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Es
sind Haushaltsgaröfen
zum Garen (beispielsweise Backen, Braten, Grillen) von Gargut in
einem Garraum bekannt, bei denen im Garraum Luft von einem in einer
Gebläsekammer
angeordneten Gebläse
durch erzwungene Konvektion umgewälzt wird.
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Es
sind auch Haushaltsgaröfen
bekannt, bei denen auch ein Dampfgarprozeß im Garraum durchgeführt werden
kann.
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Die
EP 0 319 673 A1 offenbart
einen Garofen mit einem von einer Tür verschließbaren Garraum, in dessen Boden
ein mit Wasser befüllbarer
Topf eingelassen ist, der bei Beheizung durch zugeordnete elektrische
Heizelemente Dampf erzeugt. In der Garraumdecke ist eine Öffnung vorgesehen,
durch die überschüssiger Dampf
aus dem Garraum tritt. Der Dampf trifft auch auf einen in dieser Öffnung angeordneten
Temperaturfühler,
der Bestandteil einer Regeleinrichtung zum Regeln der Dampfmenge
im Garraum durch Steuern des Dampferzeugers ist. Ferner sind in
der Garraumdecke eine Dampfaustrittsöffnung und eine Luftzuführungsöffnung vorgesehen, die
jeweils mit einer Verschlußeinrichtung
verschließbar
sind. An der Garraumrückwand
ist ein durch eine Trennwand vom Garraum getrennte Gebläsekammer mit
einem von einem Ringheizkörper
umgebenen Lüfterrad
als Heißluftgebläse angeordnet.
Oberhalb der Garraumdecke ist ein Kühlgebläse angeordnet, das Kühlluft-
aus der Umgebung ansaugt und über
einen sich zur Gerätevorderseite
hin verbreiternden Luft ausblaskanal in einem Bereich oberhalb der
Tür an
der Vorderseite des Garofens ausbläst. Die ständig offene Öffnung in
der Garraumdecke ist über
eine Rückführleitung
mit einem Unterdruckbereich des Kühlluftgebläses verbunden, so daß der über die Auslaßöffnung austretenden
Wasserdampf mit der übrigen,
vom Kühlluftgebläse ansgesaugten
Kühlluft vermischt
wird und über
den Luftausblaskanal ableitet wird. In diese Rückführleitung mündet die Dampfaustrittsöffnung,
während
die Luftzuführungsöffnung in
den Luftausblaskanal mündet.
Während
eines Dampfgarprozesses bleiben nun die Verschlußeinrichtungen der Dampfaustrittsöffnung und
der Luftzuführungsöffnung geschlossen.
In der Endphase des Dampfgarens werden beide Verschlußeinrichtungen geöffnet. Dadurch
strömt
Dampf durch die Dampfaustrittsöffnung
in, die Rückführungsleitung
und wird vom Kühlgebläse zusammen
mit der übrigen
angesaugten Luft durch den Luftausblaskanal nach vorne aus dem Garofen
ausgeleitet. Aus dem Luftausblaskanal strömt ferner durch die Luftzuführungsöffnung Frischluft
mit einem vergleichsweise geringen Dampfanteil in den Garraum. Der
Dampferzeuger bleibt während
dieser Dampfausleitphase abgeschaltet, so daß bis zum atsächlichen
Programmende der im Garraum befindliche Dampf so weit abgebaut ist, daß beim Öffnen der
Tür kaum
noch Dampf austritt. Schließlich
ist in der Garraumdecke auch eine verschließbare Wrasenaustrittsöffnung angeordnet,
die ebenfalls in den Luftausblaskanal mündet und bei Nicht-Dampfbetrieb, bei
dem die Dampfaustrittsöffnung
und die Luftzuführungsöffnung geschlossen sind,
geöffnet
ist zum Abführen
von beim Garen entstehendem Wrasen.
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Die
US 5 694 835 A zeigt
einen Garofen mit einem ersten Strömungskanal, der eine Gebläsekammer
mit dem Außenraum
verbindet und in einer Auslassphase dem Dampfauslass dient, einem
zweiten Strömungskanal,
der in die Gebläsekammer mün det und
in einer Dampf-Garphase dem Wasserzufluss dient, und einer Steuereinrichtung
zur Steuerung der Feuchtigkeit mittels eines Dampfauslassventils
und eines Wasserzuflussventils. Aufgrund des geringen Luftaustauschs
im strömungskanallosen Garraum
ist die Entdampfung ineffektiv. Dies ist auch bei einem Verfahren
zur Wärmebehandlung
von Nahrungsmitteln gemäß
DE 28 42 771 C2 der
Fall, bei dem während
einer Garphase im Garraum Gas umgewälzt wird, während einer Auslassphase über einen
ersten Strömungskanal
Gas aus dem Garraum in den Außenraum
geblasen wird und während
einer Reinigungsphase über
einen zweiten Strömungskanal
Fortluft aus dem Garraum abgeführt
wird.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Garofen und ein
Verfahren zum Betreiben eines Garofens anzugeben, bei denen in einfacher und
effektiver Art und Weise ein Austausch der Gasatmosphäre im Garraum
durchführbar
ist, insbesondere zum Entfernen von überschüssigem Dampf, Rauch oder sonstigen
gasförmigen
Substanzen aus dem Garraum und Ersetzen durch vergleichsweise frische
Luft.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12. Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Garofens und des Verfahrens
gemäß der Erfindung
ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. Anspruch 12 abhängigen Ansprüchen.
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Der
Garofen umfaßt
- a) einen Garraum (Ofenmuffel),
- b) eine Gebläsekammer
(Gebläseraum),
die von dem Garraum durch eine Trennwandung (Luftleitwandung) getrennt
ist, die wenigstens eine in einem Ansaugbereich (Unterdruckbereich)
des Gebläses
angeordnete und eine Strömungsverbindung
zwischen Garraum und Gebläsekammer herstellende
Ansaugaussparung (Eintrittsaussparung) und wenigstens eine in einem
Ausblasbereich (Überdruckbereich)
des Gebläses
angeordnete und eine Strömungsverbindung
zwischen Gebläsekammer
und Garraum herstellende Ausblasaussparung (Austrittsaussparung)
aufweist, und in der ein Gebläse
(Turbine, Gasfördereinrichtung)
angeordnet ist,
- c) einen von der Gebläsekammer
von dem oder einem weiteren Ausblasbereich des Gebläses nach
außen
verlaufenden und durch ein erstes Ventil (Absperreinrichtung, Verschließeinrichtung) verschließbaren ersten
Strömungskanal
(Gasleitkanal, Ausleitstrecke) und
- d) eine Steuereinrichtung, die in einer Auslaßphase (zum
Auslassen von, insbesondere unerwünschten oder nicht mehr gebrauchten,
gasförmigen
Substanzen aus dem Garraum) das erste Ventil öffnet und das Gebläse einschaltet.
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Das
Gebläse
fördert
also im Betrieb Gas, im allgemeinen Luft, gegebenenfalls mit Wrasen
(Gardämpfen)
oder Dampf und/oder Rauch gemischt, aus dem Garraum durch die wenigstens
eine Ansaugaussparung (Ansaugöffnung
oder Ansaugausschnitt) der Trennwandung in die Gebläsekammer.
Solange das erste Ventil geschlossen ist, fördert das Gebläse das angesaugte
Gas aus der Gebläsekammer
durch die wenigstens eine Ausblasaussparung (Ausblasöffnung oder
Ausblasauschnitt) in der Trennwandung wieder vollständig in
den Garraum zurück.
Diese Luftumwälzung
ist im Garbetrieb für
eine homogenere Verteilung von Wärme
und gegebenfalls Dampf und/oder Rauch im Garraum von Vorteil. Sobald
jedoch in der Auslaßphase
das erste Ventil geöffnet wird,
fördert
das Gebläse
einen von der Anordnung und Dimensionierung des ersten Strömungskanals abhängigen Anteil
des aus dem Garraum angesaugten Gases durch den außerhalb
des Garraumes angeordneten ersten Strömungskanal nach außen und nicht
mehr in den Garraum zurück.
Dadurch wird die Konzentration von im Garraum verbliebenen gasförmigen Rückständen wie
beispielsweise Dampf und/oder Rauch deutlich und schnell reduziert,
so daß diese
Gase bei einem Öffnen
einer Tür
zum Verschließen
des Garraumes einer Bedienperson nicht mehr entgegenströmen können.
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Bei
dem Verfahren zum Betreiben eines Garofens mit einem Garraum werden
- a) während
einer Dampfgarphase oder einer Räucherphase
Dampf bzw. Rauch in den Garraum eingeleitet und von einem Gebläse im Garraum umgewälzt und
- b) während
einer Auslaßphase überschüssiger Dampf
bzw. Rauch vom gleichen Gebläse über einen
an den Garraum angeschlossenen ersten Strömungskanal in einen außerhalb
des Garraumes angeordneten Außenraum
ausgeleitet.
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Das
im Garbetrieb mit oder Dampf bzw. Rauch zur Luftumwälzung im
Garraum vorgesehene Gebläse
ist zusätzlich
auch zur Entfernung von Dampf und/oder Rauch aus dem Garraum nach
außen
zu verwenden, so daß für diese
Entdampfungs- oder Entrauchungsfunktion kein gesondertes Gebläse erforderlich
ist.
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Um
auch einen definierten Druckausgleich im Garraum während der
Auslaßphase
zu erreichen, wird ein mit einem zweiten Ventil verschließbarer zweiter
Strömungskanal
an den Garraum angeschlossen, und das zweite Ventil wird in der
Auslaßphase
geöffnet.
Dadurch kann durch den zweiten Strömungskanal während der
Auslaßphase
Gas in den Garraum nachströmen,
um den durch das Gebläse
erzeugten Unterdruck aus zugleichen. Verwendung dieses zweiten Strömungskanales
als Wrasenabzug beim Garbetrieb ist vorgesehen.
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Besonders
vorteilhaft ist die Gasausleitung aus dem Garraum mittels des Umwälzgebläses bei einem
Garofen mit Dampf- und/oder
Räucherfunktion,
wobei mittels eines Dampferzeugers oder Raucherzeugers während einer
Dampfgarphase oder einer Räucherphase
Dampf bzw. Rauch in den Garraum eingebracht wird und das Gebläse während der Auslaßphase verbliebenen
Dampf bzw. Rauch aus dem Garraum durch den ersten Strömungskanal nach
außen
fördert.
Der Dampferzeuger bzw. Raucherzeuger wird vorzugsweise während der
Auslaßphase
deaktiviert. Ferner wird im allgemeinen auch das erste Ventil während der
Dampfgarphase bzw. der Räucherphase
geschlossen, so daß während dieser
Phase kein Dampf oder Rauch durch den ersten Strömungskanal nach außen entweichen
kann.
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Vorteilhaft
ist eine Anordnung des zweiten Strömungskanal im oberen Bereich
des Garraums, insbesondere bei Verwendung dieses zweiten Strömungskanales
als Wrasenabzug beim Garbetrieb. Der erste Strömungskanal wird dann vorzugsweise verschlossen.
Zur Unterstützung
des Wrasenabzugs kann der zweite Strömungskanal an einem vom Garraum
abgewandten Ende mit einem außerhalb
des Garraumes angeordneten Außengebläse strömungsgekoppelt
sein. Die strömungstechnische
Kopplung kann in einen an eine Überdruckseite
des Außengebläses angeschlossenen
Ausblaskanal bewerkstelligt werden, wobei eine Injektorwirkung ausgenutzt wird,
oder auch an eine Unterdruckseite des Außengebläses erfolgen, wobei dann das
Außengebläse den Wrasen
einfach aus dem zweiten Strömungskanal
und dem Garraum heraussaugt.
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Auch
der erste Strömungskanal
kann an einem vom Garraum abgewandten Ende mit einem außerhalb
des Garraumes angeordne ten Außengebläse, vorzugsweise
demselben Außengebläse wie für den zweiten
Strömungskanal,
strömungsgekoppelt sein.
Auch diese strömungsdynamische
Kopplung kann auf dem Injektorprinzip oder einer direkten Absaugung
beruhen.
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Die
Trennwandung zur Gebläsekammer
bildet vorzugsweise eine Rückwand
des Garraumes.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele
gemäß der Erfindung
jeweils schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
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1 einen Garofen in einem
normalen Garbetrieb in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
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2 den Garofen gemäß 1 in einem Dampfgarbetrieb
und
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3 den Garofen gemäß 1 in einem Dampfauslaßbetrieb.
Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 3 mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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1 bis 3 zeigen einen Garofen, insbesondere
für den
Haushalt, jeweils in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
in verschiedenen Betriebsarten.
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Der
Garofen umfaßt
einen Garraum (Muffelinnenraum) 1, der von einer Wandung
(Muffelwandung) umgeben ist, von der eine Decke 18, eine Rückwand 17 und
ein Boden 19 dargestellt sind. Eine an der Vorderseite
des Garraumes 1 angeordnete Beschickungsöffnung zum
Einbringen von Gargut in den Garraum 1 ist mit einer Tür 2 verschließbar. Die Tür 2 ist
im geschlossenen Zustand dargestellt.
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Im
Boden 19 des Garraumes 1 ist ein Dampferzeuger 10 vorgesehen,
der beispielsweise einen im Boden 19 eingelassenen Wasserbehälter und
eine zugeordnete Heizeinrichtung sowie gegebenenfalls auch eine
Sprüh-
und Verteilvorrichtung umfaßt.
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Oberhalb
der Decke 18 des Garraumes 1 ist, vorzugsweise
in einem hinteren Bereich, ein Außengebläse 20 angeordnet,
an dessen Überdruckseite 5 ein
Luftausblaskanal 6 angeschlossen ist, der in einem Ausblasbereich 7 oberhalb
der Tür 2 an
der Vorderseite des Garofens ins Freie mündet und sich nach Art eines
Diffusors verbreitern kann. Das Außengebläse 20 saugt im Betrieb
Kühlluft
K aus einem Raum außerhalb
des Garraumes 1 und innerhalb eines Gehäuses 16 des Garofens
an und bläst
diese Kühlluft
K durch den Luftausblaskanal 6 aus dem Gehäuse 16 nach
außen.
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Im
hinteren Bereich des Garraums 1 ist vor der Rückwand 17 eine
Trennwand 9 angeordnet. Die Trennwand 9 ist an
ihren Rändern
zur Rückwand 17 hin
umgebogen und setzt mit den umgebogenen Rändern auf der Rückwand 17 auf,
so daß zwischen der
Trennwand 9 und der Rückwand 17 eine
Gebläsekammer 25 gebildet
ist. In der Gebläsekammer 25 ist
ein, vorzugsweise mit einem Radialgebläse wie einem Schaufelrad gebildetes,
Gebläse 8 angeordnet. Die
Trennwand 9 weist wenigstens eine zentrale Eintrittsöffnung 90 und
zwei oder mehr seitliche Austrittsöffnungen 91 auf. Alle
genannten Wände
können vorzugsweise
mit einem emaillierten Stahlblech gebildet sein.
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Durch
die Rückwand 17 mündet ein
erster Strömungskanal 14 mit
einem inneren Ende 15 in die Gebläsekammer 25 in einem
Bereich, in dem das Gebläse 8 im
Betrieb einen Überdruck
erzeugt (Druckseite, Ausblasseite). Der erste Strömungskanal 14 ist
von einem Ventil 11 absperrbar und wird hinter dem Ventil 11 durch
einen weiteren Strömungskanal 12 fortgesetzt,
der an seinem freien Ende 13 in den Luftausblaskanal 12 ragt.
Der erste Strömungskanal 14 oder
der Strömungska nal 12 können natürlich auch
direkt ins Freie (Raum im Gebäude
oder außerhalb
des Gebäudes)
oder in einen Abzug (Kamin, Esse) führen.
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In
den Luftausblaskanal 6 mündet auch ein zweiter Strömungskanal 4 mit
einem äußeren Ende 41,
das durch ein Ventil 3 verschließbar ist. Dieser zweite Strömungskanal 4 mündet mit
seinem anderen, inneren Ende 40 an der Decke 18 in
den Garraum 1.
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In
allen gezeigten Ausführungsformen
gemäß 1 bis 3 ist nun das Gebläse 8 im Betrieb, angedeutet
durch den eine Drehbewegung symbolisierenden Kreispfeil, und saugt
Luft mit darin vorhandene Schwebesubstanzen wie Festteilchen (Rauch) oder
Tröpfchen
(Dampf, Dunst) aus dem Garraum 1 durch die Eintrittsöffnung 90 in
die Gebläsekammer 25.
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In
den Ausführungsformen
gemäß 1 und 2 ist das Ventil 11 geschlossen,
so daß kein
Gas durch den zweiten Strömungskanal 14 entweicht. Das
angesaugte Gas bläst
das Gebläse 8 deshalb praktisch
vollständig
durch die Austrittsöffnungen 91 wieder
in den Garraum 1 zurück.
Dadurch wird im Garraum 1 die Gasatmosphäre ständig umgewälzt.
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Gemäß 1 ist der Garofen in einem
normalen Garbetrieb, bei dem eines oder mehrere von einer Anzahl
dem Garraum 1 zugeordneter, nicht dargestellter, Heizelemente
zum Garen des nicht dargestellten Gargutes Wärme erzeugen. Solche Heizelemente
können
in an sich bekannter Art und Weise in der Gebläsekammer 25, beispielsweise
in Gestalt eines um das Gebläse 8 verlaufenden
Ringheizkörpers,
und/oder im Garraum 1, beispielsweise als Oberhitzeheizkörper an
der Decke 18 oder als Unterhitzeheizkörper im Bereich des Bodens 19,
vorgesehen sein. In diesem Garbetrieb gemäß 1 wird durch die Umwälzung des Gases (Umluft) U
im Garraum 1 die von den Heizelementen erzeugte Wärme gleichmäßiger im
Garraum 1 verteilt. Der Dampferzeuger 10 bleibt
während
des normalen Garbetriebes ausgeschaltet. Das zweite Ventil 3 wird
geöffnet,
damit durch den zweiten Strömungskanal 4 sich
während
des Garbetriebes bildender Wrasen W aus dem Garraum 1 entweichen
kann. Das Abführen
des Wrasens W wird unterstützt
durch die Injektorwirkung infolge der am Ende 41 des zweiten
Strömungskanales 4 vorbeiströmenden Kühlluft K.
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Eine
Dampfgarfunktion des Garofens ist in 2 gezeigt.
Der Dampferzeuger 10 ist eingeschaltet und leitet Dampf
D in den Garraum 1 ein. Das Ventil 11 des ersten
Strömungskanales 14 ist
auch in der Dampfgarphase geschlossen. Somit wälzt das Gebläse 8 das
Gemisch aus Luft und Dampf U + D im Garraum 1 um, so daß der Dampf
D möglichst
gleichmäßig im Garraum 1 verteilt
wird. Damit auch über den
zweiten Strömungskanal 4 kein
Dampf D nach außen
entweicht, wird auch das zweite Ventil 3 geschlossen.
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Wenn
die Dampfgarphase abgeschlossen ist, ist es zweckmäßig, daß der Dampf
D möglichst schnell
und vollständig
aus dem Garraum 1 entfernt wird, um Korrosion und auch
beim Öffnen
der Tür 2 eine
Belästigung
der Bedienperson zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist eine Dampfauslaßphase oder -funktion
vorgesehen, bei der beide Ventile 3 und 11 geöffnet werden.
Der Dampferzeuger 10 wird außer Betrieb gesetzt, während das
Gebläse 8 im
Betrieb bleibt und sogar in seiner Saugleistung verstärkt werden
kann durch Erhöhung
der Drehzahl. Diese Maßnahmen
haben zur Folge, daß das
Gemisch D + L aus im Garraum 1 verbliebenem Dampf D und
Luft L vom Gebläse 8 in
die Gebläsekammer 25 gesaugt wird
und ein mit A bezeichneter Teil dieses Gemisches in den ersten Strömungskanal 14 durch
dessen Ende 15 hineingeblasen wird. Dieser Teil A wird über den
ersten Strömungskanal 14 durch
das geöffnete
Ventil 11 in den Strömungskanal 12 und
schließlich über den
Luftausblaskanal 6 aus dem Garofen in den Außenraum
geleitet. Ein im allgemeinen kleinerer Teil B des vom Gebläse 8 angesaugten
Gemisches D + L gelangt über
die Austrittsöffnungen 91 wieder
in den Garraum 1. Somit wird also durch das Ausleiten des
Teils A des Gemisches D + L aus dem Garraum 1 die Dampfkonzentration
im Garraum 1 während
der Auslaßphase
schnell und wirksam mit Hilfe des Gebläses 8 reduziert. Das Öffnen des
Ventils 11 erzeugt, mit anderen Worten, einen starken Durchzug
im Garraum 1 zum Entdampfen des Garraumes 1
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Als
Ventile 3 und 11 können prinzipiell alle geeigneten
bekannten Ventile eingesetzt werden, insbesondere elektromagnetisch,
hydraulisch oder pneumatisch gesteuerte Ventile mit Klappen oder auch
querschnittsvermindernden Vorrichtungen.
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Zum
Durchführen
der beschriebenen Betriebsarten, dem normalen Garbetrieb mit Umluft
gemäß 1, dem Dampfgarbetrieb mit
Umluft gemäß 2 und dem Dampfauslaßbetrieb
gemäß 3 ist eine nicht dargestellte
Steuereinrichtung vorgesehen, die mit den beiden Ventilen 3 und 11,
mit dem Gebläse 8 und
dem Dampferzeuger 10 in Wirkverbindung steht. Beispielsweise
kann die Steuereinrichtung einen Mikroprozessor mit einer gespeicherten Ablaufsteuerung
umfassen und mit einer Bedieneinrichtung zum Auswählen der
Garbetriebsart verbunden sein.
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Die
Auslaßfunktion
ist natürlich
ebenso vorteilhaft bei einem Garofen, der anstelle oder zusätzlich zur
Dampfgarfunk tion eine Räucherfunktion
aufweist, zum Abführen
von überschüssigem Räucherrauch
aus dem Garraum.