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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen pyrolytischen Backofen für Haushaltszwecke, der neu
konzipiert wurde, um die Probleme im Zusammenhang mit dem Gebrauch
spezieller Filter zu lösen,
die während
des Selbstreinigungsprozesses dieser Öfen notwendig sind.
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Selbstreinigende, pyrolytische Öfen sind
seit längerer
Zeit bekannt; es handelt sich um Öfen, bei denen die Innenreinigung
der Muffel durch vollständige
Verbrennung aller Rückstände des
Garungsprozesses vorgenommen wird. Die Verbrennung erfolgt normalerweise
mittels Überhitzung
der Muffel, welche zur Verkohlung der Speisereste und demzufolge zur
Entwicklung von Kohlenmonoxid führt.
Dieses Gas ist hochgiftig und darf aus dem Ofen nicht nach außen abgeben
werden. Deshalb sind die derzeit verwendeten pyrolytischen Öfen mit
speziellen Filtern ausgestattet, die die Kohlenmonoxidkonzentration
unter die gesetzlich vorgeschriebenen Werte vermindern.
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Diese Filter für pyrolytische Öfen sind
aus verschiedenen Materialien hergestellt und mit Edelmetallen behandelt,
um die technischen Eigenschaften, insbesondere die Selektivität beim Verminderung
der Giftgase, zu verbessern. Diese Filter können unterschiedliche Formen
und Größen sowie
besondere pyrolytische Reaktionsmerkmale aufweisen, um sowohl feste
als auch gasförmige
Bestandteile zu filtern. Außerdem
müssen
sie in der Lage sein, bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken zu
funktionieren, um in jedem Fall die erforderliche Leistung zu garantieren.
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Aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale
können
diese Filter zusätzliche
Probleme aufweisen. So können
beispielsweise Keramikfilter nicht mit den üblichen Befestigungselementen
wie Schrauben und Halterungen montiert werden, da sie angesichts
ihrer hohen Zerbrechlichkeit sowohl während des Transports als auch
während
des Betriebs des Ofens leicht beschädigt werden könnten, was
durch die Vibrationen hervorgerufen wird, die von den Lüfterrädern zur Umwälzung der
Luft im Innern der Muffel erzeugt werden. Aus diesem Grund werden
Metallfilter verwendet, die leichter anpassbar, aber weniger funktionstüchtig, wartungsanfälliger und
weniger haltbar als Keramikfilter sind.
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Zweck der vorliegenden Erfindung
ist es folglich, einen pyrolytischen Backofen, insbesondere für Haushaltszwecke,
herzustellen, der keinen Filter und keine damit verbundenen Bauteile
zur Beseitigung der Verbrennungsgase, insbesondere Kohlenmonoxid,
benötigt.
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Ein weiterer Zweck der vorliegenden
Erfindung ist es außerdem,
die Konstruktion des pyrolytischen Backofens zu vereinfachen und
dabei gleichzeitig eine höhere
Effizienz bei der Reinigung und der Verminderung der während der
Pyrolyse erzeugten Gase zu gewährleisten.
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Darüber hinaus beabsichtigt die
Erfindung, die Probleme im Zusammenhang mit der Wartung von pyrolytischen
Backöfen
durch Erhöhung
der Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit zu vermindern.
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Die europäische Patentanmeldung Nr. 02010716.5
namens desselben Anmelders beschreibt einen Backofen, dessen Muffel
mit einem Zwischenraum verbunden ist, über welchen eine natürliche Umwälzung von
heißer
Luft und Dampf in einem geschlossenen Kreislauf während des
Betriebs des Ofens erzeugt wird. Diese Konstruktionslösung erweist
sich als besonders nützlich,
um das Problem des Niederschlags des wahrend des Garens der Speisen
erzeugten Dampfes zu lösen.
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Die in der Patentanmeldung beschriebene Lösung wurde
in einem pyrolytischen Backofen experimentell eingesetzt und hat
erstaunlicherweise gezeigt, dass sie auch bei der Verminderung des Kohlenmonoxids
während
der Selbstreinigung des pyrolytischen Backofens eine gewisse Wirksamkeit besitzt.
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Auf der Grundlage dieser experimentellen Erprobung
wurde eine weitere Studie durchgeführt, welche die derzeitige
Verbesserung hervorgebracht hat, wobei ein sehr viel höherer Wirkungsgrad
erreicht wird, ohne dass die Konstruktion des Ofens übermäßig kompliziert
wird.
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Der erfindungsgemäße, pyrolytische Backofen ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schirm aus einem Material, das
den bei der pyrolytischen Reinigung der Muffel entstehenden Temperaturen
standhält,
an einer geeigneten, Stelle im Innern der Muffel montiert wird,
wie in den Ansprüchen
am Ende der vorliegenden Patentschrift erläutert wird.
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Die Merkmale und Vorteile der vorgeschlagenen
Lösung
werden in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt, die ausschließlich zur
Veranschaulichung dient und keine einschränkende Wirkung besitzt. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Teilansicht eines pyrolytischen Ofens gemäß der bekannten
Technik;
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2 eine
schematische Teilansicht des erfindungsgemäßen pyrolytischen Ofens in
einer ersten Ausführungsform;
und
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3 eine
schematische Teilansicht des erfindungsgemäßen pyrolytischen Ofens in
einer zweiten Ausführungsform;
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Der in 1 gezeigte
herkömmliche
pyrolytische Ofen umfasst im wesentlichen eine Muffel 10, die
vorne durch eine Tür 11 verschlossen
ist und mit einer Kammer 12 verbunden ist, die oberhalb
der Muffel angeordnet ist. In der Kammer 12 ist normalerweise
ein Tangentialventilator 13 montiert, mit welchem die Dämpfe und
Gase beseitigt werden, die in der Muffel sowohl während des
Garens der Speisen als auch während
des pyrolytischen Selbstreinigungsprozesses entstehen. In der Verbindungsleitung
zwischen der Muffel 10 und der Kammer 12 ist ein
Filter 14 untergebracht, der dazu dient, die festen und
gasförmigen
Bestandteile zurückzuhalten,
die von der Muffel während
des Betriebs des Ofens extrahiert werden.
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Insbesondere hält der Filter 14 das
während der
pyrolytischen Reinigung entstehende Kohlenmonoxid zurück.
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Diese bekannte technische Lösung erfordert folglich
zwei spezielle Bauteile, d.h. den Ventilator 13 und den
Filter 14, welche die Konstruktion und den Betrieb des
Backofens komplizierter machen.
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Gemäß der Erfindung ist die Muffel 10 (2 und 3) mit einem äußeren Zwischenraum 15 verbunden,
der vorzugsweise oberhalb der Muffel angeordnet ist. Die Verbindung
zwischen der Muffel 10 und dem Zwischenraum 15 ist
einfach durch zwei Öffnungen 16 gegeben,
die vorteilhafterweise an einer der mittleren Muffelebene gegenüberliegenden
Stelle geschaffen werden.
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Wie in der bereits zitierten europäischen Patentanmeldung
Nr. 02010716.5 beschrieben wird, konnte experimentell bewiesen werden,
dass während
des Betriebs des Ofens eine natürliche
Umwälzung
der Gase und Dämpfe
in einem geschlossenen Kreislauf zwischen der Muffel 10 und
dem Zwischenraum 15 entsteht. Die Gase und Dämpfe entweichen aus
der Muffel durch eine der Öffnungen 16 und
strömen
durch die andere Öffnung
wieder zurück.
Diese Umwälzung
entsteht dadurch, dass der Druck nicht in allen Bereichen des Muffelinnenraums
gleich hoch ist.
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Die zitierte Wirkung entsteht auch
während des
pyrolytischen Selbstreinigungsprozesses, wenngleich auch in geringem
Umfang. Man kann. davon ausgehen, dass in diesem Fall die Druckunterschiede
zwischen den verschiedenen Bereichen im Innern der Muffel weniger
groß sind,
was dadurch bedingt ist, dass die Muffel während dieser Reinigungsphase im
wesentlichen leer ist. Es ist jedoch trotzdem wichtig, anzumerken,
dass die Umwälzung
der Dämpfe und
Gase durch den Zwischenraum 15 zu einer erheblichen Verminderung
des durch die Pyrolyse erzeugten Kohlenmonoxids führt. Demzufolge
ist es nicht mehr notwendig, die Gase und Dämpfe zu filtern und nach außen abzuführen.
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Zur Erhöhung der festgestellten Wirkung
und zur Erzielung einer beinahe vollständigen Beseitigung des Kohlenmonoxidgehalts
oder in jedem Fall einer Verminderung auf ein weit unter den gesetzlich zulässigen Sicherheitswerten
liegendes Niveau schlägt
die vorliegende Erfindung vor, mindestens einen Schirm 17 in
den Umwälzkreislauf
der Gase und Dämpfe
durch die Muffel und den Zwischenraum 15 eines Ofens der
zuvor beschriebenen Art einzufügen.
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Der Schirm 17 kann aus einem
beliebigen Material hergestellt werden, welches den hohen Temperaturen
(450 – 600°C) standhält, die
in der Muffel während
der Pyrolyse entstehen. Vorzugsweise wird für den Schirm 17 dasselbe
Material verwendet, das auch bei der Herstellung der Wände der
Muffel eingesetzt wird. Dieser Schirm kann ins Innere der Muffel 10 (3) oder in den Zwischenraum 15 (2) eingesetzt werden, selbstverständlich ist
es auch möglich,
beide Schirme zu montieren.
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Die Form und die Abmessungen des
Schirmes 17 müssen
eine angemessene Umwälzung
der Gase und Dämpfe
ermöglichen
und müssen
auf die spezifische Unterbringung des Schirmes abgestimmt sein.
Was die Befestigung anbelangt, kann jedes normale Mittel, wie Schrauben,
Nieten, Verklebung oder Verschweißung hierfür verwendet werden. Außerdem ist
anzumerken, dass der Wirkungsgrad des Schirmes erhöht werden
kann, wenn seine Oberfläche
mit besonderen Merkmalen beispielsweise mittels Tiefziehen, Schlitzung
oder Rändelung
versehen wird.
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Abschließend ist festzustellen, dass
sich mit der beschriebenen Lösung
zahlreiche Vorteile erzielen lassen. Hierzu zählen beispielsweise: Energieeinsparung,
da die hocherhitzten Gase und Dämpfe nicht
aus dem Ofen austreten; Beseitigung jener statischen und dynamischen
Bauteile, durch welche die Konstruktion und den Betrieb des Ofens
komplizierter werden; Verbesserung des Selbstreinigungszyklus, da
keine Wärme
nach außen
verloren geht.