kaltluft gewährleisten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können/kann der Kondensator und die Drossel in einem vorderseitigen Abschnitt der Kühleinheit angeordnet sein. So kann die Kühleinheit besonders kompakt und wärmetechnisch effizient aufgebaut werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform können der rückseitige Abschnitt und der vorderseitige Abschnitt der Kühleinheit durch eine (thermische) Isolationswand voneinander getrennt sein. Das heißt, dass innerhalb der Kühleinheit eine thermische Trennung insbesondere zwischen dem Verdampfer und dem Kondensator vorgenommen ist, was sich vorteilhaft auf die Kühleffizienz auswirken kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann der rückseitige Abschnitt zur Umgebung hin isoliert sein. Dadurch wird gewährleistet, dass so wenig Wärmeaustausch wie möglich zwischen dem Verdampfer und der Umgebung stattfindet, was sich vorteilhaft auf die Kühleffizienz auswirken kann.
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Zudem kann die Kühleinheit einen ersten Lüfter und/oder eine Kältemittelröhre aufweisen, die/der in dem vorderseitigen Abschnitt angeordnet sind/ist. Der erste Lüfter dient dazu, um einen Luftaustausch zwischen dem vorderseitigen Abschnitt, insbesondere dem Kondensator, und der Umgebung hervorzurufen, so dass warme Luft aus der Kühleinheit an die Umgebung abgegeben werden kann. Ferner kann die Kühleinheit einen zweiten Lüfter und eine Isolation aufweisen, der/die in dem rückseitigen Abschnitt angeordnet sind/ist. Der zweite Lüfter dient dazu, um einen Luftaustausch zwischen der Gareinheit und der Kühleinheit hervorzurufen, das heißt, insbesondere um Luft in den Verdampfer einzusaugen und wieder aus dem Verdampfer zurück in die Gareinheit zurückzuführen. Somit sorgt der zweite Lüfter für eine Luftzirkulation innerhalb des Kältekreislaufs.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verdampfer einen mit dem ersten Luftkanal verbundenen Ausgang und einen mit dem zweiten Luftkanal verbundenen Eingang aufweisen, wobei der Verdampfer, mit Ausnahme seines Eingangs und Ausgangs, über seine gesamte Länge isoliert ist. Dadurch kann die Effizienz der Kühleinheit verbessert werden. Beispielsweise kann der Verdampfer mit einem Aluminium-kaschierten, hochtemperaturfesten Polyurethanschaum isoliert sein. Dies hat sich als geeignetes Isolationsmaterial erwiesen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Backofen eine Absperrvorrichtung aufweisen. Die Absperrvorrichtung kann zwischen dem Luftkreislauf und dem Garraum, insbesondere zwischen dem ersten Luftkanal und dem Garraum und/oder zwischen dem zweiten Luftkanal und dem Garraum, angeordnet sein. Durch die Absperrvorrichtung kann eine fluidische Verbindung, d.h. ein Luftaustausch, zwischen dem Garraum und dem Luftkreislauf wahlweise trennbar oder verbindbar sein. Somit kann der Luftkreislauf, beispielsweise im Garbetrieb des Backofens, unterbrochen sein, so dass die durch die Heizeinrichtung erwärmte Luft in dem Garraum nicht entweicht, und (nur) im Kühlbetrieb des Backofens verbunden sein, so dass die Kühlluft aus der Kühleinheit in den Garraum zuführbar ist.
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Vorzugsweise kann die Absperrvorrichtung als eine einteilige oder mehrteilige Luftklappe oder als ein Schieber ausgebildet sein. Dies hat sich als besonders einfache und effektive Ausgestaltung erwiesen.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann die Absperrvorrichtung aus hitzebeständigem Material, etwa aus einem Metall, beispielsweise aus Blech, oder Glimmer, aufgebaut sein. Somit wird die Absperrvorrichtung vor Beschädigung durch die (heiße) Luft in dem Garraum geschützt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Gareinheit und die Kühleinheit, beispielsweise durch eine zwischen der Gareinheit und der Kühleinheit angeordnete Isolationsschicht aus Steinwolle oder Glaswolle, voneinander thermisch isoliert sein. So wird eine (direkte) Wärmeübertragung, etwa durch Wärmeleitung, zwischen den benachbart angeordneten Einheiten vermieden oder zumindest verringert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Backofen eine Regel- und/oder Steuereinheit aufweisen, die einen Betrieb der Kühleinheit und Gareinheit überwacht und steuert/beeinflusst. Beispielsweise kann die Regel- und/oder Steuereinheit auf die Kühl- und/oder die Gareinheit einwirken und den Betriebszustand ändern.
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Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Offenbarung einen kühlenden Backofen, d.h. einen Backofen, in dem Lebensmittel abwechselnd gekühlt, kühlgehalten und gegart werden können. Bei einem solchen kühlenden Backofen/Backofen mit Kühlfunktion ist es aufgrund der auftretenden Temperaturextreme erforderlich, Gerätekomponenten und Gerätebereich angemessen voneinander zu trennen, um zu vermeiden, dass sich die Durchführung eines Kühlbetriebs und eines Garbetriebs nicht gegenseitig, etwa durch Beschädigen oder Verändern von Gerätekomponenten, beeinträchtigen. Insbesondere sollen Komponenten der Kühleinheit, wie ein Kühlmittelkreislauf, vor hohen Temperaturen, d.h. Temperaturen > 80°C, geschützt werden. Gemäß der Offenbarung ist der Backofen aus zwei thermisch voneinander isolierten Einheiten, nämlich einer Kühleinheit und einer Gareinheit, aufgebaut. Dabei werden im Kühlbetrieb in der Gareinheit enthaltene/befindliche Lebensmittel von der Kühleinheit gekühlt oder kühlgehalten, wozu eine regelbare Luftführung zwischen der Kühleinheit und Gareinheit vorgesehen ist, welche die beiden Einheiten verbindet. Somit werden im Gegensatz zu bekannten kühlenden Backofen, bei denen keine thermische Isolation zwischen einer Muffel der Gareinheit und dem Kältemittelkreislauf realisiert ist und bei denen bei Zuführung von Kühlluft über einen Muffelboden die Kühleffizienz aufgrund von thermischer Schichtung beeinträchtigt werden kann, beide Geräteeinheiten (Kühleinheit und Gareinheit) thermisch voneinander isoliert und so gekoppelt, dass zwischen ihnen ein Luftaustausch gesperrt oder freigegeben werden kann. Zudem wird durch die Kopplung der Geräteeinheiten, die gleichzeitig die Luftführung der Kühlung darstellt, eine effiziente Kühlung der Muffel sichergestellt.
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Insbesondere werden bei dem Backofen gemäß der vorliegenden Offenbarung zwei getrennte Geräteeinheiten (Gareinheit und Kühleinheit) zu einem einheitlichen System verbunden. Dabei befinden sich die Kühleinheit und die Gareinheit in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander, was wiederum Vorteile hinsichtlich kurzer Luftkanäle mit sich bringt. Beispielsweise kann sich die Kühleinheit unterhalb der Gareinheit befinden. Vorzugsweise ist eine Seite der Kühleinheit, welche (unter anderem) den Verdampfer beinhaltet, unmittelbar unterhalb der Rückseite der Gareinheit, d.h. der Muffelrückwand, angeordnet. Zwischen der Kühleinheit und der Gareinheit befindet sich eine thermische Isolation, wie z.B. eine Lage aus Stein- oder Glaswolle oder ähnliches, die verhindert, dass sich die Kühleinheit bei längerem Betrieb der Gareinheit übermäßig erwärmt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt sind die Luftkanäle bei dem Backofen gemäß der vorliegenden Offenbarung so ausgebaut, dass sie die Verbindung zwischen Gareinheit und Kühleinheit darstellen. Dabei sind die aus temperaturbeständigem Material, wie z.B. Alu-kaschiertem, hochtemperaturfestem PU-Schaum, ausgeführten Luftkanäle an den Kontaktstellen zu der Muffel zusätzlich vor Hitze abgeschirmt, was vorzugsweise durch einen Hitzebeständigen Flansch, wie z.B. aus Stein- oder Glaswolle oder ähnlichem, realisiert ist. Dieser Flansch ist auf der Öffnung angebracht, welche wie ein nach außen geführter Trichter ausgeführt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Backofens gemäß der vorliegenden Offenbarung erfolgt die Luftführung zwischen Gareinheit und Kühleinheit derart, dass die Luftkanäle entlang einer Gareinheitrückwand/Muffelrückwand geführt sind. Das heißt, dass die Luftkanäle außerhalb einer Muffelisolation, etwa an einem Umluftmotor des Backofens vorbei, geführt sind. An den Kontaktstellen zwischen den Luftkanälen und der Muffel, d.h. an den zusätzlichen Öffnungen in der Muffeldecke und der Muffelrückwand ist jeweils einen trichterförmigen Flansch aus hochtemperaturbeständigem und feuchteresistentem Material, wie z.B. aus Keramik, Glimmer, Presskörper aus Silikaten, Keramikwolle, Steinwolle, oder Glaswolle, als Übergang eingesetzt. Dieser Flansch schützt die Luftkanäle, die aus hochtemperaturbeständigem Kunststoff aufgebaut sind, vor den an der Muffel sehr hohen erreichbaren Temperaturen (> 280°C). Die zusätzlichen Öffnungen in der Muffel sind ebenfalls trichterförmig ausgeführt, um den Flansch aufzunehmen. Im Übergang zwischen der Muffel und den Luftkanälen, d.h. Flansch an Muffel, ist eine Absperrvorrichtung angebracht, mittels welcher der Luftaustausch zwischen der Muffel und dem zugehörigen Luftkanal getrennt werden kann. Diese Absperrvorrichtung kann als ein- oder mehrteilige Luftklappe, Schieber oder ähnliches aus hitzebeständigem Material, wie z.B. Blech, Glimmer, oder ähnlichem, ausgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Backofens gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Regel- und Steuereinheit vorhanden, die, verbunden mit der Gareinheit und der Kühleinheit den Betrieb dieser einzelnen Komponenten überwachen und beeinflussen kann. Die Regel- und Steuereinheit verarbeitet Daten aus Kühleinheit und Gareinheit. Diese Daten werden durch Sensoren erfasst und beschreiben den Betriebszustand. Die Regel- und Steuereinheit kann auf Kühl- und Gareinheit einwirken und den Betriebszustand ändern.
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Der Aufbau des Backofens/Gesamtgeräts ist demnach wie folgt: Der kühlende Backofen weist zwei vorzugsweise angrenzend oder übereinander festmontierte, an sich unabhängige Geräteeinheiten, nämlich eine Gareinheit (Backofen) und eine Kühleinheit, auf. Diese beiden Geräteeinheiten sind in einem Luftkreislauf miteinander verbunden, wobei der Luftkreislauf durch zwei Luftkanäle dargestellt ist, wobei ein erster Kanal vom der Kühleinheit zur Gareinheit führt und ein zweiter Luftkanal von der Gareinheit zur Kühleinheit führt. Wenn der kühlende Backofen zum Garen benutzt wird, ist (nur) die Gareinheit eingeschaltet und der Luftkreislauf ist getrennt/unterbrochen. In diesem Fall ist die Kühleinheit ausgeschaltet. Wenn der kühlende Backofen zum Kühlen benutzt wird, ist (nur) die Kühleinheit eingeschaltet und der Luftkreislauf freigegeben. In diesem Fall ist die Gareinheit ausgeschaltet.
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Der Aufbau der Gareinheit ist wie folgt: Die Gareinheit ist ein (typischer) Backofen. In der Decke sowie Rückwand der Muffel befindet sich jeweils eine zusätzliche Öffnung, etwa in Form eines Lochs mit einem Durchmesser von 25 mm. Im Kühlbetrieb strömt kalte Luft durch die Deckenöffnung in die Muffel und erwärmte Luft durch die Rückwandsöffnung aus der Muffel hinaus.
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Der Aufbau der Kühleinheit ist wie folgt: Die Kühleinheit weist einen (typischen) Kältemittelkreislauf auf. Der sich im Kältemittelkreislauf befindenden Verdampfer ist mit Ausnahme von seinem Eingang und seinem Ausgang über seiner gesamten Länge isoliert, etwa mit Aluminium-kaschiertem PU-Schaum. An seinem Ausgang ist einen Lüfter angebracht, welcher die zu kühlende Luft durch den Verdampfer saugt und gleichzeitig die gekühlte Luft aus der Kühleinheit drückt. Um die Muffel der Gareinheit zu kühlen, wird Luft aus dieser zum Eingang des Verdampfers gedrückt. Im Verdampfer wird dieser Luft Wärme entnommen und im sich ebenfalls in der Kühleinheit befindenden Verflüssiger an die Umgebung (Küche) abgegeben. Durch den Lüfter am Ausgang des Verdampfers wird sie anschließend von der Kühleinheit zurück zur Muffel gefördert. Bei diesem Kühlungsprozess wird die Luft durch zwei Luftkanäle von und zu der Muffel geführt.
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Der Aufbau der Luftkanäle ist wie folgt: Die Luftkanäle sind als quadratische Luftröhre, etwa mit einem Querschnitt von 25 cm2, aufgebaut. Die Luftkanäle sind aus temperaturbeständigem Material, etwa aus Aluminium-kaschiertem (hochtemperaturfestem) PU-Schaum, aufgebaut und verlaufen vom Ausgang des Verdampfers zur Öffnung in der Muffeldecke sowie von der Muffelrückwand zum Eingang des Verdampfers.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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- 1 zeigt eine schematische Frontansicht eines Backofens oder Gargeräts mit einer Gareinheit und einer Kühleinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 2 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der Gareinheit;
- 3 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der Kühleinheit;
- 4 zeigt eine schematische Rückansicht des Backofens oder Gargeräts;
- 5a und 5b zeigen verschiedene Ausführungsformen eines die Kühleinheit mit der Gareinheit verbindenden, ersten Luftkanals;
- 6a und 6b zeigen verschiedene Ausführungsformen eines die Gareinheit mit der Kühleinheit verbindenden, zweiten Luftkanals; und
- 7 zeigt einen Kontaktbereich zwischen dem ersten Luftkanal oder dem zweiten Luftkanal und der Gareinheit.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der zugehörigen Figuren beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Frontansicht des Backofens oder Gargeräts 2 (im Folgenden lediglich als Backofen bezeichnet) gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Backofen 2 weist eine Gareinheit 4 und eine Kühleinheit 6 auf. Die Gareinheit 4 ist (im Gebrauchszustand oder in einem in einer Küche eingebauten Zustand) oberhalb der Kühleinheit 6, insbesondere direkt darüber, angeordnet.
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Die Gareinheit 4 und die Kühleinheit 6 können, beispielsweise durch eine zwischen der Gareinheit 4 und der Kühleinheit 6 angeordnete (nicht explizit dargestellte) Isolationsschicht, etwa aus Steinwolle oder Glaswolle, voneinander thermisch isoliert sein.
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2 zeigt einen schematischen Aufbau der Gareinheit 4. Die Gareinheit 4 weist einen Garraum/eine Muffel auf, die von einer Muffelwandung umschlossen ist. Die Muffelwandung wird durch eine Muffelfront 8, eine Muffelrückwand 10, einen Muffelboden 12, eine Muffeldecke 14 und zwei Muffelseitenwände 16, 18 gebildet. Die Muffelfront 8 kann durch eine Tür gebildet sein, um Lebensmittel in den Garraum einlegen zu können. Zudem weist die Gareinheit 4 eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums auf, wobei die Heizeinrichtung nicht explizit dargestellt ist.
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Der Backofen 2 weist einen Luftkreislauf 20 auf, der in 2 nur schematisch mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Luftkreislauf 20 weist einen von der Kühleinheit 6 zur Gareinheit 4 führenden ersten Luftkanal 22 sowie einen von der Gareinheit 4 zur Kühleinheit 6 führenden zweiten Luftkanal 24 auf. Der erste Luftkanal 22 und der zweite Luftkanal 24 sind an einer Rückseite der Gareinheit 4 angeordnet. Insbesondere sind der erste Luftkanal 22 und der zweite Luftkanal 24 außerhalb der Muffelwandung angeordnet.
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3 zeigt einen schematischen Aufbau der Kühleinheit 6. Die Kühleinheit 6 weist einen Kältekreislauf zum Kühlen des Garraums auf. Der Kältekreislauf ist in den Figuren nicht explizit dargestellt. Der Kältekreislauf weist einen Kompressor zum Verdichten von gasförmigem Kältemittel, einen Kondensator zum Verflüssigen des gasförmigen Kältemittels unter Wärmeabgabe, eine Drossel zum Entspannen des verflüssigten Kältemittels, und einen (Kältemittel-)Verdampfer zum Verdampfen des verflüssigten Kältemittels unter Wärmeaufnahme auf.
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Ein Ausgang des Verdampfers ist über eine Ausgangsöffnung 26 in der Kühleinheit 6 mit dem ersten Luftkanal 22 verbunden. Ein Eingang des Verdampfers ist über eine Eingangsöffnung 28 in der Kühleinheit 6 mit dem zweiten Luftkanal 22 verbunden.
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Die Kühleinheit 6 weist einen rückseitigen Abschnitt 30 und einen vorderseitigen Abschnitt 32 auf. Der rückseitige Abschnitt 30 und der vorderseitige Abschnitt 32 sind über eine Isolationswand 34 voneinander thermisch getrennt. Zudem ist der rückseitige Abschnitt 30 thermisch von der Umgebung getrennt/isoliert. Der Verdampfer des Kühlkreislaufs ist in dem rückseitigen Abschnitt 30 angeordnet. Der Kompressor, der Kondensator und die Drossel sind in dem vorderseitigen Abschnitt 32 angeordnet.
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4 zeigt eine schematische Rückansicht des Backofens 2. Dabei führt der erste Luftkanal 22 von der Kühleinheit 6 zu der Gareinheit 4, insbesondere zu der Muffeldecke 14, und mündet an der Muffeldecke 14 in den Garraum. Der zweite Luftkanal 24 führt von der Gareinheit 4, insbesondere der Muffelrückwand 10, zu der Kühleinheit 6, und mündet an der Muffelrückwand 10 in den Garraum. Somit ist der erste Luftkanal 22 länger als der zweite Luftkanal 24.
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5a und 5b zeigen zwei Ausführungsformen des Luftkreislaufs 20 bzw. des ersten Luftkanals 22. Der Luftkreislauf 20 weist an seiner garraumseitigen Kontaktstelle 36 einen mit dem ersten Luftkanal 22 verbundenen, thermisch isolierenden Übergangskanal 38 auf. Der Übergangskanal 38 ist in 5a als ein sich trichterförmig in Richtung zu dem Garraum hin verbreiternder Flansch ausgebildet und in 5b ein sich trichterförmig in Richtung zu dem Garraum hin verjüngender Flansch ausgebildet. Der Übergangskanal 38 ist aus einem hochtemperaturbeständigen und feuchteresistenten Material, wie Steinwolle, Glaswolle, Keramikwolle, Keramik, Glimmer oder einem Presskörper aus Silikaten, gebildet. Der Übergangskanal 38 ist über ein Bindestück 40, etwa aus Metall, an dem ersten Luftkanal 22 angebracht.
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6a und 6b zeigen zwei Ausführungsformen des Luftkreislaufs 20 bzw. des zweiten Luftkanals 24. Der Luftkreislauf 20 weist an seiner garraumseitigen Kontaktstelle 42 einen mit dem zweiten Luftkanal 24 verbundenen, thermisch isolierenden Übergangskanal 44 auf. Der Übergangskanal 44 ist in 6a als ein sich trichterförmig in Richtung zu dem Garraum hin verbreiternder Flansch ausgebildet und in 6b ein sich trichterförmig in Richtung zu dem Garraum hin verjüngender Flansch ausgebildet. Der Übergangskanal 44 ist aus einem hochtemperaturbeständigen und feuchteresistenten Material, wie Steinwolle, Glaswolle,
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Keramikwolle, Keramik, Glimmer oder einem Presskörper aus Silikaten, gebildet. Der Übergangskanal 44 ist über ein Bindestück 46, etwa aus Metall, an dem zweiten Luftkanal 24 angebracht.
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7 zeigt einen Kontaktbereich zwischen dem ersten Luftkanal 22 bzw. dem zweiten Luftkanal 24 und der Gareinheit 4. Der mit dem ersten Luftkanal 22 verbundene, trichterförmige Flansch ist in einer entsprechenden Öffnung 48 in der Muffeldecke 14 bzw. der mit dem zweiten Luftkanal 24 verbundene, trichterförmige Flansch ist in einer entsprechenden Öffnung 50 in der Muffeldecke 10 aufgenommen.
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Zudem weist der Backofen 2 eine Absperrvorrichtung 52 auf, die zwischen dem Luftkreislauf 20 und dem Garraum angeordnet ist und durch die eine fluidische Verbindung zwischen dem Garraum und dem Luftkreislauf 20 wahlweise trennbar oder verbindbar ist. Die Absperrvorrichtung 52 ist beispielsweise als eine Luftklappe oder als ein Schieber, beispielsweise aus Metall, ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2018/041616 A1 [0003]
- WO 2019/037982 A1 [0003]
