DE19912453A1 - Katalysator für den Backofen - Google Patents

Abstract

Bekannt ist ein Katalysator zur Verwendung insbesondere in einem Backofen mit zumindest zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Teilkatalysatoren, die jeweils als Oberfläche eine katalytisch wirksame Schicht aufweisen. Um für eine Bedienperson das Handling des Katalysators zu vereinfachen, sind die beiden Teilkatalysatoren miteinander verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysator zur Verwendung insbesondere in einem Backofen mit zumindest zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Teilkatalysatoren, die jeweils als Oberfläche eine katalytisch wirksame Schicht aufweisen, sowie einen entsprechend ausgestatteten Backofen. Weiterhin betrifft sie ein Klammer­ element zum Verbinden der beiden Teilkatalysatoren.

Ein derartiger Katalysator bzw. Backofen ist bekannt aus der DE 196 38 665 A1, wobei im Deckenbereich einer Backofenmuffel ein topfförmiges Katalysatorgehäuse gehaltert ist. In dem Gehäuse sind strömungstechnisch hintereinander angeordnet zwei Teilkatalysatoren und ein unbeschichtetes Neutralfilter vorgesehen. Sowohl die beiden Teilkatalysatoren als auch der Neutralfilter sind durch ein Drahtgewirk realisiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Katalysator bereitzustellen, dessen Handling für eine Bedienperson verbessert ist.

Erfindungsgemäß ist dies bei einem Katalysator nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 dadurch erreicht, daß die beiden Teilkatalysatoren miteinander verbunden sind. Insbesondere ist erfindungsgemäß die Gefahr verringert, daß einer der beiden Teil­ katalysatoren ohne den anderen im Backofen eingesetzt werden kann. In der Regel sind nämlich die Wirksamkeiten der beiden Teilkatalysatoren derart aufeinander abgestimmt, daß durch den Einsatz nur eines Teilkatalysators eine Verschlechterung der Geruchs­ abbaueigenschaften auftritt.

Fertigungstechnisch besonders einfach ist es, wenn die beiden Teilkatalysatoren durch ein Klammerelement, beispielsweise einer Heftklammer, miteinander zu einer Katalysa­ toreinheit verbunden sind. Die Verbindung durch das Klammerelement kann im wesent­ lichen lösbar oder unlösbar realisiert sein. Der Vorteil der lösbaren Verbindung besteht insbesondere darin, daß die Teilkatalysatoren einzeln ausgetauscht bzw. nachgerüstet werden können. Alternativ können die Teilkatalysatoren auch durch Schweißen mitein­ ander unlösbar verbunden sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Teilkatalysatoren in einem Katalysatorgehäuse angeordnet. Insbesondere wenn das Katalysatorgehäuse einen lös­ baren Deckel aufweist, sind dabei die beiden Teilkatalysatoren für eine Bedienperson beispielsweise über den Garraum zugänglich. Damit beim Öffnen des Deckels die beiden Teilkatalysatoren nicht stets aus dem Katalysatorgehäuse fallen, haltert das Klammer­ element vorteilhafter Weise die beiden Teilkatalysatoren zusammen lösbar ab Gehäuse.

Vorteilhafterweise ist der Träger des ersten und/oder zweiten Teilkatalysators durch ein geeignetes Drahtgewirk oder eine Keramikwabe mit großer wirksamer Oberfläche gebil­ det. Durch die geeignete Materialwahl ist sichergestellt, daß die Katalysatoren bis Tempe­ raturen von etwa 600°C formstabil bleiben. Auch bei üblichen Gartemperaturen um etwa 200°C können in Abhängigkeit von den katalytisch zu verarbeitenden Stoffen derart hohe Temperaturen auftreten. Zudem ist die ggfls. räumlich enge Ankopplung des Katalysators an dem Garraum zugeordnete Heizelemente zu berücksichtigen.

Vorteilhafterweise ist in Strömungsrichtung vor den beiden Teilkatalysatoren ein Filter insbesondere aus Edelstahl angeordnet, um die beiden Teilkatalysatoren vor Versottung zu schützen. Das Filter ist mit den beiden Teilkatalysatoren nicht verbunden. Dies kann deshalb besonders wichtig sein, wenn das Fettfilter regelmäßig von der Bedienperson von Hand oder in der Spülmaschine gereinigt werden soll. Dahingegen dürfen die beiden Teilkatalysatoren nicht entsprechend gereinigt werden, damit diese ihre Wirksamkeit be­ halten. Aufgrund der Verbindung der beiden Teilkatalysatoren im Unterschied zur geson­ derten Anordnung des Filters im Katalysatorgehäuse ist eine Verwechslungsgefahr bzgl. Katalysatoren und Filter vermieden.

Zusätzlich kann die Verbindung der beiden Teilkatalysatoren auch dann wichtig sein, wenn die strömungstechnische Reihenfolge der beiden Teilkatalysatoren für deren Wirk­ samkeit entscheidend ist.

Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Katalysators beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise in Schnittdarstellung abschnittsweise einen Herd mit dem Katalysatorgehäuse gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab teilweise in einer Schnittdarstellung das in ei­ ner Deckwand einer Backofenmuffel gehalterte Katalysatorgehäuse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung das Katalysatorgehäuse vor der Montage an der Deckwand der Backofenmuffel gemäß Fig. 2, und

Fig. 4 in einer Ansicht gemäß Fig. 3 das Klammerelement und die Teilkata­ lysatoren bzw. das Fettfilter.

Ein Herd 1 mit Kochfeld weist ein metallisches Gehäuse 3 auf, das eine Backofenmuf­ fel 5 umschließt. Diese ist in an sich bekannter Weise mit einem Wärmeisolationsma­ terial umkleidet und an ihrer Vorderseite mit einer angelenkten Backofentür 7 ver­ schließbar. Die Tür 7 besteht aus einem wannenförmigen metallischen Türboden 9, in dem eine Sichtscheibe 11 gehaltert ist. Im Frontbereich der Tür 7 ist an dem Türboden 9 eine von der Sichtscheibe 11 beabstandete Frontplatte 13 befestigt. Zwischen dem Türboden 9 und einem Backofenflansch 15 der Backofenmuffel 5 ist eine im wesentli­ chen die gesamte Muffelöffnung umziehende Dichtung 17 angeordnet. Von den ver­ schiedenen an sich bekannten Heizelementen des Backofens 1 ist lediglich ein Ober­ hitze-Heizkörper 19 gezeigt, der unterhalb einer Deckwand 21 der Backofenmuffel 5 befestigt ist. In der Deckwand 20 ist weiterhin eine Wrasenöffnung 23 vorgesehen (Fig. 1).

Über ein sich trichterförmig nach oben verjüngendes Anschlußstück 25 ist die Wra­ senöffnung 23 dicht mit einem Ausblaskanal 27 verbunden, der oberhalb der Tür 7 im Frontbereich des Herdes 1 ins Freie mündet. Im Ausblaskanal 27 ist ein motorisches Gebläse 28 zum bedarfsweisen Saugen von Luft bzw. Wrasen aus der Backofenmuffel 5 angeordnet. Die Bedienung einer Steuereinheit 29 zur Steuerung aller Betriebsarten des Herdes 1, wie insbesondere des Backbetriebes oder dem Garen mit integrierter Mikrowelle ist über mehrere im Frontbereich des Herdes 1 gehalterte Handhaben 30 möglich. Oberhalb der Deckwand 21 der Backofenmuffel 5 ist bodenseitig an dem An­ schlußstück 25 eine Abdeckplatte 31 umfangsseitig dicht mit dessen ringförmigen Rand verbunden, befestigt. Die Abdeckplatte 31 weist mehrere zentrisch angeordnete Wrasenöffnungen (nicht gezeigt) auf und ist im Bereich der Wrasenöffnung 23 auch umfangsseitig dicht mit der Außenseite der Deckwand 21 der Backofenmuffel 5 verbunden. An der Abdeckplatte 31 ist mittels eines nicht dargestellten Bajonett­ verschlusses ein topfförmiges Filtergehäuse 33 mit nicht gezeigten Wrasenöffnungen in dessen Boden einfach abnehmbar befestigt. In dem Filtergehäuse 33 ist ein entsprechend Fig. 4 aufgebauter dreiteiliger Filter bzw. Katalysator angeordnet zur Reinigung der aus der Backofenmuffel 5 gesaugten wrasenhaltigen Luft (Fig. 1). Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2, 3, 4) sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die beiden Teilkatalysatoren durch Schweißen ohne Verwendung der Haltefeder miteinander verbunden. Alternativ könnten die beiden Teilkatalysatoren auch mittels einer Heftklammer oder ähnlichem miteinander verbunden sein.

Nachfolgend ist das in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel be­ schrieben. Zur Vereinfachung ist lediglich ein kleiner Abschnitt des Herdes gezeigt. In einer emaillierten Deckwand 41 der Backofenmuffel ist eine kreisförmige Wrasenöff­ nung 43 vorgesehen. Außerhalb der Deckwand 41 ist eine an sich bekannte Wärme­ isolation 45 angeordnet. Im Bereich der Wrasenöffnung 43 sitzt auf der Wärmeisolati­ on 45 ein Lüftergrundblech 47 eines ansonsten nicht gezeigten Sauggebläses mit ei­ nem Ausblaskanal entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. In ei­ nem topfförmig nach unten gezogenen Bereich des Lüftergrundbleches 47 weist die­ ses eine Grundblech-Wrasenöffnung 49 und beidseitig daneben angeordnet Grund­ blech-Schrauböffnungen 51 auf (Fig. 3). In der Wrasenöffnung 43 ist ein zweiteiliges, metallisches Filtergehäuse 53 gehaltert, in dem ein in Fig. 4 näher gezeigtes und nachfolgend beschriebenes dreiteiliges Filter bzw. Katalysator 55 (in Fig. 3 vereinfacht dargestellt) und eine Haltefeder 91 (in Fig. 3 nicht gezeigt) angeordnet sind. Das Filtergehäuse 53 besteht aus einem als Bodenteil dienenden Filtertopf 57 und einem damit verbindbaren Filterdeckel 59. Der Filterdeckel 59 ist plattenförmig mit einer zentrisch ausgebildeten Deckelhutze 61 ausgebildet. In der Deckelhutze 61 sind zu der Grundblech-Wrasenöffnung 49 korrespondierende Deckelwrasenöffnungen 63 und zu den Grundblech-Schrauböffnungen 51 korrespondierende Gewindeeindrücke 65 vorgesehen. Zur Vormontage des Filterdeckels 59 an der Deckwand 41 ist dieser mit seiner Deckelhutze 61 in die Wrasenöffnung 43 der Deckwand 41 steckbar. Dabei sind zunächst Montagelaschen 69 des Filterdeckels 59 in entsprechende Montage­ ausklinkungen 67 der Deckwand 41 zustecken (Fig. 3). Dann wird der Filterdeckel 59 gedreht und hintergreift mit seinen Montagelaschen 69 im Bereich von Auflageflächen 71 die Deckwand 41. Zur Endmontage wird über die Gewindeeindrücke 65 und die Grundblech-Schrauböffnungen 51 der Filterdeckel 59 mit dem Lüftergrundblech 47 verschraubt. Dadurch ist eine wrasendichte Verbindung zwischen dem Lüfter­ grundblech 47 und dem Filterdeckel 59 hergestellt. Weiterhin liegt der Filterdeckel 59 im Randbereich der Wrasenöffnung 43 an der dem Gargut zugewandten Innenseite der Deckwand 41 dicht an. Der Filtertopf 57 des Filtergehäuses 53 weist umfangsseitig gleichmäßig verteilte Formprägungen 73 auf, die ein Drehen des Filtertopfes 57 bei dessen Montage bzw. Demontage erleichtern. Bodenseitig sind in dem Filtertopf 57 zahlreiche kreisförmige Gehäuseöffnungen 75 vorgesehen. Ein Topfflansch 77 ist an gegenüberliegenden Stellen durch Flanschausklinkungen 79 unterbrochen. Die Topf­ flansche 77 weisen an jeweils einem ihrer Endabschnitte eine Rastprägung 81 auf. Zur Befestigung des Filtertopfes 57 mit dem darin eingelegten Filter 55 an dem Filter­ deckel 59 sind in zwei gegenüberliegenden Deckelausklinkungen 82 des Filterdeckels jeweils federnde Rastarme 83 mit an deren Oberseite ausgebildeten Kugelprägungen 85 vorgesehen (Fig. 2, 3). Der Filtertopf 57 liegt dabei mit einem ringförmigen Dicht­ rand 87 an der Unterseite des Filterdeckels 59 an.

In Strömungsrichtung sind gemäß Fig. 4 als Filter bzw. Katalysator 55 hintereinander drei Drahtgewirke 549, 551, 553 angeordnet, die große Berührungsflächen unterein­ ander und zu der Innenwandung des Gehäuses 53 aufweisen. Das erste Drahtgewirk 549 ist durch einen unbeschichteten Edelstahldraht gebildet, der als ein Neutral- bzw. Fettfilter 549 dient und zwei strömungstechnisch nachgeschaltete Katalysatoren 551, 553 insbesondere vor Versottung schützt. Das zweite Drahtgewirk bildet den ersten Teilkatalysator 551. Der dazu verwendete Draht ist mit einem Metalloxid, beispiels­ weise einem Oxid eines Übergangsmetalls wie Cer oder Mangan, beschichtet und dient zur Vorbehandlung der zu reinigenden Luft. Das Gewirk des zweiten Teilkataly­ sators 553 ist aus einem mit Platin beschichteten Metalldraht gebildet und dient zum Verbrennen bzw. Neutralisieren der für die menschliche Nase unangenehmen Ge­ ruchsstoffe. Um den zweiten Teilkatalysator 553 vor Vergiftung und damit verbundener Unwirksamkeit, insbesondere durch schwefelhaltige Verbindungen, zu schützen, wird die zu reinigende Luft bzw. der Wrasen zuerst der katalytischen Reaktion mit dem ersten Teilkatalysator 551 unterzogen und das Reaktionsprodukt dann dem zweiten Teilkatalysator 553 zugeleitet. Die wirksamen Oberflächen der Teilkatalysatoren 551, 553 sind in Sol-Gel-Technik als dünne Schichten im um-Bereich mit ausgeprägter Mikrostruktur zur Vergrößerung der wirksamen Katalysatoroberfäche realisiert (nicht gezeigt).

Die beiden Teilkatalysatoren 551, 553 können mittels einer Haltefeder 91 aus Federstahl am Filterdeckel 59 lösbar gehaltert werden (Fig. 3, 4). Die Haltefeder 91 weist einen im wesentlichen U-förmig gestalteten Griff- bzw. Halterungsteil 93 auf. Von diesem aus er­ strecken sich etwa rechtwinklig abgewinkelt zwei einander gegenüberliegende Haltearme 95 zur Halterung der beiden Teilkatalysatoren. In einem Griffkopf 97 sind einander gegenüberliegend zwei Haltelappen 99 ausgestellt. Zur Montage der Haltefeder 91 mit den daran befestigten Teilkatalysatoren am Filterdeckel 59 wird der Griffkopf 97 durch die zentrale Deckelwrasenöffnung 93 geschoben (Fig. 3) und anschließend geringfügig gedreht. Dadurch hintergreifen die Haltelappen 99 die Oberseite des Filterdeckels 59, wodurch die Haltefeder 91 zusammen mit den beiden Teilkatalysatoren 551, 553 einfach lösbar gehaltert ist (nicht gezeigt). Zuvor sind jedoch die beiden Teilkatalysatoren mit der Haltefeder 91 zu verbinden. Damit die Haltefeder 91 den Durchfluß der zu reinigenden Luft bzw. des Wrasens nicht zu sehr beeinträchtigt, sind in den Haltearmen 95 große Luftöffnungen 101 vorgesehen. Von jedem Haltearm 95 erstrecken sich rechtwinklig ab­ gebogen nach unten zwei voneinander beabstandete Haltefinger 103. Die beiden Teil­ katalysatoren 551, 553 werden zur Montage zunächst in die Haltefeder 91 gelegt, wobei die beiden Haltefinger 103 die beiden Teilkatalysatoren seitlich umgreifen. Anschließend werden Endabschnitte 105 der Haltefinger 103 rechtwinkelig abgebogen und umgreifen somit die beiden Teilkatalysatoren 551, 553 (nicht gezeigt).

Die Montage dieser Einheit 91, 551, 553 erfolgt dann wie oben beschrieben. Zusätzlich wird das Fettfilter 549 lose in den Filtertopf 57 eingelegt und dieser dann, wie oben be­ schrieben mit dem Filterdeckel 59 zum Verschließen des Filtergehäuses 53 verbunden.

Claims (10)

1. Katalysator zur Verwendung insbesondere in einem Backofen mit zumindest zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Teilkatalysatoren, die jeweils als Oberfläche eine katalytisch wirksame Schicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkatalysatoren (551, 553) miteinander verbunden sind.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkatalysatoren (551, 553) durch ein Klammerelement (91) miteinander zu einer Katalysatoreinheit verbunden sind.

3. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkatalysatoren durch Schweißen miteinander unlösbar verbunden sind.

4. Katalysator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkatalysatoren (551, 553) in einem, insbesondere im Garraum des Backofens gehalterten, Katalysatorgehäuse (53) angeordnet sind.

5. Katalysator nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klammerelement (91) die beiden Teilkatalysatoren (551, 553) zusammen lös­ bar am Katalysatorgehäuse (53) haltert.

6. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teilkatalysatoren (551, 553) als Träger jeweils ein Drahtgewirk aufweisen.

7. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Strömungsrichtung vor den beiden Teilkatalysatoren (551, 553) ein Filter (549), insbesondere aus Edelstahl, angeordnet ist.

8. Katalysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (549) nicht mit den beiden Teilkatalysatoren (551, 553) verbunden ist.

9. Backofen mit einem Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Klammerelement zum Verbinden zumindest zweier Teilkatalysatoren nach Anspruch 2.