DE19506803A1 - Koch- und Heizofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Koch- und Heizofen, insbesondere einen Ofen, bei dem die Wärme und das Abgas, die bei der Verbrennung des Brennmaterials, beispielsweise Heizöl, Brenngas oder dergleichen entstehen, zum Wärmeaustausch in einem Wärmetauscher Verwendung finden und die im Wärmetauscher erzielte Wärme wahlweise zum Kochen oder zur Raumbeheizung genützt wird.

Herkömmlicherweise wird ein Kochofen mit offener Flamme so angewendet, daß die Flamme unmittelbar dem zu kochenden Lebensmittel zugeführt wird. Im Gegensatz dazu wird ein mit Gas betriebener Kochofen im veröffentlichten japanischen Ge­ brauchsmuster Nr. 25 561/1971 beschrieben. Bei diesem Kochofen ist eine Deckplatte aus einem keramischen Material auf der oberen Fläche eines Gehäuses angeordnet, in der sich ein Infrarotbrennkörper befindet. Hier wird die Wärme indirekt dem zu kochenden Lebensmittel zugeführt. Ein weiterer Kochofen ohne offene Flamme ist im veröffentlichten japanischen Ge­ brauchsmuster Nr. 31 814/1975 beschrieben. Dieser Kochofen um­ faßt eine heiße Platte, die über einem Brenner angeordnet ist und eine Kochplatte aus einem Keramikmaterial befindet sich über der heißen Platte. Ein weiteres veröffentlichtes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 50 620/1978 betrifft ebenfalls einen Kochofen ohne offene Flamme. Dieser umfaßt einen Brenner, der sich in einer Verbrennungskammer befindet und eine wärmedurchlässige Platte aus einem transparenten Glas- Keramikmaterial ist über der Verbrennungskammer angeordnet. Bei den herkömmlichen Kochöfen ohne offene Flamme, wie sie bisher vorgeschlagen wurden, wird der Kochvorgang durch Strahlung erreicht und das Abgas, das bei dem Verbrennungsvor­ gang erzeugt wird, strömt in den Raum, im dem sich der Ofen befindet.

In dem veröffentlichten japanischen Patent Nr. 40 936/1990 ist ein Ofen beschrieben, der sowohl zum Kochen als auch zur Be­ heizung von Räumen dient. Dieser Ofen ist so konstruiert, daß das Verbrennungsgas, das in einer Heizkammer über einem Brenner entsteht, in die Umgebungsatmosphäre abgeleitet wird und Luft wird zwischen eine Heizplatte, die in der Heizkammer vorgesehen ist und einem Deckel, der über der Heizplatte liegt, eingeleitet, was dazu führt, daß sowohl eine Raumbehei­ zung als auch ein Kochen möglich ist.

Kochöfen nach Art des Verbrennungstyps mit Abgasableitung wurden in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 64 978/1989 und in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 20 139/ 1990 vorgeschlagen. Der in der erstgenannten Gebrauchsmuster­ anmeldung beschriebene Ofen ist dazu geeignet, daß der Koch­ vorgang auf einer oberen Platte erfolgt, wobei die obere Plat­ te einen Durchgang für das heiße Gas definiert. Der in der zweitgenannten Gebrauchsmusteranmeldung beschriebene Ofen er­ gänzt diese Ofenkonstruktion durch einen Konvektionsventila­ tor, der Luft an die noch verbleibende Wärme bläst, um einen heißen Luftstrom zu erhalten, der dann ausgeblasen wird. Diese vorgeschlagenen Kochöfen sind zum Kochen und Beheizen von relativ kleinen Räumen, beispielsweise einem Segelboot, einem Motorboot, einem Campingwagen, einem Campingzelt oder der­ gleichen geeignet.

Bei einem Kochofentyp, bei dem das Abgas in die Umgebung abge­ blasen wird, der in einem relativ kleinen Raum wie einem Se­ gelboot, einem Campingwagen oder dergleichen Verwendung findet, ist es ganz allgemein erforderlich für eine ausreichende Luft- oder Gasdichtigkeit zwischen einer Seitenplatte aus Metall, einer Verbrennungskammer und einer nicht metallischen oberen Platte der Verbrennungskammer zu sorgen, um einen Austritt des Verbrennungsgases oder Abgases zu verhindern. Da­ rüber ist die aus einem Nichtmetall bestehende obere Platte der Verbrennungskammer nicht ausreichend widerstandsfähig gegen­ über auftretenden Stößen und Erschütterungen.

Die Herstellungskosten für einen Kochofen steigen ganz allge­ mein an, da verschiedene elektrische und elektronische Kompo­ nenten eingebaut sind. Deshalb ist es besonders wünschenswert, daß der Kochofen ein Mehrzweckofen ist. Ferner ist es erfor­ derlich, wenn der Kochofen in einem relativ kleinen Raum benützt wird, daß sich Gerüche, Abgas und Wärme nicht in dem Raum ansammeln können.

Angesichts der vorstehend aufgeführten Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Kochöfen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kochofen zu schaffen, dessen Herstel­ lung, Reparatur und der Ersatz von Einzelteilen erleichtert ist.

Ferner sollen die Herstellungskosten des Kochofens beträcht­ lich gesenkt werden. Dabei soll der Kochofen eine verbesserte Wärmeübertragung aufweisen und ferner sowohl für die Beheizung eines Raumes als auch zum Kochen geeignet sein.

Dabei soll der Kochvorgang bei dem Kochofen mit großer Sicher­ heit durchführbar sein.

Erfindungsgemäß umfaßt der Kochofen einen Brenner und einen Wärmetauscher für den Wärmeaustausch, durch den das im Brenner erzeugte Abgas strömt. Der Wärmetauscher besteht aus einem flachen Metallkörper und steht mit dem Brenner in Verbindung. Der Kochofen umfaßt ferner eine Abgasleitung, die mit dem Wär­ metauscher so verbunden ist, daß eine Verbindung des Wärme­ tauschers mit der äußeren Umgebung des Kochofens vorliegt. Ferner ist eine Keramikplatte in unmittelbarer Nähe über dem Wärmeaustauscher angeordnet.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung des erfindungsgemäßen Kochofens umgibt eine Luftzuführungsleitung die Seiten- und Bodenteile des Wärmetauschers. Dabei weist die Luftzuführungs­ leitung einen Lufteinlaß auf. Ferner ist ein Luftventilator vorgesehen, der mit einer Luftansaugvorrichtung verbunden ist, die ermöglicht, daß der Ventilator mit der Luftzuführungs­ leitung und einem Luftauslaß verbunden ist. Der Lufteinlaß be­ findet sich an einem Abschnitt der Luftzuführungsleitung, die sich am Seitenteil des Wärmetauschers oder der Keramikplatte befindet. Der Kochofen umfaßt ferner einen Luftdurchgang, der mit dem Luftventilator und einem Luftschieber in Verbindung steht, der am Ende des Luftdurchganges, benachbart zum Luftaus­ gang des Ventilators angeordnet ist und so betätigt wird, daß er wahlweise vom Luftventilator zugeführte Luft an eine obere Oberfläche der Keramikplatte leitet.

Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausbildung des Kochofens ist im Kochofen eine Abgasleitung vorgesehen, in der der Luft­ schieber eine Umschaltklappe für die Änderung der Richtung des Luftstromes enthält, die mit der Abgasleitung verbunden ist. Die Abgasleitung erstreckt sich von der Umschaltklappe bis nach außen in die Umgebung des Kochofens. Die Umschaltklappe für die Änderung der Luftstromrichtung arbeitet so, daß sie wahlweise ihr von dem Ventilator zugeführte Luft an die obere Fläche der Keramikplatte oder in die Abgasleitung leitet.

Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Sich entsprechende Teile sind mit übereinstimmenden Bezugszei­ chen gekennzeichnet.

Hierin zeigen

Fig. 1 ein Aufrißschnittbild eines Teiles eines Koch­ ofens nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Teiles des Kochofens, wobei ein Lüftungsschieber in Richtung auf die obere Fläche einer Keramikplatte ausgerichtet ist und

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Teiles des Kochofens, bei dem ein Lüftungsschieber von der Keramikplatte fort­ weist.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausbildungsform eines erfin­ dungsgemäßen Kochofens dargestellt. Der Kochofen 10 umfaßt einen Brenner 12, der als ein mit Öl beheizbarer Brenner in Topfform dargestellt ist. Der erfindungsgemäße Kochofen kann mit verschiedenen Brennmaterialien betrieben werden und auch bei verschiedenen Verbrennungssystemen Anwendung finden.

Der Kochofen 10 umfaßt ferner einen Wärmetauscher 14, der den Wärmeaustausch der bei der Verbrennung im Brenner 12 erzeugten Wärme bewirkt. Das bei der Verbrennung entstehende Verbren­ nungsgas strömt durch den Wärmetauscher 14 hindurch. Hierzu ist der Wärmetauscher 14 aus zwei Metallplatten 16a und 16b gebildet, die in einem geringen Abstand voneinander einander gegenüberliegend angeordnet sind und einen kleinen Zwischen­ raum definieren. Die beiden Metallplatten 16a und 16b sind längs ihres Umfanges miteinander verbunden, so daß der Wärme­ tauscher 14 eine flache Form aufweist. Mit dem Wärmetauscher 14 ist eine Abgasleitung 18 verbunden, um das genannte Ver­ brennungsgas aus dem Wärmetauscher 14 nach außen abzuleiten, wie dies durch gestrichelt eingezeichnete Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist.

Der Kochofen 10 umfaßt ferner eine Keramikplatte 20, die über dem Wärmetauscher 14, in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet ist. Die Keramikplatte 20 ist vorzugsweise aus einem hitze- und korrosionsbeständigem Material hergestellt, das zufrieden­ stellende Eigenschaften für die ferne Infrarotstrahlung aufweist, wie Porzellanglas, durchsichtiges wärmebeständiges Glas oder dergleichen.

Der Kochofen 10 ist ferner mit einer Luftzuführungsleitung 22 ausgestattet, die längs der Außenseite des unteren und des seitlichen Abschnittes des Wärmetauschers 14 verläuft und diese Abschnitte umgibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel kann die Luftzuführungsleitung 22 gleichzeitig als Träger für den Brenner 12 dienen. Die Luftzuführungsleitung 22 weist einen Lufteinlaß 24 auf, der außerhalb des Wärme­ tauschers und/oder der Keramikplatte 20 angeordnet ist, so daß die Luft aus der Umgebung durch den Lufteinlaß 24 in die Luftzuführungsleitung 22 eingeleitet werden kann, wie dies durch die mit ausgezogenen Strichen gezeichneten Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist. Die Luftzuführungsleitung 22 ist ferner mit einer Luftansaugvorrichtung 26 verbunden, in der ein Luftventilator 28 gegenüber der Ansaugvorrichtung 26 angeordnet ist. Der Ventilator 28 ist mit einem Luftausgang 30 versehen, siehe Fig. 2 und 3, der mit einem Luftdurchgang 32 im Kochofen 10 in Verbindung steht, um die Luft durch diesen hindurch zu leiten.

Der Kochofen 10 umfaßt ferner einen Luftschieber 34, der sich am einen Ende des Luftdurchganges 32 befindet und dazu dient, den Luftstrom in eine gewünschte Richtung zu lenken. Insbeson­ dere hat er die Aufgabe, Luft selektiv je nach Wunsch vom Kochofen 10 nach oben oder an die Oberfläche der Keramikplatte 20 zu leiten.

Eine Umschaltklappe 36 für den Richtungsverlauf der Luft ist mit dem Luftschieber 34 einstückig ausgebildet. Eine Auslaß­ leitung 38 verläuft vom Luftdurchlaß 32 nach außen, beispiels­ weise in die äußere Umgebung einer Küche oder eines Zimmers, in dem der Kochofen 10 aufgestellt ist. Die Umschaltklappe 36 hat die Aufgabe, je nach Bedarf entweder die durch den Luft­ durchgang 32 strömende Luft durch den Luftschieber 34 an die Oberfläche der Keramikplatte 20 zu leiten oder in die Umgebung des Raumes abzuführen. Der Luftschieber 34 ist so konstruiert, daß er in Verbindung mit der Umschaltklappe 36 betätigt werden kann. Gemäß einer alternativen Ausbildung kann der Luftschie­ ber 34 an der Keramikplatte 20 befestigt sein und die Umschaltklappe 36 ist beweglich angeordnet, um die Richtung des Luftstromes zwischen der Keramikplatte 20 und der Abluft­ leitung 38 zu wechseln.

Der Luftventilator 28 wird mittels eines Motors 40 angetrie­ ben. Ein zweiter Ventilator 42 dient der Zuführung von Verbrennungsluft an den Brenner 12. Beide Ventilatoren 28 und 42 sind vorzugsweise koaxial zueinander auf dem Motor 40 ange­ ordnet. Auf diese Weise werden die Verbrennungsgase, die im Brenner 12 aus der Verbrennungsluft und dem Brennmaterial gebildet wurden, mittels des zweiten Ventilators 42 abgelei­ tet. Hierfür ist es erforderlich, den Wärmetauscher 14 luftdicht abzudichten. Bei den herkömmlichen Kochöfen, bei denen der Wärmetauscher teilweise aus einer Keramikplatte be­ steht, fehlt eine solche luftdichte Abdichtung des Wärme­ tauschers. Will man daher den Wärmetauscher bei den nach dem Stand der Technik konstruierten Kochöfen luftdicht abdichten, werden die Herstellungskosten und der Konstruktionsaufwand be­ trächtlich steigen. Nach der vorliegenden Erfindung dagegen ist die Konstruktion so gewählt, daß der Wärmetauscher 14 und die keramische Platte 20 voneinander getrennt sind. Hierbei wird die Luftdichtigkeit des Wärmetauschers 14 vereinfacht. Gleichzeitig werden dabei auch die Herstellungskosten be­ trächtlich gesenkt.

Ein Wärmeisolationsmaterial 44 umgibt die Seiten- und Boden­ teile des Wärmetauschers 14. Hierdurch wird eine beträchtliche Wärmeableitung aus dem Wärmetauscher 14 vermieden und ermög­ licht, daß ein großer Teil der Wärme des Wärmetauscher 14 durch dessen obere Fläche abgegeben wird. Über eine Luftzu­ führungsleitung 46 wird die Verbrennungsluft an den Ventilator 42 geleitet. Dies ist durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Luft aus der äußeren Umgebung des Kochofens 10 über die Luftzuführungslei­ tung 46 zugeführt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des dargestellten Kochofens 10 beschrieben:
Wenn der Brenner 12 des Kochofens 10 mit dem geeigneten Brenn­ material, z. B. Öl, Gas oder dergleichen gefüllt und angezündet ist, findet die Verbrennung im Brenner 12 statt und erzeugt Wärme und Verbrennungsgase, die durch den Wärmetauscher 14, der aus Metall besteht und eine flache Form aufweist, zu der Abgasleitung 18 strömen. Das Verbrennungsgas wird dann als Abgas in die äußere Umgebung eines Zimmers, in dem sich der Kochofen 10 befindet, abgeleitet. Durch die erzeugte Wärme wird der Wärmetauscher 14 auf eine höhere Temperatur erhitzt, so daß der Wärmetauscher 14 Wärme abstrahlen kann, durch die die keramische Platte 20 auf eine Temperatur gebracht wird, die zum Kochen ausreicht.

Die Betätigung des Luftventilators 28 bewirkt, daß Luft durch den Lufteinlaß 24 in die Luftzuführungsleitung 22 gelangt. Diese Luft absorbiert die seitlich und nach unten abgestrahl­ te Wärme des Wärmetauschers 14 und strömt zu der Luftansaug­ vorrichtung 26 des Luftventilators 28. Dann gelangt die Luft aus dem Luftauslaß 30 des Ventilators 28 durch die Luftdurch­ gangsleitung 32 an den Luftschieber 34. Der Luftschieber 34 hat die Aufgabe, den Luftstrom zu lenken. Beispielsweise während des Kochvorganges lenkt der Luftschieber 34 die Luft von der keramischen Platte 20 fort.

Verwendet man den Kochofen lieber zum Heizen anstatt zum Kochen, dann wird der Luftschieber 34 in Richtung auf die obere Fläche der Keramikplatte 20 ausgerichtet, während die Verbrennung im Brenner 12 andauert. Dies führt dazu, daß die Luft aus dem Luftdurchgang 32 über die Keramikplatte 20 geführt wird. Hierdurch wird die Luft erwärmt und wird dann in den Raum abgeführt, um diesen zu beheizen.

Der Luftschieber 34 ist mit der Umschaltklappe 36 für den Richtungsverlauf der Luft versehen. Die Abgasleitung 38 verläuft von der Umlenkklappe 36 bis in die Außenumgebung des Kochofens. Eine Betätigung der Umlenkklappe 36 bewirkt, daß die Richtung des Luftstromes, die vom Ventilator 26 kommt, geändert wird. Während des Kochvorganges bleibt die Umlenkklappe umgelenkt, das heißt, sie öffnet also die Abgasleitung 38 und schließt den Luftschieber 34. Hierdurch wird bewirkt, daß die von dem Luftventilator 28 zugeführte Luft durch die Abgasleitung 38 nach außen in die Umgebung des Kochofens 10 geleitet wird (siehe Fig. 3). Bei der Raumbeheizung wird die Umlenkklappe 36 in ihrer Stellung gehalten, die Abgasleitung 38 abgesperrt und der Luftschieber 34 ist geöffnet. Hierdurch wird die Luft durch den Luftschieber 34 an die Oberfläche der Keramikplatte 20 geleitet (siehe Fig. 2).

Der Kochofen 10 ist somit so konstruiert, daß die Verbren­ nungsflammen nicht unmittelbar an die Kochgeräte gelangen können. Die Keramikplatte 20 und der Wärmetauscher 14, die im oberen Abschnitt des Kochofens 10 angeordnet sind, sind von­ einander getrennt. Deshalb kann der Kochofen 10 leicht herge­ stellt werden und Reparaturen, sowie der Austausch von Einzel­ teilen des Ofens können in einfacher Weise vorgenommen werden.

Der Wärmetauscher 14 besteht aus Metall und hat eine flache Form. Er kann also in einfacher Weise durch einfache Vorrich­ tungen hergestellt werden wie Pressen, Gießen oder derglei­ chen. Dabei kann er ausreichend luftdicht gemacht werden, um eine Undichtigkeit gegen Abgase zu vermeiden. Dies führt zu beträchtlicher Kostenersparnis, obwohl es sich um einen Ofen des Abgastyps handelt. Die Ausformung des Wärmetauschers 14 als flaches Gebilde erlaubt es, die wärmeabstrahlende Fläche zu vergrößern, das heißt aber, daß die Wärmeübertragung vom Wärmetauscher 14 an die Keramikplatte 20 mit hohem Wirkungs­ grad erfolgen kann.

Der erfindungsgemäße Kochofen 10 kann so verwendet werden, daß der Kochvorgang auf einem ersten Abschnitt der Keramikplatte 20 unmittelbar über dem Brenner 12 erfolgt und die Beheizung auf einem zweiten Abschnitt der Keramikplatte erfolgt, der et­ was entfernt von dem ersten Abschnitt liegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Kochofen 10 gibt der Wärmetauscher 14 einen Teil der Wärme zur Seite und nach unten hin gerichtet ab, ungeachtet der Anordnung des wärmeisolierenden Materials 44. Diese Wärme wird dann von der von dem Luftventilator 28 zugeführten Luft aufgenommen und anschließend an die obere Fläche der keramischen Platte 20 mit Hilfe des Luftschiebers 34 geführt, so daß sie für die Raumbeheizung Verwendung findet. Während des Kochvorganges auf der Keramikplatte 20 ist die Umlenkklappe 36 so eingestellt, daß sie die Verbrennungs­ wärme an die Umgebung des Kochofens 10 ableitet. Dabei wird sie mit dem Verbrennungsgas transportiert, anstatt daß der Ke­ ramikplatte Luft zugeführt wird. Die Folge hiervon ist, daß eine Ansammlung von Wärme unter dem Wärmetauscher 14 vermieden wird.

Claims (3)

1. Kochofen, gekennzeichnet durch einen Brenner (12) ,
einen Wärmetauscher (14) für den Wärmeaustausch und für die Durchleitung der im Brenner (12) erzeugten Abgase,
wobei der Wärmetauscher (14) aus Metall besteht und als flacher Körper ausgebildet ist und mit dem Brenner (12) in Verbindung steht,
eine Abgasleitung (18), die mit dem Wärmetauscher (14) verbunden ist und den Wärmetauscher (14) mit der äußeren Umgebung des Kochofens (10) verbindet und
eine Keramikplatte (20), die über dem Wärmetauscher (14) in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet ist.

2. Kochofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Luftzuführungsleitung (22) vorge­ sehen ist, die die Seiten- und Bodenbereiche des Wärme­ tauschers (14) umgibt,
daß die Luftzuführungsleitung (22) einen Lufteinlaß (24) aufweist,
daß ein Luftventilator (28) mit einer Ansaugvorrichtung (26) vorgesehen ist, die den Luftventilator (28) mit der Luftzuführungsleitung (22) und einem Luftauslaß (30) verbindet,
wobei der Lufteinlaß (24) in der Luftzuführungsleitung (22) , die sich im Bereich des seitlichen Abschnittes des Wärmetauschers (14) oder der Keramikplatte (20) befindet, angeordnet ist und
daß ein Luftdurchgang (32) vorgesehen ist, der mit dem Luftventilator (28) in Verbindung steht und
daß ferner ein Luftschieber (34) am einen Ende des Luft­ durchganges (32) angeordnet ist, angrenzend an den Luftauslaß (30) des Luftventilators (28) , der so betätigbar ist, daß der vom Luftventilator (28) zugeführte Luftstrom selektiv zur oberen Fläche der Keramikplatte (20) gerichtet wird.

3. Kochofen nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Abgasleitung (38) vorgesehen ist und daß der Luftschieber (34) eine Umschaltklappe (36) für den Richtungsverlauf der Luft umfaßt, die mit der Abgasleitung (38) verbunden ist,
wobei die Abgasleitung (38) sich von der Umschaltklappe (36) in die äußere Umgebung des Kochofens (10) erstreckt und die Umschaltklappe (36) vom Luftventilator (28) zugeführte Luft selektiv an die obere Fläche der Keramikplatte (20) oder an die Abgasleitung (38) leitet.