DE2627094A1

DE2627094A1 - Ofen mit gemischter konvektion

Info

Publication number: DE2627094A1
Application number: DE19762627094
Authority: DE
Inventors: Jean Hubert Laurent
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-17
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1976-12-30
Also published as: GB1559703A; FR2315062B1; FR2315062A1

Description

Ofen mit gemischter Konvektion

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung von öfen mit Zwangskonvektion, die zum Kochen bzw. Backen, Regenerieren der Wärme von gekühlten oder gefrorenen Lebensmitteln bzw. Speisen oder deren Halten auf der Verbrauchstemperatür bestimmt sind. Sie ist auf alle anderen Lebensmittel- oder industriellen Verwendungen ohne Verlassen des Bereichs der Erfindung völlig oder teilweise anwendbar.

Die bekannten Ofenmodelle dieser Art haben die Form von Schränken, in denen die pulsierte Luft durch

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ansaugende und vertikal oder horizontal verdrängende Turbinen in Umlauf versetzt wird, wobei die letztere Alternative allgemein eine bessere Verteilung der Wärme, jedoch zu Lasten eines viel höheren Energieverbrauchs, sichert.

Die Gegenstand der Erfindung darstellenden Vorrichtungen folgen dem ersten Prinzip und ermöglichen, in der Mehrzahl der Anwendungsfälle, und insbesondere für die thermische Regenerierung und das Halten der Wärme im bestimmten Bereich, eine besser vergleichmäßigte Temperatur bei im Fall gleicher Behandlungsdauer stark verringertem Energieverbrauch zu erhalten. Ihr Konstruktionsprinzip sieht vor: ein starres, rollfähiges oder nicht rollfähiges Chassis, auf dem eine Karosserie befestigt ist, deren äußere und innere Seite ein Gehäuse bilden. Die Außenwand ist aus rostfreiem Stahl oder anderem Material von vorzugsweise schlechter Wärmeleitung, und umgekehrt ist die Innenwand aus einem gutleitenden Metall, wie Aluminiumlegierung oder aluminisiertem Stahlblech, die eine schnelle und gleichmäßige Wärmeverteilung ermöglichen. Die beiden Wände sind untereinander nur über ihre aneinander gelegten umgebogenen Kanten an der offenen Ofenseite derart verbunden, daß sie den Strom der Wärme nach außen begrenzen, indem die Wärmebrücken beschränkt sind. So kann das die Wände trennende Isoliermittel voll wirksam sein.

Die in die Karosserie eingepaßte Decke und das Chassis sichern eine völlige Steifheit des Ganzen. Die Türen sind an Scharnieren aus Aluminium, das eine gute Wärmeverteilung sichert, angelenkt.

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Die Erfindung sieht vor, vertikal elektrische Widerstände oder andere Elemente als Wärmeträger von Fluiden z. B. in eine Leitung aus gut wärmeleitendem Metall von halbzylindrischem oder rechteckigem usw. Querschnitt einzufügen, die senkrecht abgesetzt gegen den oder in der Nähe des Bodens der unteren Einfassung des Schranks angeordnet ist.

Die Luft wird von oben nach unten über die heizenden Elemente geblasen und entweicht aus der Leitung durch Vorder- und Seitenlöcher oder -schlitze. Öffnungen von großen Abmessungen sind in der Basis der Leitung angebracht, um hier einen erheblichen Durchsatz zum Kompensieren der üblichen Temperaturdifferenz zwischen oben und unten zu sichern. Um diesen Kompensationseffekt als Funktion verschiedener Faktoren noch stärker auszuprägen, ermöglichen Gleitverschlußstücke, die mit denen der Leitung gegenüber angeordneten Löchern durchsetzt sind, eine Verminderung des Durchsatzes im oberen Teil und eine Erhöhung des Drucks im unteren Teil.

Zwischen der Leitung und den Seitenwänden bilden schräge oder gekrümmte Bleche Ablenkelemente und leiten die Luftströme derart, daß sie umgelenkt und schräg zum Durchstrom zwischen den die Lebensmittel enthaltenden Behältern geleitet werden, mit denen der Wärmeaustausch erfolgt. Der natürliche Aufstieg warmer Luft wird durch die Ansaugleistung der Turbine gesteigert, die über einen unter der Decke angeordneten Luftaufnahmekasten einwirkt, dessen Öffnungen als Funktion der Ofenmaße ausgerichtet und dimensioniert sind. In dieser Weise wird der aus der Leitung durch die verschiedenen öff-

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.Inaustretende und durch die Ablenkelemente nach Wunsch gerichtete Warmluftstrom sekundär durch die Wärmestrahlung wieder aufgeheizt, die durch die gut wärmeleitende Leitung einwirkt, und steigt nach dem Umströmen und Durchqueren der Reihen von Lebensmittel bzw. Speisen enthaltenden Behältern, d. h. den Wärmeaustauschobjekten, gemäß einem bestimmten Strömungspfad unter Portsetzung des Kalorienaustausehes zur Sauganschlußstelle, um wieder durch die Heizquelle zu strömen und erneut in die Leitung zu gelangen. Die inneren seitlichen Ablenkelemente nehmen selbst an der thermischen Verbesserung der Vorrichtung teil, indem sie die Heizung der Innenwände in der Seitenachse und die Verluste nach außen vermeiden, während die ebenfalls aus Metall mit hohem Wärmediffusionsvermögen hergestellte Leitung, die wenigstens an drei Seiten mit der im Schrank enthaltenen warmen Luft in Kontakt ist, maximal die Kalorien freisetzt, die in ihrer Mitte durch die Heizelemente erzeugt sind. Die äußere Wand besteht vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Material, wie z. B. einem nichtrostenden Stahl.

Die über dem Schrank installierte Turbine wird unabhängig von den Widerständen gesteuert, um ein kontinuierliches Spülen der Luft und damit die Homogenität der Innentemperatur auch dann zu sichern, wenn der Thermostat oder der Simmerstat die Heizung unterbrochen hat, nachdem einmal die erforderliche Temperatur erreicht ist, oder wenn die Zeiteinstellung bis zum Ablauf der vorgesehenen Behandlung gelangt ist.

Der Ofen kann ihm Rahmen der Erfindung in verschiedenen Ausführungsarten gestaltet sein:

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Nach einer ersten Version weist ein fester Schrank mit festem Boden Gleitbahnen auf, die entweder Platten mit "gastronomisch genormten Abmessungen'Oder andere oder Körbe oder "Clayettes" aufnehmen, die mit ihrer Glocke zugedeckte Tellergerichte oder abgedeckte Schiffchen usw. tragen.

Nach einer zweiten Version ist der Boden derart ausgeschnitten, daß ein Wagen mit "Schwanenhals"plattform hier Platz finden kann, wobei der Gleitbahn- oder Etagerenträger über dem Boden läuft und der Wagen unter diesem rollt. Die Türen schließen sich über diesem, nachdem man den Griff angehoben hat, der z. B. aus einem runden gekrümmten Rohr gefertigt ist, das in zwei z. B.

viereckige Trägerrohre eingreift, oder in jeder anderen Weise.

Nach einer dritten Version hat der Schrank keinen Boden, und dieser ist durch einen Wagen mit wärmedämmender Plattform ersetzt, der in den Schrank eingeführt wird und die Gleitbahnen oder Etageren trägt.

Bei diesen drei Versionen können Käfigkörbe,die zur Lagerung von in Kühlkammern hergestellten Nahrungsmitteln oder Speisen verwendet werden, direkt auf der Plattform gestapelt werden.

Bei der ersten Version können Tellergerichte oder Käfigkörbe tragende Etageren an den Wänden des Schranks zur Lagerung und Reinigung des Ganzen angehängt oder davon abgehängt werden.

Eine vierte Ausführungsform, die sich von der ersten ableitet, ermöglicht, einen doppelten Schrank

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herzustellen, in dem die Leitung in der Mitte angeordnet ist und die Luft in die beiden durch eine Trennwand getrennten Abteile geblasen wird, wobei die Trennwand von der Leitung zu den Seitenwänden mit Türen reicht, die sich zu beiden Seiten der Trennwand und der Leitung öffnen. Diese Ausführungsform kommt hauptsächlich für die öfen mit beweglichen Wagen in Frage, die für den Krankenhausbetrieb bestimmt und mit einem "Plattenträger"teil verbunden sind, wobei die Abmessungen der Platten und des Schrankes zusammenpassen müssen und der ganze Inhalt von beiden Seiten zugänglich ist. Dabei sind die Abmessungen dieser Wagen durch Anforderungen an den Inhalt, das Gewicht und den Platzbedarf begrenzt. Sie können vorteilhaft von geringen Abmessungen, jedoch zu mehreren zusammensetzbar oder mit Plattenträgerwagen auf Höhe des Kastenbodens mit Anschlagpunkten auf der Höhe der Griffe verbindbar sein, die als solche, um die Wagen gegenüber Stoß zu stabilisieren, oder in umgekehrter Anordnung benutzt werden können. Das Verbindungssystem kann beispielsweise aus zwei an festen Laschen angelenkten Armen bestehen, die durch ein Querrohr verbunden sind, das etwas über die Karosserie hinausreicht, um erfaßt werden zu können, und senkrecht leicht gekrümmte Haken aufweist, die in Viereckquerschnittförmige Rohrabschnitte eingreifen, die am Wagen gegenüber auf gleicher Höhe montiert sind. Eine senkrecht unter dem Querrohr befestigte Tülle kommt in Ruhe zum Einrasten in einer flachen Feder von Omegaform, die an der Karosserie des Wagens befestigt ist. Ein unter dem Zentrum der Kupplungseinrichtung montiertes festes Rad führt zwei Wagen auf schwenkenden Rädern ggf. in gerader Linie.

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Bei allen Ausführungsformen sind die äußere Karosserie und die innere Wand durch die Ablenkelemente versteift, die einen Trägerkasten ohne Wärmebrücke bilden.

Das Halten der Lebensmittel oder Speisen auf Verbrauchstemperatur wird in zweierlei Art gesichert:

Wenn der Ofen zum Bleiben an Ort und Stelle bestimmt ist und die Lebensmittel z. B. auf einen Wagen zwecks ihrer Verteilung überführt werden müssen, erfolgt das Warmhalten unter Regulieren des Thermostats auf die gewünschte Temperatur und der Zeiteinstellung auf die höchste Dauer, die Turbine läuft dauernd und reguliert die Wärmeverteilung.

Wenn der auf einem Wagen montierte Ofen für den ambulanten Betrieb bestimmt ist, sei es auf einem Eisenbahnsteig oder in einem Wartungsdienstgebäude, gibt es eine Methode vor, während oder nach der Wärmeregenerierung zum Vorheizen eines natürlichen Hilfsspeicherkonvektors, der unter dem Boden des Schranke installiert ist und dann zu einem Unterboden wird.

Unter diesem Unterboden befindet sich über dem Chassis des Wagens ein mit einem Wärmedämmstoff bedecktes Bodenblech, das hohe Temperatur aushält (Glaswolle oder anderes Material) und über dem entweder in feuerfesten Zementplatten eingebettete Widerstände oder armierte, beispielsweise mit einer feuerfesten Zementplatte oder mit irgendeinem anderen dichten Material bedeckte Widerstände montiert sind, wobei die feuerfesten Platten von die Wärmediffusion erleichternden Bohrungen durchsetzt sind oder nicht oder in Wärmeetrahlungsspeioherblöoke eingesetzt sind.

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Bei der letzteren Ausführungsform sind die Wärmespeicherblöcke in Form von Zementblöcken ausgebildet, die am Boden des Kastens befestigt und abwechselnd mit den Heizelementen vorgesehen sind, um ihre Strahlungswärme oder die vom durch den unteren Teil der Leitung pulsierenden Luftstrom stammende Wärme zurückzugewinnen.

Die Anzahl dieser Zementblöcke hängt von den Abmessungen der Vorrichtung sowie ggfs. von der Zahl der Widerstände ab, wobei es jedoch einen Vorteil darstellt, daß sich auf jeder Seite des Kastens ein solcher Block befindet, so daß die Wärme zurückgewonnen werden kann, anstatt ihren Verlust durch Isolation zu verhindern.

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Die armierten Rohre werden vorzugsweise auf Laschen montiert, die zur Befestigung auf dem Boden des Ofens oder der Leitung dienen, wobei ein als Reflektor der wärme dienendes poliertes Metallblech zwischen diesen Laschen befestigt ist. Die Wärmestrahlungsverluste sind daher verringert, und die Wärme wird zur günstigsten Zone der Innenwand des Unterbodens oder der Leitung konzentriert, die sie zur eigentlichen Ofenbegrenzung überträgt.

Der Unterboden selbst aus gut wärmeleitendem Metall weist öffnungen zur Beschleunigung der natürlichen Konvektion der von der Masse aus dichtem Material gespeicherten Wärme auf.

Bei dieser unten umgestalteten Vorrichtung verhält sich der Ofen, wenn die Wärme der Luft nach oben im Maße der öffnung der Türen entweicht, dann wie ein heizender Wagen mit natürlicher Konvektion.

Eine Variante dieses Systems besteht darin, zwischen dem Boden der Leitung und dem Unterboden, auf dem sie ruht, eine horizontale, evtl. durch ein Drehoder Gleitsystem verschließbare öffnung anzubringen, die einen Durchstrom eines Teils der pulsierten Warmluft über der Wärmespeicherplatte ermöglicht, was ein Fortlassen der Hilfsheizwiderstände zuläßt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

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Fig. 1 und 2 zeigen im Schrank 1 die sich davon absetzende Leitung 2 mit den darin enthaltenen Heizelementen 3, der Perforation von Löchern 4 und großen öffnungen 5 an der Basis; man erkennt weiter die gleitenden Verschlußelemente β und die Ablenkelemente 7, die die seitlichen Luftströme zu den dem Wärmeaustausch auszusetzenden Behältern lenken, sowie außerdem unter der Turbine 8 den Luftansaugkasten 9.

In Fig. J5 ist der Boden 10 eingeschnitten, um das Einführen eines Wagens 13 mit "Schwanenhals"-Basis 11 und einem beweglichen Griff 12 zu ermöglichen.

In Fig. 4 ist der Boden des Schrankes durch einen Wagen 14 mit wärmedämmender Plattform 15 ersetzt.

Man sieht in Fig. 5 einen Schrank la, der durch eine Trennwand Γ6 unterteilt ist, und eine Leitung 2, die nach ihren beiden Seiten Luft bläst, während er in Fig. 6 mit einem Plattentragerteil 25 verbunden ist.

Man erkennt auch in Fig. 8 Schranke mit zwei Teilkammern und Kupplungselementen 17 sowie Anlagepunktgriffen 18.

Die Fig. 5 und 7 zeigen die Wärmespeicherheizung 19, die auf dem Boden 20 eines Wagens la montiert ist, ihre armierten Widerstände 21, das Speicherelement 22, das vom Unterboden 23 bedeckt ist, der von Perforierungen 24 zur Ermöglichung der natürlichen Konvektion der Wärme durchsetzt und derartig umgefaltet ist, daß die verschütteten Flüssigkeiten hier nicht hinfließen können.

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Der erfindungsgemäße Ofen kann in allen Fällen verwendet werden, wo es erforderlich ist, Nahrungsmittel zu kochen, zu erhitzen oder ihre Temperatur zu halten, sei es in Krankenhäusern, Bäckereien oder Restaurants, kann jedoch vollständig oder in seinen einzelnen Elementen ebenso in der Industrie, in Laboratorien und auch für häusliche Gebrauchszwecke Verwendung finden.

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Claims

Ansprüche

(l./Ofen zum Kochen bzw. Backen oder zur Wärmeregenerierung, der durch wenigstens einen Türflügel geschlossen und mit Zwangskonvektion erhitzt wird, mit doppelter Wand und einem einen wärmedämmenden Kastenträger bildenden Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß er im Inneren aus gut wärmeleitendem Metall besteht, hier eine halbkreisförmige oder polygonale, Wärme abstrahlende und durch an wenigstens drei ihrer Seiten angebrachte öffnungen (4, 5) blasende, vertikal von einer Wand vorspringende Leitung (2) mit regulierbaren Verschlußelementen (6) im oberen Teil enthält und eine Turbine (8) zum dauernden Einblasen von Luft und deren Wiederaufnahme durch einen Ansaugkasten (9) mit geeigneten öffnungen unabhängig vom Steuern der Dauer und Leistung der Heizung aufweist.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkelemente (7) schräg zu den Seitenöffnungen (4) der Leitung (2) zum Führen der Luftströme zu den zu heizenden Behältern und zur Förderung der Steifheit der gesamten Ofenblecheinheit aufweist.
3. Ofen nach Anspruch 2, der feststehend oder rollbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ofenboden (z. B. 10) Bögen oder Träger mit Gleitbahnen für große Behälter oder "Clayettes" oder Körbe für die kleineren Behälter ausgerüstet sind.
4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß darin Etageren oder Gleitbahnen auf einem Wagen (13)

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angebracht sind, dessen "Schwanenhals"-Basis .. (11) unter und über dem Boden (10) des Schrankes (1) läuft.
5. Ofen nach Anspruch Z>> dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit dem Schrank (1) verbundene Ofenboden (I5) auf Rädern montiert ist und als Wagen (14) dient.
6. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (12) des Wagens (13) vor dem Bringen des Ofens (1) auf Temperatur abnehmbar und anhebbar ist, um Brandschäden nach öffnen der Türen zu vermeiden.
7· Ofen nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß er weder Bögen noch Gleitbahnen enthält, sondern auf seinem Boden äie zu behandelnden Produkte enthaltende Körbe aufgeschichtet sind.
8. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Etageren oder Körbe zum Lagern der Stoffe und zur Erleichterung der Reinigung direkt an den Innenwänden aufhängbar und leicht abnehmbar sind.
9. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er durch die Leitung (2), die an ihren beiden Seiten gelocht ist, und eine Trennwand (16) zweigeteilt ist, durch die die Warmluft von der Mitte zu jedem der Abteile geblasen wird.
10. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er auf Rädern montiert ist und die Beibehaltung der Wärme nach Trennung von der Stromzufuhr durch ein Wärmespeichersystem (19) gesichert ist, das unter einem Unter-

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boden (23) angebracht ist und aus in dichtem, wärmespeicherfähigen Material eingebetteten oder armierten Widerständen (21) unter entsprechenden Speicherplatten (22) oder Zwischenspeicherplatten besteht, wobei die natürliche Wärmekonvektion durch für Flüssigkeit nicht zugängliche öffnungen (24) des Unterbodens (23) erfolgt.
11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die armierten Widerstände (21) auf einem glänzenden, die Strahlung zum günstigsten Teil des Bodens oder der Leitung (2) zwecks Erhaltens der besten Heizung reflektierenden Blech montiert sind.
12. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht oder durch ein Verschlußstück regulierbare öffnung zwischen dem Boden der Leitung (2) und dem Ofenboden zwecks Heizung der Speicherplatte (22) durch Warmluft und ohne Hilfswiderstand angebracht ist.
13. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er auf Höhe der Kastenböden mit Anfügungspunkten auf Höhe von Griffen (l8) oder umgekehrt durch eine Einrichtung mit angelenkten Haken (17) kuppelbar ist, wodurch mehrere Wagen platzsparend verbindbar sind.

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