DE10341076A1 - Gargerät - Google Patents

Abstract

Es sind Gargeräte mit einem Gebläse (11) zum Ansaugen von Kühlluft (K) bekannt, welches Gebläse (11) in einer Gebläsekammer (9) angeordnet ist, die zumindest eine Gebläseansaugöffnung (13) zum Ansaugen der Kühlluft (K) sowie eine Gebläseausblasöffnung (15) aufweist. Um eine zuverlässige Kühlung von Gerätekomponenten zu erreichen, ist die Gebläsekammer (9) mit ihrer Gebläseansaugöffnung (13) mit einer Unterdruckkammer (17) strömungstechnisch verbunden, die eine Anzahl von Kühlluftansaugöffnungen (23) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einer Gargerätemuffel sowie einem Gebläse zum Ansaugen von Kühlluft zur Kühlung von Gerätekomponenten, welches Gebläse in einer Gebläsekammer angeordnet ist, die zumindest eine Gebläseansaugöffnung zum Ansaugen der Kühlluft sowie eine Gebläseausblasöffnung aufweist.
• Ein gattungsgemäßes Gargerät ist aus DE 199 49 731 A1 bekannt. Das Gargerät umfasst ein in einer Gebläsekammer angeordnetes Gebläse zum Ansaugen von Wrasen und von Kühlluft. In der Gebläsekammer ist an einer Gehäusedecke eine Kühlluftansaugöffnung vorgesehen. An einem Gehäuseboden ist eine Wrasenansaugöffnung vorgesehen, die über einen diffusorartigen Wrasenkanal mit einer Wrasenaustrittsöffnung in einer Gargerätemuffel verbunden ist.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gargerät bereitzustellen, bei dem eine zuverlässige Kühlung einer Anzahl von Gargerätekomponenten mittels des Gebläses ermöglicht ist.
• Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Gargerät mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ist die Gebläsekammer mit ihrer Gebläseansaugöffnung mit einer Unterdruckkammer strömungstechnisch verbunden, die eine Anzahl von Kühlluftansaugöffnungen aufweist. Die Unterdruckkammer bewirkt eine Strömungsberuhigung der durch die Kühlluftansaugöffnungen angesaugten Volumenströme. Dadurch wird in der Unterdruckkammer eine gleichmäßige Druckverteilung erreicht. Aufgrund dieser gleichmäßigen Druckverteilung in der Unterdruckkammer sind konstante Ansaugvolumenströme durch die Anzahl von Kühlluftansaugöffnungen ermöglicht.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Unterdruckkammer bis zu einem Strömungsquerschnitt aufweitet, der größer als ein Strömungsquerschnitt der Gebläseansaugöffnung ist. Dadurch wird eine Kühlluftströmungsgeschwindigkeit durch die Unterdruckkammer erheblich reduziert. Dies hat zur Folge, dass ein strömungsgeschwindigkeitsabhängiger dynamischer Druck in der Unterdruckkammer bis auf ein Minimum verringert ist. Entsprechend ist ein statischer Druck in der Unterdruckkammer erhöht, der für die gleichmäßige Druckverteilung in der Unterdruckkammer wichtig ist.
• Gute Strömungsverhältnisse werden insbesondere dann erreicht, wenn die Unterdruckkammer einen Diffusorraum aufweist, bei dem der Strömungsquerschnitt insbesondere linear zunimmt. Dem Diffusorraum der Unterdruckkammer kann ein Beruhigungsraum mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt folgen. Dieser Beruhigungsraum dient zur weiteren Reduzierung der Kühlluftströmungsgeschwindigkeit. Der Beruhigungsraum der Unterdruckkammer weist die Gebläseansaugöffnung auf.
• Vorteilhaft kann die Gebläseansaugöffnung in einer Trennwand ausgebildet sein, die zu der Kühlluftströmungsrichtung im wesentlichen senkrecht angeordnet ist. Die senkrecht zur Kühlluftströmung angeordnete Trennwand verstärkt eine Verwirbelung der Kühlluftströmung in der Unterdruckkammer. Dies reduziert die Kühlluftströmungsgeschwindigkeit weiter.
• Für eine Strömungsberuhigung in der Unterdruckkammer ist es vorteilhaft, wenn der Strömungsquerschnitt der Gebläseansaugöffnung größer als eine Summe von Strömungsquerschnitten aller Kühlluftansaugöffnungen ist. Dadurch kann das Gebläse einen entsprechend großen Unterdruck in der Unterdruckkammer konstant aufrechterhalten. Ein konstanter Unterdruck in der Unterdruckkammer sorgt wiederum für konstante Kühlluftvolumenströme durch die Anzahl von Kühlluftansaugöffnungen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der maximale Strömungsquerschnitt der Unterdruckkammer bis um das ca. Dreifache größer als der Strömungsquerschnitt der Gebläseansaugöffnung ist.
• Bevorzugt können zwischen den Kühlluftansaugöffnungen der Unterdruckkammer Strömungsleitkörper ausgebildet sein. Entlang der Strömungsleitkörper können die Kühlluftvolumenströme gleichmäßig und ohne größere Druckverluste in die Unterdruckkammer gesaugt werden. Dies ist aus Energiespargründen sowie zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit bei der Kühlluftansaugung von Vorteil. Eine weitere Druckverlustreduzierung beim Ansaugen der Kühlluft ergibt sich, wenn die Kühlluftansaugöffnungen und die Gebläseansaugöffnung einander zugewandt gegenüberliegen.
• Bevorzugt können die Strömungsquerschnitte der Kühlluftansaugöffnungen in der Unterdruckkammer in Abhängigkeit vom Kühlbedarf von Gerätekomponenten unterschiedlich sein. Damit kann entsprechend dem Kühlbedarf der Gerätekomponenten ein Kühlluftansaugstrom eingestellt werden.
• In die Unterdruckkammer kann zusätzlich ein Wrasenkanal münden, über den Wrasen aus einer Gargerätemuffel gesaugt werden können. Im Vergleich zu den Kühlluftvolumenströmen ist der benötigte Wrasenvolumenstrom um ein Vielfaches geringer. Entsprechend gering ist daher auch der Strömungsquerschnitt der Wrasenansaugöffnung. Der in die Unterdruckkammer angesaugte Wrasen wird mit den Kühlluftvolumenströmen vermischt, wodurch sich der Wrasen abkühlt. Vorteilhaft wird somit das Gebläse weniger stark mit Wärme beansprucht. Eine möglichst gleichbleibende Wrasenströmung in die Unterdruckkammer ist gewährleistet, wenn der Wrasenkanal in den Beruhigungsraum der Unterdruckkammer münden, da dort konstante Strömungsverhältnisse herrschen.
• Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische Teilschnittansicht eines Gargeräts; und
• 2 eine Seitenschnittansicht in einer Schnittebene I-I aus der 1.
• In den 1 und 2 ist ein Gargerät mit einer Gargerätemuffel 1 gezeigt, die frontseitig offen ist. Die frontseitige Öffnung der Gargerätemuffel 1 ist durch eine Gargerätetür 3 geschlossen. Durch die frontseitige Öffnung kann Gargut in die Muffel 1 eingebracht werden. In einer Muffeldecke 5 der Gargerätemuffel 1 ist eine Wrasenaustrittsöffnung 7 gebildet. Durch die Wrasenaustrittsöffnung 7 kann während eines Garprozesses entstehender Wrasen W aus dem durch die Tür 3 verschlossenen Garraum austreten.
• Oberhalb der Muffeldecke 5 der Gargerätemuffel 1 ist eine Gebläsekammer 9 mit einem Radialgebläse 11 angeordnet. Das Radialgebläse 11 ist um eine Drehachse A drehbar angeordnet. Mit Ausnahme einer Gebläseansaugöffnung 13 und einer Gebläseausblasöffnung 15 ist eine Wandung der Gebläsekammer 9 vollständig geschlossen. Dabei ist die Gebläseansaugöffnung 13 axial zur Drehachse A ausgerichtet, während die Gebläseausblasöffnung 15 senkrecht dazu in einer Radialrichtung des Gebläses 11 ausgerichtet ist. Im Betrieb saugt das Radialgebläse 11 einen Volumenstrom axial durch die Gebläseansaugöffnung 13 an und bläst den Volumenstrom radial nach außen durch die Ausblasöffnung 15.
• Die Gebläseansaugöffnung 13 verbindet die Gebläsekammer 9 strömungstechnisch mit einer Unterdruckkammer 17. Diese ist von einer beispielsweise aus einem Kunststoffspritzteil gebildeten Haube 19 begrenzt. Die Haube 19 ist zur Gebläsekammer 9 hin offen ausgebildet und in luftdichter Anlage mit einer Trennwand 20 der Gebläsekammer 9. In der Trennwand 20 ist die Gebläseansaugöffnung 13 ausgebildet. Die Trennwand ist senkrecht zu der Drehachse A angeordnet. Sowohl die Haube 19 als auch die Gebläsekammer 9 sind auf einem Zwischenboden 21 des Gargeräts gehaltert. Die Haube 19 liegt mit ihrem bodenseitig offenen Rand im wesentlichen luftdicht auf dem Zwischenboden 21.
• An einem von der Gebläseansaugöffnung 13 abgewandten Ende der Unterdruckkammer 17 sind in der Haube 19 drei Kühlluftansaugöffnungen 23 ausgebildet. Die Kühlluftansaugöffnungen 23 sind einer frontseitigen Bedienblende 25 des Gargeräts zugewandt. Wie aus der 1 hervorgeht, weist die frontseitige Bedienblende 25 neben Bedienknebeln darin ausgebildete Ansaugschlitze 27 auf. In einem Bereich zwischen den Ansaugschlitzen 27 der Bedienblende 25 und den Kühlluftansaugöffnungen 23 in der Haube 19 sind Gerätekomponenten und/oder elektrische Steuerelemente 31 des Gargeräts angeordnet. Weiterhin ist eine Wrasenansaugöffnung 33 in der Unterdruckkammer 17 vorgesehen. Die Wrasenansaugöffnung befindet sich in dem Zwischenboden 21 des Gargeräts und ist über einen Wrasenkanal 35 mit der Wrasenaustrittsöffnung 7 verbunden. Der Wrasenkanal 35 geht dabei durch eine Wärmeisolierung 37, die die Muffel 1 umgibt.
• Wie aus den Figuren hervorgeht, weist die Unterdruckkammer 17 im Anschluss an die Kühlluftansaugöffnungen 23 einen Diffusorraum 39 auf, dessen Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung ansteigt. Der Diffusorraum 39 geht in einen Beruhigungsraum 41 mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt A_K über. Der Strömungsquerschnitt A_K ist dabei etwa zwei- bis dreimal so groß wie ein Strömungsquerschnitt A_G der Gebläseansaugöffnung 13. In dem Beruhigungsraum 41 ist der Strömungsquerschnitt A_K größer ausgebildet als eine Summe aus den Strömungsquerschnitten A₁, A₂, A₃ der Kühlluftansaugöffnungen 23. Dies bewirkt einen ausreichend großen und konstanten Unterdruck in der Unterdruckkammer 17.
• Wie in der 1 gezeigt ist, ist jeder der Kühlluftansaugöffnungen 23 jeweils eine Gerätekomponente 31 zugeordnet. Dabei sind die Strömungsquerschnitte A₁, A₂, A₃ der Kühlluftansaugöffnungen entsprechend einem Kühlbedarf der Gerätekomponenten 31 ausgelegt. Die Übergangsbereiche 43 zwischen den Kühlluftansaugöffnungen 23 sind einer Kühlluftströmungsrichtung folgend eingebogen und wirken als Strömungsleitkörper. Dadurch wird ein Druckverlust beim Ansaugen der Kühlluft reduziert und entsprechend die angesaugte Kühlluftmenge erhöht.
• In einem Betrieb des Radialgebläses 11 wird aus der Umgebung des Gargerätes durch die Ansaugschlitze 27 der Bedienblende 25 ein Kühlluftstrom K angesaugt, der zur Kühlung die Gerätekomponenten 31 umströmt und über die Kühlluftansaugöffnungen 23 in die Unterdruckkammer 17 gesaugt wird. Nach dem Eintritt in die Unterdruckkammer 17 werden die Kühlluftströme zunächst im Diffusorraum 39 aufgeweitet und in ihrer Strömungsgeschwindigkeit reduziert. Im darauffolgenden Beruhigungsraum 41 erfolgt eine weitgehende Beruhigung des Kühlluftstroms. Gleichzeitig wird der beruhigte Kühlluftstrom mit dem durch den Wrasenkanal 35 angesaugten Wrasen W vermischt. In dem Beruhigungsraum 41 der Unterdruckkammer 17 ist der dynamische Druck p_d der Kühlluftströmung weitgehend reduziert. Entsprechend erhöht sich der statische Druck p_s in der Unterdruckkammer 17. Aus der 2 geht hervor, dass die Summe aus dem dynamischen Druck p_d und dem statischen Druck p_s einen Gesamtdruck p in der Unterdruckkammer 17 ergibt. Die so entstehenden Strömungsverhältnisse in der Unterdruckkammer 17 sorgen für einen gleichbleibend konstanten Unterdruck und somit für konstante Kühlluftströme K durch die Kühlluftansaugöffnungen 23.

Claims (12)

1. Gargerät mit einem Gebläse (11) zum Ansaugen von Kühlluft (K) zur Kühlung von Gerätekomponenten (31), welches Gebläse (11) in einer Gebläsekammer (9) angeordnet ist, die zumindest eine Gebläseansaugöffnung (13) zum Ansaugen der Kühlluft (K) und eine Gebläseausblasöffnung (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläsekammer (9) mit ihrer Gebläseansaugöffnung (13) mit einer Unterdruckkammer (17) strömungstechnisch verbunden ist, die eine Anzahl von Kühlluftansaugöffnungen (23) aufweist.
2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer (17) zumindest teilweise einen Strömungsquerschnitt (A_K) aufweist, der größer als ein Strömungsquerschnitt (A_G) der Gebläseansaugöffnung (13) ist.
3. Gargerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer (17) einen Diffusorraum (39) aufweist, in dem der Strömungsquerschnitt (A_K) zunimmt.
4. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer (17) einen Beruhigungsraum (41) mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt (A_K) aufweist.
5. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt (A_G) der Gebläseansaugöffnung (13) größer als eine Summe von Strömungsquerschnitten (A₁, A₂, A₃) der Kühlluftansaugöffnungen (23) ist.
6. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kühlluftansaugöffnungen (23) der Unterdruckkammer (17) Strömungsleitkörper (43) angeordnet sind.
7. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftansaugöffnungen (23) und die Gebläseansaugöffnung (13) einander zugewandt gegenüberliegen.
8. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kühlenden Gerätekomponenten (31) in einer Strömungsrichtung vor den Kühlluftansaugöffnungen (23) angeordnet sind.
9. Gargerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Strömungsquerschnitte (A₁, A₂, A₃) der Kühlluftansaugöffnungen (23) in Abhängigkeit vom Kühlbedarf der Gargerätekomponenten (31) unterschiedlich groß ist.
10. Gargerät nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer (17) eine Wrasenansaugöffnung (33) aufweist, durch die ein Wrasen (W) aus einer Gargerätemuffel (1) in die Unterdruckkammer (17) gesaugt ist.
11. Gargerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenansaugöffnung (33) im Beruhigungsraum (41) der Unterdruckkammer (17) angeordnet ist.
12. Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseansaugöffnung (13) in einer Trennwand (20) ausgebildet ist, die zur Kühlluftströmungsrichtung im wesentlichen senkrecht angeordnet ist.