DE19509746A1 - Flame-heated cross-flow fan-assisted oven - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen flammbeheizten Back ofen, insbesondere einen Ladenbackofen, mit einem oberhalb ei nes Brenners angeordneten Wärmetauscher und zwei Querstromlüf tern, die so angeordnet sind, daß sie den Wärmetauscher zwi schen sich aufnehmen und bei Umlauf einen Umluftstrom durch den Wärmetauscher leiten.The present invention relates to a flame-heated baking oven, especially a shop oven, with an egg above Nes burner arranged heat exchanger and two cross-flow vent tern, which are arranged so that the heat exchanger between and absorb a circulating air flow when circulating direct the heat exchanger.
Ein Backofen der eingangs genannten Art ist aus der DE-AS 12 06 824 bekannt, bei dem die Querstromlüfter eingesetzt wer den, um einen gleichmäßig verteilten Umluftstrom in der Back kammer des Backofens zu erzeugen. Der bekannte Backofen bildet ein im wesentlichen abgeschlossenes System, so daß Änderungen der Backkammeratmosphäre, wie beispielsweise Änderungen des Feuchtegehalts, nur langsam möglich sind. Um Backprozesse ef fektiver steuern zu können, wäre es wünschenswert, die Back kammeratmosphäre, insbesondere hinsichtlich ihres Feuchtig keitsgehalts, besser bzw. schneller steuern zu können, d. h., Maßnahmen zu schaffen, die eine unmittelbarere Beeinflussung der Backkammeratmosphäre ermöglichen.An oven of the type mentioned is from DE-AS 12 06 824 known, in which the cross-flow fan is used to ensure an evenly distributed air flow in the back to produce the chamber of the oven. The well-known oven forms an essentially closed system, so changes the baking chamber atmosphere, such as changes in the Moisture content, are only possible slowly. To baking processes ef it would be desirable to be able to control the baking more effectively chamber atmosphere, especially with regard to its moisture ability to control better or faster, d. H., Create measures that have a more immediate influence allow the baking chamber atmosphere.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Backkam meratmosphäre, insbesondere hinsichtlich ihres Feuchtegehalts, prompt zu steuern oder zu regeln.The present invention is therefore based on the object to create a device that enables the baking oven atmosphere, especially with regard to its moisture content, to steer or regulate promptly.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This task is accomplished by a device with the features of claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Backofen ist mit einer Querstromlüfteran ordnung versehen, bei der die Umlaufrichtung des für die Um laufströmungsrichtung maßgeblichen Querstromlüfters so gewählt wird, daß der Wärmetauscher auf der Unterdruckseite dieses Querstromlüfters liegt und im Bereich des Wärmetauschers eine Frischluftzuführung in den Umluftstrom erfolgt. Hierdurch wird bewirkt durch den Unterdruck im Wärmetauscher eine Zwangsbe lüftung der Backkammer ermöglicht, über die je nach Größe des Zwangsbelüftungs-Volumenstroms ein Abtransport eines mehr oder weniger großen Teils der stationären Backkammeratmosphäre durch eine mit der Frischluftzuführung zusammenwirkende Um luftabführung erfolgen kann.The oven according to the invention is equipped with a cross-flow fan order in which the direction of rotation of the for the Um direction of flow of the relevant cross-flow fan selected is that the heat exchanger on the negative pressure side of this Cross flow fan is and in the area of the heat exchanger Fresh air is fed into the circulating air flow. This will causes a forced pressure due to the negative pressure in the heat exchanger ventilation of the baking chamber allows, depending on the size of the Forced ventilation volume flow a removal of a more or less large part of the stationary baking chamber atmosphere through an interaction with the fresh air supply air discharge can take place.
Dieser Aufbau ermöglicht somit eine prompte Beeinflussung der Backofenatmosphäre, so daß bestimmte Eigenschaften des Back guts, wie beispielsweise die Krustenbräunung, besser ein stellbar sind.This structure thus enables a prompt influence on the Oven atmosphere, so that certain properties of the baking guts, such as crust browning, better are adjustable.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Backofens weist der Wärmetauscher zumindest ein Wärmetauscherelement auf, das mit der Fristluftzuführung versehen ist. Hierdurch ist es möglich, das für die Backkammer bestimmte Frischluftvolumen effektiv vorzuwärmen, um eine Fristluftzuführung ohne eine wesentliche Verringerung der Backraumtemperatur zu ermöglichen; beispiels weise um im wesentlichen nur den Feuchtegehalt in der Backkam mer zu reduzieren.In a preferred embodiment of the oven, the Heat exchanger at least one heat exchanger element with the deadline air supply is provided. This makes it possible the fresh air volume intended for the baking chamber effectively preheat to a dead air without an essential Allow reduction of baking chamber temperature; for example essentially only the moisture content in the baking oven to reduce.
Wenn für die Frischluftzuführung eine unterdruckbetätigte Frischluftklappe vorgesehen ist, wird in jedem Fall sicherge stellt, daß eine Frischluftzufuhr in die Backkammer nur bei gleichzeitiger Zufuhr von vorgewärmter Umluft in den Backraum erfolgt. Auch dies trägt dazu bei, die Backraumtemperatur trotz der Frischluftzufuhr im wesentlichen konstant zu halten. Darüber hinaus macht die Unterdrucksteuerung für die Frisch luftklappe eine aufwendige, separate Steuermimik für die Frischluftklappe überflüssig.If a vacuum operated for the fresh air supply Fresh air flap is provided, is in any case secure provides that a fresh air supply only in the baking chamber simultaneous supply of preheated air into the baking chamber he follows. This also contributes to the baking chamber temperature to be kept essentially constant despite the fresh air supply. In addition, the vacuum control for the Frisch air flap an elaborate, separate control facial expression for the Fresh air flap is unnecessary.
Wenn ein Dampferzeuger unmittelbar oberhalb eines Wärmetau scheraufnahmeraumes in einem Zwischenraum zwischen dem Wärmetauscher und der oberhalb des Wärmetauschers angeordneten Backkammer angeordnet ist, ist es zum einen möglich, die mit dem Rauchgas abtransportierte Abwärme des Brenners zur Behei zung des Dampferzeugers zu nutzen, zum anderen bildet der Dampferzeuger eine Abschirmung des Backkammerbodens gegen eine zu hohe Wärmestrahlung des Brenners.If a steam generator is immediately above a heat rope shear recording space in a space between the Heat exchanger and the arranged above the heat exchanger Baking chamber is arranged, it is possible, on the one hand, with the waste heat of the burner transported away to the flue gas to use the steam generator, on the other hand, the Steam generator shielding the baking chamber floor against one excessive heat radiation from the burner.
Als vorteilhaft erweist es sich auch, wenn der Brenner als ein Flächenbrenner und der Wärmetauscher etwa als ein Heizregister aus einer Mehrzahl von sich oberhalb des Flächenbrenners er streckenden, rohrförmigen Wärmetauscherelementen ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, den Brenner einerseits mit ei ner relativ geringen spezifischen Leistung zu betreiben, was einer hohen Lebensdauer des Brenners zugute kommt, anderer seits kann insbesondere aufgrund des aus einzelnen Elementen aufgebauten Wärmetauschers eine hohe Heizleistung erzielt wer den.It also proves to be advantageous if the burner as one Surface burner and the heat exchanger, for example, as a heating register from a plurality of himself above the surface burner stretching, tubular heat exchanger elements is. This makes it possible to use the egg on the one hand ner relatively low specific power to operate what a long life of the burner benefits others on the one hand, in particular due to the fact that it consists of individual elements built-up heat exchanger achieves a high heating output the.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn eine den Wär metauscheraufnahmeraum nach oben hin begrenzende Trennwand zu einer mit dem Wärmetauscheraufnahmeraum verbundenen Rauchgas abführung hin ansteigend angeordnet ist. Hierdurch wird sicher gestellt, daß der Strömungsquerschnitt zum Abzug des Rauch gases zur Rauchgasabführung hin größer wird und demnach ein Rückstau von Rauchgas vermieden wird. Zum anderen verhindert die zur Rauchgasabführung hin ansteigende Trennwand, daß sich stationäre Rauchgasansammlungen im Bereich des Wärmetauscher aufnahmeraums ausbilden.It proves to be particularly advantageous if the heat partition, which delimits the top to the top a flue gas connected to the heat exchanger receiving space dissipation is arranged increasing. This will make sure posed that the flow cross-section to extract the smoke gases for flue gas discharge becomes larger and accordingly Backflow of flue gas is avoided. Secondly, prevented the partition rising towards the flue gas discharge that stationary flue gas accumulations in the area of the heat exchanger train the recording room.
Wenn die Umluftabführung aus einer etwa im Backkammerbereich vorgesehenen Abluftklappe gebildet ist, die hinsichtlich ihrer Betätigung überdruckgesteuert ist, erfolgt ähnlich wie im Fall der Frischluftklappe die Umluftabführung quasi selbsttätig, ohne daß besondere Einrichtungen zur Steuerung der Abluft klappe vorgesehen werden müßten. Nachfolgend wird eine bevor zugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Backofens anhand der Zeichnungen näher erläutert.If the recirculation is from around the baking chamber area provided exhaust air flap is formed, with regard to their Operation is controlled by pressure, similar to the case the fresh air flap quasi-automatically removes air, without special devices for controlling the exhaust air flap would have to be provided. Below is one before drafted embodiment of the oven according to the invention the drawings explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Backofen in einer Querschnittansicht; FIG. 1 shows a baking oven in a cross-sectional view;
Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Backofen in einem Längs schnitt gemäß Schnittlinienverlauf II-II; Figure 2 shows the oven shown in Figure 1 in a longitudinal section along section line II-II.
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des in Fig. 2 dargestellten Backofens gemäß Schnittlinienverlauf III-III. Fig. 3 is a sectional view of the oven shown in Fig. 2 according to section line III-III.
Fig. 1 zeigt einen Backofen 10 mit einer Backkammer 11, die sich abgeteilt durch einen Backkammerboden 12 oberhalb eines Wärmetauschers 13 sowie einer Querstromlüfteranordnung 14 mit zwei Querstromlüftern 15 und 16 befindet. Die Querstromlüfter 15 und 16 sind jeweils in einem Lüftergehäuse 17 bzw. 18 ange ordnet und nehmen den in einem Wärmetauscheraufnahmeraum 19 angeordneten Wärmetauscher 13 zwischen sich auf. Die Lüfter gehäuse 17, 18 bilden zusammen mit dem Wärmetauscher 13 eine Umluftströmungskanalanordnung 20, die über das Lüftergehäuse 17 bzw. 18 in die Backkammer 11 einmündet und eine durch den Backraum 11 zirkulierende Umluftströmung U ermöglicht. In der Backkammer 11 befindet sich ein aus zwei Rahmenteilen 34, 35 gebildeter Tragrahmen 36 zur Aufnahme hier nicht näher dar gestellter Backbleche. Fig. 1 illustrates an oven 10 having a cooking chamber 11 which is partitioned by a bottom baking chamber 12 above a heat exchanger 13 and a cross-flow fan assembly 14 with two cross-flow fans 15 and 16 is located. The cross-flow fans 15 and 16 are each arranged in a fan housing 17 and 18 and take the arranged in a heat exchanger receiving space 19 heat exchanger 13 between them. The fan housing 17 , 18 together with the heat exchanger 13 form a circulating air flow channel arrangement 20 which opens into the baking chamber 11 via the fan housing 17 and 18 and enables a circulating air flow U which circulates through the baking chamber 11 . In the baking chamber 11 there is a support frame 36 formed from two frame parts 34 , 35 for receiving baking trays, not shown here.
Zur Erzeugung der Umluftströmung U wird mindestens ein Quer stromlüfter 15, 16 angetrieben, und zwar jeweils mit der in Fig. 1 durch den Pfeil 21 bzw. 22 angedeuteten Drehrichtung, so daß der im Wärmetauscheraufnahmeraum 19 angeordnete Wärme tauscher 13 stets auf der Unterdruckseite des betreffenden Querstromlüfters 15 bzw. 16 liegt. In Fig. 1 ist eine Umluft strömung U für einen Antrieb des Querstromlüfters 15 in Rich tung des Pfeils 21 eingezeichnet. Durch diese Drehrichtung wird im Innern des Wärmetauschers 13, der hier registerartig aus einer Vielzahl übereinander und versetzt zueinander ange ordneten, rohrförmigen Wärmetauscherelementen 23 gebildet ist, ein Unterdruck erzeugt, mit der Folge, daß sich in der Back kammer eine Umluftströmung in Richtung der Pfeile 24 ein stellt. Im Betrieb des hier beispielhaft in Fig. 1 dargestell ten Backofens 10 kann zur gleichmäßigeren Wärmebeaufschlagung von in der Backkammer 11 angeordneten, hier nicht näher darge stellten Backwaren auch eine Drehrichtungsumschaltung der Querstromlüfter bzw. deren Abschaltung erfolgen, so daß, wie durch den gestrichelten Pfeil 22 angedeutet, auch eine Umluft strömung U in die entgegengesetzte Richtung bewirkt werden kann.To generate the circulating air flow U, at least one cross flow fan 15 , 16 is driven, in each case with the direction of rotation indicated in FIG. 1 by the arrows 21 and 22 , so that the heat exchanger 13 arranged in the heat exchanger receiving space 19 is always on the negative pressure side of the relevant one Cross flow fan 15 or 16 is located. In Fig. 1, a circulating air flow U for driving the cross-flow fan 15 in Rich direction of the arrow 21 is shown. By this direction of rotation, a negative pressure is generated inside the heat exchanger 13 , which is here in register form from a plurality one above the other and offset to one another, tubular heat exchanger elements 23 , with the result that a circulating air flow in the direction of the arrows 24 in the baking chamber one poses. In the operation of the example shown in FIG. 1 baking oven 10 can for a more uniform heat application of baked goods arranged in the baking chamber 11 , not shown here Darge also a direction of rotation changeover of the cross-flow fan or its shutdown, so that, as by the dashed arrow 22nd indicated, a circulating air flow U can be effected in the opposite direction.
Unterhalb des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 befindet sich ein hier als atmosphärischer Brenner ausgebildeter Flächenbrenner 25, der zur Beheizung des Wärmetauschers 13 dient. Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, ist der Wärmetauscheraufnahmeraum 19 mit einer hier als Abgasrohr 26 ausgebildeten Rauchgasab führung versehen, über die das bei Betrieb des Brenners 25 entstehende Rauchgas, das durch den Wärmetauscheraufnahmeraum 19 von der Umluftströmung U abgetrennt ist, ausgeben wird.Beneath the heat exchanger receiving space 19 there is a surface burner 25 , which is designed here as an atmospheric burner and is used to heat the heat exchanger 13 . As clearly shown in FIG. 2, the heat exchanger receiving space 19 is provided with a flue gas duct designed here as an exhaust pipe 26 , via which the flue gas generated during operation of the burner 25 , which is separated from the circulating air flow U by the heat exchanger accommodating space 19 , is output.
Wie besonders deutlich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist oberhalb des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 und durch eine Trennwand 27 von diesem abgetrennt ein bei spielsweise im wesentlichen elektrisch beheizter Dampferzeuger 28 vorgesehen. Dieser Dampferzeuger 28 befindet sich in einem Zwischenraum 37 zwischen der Trennwand 27 und dem Backkammer boden 12 und bildet somit quasi eine Isolierung zwischen dem Wärmetauscheraufnahmeraum 19 und dem Backkammerboden 12. Dar über hinaus dient-der Dampferzeuger 28 entsprechend seiner eigentlichen Funktion auch der Erzeugung eines gewünschten Feuchtegehalts der Backkammeratmosphäre.As can be seen particularly clearly from a synopsis of FIGS . 1 and 2, a steam generator 28 which is essentially electrically heated, for example, is provided above the heat exchanger receiving space 19 and separated by a partition 27 from the latter. This steam generator 28 is located in a gap 37 between the partition 27 and the baking chamber floor 12 and thus forms a quasi insulation between the heat exchanger receiving chamber 19 and the baking chamber bottom 12th In addition, the steam generator 28 also serves, according to its actual function, to generate a desired moisture content in the baking chamber atmosphere.
Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 2 deutlich hervorgeht, ist die den Wärmetauscheraufnahmeraum 19 nach oben hin begrenzte Trennwand 27 geneigt angeordnet, und zwar der art, daß sie zum Abgasrohr 26 hin ansteigt. Hierdurch wird für einen guten Abzug des über dem Flächenbrenner 25 im Wärmetau scheraufnahmeraum 19 entstehenden Rauchgases gesorgt, wodurch zum einen die Ausbildung von Wärmestaus unterhalb der Trenn wand 27 vermieden, und zum anderen die Leistung des Flächen brenners 25 erhöht wird.As can be clearly seen in particular from the illustration according to FIG. 2, the partition wall 27 , which is delimited upwards towards the heat exchanger receiving space 19 , is inclined, specifically in such a way that it rises towards the exhaust pipe 26 . This ensures a good deduction of the flue gas arising above the surface burner 25 in the heat exchanger shear receiving space 19 , which on the one hand prevents the formation of heat build-up below the partition wall 27 and on the other hand increases the performance of the surface burner 25 .
In den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß in den Wärmetauscher aufnahmeraum 19 eine Frischluftzuführung 29 einmündet, die in diesem Ausführungsbeispiel als Rohrstutzen ausgebildet ist, der in einen Umluftströmungskanal 30 übergeht. Der Umluftströ mungskanal 30 ist ein Bestandteil der Umluftströmungskanalan ordnung 20 und ähnlich den Wärmetauscherelementen 23 rohrför mig ausgebildet. Durch Positionierung des Umluftströmungska nals 30 innerhalb des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 bildet dieser quasi ein weiteres Wärmetauscherelement mit der Beson derheit, daß dieses Wärmetauscherelement mit der Frischluftzu führung 29 versehen ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist der Umluftströmungskanal 30 im Querschnitt größer ausge bildet als die Wärmetauscherelemente 23, um ohne wesentlichen Rückstau den um die Frischluftzufuhr vergrößerten Volumenstrom fördern zu können.In FIGS. 2 and 3 it can be seen that a fresh air supply 29 opens into the heat exchanger receiving space 19, which is designed as a pipe socket in this embodiment, which merges into a forced air flow channel 30. The Umluftströ mungskanal 30 is part of the Umluftströmungskanalan arrangement 20 and similar to the heat exchanger elements 23 rohrför shaped. By positioning the Umluftströmungska channel 30 within the heat exchanger receptacle 19 , this quasi forms another heat exchanger element with the special feature that this heat exchanger element is provided with the fresh air supply guide 29 . As can be seen from FIGS . 2 and 3, the circulating air flow channel 30 is larger in cross section than the heat exchanger elements 23 in order to be able to promote the volume flow increased by the fresh air supply without significant back pressure.
Fig. 2 zeigt, daß die Frischluftzuführung 29 mit einer hier als Schwingklappe 31 ausgebildeten Frischluftklappe 31 zur Steuerung der Frischluftzufuhr F versehen ist. Die Frischluft klappe 31 wird aufgrund des in der Umluftströmungskanalanord nung 20 herrschenden Unterdrucks bei einer Umluftströmung durch die Umluftströmungskanalanordnung 20 zwangsgeöffnet, so daß eine Frischluftzufuhr während des Betriebs der Querstrom lüfteranordnung 14 stets sichergestellt ist. Um einen Frisch luftdurchsatz durch die Backkammer 11 zu ermöglichen und zu verhindern, daß sich im Innern der Backkammer 11 durch eine ständige Frischluftzufuhr ein Überdruck aufbaut, ist in einer Backkammerwandung 32 eine hier ebenfalls als Schwingklappe ausgebildete Abluftklappe 33 vorgesehen, die überdruckbetätigt öffnet. Fig. 2 shows that the fresh air supply 29 is provided with a recess formed here as a swing flap 31 fresh air damper 31 to control the supply of fresh air F. The fresh air valve 31 is due to the prevailing in the Umluftströmungskanalanord voltage 20 at a circulating air flow through the Umluftströmungskanalanordnung 20 forced opening, so that a fresh air supply during operation of the cross-flow fan assembly 14 is always ensured. In order to enable a fresh air throughput through the baking chamber 11 and to prevent an excess pressure from building up in the interior of the baking chamber 11 due to a constant fresh air supply, an exhaust air flap 33 , also designed as a swing flap, is provided in a baking chamber wall 32 , which opens when actuated by pressure.
Die vorstehend geschilderte Einrichtung zur Erzielung eines Frischluftdurchsatzes durch die Backkammer 11, die als Stell organe die Frischluftklappe 31 und die Abluftklappe 33 auf weist, läßt sich relativ einfach auch zu einer Steuerung der Frischluftzufuhr verwenden, indem beispielsweise die Frisch luftklappe 31 mit einer Steuerung beaufschlagt wird, die auch eine Reduzierung der durch den Unterdruck in der Umluft strömungskanalanordnung induzierten Frischluftzufuhr ermög licht. Beispielsweise kann durch Federkraftbeaufschlagung der Frischluftklappe 31 eine dem Unterdruck in der Umluftströ mungskanalanordnung 20 zwar proportionale, jedoch im Volumen strom reduzierte Frischluftzufuhr erreicht werden. The above-described device for achieving a fresh air throughput through the baking chamber 11 , which has the fresh air flap 31 and the exhaust air flap 33 as control elements, can also be used relatively easily to control the fresh air supply, for example by applying a control to the fresh air flap 31 , which also enables a reduction in the fresh air supply induced by the negative pressure in the circulating air flow duct arrangement. For example, by applying spring force to the fresh air flap 31, a vacuum ducting arrangement 20 that is proportional to the negative pressure in the circulating air flow, but fresh air supply can be reduced in volume flow.
Unabhängig davon, wie im einzelnen eine Steuerung der durch Unterdruck induzierten Frischluftzufuhr erfolgt, ermöglicht diese in jedem Fall eine prompte Beeinflussung der Back kammeratmosphäre infolge des über die Frischluftklappe 31 und die Abluftklappe 33 ermöglichten Frischluftdurchsatzes. So kann dieser beispielsweise dazu verwendet werden, um einen re lativ hohen Feuchtegehalt der Backkammeratmosphäre, wie er durch einen temporären Betrieb des Dampferzeugers 28 bewirkt wird, schnell abzubauen. Dies erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn während eines Backprozesses der Feuchtege halt der Backkammeratmosphäre durch Betrieb des Dampferzeugers 28 zunächst erhöht worden ist, um ein Aufreißen der empfindli chen Oberflächenhaut der Backwaren zu verhindern, und an schließend eine schnelle Reduzierung des Feuchtegehalts er zielt werden soll, um am Ende des Backprozesses eine gute Kru stenbräunung zu erreichen, ohne daß ein zu starkes Austrocknen der Backwaren erfolgt.Regardless of how in detail a control of the fresh air supply induced by negative pressure takes place, this in any case enables a prompt influencing of the baking chamber atmosphere as a result of the fresh air throughput made possible via the fresh air flap 31 and the exhaust air flap 33 . For example, this can be used to rapidly reduce a relatively high moisture content in the baking chamber atmosphere, as is caused by a temporary operation of the steam generator 28 . This proves to be particularly advantageous if during a baking process the moisture content of the baking chamber atmosphere has been initially increased by operating the steam generator 28 to prevent tearing of the sensitive surface skin of the baked goods, and then a rapid reduction in the moisture content is aimed at is to achieve a good Kru stenbrunung at the end of the baking process, without the baked goods drying out too much.
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