DE3447481C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C15/00—Details
- F24C15/20—Removing cooking fumes
- F24C15/2007—Removing cooking fumes from oven cavities
- F24C15/2014—Removing cooking fumes from oven cavities with means for oxidation of cooking fumes
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- F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
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Description
Die Erfindung betrifft einen Herd gemäß dem Oberbegriff des ersten
Patentanspruchs und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen
Herdes.
Bei einem bekannten Herd (GB-PS 15 94 435) ist in einer Bratröhre
vor deren Rückwand mit Abstand eine Zwischenwand angeordnet, die
zentral eine Eingangsöffnung für Bratröhrenluft aufweist. Zwischen
den beiden genannten Wänden befindet sich im Bereich der Ein
gangsöffnung ein von einem Motor angetriebenes Gebläserad, das
axial ansaugt und die geförderte Bratröhrenluft radial über ein
konzentrisch dazu angeordnetes Heizelement bläst. Zwischen den
senkrechten Außenwänden und dem Mantel der Bratröhre sind Spalte
als Ausgangsöffnungen für die in die Bratröhre zurückströmende Bratröhrenluft
freigelassen. An den senkrechten Außenrändern befinden sich
im Zwischenraum zwischen den genannten Wänden über die Länge der
Außenränder sich erstreckende Katalysatoren zur Beseitigung
unangenehmer Geruchs- und Verschmutzungspartikel. Bei deren Aufbau
stehen die Katalysatoren mit beachtlichem Abstand vom Heizelement,
wodurch infolge der Wärmeableitung über die Rück- und Zwischenwand
sowie die entsprechenden Teile des Bratröhrenmantels eine beacht
liche Abkühlung der am Heizelement erhitzten Luft eintritt. Die
Katalysatoren weisen auch auf Grund der Bratröhrenhöhe, über die
sie sich erstrecken, eine relativ große Länge auf und erfordern
dementsprechend viel Aufwand für die Erstellung ihres Käfigs zur
Halterung der entsprechend großen Menge des katalytischen Ma
terials. Es besteht ferner die Gefahr, daß die Beaufschlagung des
Katalysators nicht gleichmäßig über seine Längenabschnitte erfolgt
und daher eine ungünstige Nutzung des Katalysators eintritt.
Zudem sind für jeden Katalysaatorteil eigene Befestigungsmittel
vorzusehen.
Es ist auch ein Katalysator bekannt (DE-OS 18 01 668), der in einem
Wrasenabzugskanal einer Bratröhre angeordnet ist. Dieser Kata
lysator weist eine plane kreisförmige Anströmfläche mit senkrecht
dazu verlaufenden Durchströmkanälen auf. In Strömungsrichtung vor
der Anströmfläche befindet sich ein Heizelement in unmittelbarer
Nähe, das zur Strahlungsbeheizung des Katalysators dient.
Soll ein Katalysator dieser Bauart in einer Bratröhre zur Be
handlung der umströmenden Bratröhrenluft herangezogen werden, dann
muß die vom Gebläserand geförderte erhitzte Luft auf die Anström
fläche konzentriert werden und kann erst nach dem Durchströmen
durch den Katalysator so verteilt werden, daß eine funktions
gerechte Beaufschlagung der Bratröhre eintritt. Hierzu sind aber
besondere Luftführungen erforderlich, für die zusätzlicher Raum
und Materialaufwand nötig ist.
Bekannt ist auch ein katalytischer Nachverbrenner für Bratröhren
luft mit einem in geringem Abstand von einem Heizelement ange
ordnetem Katalysator (DE-PS 26 40 684), jedoch ist dort das Heizelement in Strömungsrichtung
der umgewälzten Bratröhrenluft gesehen nach dem
Katalysator angeordnet, so daß eine die Katalyse
fördernde Erwärmung der den Katalysator durch
strömenden Bratröhrenluft durch das Heizelement
nicht erfolgt.
Bei einem anderen bekannten katalytischen Nachverbrenner (DE-PS
28 11 650) ist ein Heizelement, nämlich die übliche Bratröhrenbe
heizung, für die Erwärmung der Bratröhrenluft erforderlich, bevor
sie durch parallele Strömungskanäle eines wabenartigen Katalysa
tors strömt. Dabei heizt ein zweites Heizelement den Katalysator
lediglich in seinem Umfangsbereich zusätzlich auf, so daß die
radial innenliegenden Strömungskanäle nicht besonders beheizt
werden.
Für die Katalyse steht somit im inneren Bereich lediglich die
relativ geringe Temperatur der Luft zur Verfügung, wie sie die
Bratröhre verläßt. Die Katalysewirkung ist daher im Innenbereich
sehr gering.
Es ist zwar auch ein Heißluft-Herd mit das Gebläserad umgebenden Heizelement und mit konventionellen zusätzli
chen Heizelementen bekannt (FR-PS 25 19 413); eine katalytische
Einrichtung, die bei Heißluft wie bei konventionellem Betrieb
arbeitet, ist dabei nicht vorgesehen.
Bekannt ist ferner ein Heißluft-Herd mit Mitteln zum Verändern der
Drehzahl des Gebläses (DE-OS 23 09 038). Die damit angestrebte
Änderung der Luftfördermenge dient nur der Verbesserung des
Garvorganges.
Bei einem anderen bekannten Herd (DE-OS 23 52 340) wird schließlich die
Reinigung mittels Pyrolyse bei einer Bratröhrentemperatur von etwa
500°C vorgenommen, auf welche die gesamte Bratröhre nach einem
Brat- oder Backvorgang aufgeheizt wird. Eine Katalyse ist nicht
vorgesehen. Daher führt auch das Ein- und Ausschalten eines dort
vorgesehenen, die Bratröhrenluft umwälzenden Gebläses nicht zu
einer verbesserten katalytischen Reinigung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Herd gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch die eine
verbesserte selbsttätige Beseitigung von Geruchs- und Verschmut
zungsteilchen aus der Bratröhrenluft sowie eine Reduzierung des
Energieverbrauchs erreicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung werden die Nachteile des
Standes der Technik überwunden und die angestrebte Verbesserung
bei der Beseitigung von Geruchs- und Verschmutzungsteilchen aus
der Bratröhrenluft erreicht.
Die vom Gebläse geförderte, mit Verschmutzngsteilchen beladene
Bratröhrenluft wird durch das Heizelement auf ihre maximale
Temperatur aufgeheizt und gelangt sofort ohne eine Mögichkeit zur
Abgabe von Wärme oder Verschmutzungsteilchen direkt in den unmit
telbar benachbarten, konzentrisch zum Heizelement angeordneten
Katalysator, der dadurch über seine gesamte Länge sehr gleichmäßig
aufgeheizt wird.
Soweit es Fertigungstoleranzen und die erhebliche Wärmedehnung
zulassen, steht der Katalysator mit dem Heizelement in direktem
Wärmekontakt. Dadurch erreicht auch der Katalysator die mit einem
gegebenen Heizelement maximal im Betrieb zu erzielende Temperatur,
zu deren Erreichen auch der direkte Einfluß der Wärmestrahlung
erheblich beiträgt, so daß das optimal mögliche Katalyseergebnis
eintritt. Dabei kann der Katalysator einstückig ausgebildet werden
und braucht lediglich um das Heizelement herumzureichen. Es werden
auch Ablagerungsräume für Verschmutzungspartikel zwischen dem
Heizelement und dem Katalysator vermieden, weil die gesamte Luft
nach dem Heizelement sofort in den Katalysator überströmt. Zudem
sind besondere Maßnahmen zur Führung der Luft nach dem Katalysator
nicht erforderlich.
Um dabei das Katalyseergebnis noch zu steigern, kann so verfahren
werden, daß die Temperatur des Katalysators in Intervallen erhöht
wird. Hierzu braucht lediglich die Förderungsmenge von Luft über
das Heizelement und den Katalysator vermindert zu werden. Auch
kann der Zustrom und/oder der Abstrom der Luft zum bzw. vom
Gebläse in die Bratröhre gedrosselt werden, wodurch sich die Luft
im Gebläseraum wesentlich höher erhitzt. Auch kann das Heizelement
im normalen Betrieb getaktet und bei verstärktem Katalysebetrieb
ungetaktet eingeschaltet werden.
Wenn die Bratröhre konventionelle Unter- und Oberhitze-
Heizkörper aufweist,
kann in den Pausen, in welchen diese Heizkörper für Ober- und
Unterhitze während des Betriebes ausgeschaltet sind, das Gebläse
mit Heizelementen und Katalysator in Betrieb gesetzt werden. Es
tritt dann ebenfalls die Katalysewirkung bei sonst konventionellem
Betrieb ein.
Damit der Katalysator bedarfsweise regeneriert werden kann, wird
zur Erhöhung der Katalysatortemperatur der Betrieb mit reduzier
ter Gebläseleistung ausgeführt, wobei das Gebläse mit jeweils
kurzen Stillstandszeiten betrieben werden kann. Die Katalysator
temperatur erreicht dann Werte, durch welche festgesetzte Partikel
mit Sicherheit katalysiert und ggf. sogar pyrolisiert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Patent
ansprüchen angegeben.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungs
beispiels näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 bei einem Herd in einer Teilansicht den Bereich des Gebläses
mit Katalysator in der Bratröhre als Draufsicht im Schnitt
und
Fig. 2 eine Ansicht von vorn auf das Gebläse mit Katalysator bei
abgenommener Zwischenwand.
In einem nicht näher dargestellten Herd für Haushalt oder Gewerbe ist
eine Bratröhre 1 vorgesehen, die eine geschlossene Mantelfläche und eine
Rückwand 2 sowie gegenüberliegend eine nicht gezeigte Tür aufweist. Vor
der Rückwand 2 befindet sich mit Abstand in der Bratröhre 1 eine Zwi
schenwand 3 mit einer zentralen Eingangsöffnung 4 für Bratröhrenluft,
die von einem angetriebenen Gebläserad 5 angesaugt wird. Das Gebläserad
5 befindet sich im Raum 6 zwischen Rück- und Zwischenwand 2, 3 und gehört
zu einem Gebläse, dessen Ausgangsöffnung 7 durch Spalte zwischen den
Mantelflächen und dem Außenrand der Zwischenwand 3 gebildet ist. Konzen
trisch zum axial ansaugenden und radial abblasenden Gebläserad 5 ist
ein Heizelement 8 angeordnet, das von einem ringförmigen, ebenfalls
konzentrisch zum Heizelement 8 verlaufenden Katalysator 9 unmittelbar
umgeben ist.
Vorzugsweise steht der Katalysator 9 in direktem Wärmeleitkontakt
mit dem Heizelement 8, das auch in den Katalysator 9 eintauchen
kann. Der Katalysator 9 liegt in Strömungsrichtung der Bratröh
renluft unmittelbar nach dem Heizelement 8 und wird so ohne
zusätzliches Heizelement auf sehr hohe Temperaturen aufgeheizt,
wie sie für den Katalysevorgang erforderlich sind. Der Katalysator
9 besteht aus einem Käfig 10, der aus einem Drahtgeflecht herge
stellt und mit Kugeln, Pellets oder dergl. in Größen von 1 bis 20
Millimeter Durchmesser gefüllt ist, welche mit einer katalytischen
Schicht, z. B. aus Platin oder Palladium in einer Konzentration von
0,03 bis 1% sowie Metalloxiden beschichtet sind.
Bei Heißluftbetrieb der Bratröhre 1 dient das Gebläse mit Heiz
element 8 zur Warmluftbeheizung des zu behandelnden Gutes. Zusätz
lich wird damit der Katalysator 9 direkt beheizt und mit der
geförderten Bratröhrenluft beaufschlagt. Es erfolgt dementspre
chend die angestrebte Katalyse. Soll die Katalysewirkung gestei
gert werden, kann durch Vermindern der Drehzahl des Gebläserades 5
oder Abschalten des Antriebs bzw. durch Drosselklappen an der
Eingangs- oder Ausgangsöffnung 4, 7 der Luftdurchsatz vermindert
werden, wodurch das Heizelement 8 auf noch höhere Temperaturen
aufgeheizt wird und entsprechend den Katalysator 9 erhitzt. Auch
ist damit eine Regenerierung des Katalysators 9 ausführbar, wenn
ein hoher Verschmutzungsanteil in der Bratröhrenluft zu verarbei
ten ist. Insbesondere ist diese intervallweise Überhitzung des
Katalysators 9 somit kurz nach Beginn eines Bratvorganges zweck
mäßig. Der dann verstärkt anfallende Anteil an Geruchs- und Schwe
beteilen wird sicher abgebaut und kann zu keiner Geruchsbelästi
gung der Umgebung führen. Außerdem ist die zum Gut in der eigent
lichen Bratröhre 1 zurückströmende Luft weitgehend gereinigt.
Ist die Bratröhre 1 auch mit Heizkörpern 11 an der Mantelfläche
ausgestattet, um konventionell mit Ober- und Unterhitze das
eingebrachte Gut behandeln zu können, dann läßt sich die Geruch
entwicklung durch kurzzeitiges Inbetriebsetzen des Gebläses mit
dem Heizelement 8 und dem Katalysator 9, der dabei vorzugsweise
vorgeheizt ist, in gleicher Weise beseitigen. Hierzu wird vor
zugsweise in den Einschaltpausen, die beim Takten der Heizkörper
11 im normalen Betrieb auftreten, die Katalyseeinrichtung ein
geschaltet. Damit aber die konventionelle Garungsart nicht durch
Heißluft-Garung überdeckt wird, wird das Gebläse nur mit vermin
derter Drehzahl bzw. bei gedrosseltem Luftdurchsatz betrieben und
das Heizelement 8 ggf. mit verminderter Leistung beaufschlagt,
wenn die Einschaltdauer länger bemessen sein muß.
Es wird somit eine selbsttätige Beseitigung von Geruchs- und
Verschmutzungsteilchen aus der Bratröhrenluft sowohl bei Heißluft-
und auch bei konventionellem Betrieb innerhalb der Bratröhre an
der Umluft erreicht.
Claims (13)
1. Herd mit einer Bratröhre, in der vor der Rückwand mit
Abstand eine Zwischenwand angeordnet ist, die zentral eine
Eingangsöffnung für Bratröhrenluft aufweist und zwischen
ihrem Außenrand und der Mantelfläche der Bratröhre
Spalte als Ausgangsöffnung bildet, mit einem Gebläserad
eines Gebläses zwischen der Rückwand und der Zwischenwand
sowie mit einem im Strömungsweg angeordneten, das Gebläserad
konzentrisch umgebenden Heizelement, und mit einem im
Strömungsweg der Bratröhrenluft nach dem Heizelement zwischen
der Rückwand und der Zwischenwand angeordneten Katalysator,
dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (9) ringförmig
ausgebildet und konzentrisch zum Heizelement (8) sowie
demselben unmittelbar benachbart angeordnet ist.
2. Herd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz
element (8) mit dem Katalysator (9) in direktem Wärmekontakt
steht.
3. Herd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Heizelement in den Katalysator (9) eintaucht.
4. Herd nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysator (9) einen Käfig (10) aus
Drahtgewebe aufweist und daß der Käfig (10) mit Kugeln,
Pellets oder dergleichen gefüllt ist, welche mit einer
katalytischen Schicht versehen sind.
5. Herd nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysator (9) aus beschichteten
Wabenkörpern besteht.
6. Herd nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnung
(4, 7) des Gebläses (5) verstellbare Klappen zur Veränderung
des freien Strömungsquerschnitts zugeordnet sind.
7. Verfahren zum Betreiben eines Herdes nach Anspruch 1 oder
einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei ein
geschaltetem Heizelement der Luftdurchsatz des Gebläses
durch die Bratröhre vermindert oder unterbrochen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehzahl des Gebläses vermindert oder auf Null reduziert
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftdurchsatz mechanisch gedrosselt oder unterbunden
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß bei konventionellem Betrieb mit Ober-
und/oder Unterhitze das Heizelement für den Katalysator
zeitweise eingeschaltet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beheizung der Bratröhre bei kon
ventionellem Betrieb taktweise erfolgt und daß bei abge
schalteten Heizkörpern der Ober- und/oder Unterhitze jeweils
das Gebläse mit eingeschaltetem Heizelement und Katalysator
einen Luftdurchsatz durch die Bratröhre erzeugt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Erhöhung der Katalysatortemperatur
zeitweise ein Betrieb mit reduzierter Gebläseleistung
erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Gebläse taktweise mit jeweils kurzen
Stillstandszeiten betrieben wird.
Priority Applications (1)
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DE19843447481 DE3447481A1 (de) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | Bratroehre mit selbsttaetiger beseitigung von geruchs- u. verschmutzungsteilchen in der bratroehrenluft |
Applications Claiming Priority (1)
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DE3447481C2 true DE3447481C2 (de) | 1987-11-26 |
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ID=6253947
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Country Status (1)
Country | Link |
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8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
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