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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Backofen mit einer thermische Heizelemente
enthaltenden, auf unterschiedliche Betriebstemperaturniveaus wie normale
Back- und Brattemperatur einerseits und Hochtemperatur für die pyrolytische
Selbstreinigung der Ofenmuffel andererseits aufheizbaren Ofenmuffel
innerhalb eines Backofengehäuses
und mit einem zwischen Ofenmuffel und Gehäusewandung angeordneten, auf
unterschiedliche Lüfterleistungen
einstellbaren Kühlluftgebläse, dessen
Druckseite an einem ins Freie mündenden,
querschnittsarmen Luftschacht angeschlossen ist.
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Einrichtungen,
mit denen in einem ins Freie führenden
Luftschacht eines pyrolytisch selbstreinigenden Backofens die Strömungsverhältnisse
beeinflusst werden können,
sind bekannt. So ist bei einem solchen Backofen (USP3659578) die
ins Freie mündende
Ausblasöffnung
des Luftschachtes durch eine Verschlussklappe während dem normalen Brat- und Backbetrieb
verschlossen, wodurch im Luftschacht keine Luftströmung stattfindet,
während
diese Verschlussklappe im Selbstreinigungsbetrieb, also bei Aufheizung
des Backofens auf eine hohe Betriebstemperatur von etwa 500° C durch
ein Hebelgetriebe in die Öffnungsstellung
gebracht wird, so dass eine Ausströmung der stark erwärmten, die
Ofenmuffel umströmenden
Kühlluft
durch den Luftschacht hindurch ins Freie erfolgen kann. Bei einem
anderen mit Hochtemperatur zum Zwecke der Selbstreinigung betreibbaren
Backofen (USP3310046) ist oberhalb der Ofenmuffel eine mit der Ofenperipherie
kommunizierende Kühlkammer
vorgesehen, an deren der Ofenfrontseite zugewandten Ende eine Strömungsöffnung mit
darin platziertem Gebläse
angeordnet ist, das in strömungsmäßiger Verbindung
steht mit einem ins Freie führenden
Abluftschacht. Die genannte Strömungsöffnung mit
Gebläse
ist im Normalbetrieb des Backofens verschließbar durch eine Absperrklappe,
während
im Hochtemperaturbetrieb diese Absperrklappe geöffnet ist, um eine Kühlluftströmung zu
ermöglichen
und um als Indikator für
die jeweilige Betriebsart zu dienen.
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Bei
Backöfen
mit Hitzereinigung neuerer Bauart, insbesondere bei sogenannten
Einbaubacköfen
mit seitlich angrenzenden Küchenmöbeln ist man
zur Reduzierung insbesondere der seitlichen Umgebungstemperatur
dazu übergegangen,
auch bei normalem Back- und
Bratbetrieb eine durch ein Kühlluftgebläse erzwungene
Kühlluftströmung stattfinden
zu lassen. Da man gleichzeitig bestrebt ist, den Raumbedarf für die Kühlluftstrecke,
also für
den in der Regel oberhalb der Ofenmuffel und dessen Isolierung angeordneten,
ins Freie mündenden
Luftschacht und dessen benachbartes Kühlluftgebläse möglichst klein zu halten und
folglich den Luftschacht möglichst
niedrig und damit den Strömungsquerschnitt
klein zu gestalten, ergeben sich strömungstechnische und insbesondere
akustische Probleme. Da z. B. bei bekannten Querstromgebläsen auch
für den
Normalbetrieb des Backofens ein Mindestmaß der Gebläsemotorleistung eingehalten
werden muss, um Anlaufprobleme des Motors zu vermeiden, ist infolge
des geringen Luftschachtquerschnitts auch bei dieser reduzierten
Gebläseleistung
gegenüber
der erhöhten
Gebläseleistung
im Hochtemperaturbetrieb ein störendes
Strömungsgeräusch festzustellen,
als Folge des immer noch hohen Staudrucks am Eingang des Luftschachts,
welcher Staudruck außerdem
ein unerwünschtes "Hochlaufen" des Gebläsemotors
zur Folge haben kann. Das heißt,
bei Hochtemperaturbetrieb wird ein sehr viel höherer Luftdurchsatz durch den
Luftschacht hindurch gefordert als bei Normalbetrieb, was für beide
Betriebsarten bedeutet, dass im Normalbetrieb des Backofens sich am
Luftschacht ein unnötig
hoher Staudruck aufbaut, verbunden mit den erwähnten Nachteilen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den eingangs
beschriebenen Backofen hinsichtlich des Kühlluftsystems so zu verbessern,
dass ohne besonderen Aufwand z. B. an elektronischen Steuermitteln
für den
Lüftermotor
einerseits im Luftschacht ein großer Luftdurchsatz bei Hochtemperaturbetrieb
und bei Normalbetrieb und bei reduzierter Motorleistung oberhalb
einer vorbestimmten Motorleistung am Luftschacht ein insbesondere
akustisch nachteilhafter und störender
Staudruck vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
bei dem Backofen der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass
zumindest ein Teil des Luftschachts mittels der von den unterschiedlichen
Lüfterleistungen
abhängigen
Staudrücke
des vom Kühlluftgebläse ausgehenden
Luftstroms selbsttätig
in unterschiedliche Strömungsquerschnitte
verstellbar ist.
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Hierzu
ist gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zur Verstellung
der Strömungsquerschnitte
der, der druckseitigen Strömungsöffnung des
Kühlluftgebläses unmittelbar
benachbarte Teilbereich des Luftschachtes als mittels des jeweiligen
Lüfterstaudrucks
selbsttätig
in unterschiedliche Öffnungsstellungen
bezüglich
der Ausblasöffnung
des Kühlluftgebläses verstellbare Klappe
ausgebildet ist.
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Bei
reduzierter Motorleistung und Strömungsgeschwindigkeit für den Normalbetrieb
des Backofens verstellt sich der vorzugsweise als Klappe ausgebildete
Teil des Luftschachtes allein durch sein Gewicht selbsttätig in eine
Stellung, in der ein Teil des vom Kühlluftgebläse ausgehenden Luftstroms abgeleitet
wird und nicht in den Luftschacht gelangt. In dieser querschnittsreduzierten
Stellung wird sich an der Eingangsseite des Luftschachtes ein Staudruck
nicht aufbauen, so dass die vorerwähnten Probleme nicht mehr entstehen.
Die in den Luftschacht eingeleitete Luftmenge ist trotzdem noch
ausreichend, um die Backofenperipherie im Normalbetrieb wirksam
zu kühlen.
Bei Hochtemperaturbetrieb, also bei gesteigerter Motorleistung,
verstellt sich die Klappe durch den höheren Luftstrom wiederum selbsttätig in eine Stellung,
in welcher das eingangsseitige Ende des Luftschachtes im Querschnitt
vergrößert wird
und die gesamte vom Kühlluftgebläse ausgehende
Luftmenge in den Luftschacht gelangen kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der, der Ausblasöffnung des
Kühlluftgebläses zugewandte
Teilbereich des Luftschachtes durch die Klappe in eine zumindest
annähernd
zur vollen Ausblasöffnung
fluchtende Stellung und in eine zu dieser Ausblasöffnung nur
teilweise fluchtende und nur eine Teilmenge des von der Ausblasöffnung ausgehenden
Luftstroms aufnehmende Stellung verstellbar. Vorteilhaft ist dabei
der Luftschacht so ausgebildet, dass der dem Kühlluftgebläse zugewandte Teilbereich des
Luftschachtes eine der Querschnittsform der Ausblasöffnung des
Kühlluftgebläses entsprechende
Querschnittsform aufweist mit einer unteren und ggf. seitlichen
feststehenden Schachtwandung und einer oberen anschlagbegrenzt drehbaren,
die Klappe bildende Schachtwandung. Durch die vorstehenden Ausgestaltungen
ergibt sich eine besonders konstruktiv einfache und im Hinblick
auf die geringen Einzelteile auch kostengünstige Bauweise des Kühlluftsystems.
Betätigungselemente
wie Aktuatoren, Rückstellfedern
und dergleichen erübrigen
sich hierbei. Eine besonders günstige
und reibungsarme Ausgestaltung der Klappenlagerung ergibt sich dann, wenn
die Klappe mittels einer Schneidenlagerung an einem feststehenden
Teil des Luftschachtes drehbar und anschlagbegrenzt gelagert ist.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung
dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Es
zeigt:
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1 die
schematische Schnittansicht eines das erfindungsgemäße Kühlluftsystem
enthaltenden Backofens,
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2 die
vergrößerte Darstellung
eines Kühlluftsystems
als Einzelheit ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen,
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3 und 4 vergrößerte Einzelheiten gemäß 2 in
erfindungsgemäßer Bauweise
mit unterschiedlicher Stellung der Klappe des Luftschachtes und
zwar in 3 bei Normalbetrieb und in 4 bei Hochtemperaturbetrieb
des Backofens.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ist innerhalb
eines Ofengehäuses 1 eine
von einer Isolierschicht umgebene Ofenmuffel 2 angeordnet,
deren Beschickungsöffnung
durch eine winkelsteif an Zügen 3 befestigte
Ofentür 4 verschließbar ist.
Die Züge
sind in bekannter Weise unterhalb der Ofenmuffel 2 auf
Rollen 5, 6 gelagert und damit schubladenartig
verschiebbar in die Schließrichtung 7 bzw.
in die Öffnungsrichtung 8.
An der Innenseite der Ofentür 4 sind
Befestigungselemente 9 für einhängbare Gargutträger 10 angeordnet.
Deckseitig innerhalb der Ofenmuffel 2 befindet sich als
sogenannte Oberhitze ein Strahlungsheizkörper 11 und unterhalb
der Ofenmuffel 2 ist eine Unterhitze 12 angeordnet. Ebenfalls
oberhalb der Ofenmuffel 2 befindet sich ein in der Höhe sehr
schmaler Luftschacht 13, der strömungstechnisch an die Ausblasöffnung eines
z. B. als Querstromgebläse
ausgebildeten Kühlluftgebläses angeschlossen
ist. Ein dem Kühlluftgebläse 15 unmittelbar
benachbarter Teil des Luftschachtes 13 ist als schwenkbar
gelagerte Klappe 16 ausgebildet, wobei in 1 die
beiden möglichen
Betriebsstellungen dieser Klappe 16 angedeutet sind. Im
oberen Bereich des Ofengehäuses 1 und
oberhalb des Luftschachtes 13 befindet sich ein durch gestrichelte
Linienzüge
angedeuteter Raum 17, in welchem elektrische oder elektronische
Elemente oder Einrichtungen angeordnet sind, die z. B. mittels eines
Bedienelementes 18 betätigbar
sind. Durch Pfeile angedeutet sind Luftströmungen, die während des
Betriebs des Kühlluftgebläses 15 an
der Saugseite des Gebläses angesaugt
werden und zwar aus der hinteren und seitlichen Peripherie der Ofenmuffel 2 sowie
auch aus dem Bereich des Schalterraumes 17. Über die Druckseite
des Kühlluftgebläses 15 wird
der betriebsmäßig erwärmte Luftstrom
in den Luftschacht 13 eingeleitet und von dort ins Freie
abgeführt,
wie durch einen Pfeil verdeutlicht. Der erläuterte Backofen soll betrieben
werden können
im Normalbetrieb, also bei normalem Back- und Bratbetrieb bei Betriebstemperaturen
innerhalb der Ofenmuffel 2 bis etwa 250° C und im sogenannten Hochtemperaturbetrieb
zur pyrolytischen Selbstreinigung der verschmutzten Ofenwände bei
Temperaturen von nahezu 500° C.
Insbesondere bei Hochtemperaturbetrieb ist es erforderlich, den
Innenraum des Ofengehäuses 1,
d. h. die Peri pherie der Ofenmuffel 2, durch relativ starke
Abführung
der erwärmten
Luft zu kühlen.
Aber auch bei Nonnalbetrieb erfolgt bei niedrigerer Lüfterleistung eine
Abführung
der Betriebswärme,
z. B. um die hitzeempfindlichen elektronischen Bauelemente innerhalb
des Schalterraumes 17 vor Überhitzung zu schützen und
ferner eine Erhitzung insbesondere der seitlichen Ofenwände des
Ofengehäuses 1 zu
verhindern, an welche Ofenwände
sich meist Kücheneinbaumöbel anschließen.
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2 zeigt
die konventionelle Ausgestaltung eines Kühlluftsystems mit einem schmalen
Luftschacht 13, der sich durch einen nach oben gebogenen,
dem Kühlluftgebläse 15 zugewandten
Teil 19 trichterartig erweitert und dessen Einströmöffnung 20 im
Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt der Ausblasöffnung 14 des
Kühlluftgebläses 15 entspricht,
d. h. die vorgenannten Öffnungen
fluchten im wesentlichen zueinander. Das Kühlluftgebläse 15 ist in bekannter
Weise teilweise umgeben von einem Strömungskanal 21 mit
einer Ansaugöffnung 22 und der
schon erwähnten
Ausblasöffnung 14.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass auch bzw. insbesondere bei geringem
Luftdurchsatz im Normalbetrieb des Backofens, also bei Betrieb des
Kühlluftgebläses 15 mit
einer gegenüber
dem Hochtemperaturbetrieb geringeren Motorleistung von z. B. 10
W und geringerer Strömungsgeschwindigkeit
im und vor dem Luftschacht 13 ein statischer Druck oder
Staudruck sich aufbaut, wobei die Gefahr besteht, dass der Motor
des Kühlluftgebläses 15 in
Bezug auf die Drehzahl hochläuft und
ein starkes, störendes
Strömungsgeräusch bemerkbar
ist.
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Die 3 und 4 verdeutlichen
die erfindungsgemäße Lösung dieser
Probleme. Hierbei ist – wie
schon in 1 angedeutet – der
dem Kühlluftgebläse unmittelbar
benachbarte Teil des Luftschachtes 13 als Klappe 16 ausgebildet,
welche Klappe um ein Schwenklager 24 schwenkbar ist. 4 zeigt
die Klappe 16 bei Durchführung eines Hochtemperaturbetriebes,
also während
eines pyrolytisch selbstreinigenden Betriebsverfahrens des Backofens.
Hierbei wird durch den hohen Luftstrom die schwenkbare Klappe 16 selbsttätig bis
zum Anschlag 23 in 4 nach oben
verschwenkt, so dass die Einströmöffnung 20 des
Luftschachtes 13 im Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt
der Ausblasöffnung 14 des Kühlluftgebläses 15 entspricht,
d. h. damit fluchtet. Damit herrschen in dieser Stellung der Klappe 16 dieselben
Verhältnisse
wie bei dem in 2 gezeigten Beispiel, d. h. im
Strömungskanal
des Luftschachtes 13 strömt die im Ofengehäuse erhitzte
Luft mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit
und Abführungs-Intensität. Hierbei
wird das Kühlluftgebläse 15 etwa
mit einer Motorleistung von 28 W betrieben.
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Nach
Beendigung des Hochtemperaturbetriebs, also nach Abschalten des
Kühlluftgebläses 15 fällt die
Klappe selbsttätig
aufgrund der auf sie wirkenden Schwerkraft nach unten in die Stellung
gemäß 3,
in der die Klappe 16 wiederum in nicht weiter gezeigter
Weise anschlagbegrenzt ist. In dieser Stellung fluchtet die Einströmöffnung 20' querschnittsmäßig nur
noch mit einem Teil des Querschnitts der Ausblasöffnung 14 des Kühlluftgebläses 15.
Mit dem Einschalten des Backofens zur Durchführung eines normalen Back-
oder Bratvorgangs (Normalbetrieb) verharrt die Klappe 16 in
der vorgenannten Stellung. In dieser Stellung wird der vom Kühlluftgebläse 15 ankommende
Luftstrom aufgeteilt in einen in den Luftschacht 13 eingeleiteten
Luftstrom und in einen Nebenluftstrom entsprechend den Pfeilen 25,
der nicht in den Luftschacht 13 gelangt und nicht beitragen
kann zum Aufbau eines hohen Staudrucks. Entsprechend dem nunmehr
herrschenden sehr geringen bzw. nicht vorhandenen Staudruck bleibt
die Klappe 16 in dieser Stellung und es ergibt sich der
Vorteil, dass aufgrund der relativ geringen Strömungsmenge keine wesentlichen
Strömungsgeräusche zu
bemerken sind, die ausgeblasene Luftmenge jedoch ausreichend ist,
um im Normalbetrieb den Backofen wirksam zu kühlen. Die jeweilige Stellung
der Klappe 16 wird also selbsttätig in Abhängigkeit von der jeweiligen
Motorleistung gesteuert.
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In
vorteilhafter Weise ist der Luftschacht ausgebildet mit einer unteren,
der Ofenmuffel 2 unmittelbar benachbarten Schachtwandung
und ggf. mit seitlichen, ebenfalls feststehenden Schachtwandungen sowie
mit der Klappe 16, die zur Verminderung von Lagerreibungskräften bevorzugt
mittels einer sogenannten Schneidenlagerung an dem oberen, feststehenden
Teil des Luftschachtes 13 leichtgängig gelagert ist.