DE10358485A1

DE10358485A1 - Heizeinrichtung mit Heizkammer, vorzugsweise Backofen

Info

Publication number: DE10358485A1
Application number: DE2003158485
Authority: DE
Inventors: Rolf Seeburger
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2005-06-30

Abstract

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verfügt eine Heizeinrichtung mit Heizkammer (10) über zwei Heizungen, von denen die erste ein herkömmlicher Rohrheizkörper (18) ist. Bei der zweiten Heizung handelt es sich um eine Induktionseinrichtung (12), die durch das Induzieren von Wirbelströmen ein entsprechend magnetisches Backblech (20) erhitzt. Sobald die Curie-Temperatur des Materials des Backblechs (20) überschritten ist, kann keine weitere Energie induziert werden. Dieser Umstand wird von einer Steuerungseinrichtung (22) erkannt, die in Reaktion darauf den Rohrheizkörper (18) abschaltet.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit Heizkammer, vorzugsweise einen Backofen.
Übliche Backöfen verwenden in der Regel Rillen- oder Rohrheizkörper zur Erwärmung ihrer Heizkammer. Als alternative Methode zum Erhitzen der Heizkammer ist die Verwendung von Induktionseinrichtungen bekannt. Allerdings kann es hierbei zu sehr hohen Temperaturen am Backblech und damit am Backgut kommen, insbesondere dann, wenn der Abstand zwischen Induktionseinrichtung und Backblech gering ist.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung mit Heizkammer, insbesondere einen Backofen, zu schaffen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere zu hohe Temperaturen an Back- und Bratgut verhindert werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß weist die Heizkammer eine Heizfläche auf, vorzugsweise eine erste Wandung der Heizkammer oder ein in die Heizkammer einsetzbares Backblech. Die Heizfläche ist zumindest teilweise aus einem Material gefertigt, welches bis zu einer bestimmten Curie-Temperatur ferromagnetische Eigenschaften aufweist und diese beim Überschreiten dieser Temperatur zumindest teilweise, vorteilhaft im wesentlichen oder völlig, verliert. Darüber hinaus weist die Heizeinrichtung wenigstens eine Induktionseinrichtung auf, die zur Erhitzung der Heizfläche mit Hilfe von durch die Induktionseinrichtung induzierten Wirbelströmen ausgebildet und angeordnet ist. Die Heizfläche kann als flaches Bauteil oder Bauelement ausgebildet sein. Es kann separat oder fest eingebaut sein.
Nach Einschalten der Induktionseinrichtung werden Wirbelströme in die Wandung bzw. in die Heizfläche bzw. das Backblech induziert, die – ohne eine längere Vorwärmzeit – schnell zu einer Erhitzung des Back- und Bratguts führen. Diese Erhitzung ist dabei allerdings durch die Curie-Temperatur begrenzt. Der Vorteil bei der Verwendung eines solchen Materials liegt in dieser automatischen Temperaturbegrenzung. Da nach Überschreiten der Curie-Temperatur keine weitere Energieeinkopplung in die Heizfläche erfolgen kann, kommt es nicht zu einer weiteren Erhitzung. So wird verhindert, dass zu hohe Temperaturen am Back- oder Bratgut entstehen.
Zweckmäßig ist auch die Verwendung von mehreren Induktionseinrichtungen, mittels derer mehrere Wandungen oder mehrerer Backbleche, die in verschiedenen Höhen in die Heizkammer eingeschoben sind, erhitzt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Heizfläche eine Curie-Temperatur zwischen 150°C und 300°C auf, vorzugsweise ungefähr 230°C. Dies ist zweckmäßig, da diese Temperatur, insbesondere ca. 230°C, für viele Back- und Bratgüter eine sinnvolle Obergrenze der Zubereitungstemperatur darstellt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Heizfläche in etwa so groß wie eine Querschnittsfläche der Heizkammer. Ein so geartete Heizfläche erlaubt eine besonders gute Wärmeabgabe bei Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Platzes.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine weitere Wandung aus nicht magnetisierbarem Material vorgesehen, um die Heizkammer gegen die außen angeordnete Induktionseinrichtung abzuschließen. Diese weitere Wandung verhindert, dass Flüssigkeiten, wie beispielsweise Bratenfett, mit der Induktionseinrichtung in Berührung gelangen. Die weitere Wandung ist insbesondere bei einer horizontalen Ausrichtung der weiteren Wandung und einer Anordnung der Induktionseinrichtung unter der Heizkammer zweckmäßig.
In einer Weiterbildung der Erfindung besteht die weitere Wandung aus pflegeleichtem Material, vorzugsweise Glaskeramik. Bei dieser Glaskeramik kann es sich beispielsweise um Ceranglas handeln, welches schon bei Kochfeldern vielfach Anwendung findet. Dieses Material zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es einfach zu reinigen ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Heizfläche unmittelbar an der weiteren Wandung an. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn es sich bei der weiteren Wandung um eine horizontale Bodenfläche der Heizkammer handelt. Das Backblech kann auf diese weitere Wandung gestellt werden, so dass die Distanz zu der unter der weiteren Wandung liegenden Induktionseinrichtung sehr gering ist. Dies begünstigt die Energieeinkopplung durch die Induktionseinrichtung.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Induktionseinrichtung unten angeordnet ist, vorzugsweise unter der Heizkammer.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Heizeinrichtung eine Steuereinrichtung zur Erkennung des Überschreitens der Curie-Temperatur der Heizfläche auf, vorzugsweise anhand des Stroms und/oder der Spannung der Induktionseinrichtung.
Dabei wird beispielsweise über eine Messung der Stromstärke und/oder der an der Induktionseinrichtung anliegenden Spannung auf die Leistungsaufnahme der Induktionseinrichtung geschlossen. Anhand dieser Leistungsaufnahme kann erkannt werden, ob eine Energieeinkopplung in eine Wandung bzw. in ein Backblech vorliegt. Diese Information kann beispielsweise dazu genutzt werden, andere Heizungen in der Heizkammer zu steuern oder dem Bediener der Heizeinrichtung eine Rückmeldung zu geben. Die Steuereinrichtung kann darüber hinaus nach Überschreiten der Curie-Temperatur in einen Betriebsmodus wechseln, in dem im Abstand einiger Sekunden durch eine erneute Messung des Stroms und/oder der Spannung erkannt wird, ob die Curie-Temperatur wieder unterschritten wurde, so dass der normale Heizvorgang fortgesetzt werden kann. Mittels eines solchen Betriebsmodus wird verhindert, dass eine Abstrahlung des elektromagnetischen Feldes erfolgt, wenn dieses nicht vonnöten ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit einer Überschreitung oder einer Unterschreitung der Curie-Temperatur andere Heizquellen für die Heizkammer regelt, die vorzugsweise der Induktionseinrichtung gegenüber angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass auch diese anderen Heizquellen auf das Überschreiten der Curie-Temperatur reagieren, ohne dass es dafür eigener Sensoren bedarf.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Heizeinrichtung Anzeigemittel auf, die von der Steuereinrichtung gesteuert werden und die einem Bediener der Heizeinrichtung die Temperatur mitteilen.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Backofen mit eingesetztem Backblech aus ferromagnetischem Material im Schnitt.
Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der 1 ist die Heizkammer 10 bzw. Muffel eines Backofens dargestellt. Diese Heizkammer 10 weist am Boden eine Induktionseinrichtung 12 auf. Zwischen dieser Induktionseinrichtung 12 und dem nutzba ren Heizraum 14 der Heizkammer 10 ist als Beispiel für eine Trennwand eine Glaskeramikfläche 16 angeordnet. An der oberen Wandung der Heizkammer 10 ist eine weitere Heizung in Form eines Rohrheizkörpers 18 vorgesehen. Auf der horizontalen Glaskeramikfläche 16 stehend ist ein Backblech 20 sowie daraufliegendes Backgut 22 dargestellt. Die Induktionseinrichtung 12 und der Rohrheizkörper 18 sind mit einem Steuergerät 22 verbunden.
Funktion
Wenn der Backofen in Betrieb genommen wird, wird die Induktionseinrichtung 12 vom Steuergerät 22 mit Energie versorgt. Gleichzeitig wird der Rohrheizkörper 18 mit Energie versorgt. Durch die vom Rohrheizkörper 18 abgestrahlte Wärme und die von der Induktionseinrichtung 12 induzierte Energie werden das Backblech 20 und das Backgut 22 erhitzt. Sobald die Curie-Temperatur des Backblechs 20 überschritten ist, kann durch die Induktionseinrichtung 12 keine weitere Energie in das Backblech induziert werden. Das Steuergerät 22 erkennt die verminderte Leistungsaufnahme der Induktionseinrichtung 12 anhand einer Spannungs- und Strommessung und reagiert mit Abschalten der Induktionseinrichtung und des Rohrheizkörpers 18. Während sich das Backblech 20 wieder abkühlt, wird im Abstand von einigen Sekunden mittels der Induktionseinrichtung 12 geprüft, ob die Curie-Temperatur wieder unterschritten ist. Sobald diese Prüfung zu einem positiven Ergebnis kommt, werden die Induktionseinrichtung 12 sowie der Rohrheizkörper 18 wieder mit Energie versorgt.

Claims

Heizeinrichtung mit Heizkammer (10), vorzugsweise ein Backofen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizfläche (20), vorzugsweise eine erste Wandung der Heizkammer oder ein in die Heizkammer einsetzbares Backblech (20), zumindest teilweise aus einem Material gefertigt ist, welches bis zu einer bestimmten Curie-Temperatur ferromagnetische Eigenschaften aufweist und diese beim Überschreiten dieser Temperatur zumindest teilweise verliert, und dass die Heizeinrichtung wenigstens eine Induktionseinrichtung (12) aufweist, die zur Erhitzung der Heizfläche (20) mit Hilfe von durch die Induktionseinrichtung (12) induzierten Wirbelströmen ausgebildet und angeordnet ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche (20) eine Curie-Temperatur zwischen 150°C und 300°C aufweist, vorzugsweise ungefähr 230°C.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche (20) in etwa so groß wie eine Querschnittsfläche der Heizkammer (10) ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Wandung (16) aus nicht magnetisierbarem Material vorgesehen ist, um die Heizkammer (10) gegen die außen angeordnete Induktionseinrichtung (12) abzuschließen.
Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Wandung (16) aus pflegeleichtem Material besteht, vorzugsweise Glaskeramik.
Heizeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche (20) unmittelbar an der weiteren Wandung (16) anliegt.
Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionseinrichtung (12) im unteren Bereich der Heizkammer (10) angeordnet ist, vorzugsweise darunter.
Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (22) zur Erkennung des Überschreitens der Curie-Temperatur der Heizfläche (20), vorzugsweise anhand des Stroms und/oder der Spannung der Induktionseinrichtung (12).
Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (22) so ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit einer Überschreitung oder einer Unterschreitung der Curie-Temperatur andere Heizquellen (18) für die Heizkammer (10) regelt, die vorzugsweise der Induktionseinrichtung (12) gegenüber angeordnet sind.
Heizeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch von der Steuereinrichtung (22) gesteuerte Anzeigemittel für eine Mitteilung der Temperatur an einen Bediener der Heizeinrichtung.