DE4239334C2 - Wrasenkanal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wrasenkanal mit einem Sensor, beispielsweise Gas-Sensors, zur Steuerung von Gar-, Brat- und Backvorgängen im Herd-Backrohr, das mit konventionellen elektrischen Heizungen und/oder Mikrowellenheizung beauf­ schlagbar ist, wobei aus dem Wrasenkanal ein Seitenkanal­ stutzen abzweigt, an dessen geschlossenem Ende der Sensor angeordnet ist.

Aus dem Dokument EP 0 148 162 A2 ist ein Wrasenkanal bekannt, dessen Seitenwand eine Öffnung aufweist, die mittels eines Gehäuses an der Außenseite des Wrasenkanals geschlossen ist. Ein Feuchtigkeits-/Gassensor ist an einer Vertikalwand des Gehäuses gegenüberliegend zur Öffnung angebracht. Da der Feuchtigkeits- /Gassensor entfernt von dem Wrasenströmungsweg angeordnet ist, detektiert der Sensor lediglich Wasserdampf oder Gas, das mit einer Geschwindigkeit defondiert, die proportional ist um Gradienten einer Dampf-/Gaskonzentration zwischen dem Wrasenkanal und dem Gehäuse.

Bei der Kontrolle vieler Prozesse im Backofen eines Herdes (z. B. Garen, Pyrolyse, Braten) kann der Prozeßverlauf optimiert werden aufgrund der Ergebnisse der Analyse des dem Backofen entweichenden Wrasens. Die Zusammensetzung des Wrasens er­ laubt Rückschlüsse auf das erreichte Prozeßstadium. Verfahren dieser Art sind aus dem Stand der Technik und aus bereits bekannten Mikrowellen-Kombinationsgeräten bekannt.

Ein wesentliches Problem dabei ist die sachgerechte Versorgung eines Gas-Sensors mit dem zu analysierenden Wrasen. Beim Einsatz bisheriger Gas-Sensoren mußte der zu analysierende Wrasen direkt dem Wrasen-Hauptstrom entnommen werden. In ei­ nem Herd muß damit gerechnet werden, daß sehr häufig viel sehr heißer Wrasen mit einem hohen Anteil verdampfter Fette und Öle anfällt. Diese Fette können in den rela­ tiv kühlen Wrasenkanälen abkondensieren. Sie schlagen sich daher auch in der Nähe des Sensors und direkt auf diesem selbst nieder. Wenn sich in der Nähe des Sensors zuviel kondensierte Fette und Öle befinden, dann kann der Sensor durch diese Abdun­ stungen bei der Kontrolle von Gar- oder Pyrolyseprozessen falsche Werte abgeben. Es ist daher notwendig, den Wrasen einerseits in ausreichender Menge möglichst vorsich­ tig an den Sensor heranzuführen, andererseits aber den Sensor vor zu intensivem An­ strom heißem Wrasens zu schützen. Der Sensor muß stets in einem thermischen Gleichgewicht bleiben, d. h. es darf in der Nähe des Sensors kein schädliches Konden­ sat angesammelt sein und der Sensor darf durch heiße oder kühle Gasströme nicht von seiner Eigenarbeits-Temperatur abweichen.

Bei bekannten Mikrowellen-Kombinationsgeräten ist der Sensor im Hauptwrasenstrom oft in der Nähe einer Art Blende angeordnet. Diese Blende soll den Sensor vor direk­ tem Luftzug schützen, damit er nicht durch die schwankende Strömungsgeschwindig­ keit des Wrasens aus dem thermischen Gleichgewicht kommt. Die Erfahrung zeigt, daß Konstruktionen dieser Art nur bei relativ niedrigen Temperaturen mit stetigem Luft­ durchsatz zuverlässig arbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wrasenkanal zu schaffen, in dem ein Sensor zur Steuerung von Herden unter Vermeidung der bekannten Nachteile funk­ tionsgerecht und zerstörungsfrei angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wrasenkanal ein Seitenkanalstutzen abzweigt, an dessen geschlossenem Ende ein Sensor angeordnet ist, wobei die Länge des Seitenkanalstutzens mindestens seiner vierfachen Breite (ggf. dem vierfachen Durchmesser) entspricht. Der Seitenkanalstutzen besitzt eine Mindestneigung, die so ausgestattet ist, daß ein sich bildendes Kondensat sicher abläuft. Die Neigung des Seitenkanalstutzens auf dem Wrasenkanal als Null-Grad-Nor­ male bezogen beträgt zwischen 90 Winkelgraden und dem Kondensat-Ablaufgrenzwin­ kel. Diese erfindungsgemäße Lösung garantiert eine Anordnung zur Entnahme von Gasproben aus dem Wrasenstrom des Backrohrs, ohne den Sensor zu überlasten. Da­ bei wird sichergestellt, daß bei wechselnden Strömungsgeschwindigkeiten des Wra­ sens sowie bei hohen und schwankenden Wrasentemperaturen der Gas-Sensor stets mit einer ausreichenden Mengen Wrasens für eine Gasanalyse versorgt ist. Außerdem beinhaltet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß in der Nähe des Sensors während der Lebensdauer des Herdes nicht zuviele störende Ablagerungen von Fett- oder Ölkondensaten auftreten.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt die Prinzipskizze zur Anordnung des Sensors in einem Seitenkan­ alstutzen. Gemäß der Zeichnung ist ein Hauptwrasenkanal 1, eine Bewegungsrich­ tungs-Anzeige 2, ein Seitenkanalstutzen 3, ein Sensor 4, ein Wrasendurchsatznebenstrom 5 und eine Wrasendurchflutungs-Hilfsöffnung erkennbar. Aus dem Backrohr des Herdes wird der Wrasen stets durch einen Wrasenkanal 1 ins Freie geführt. An diesen Wrasenkanal 1 ist ein Seitenkanalstutzen 3 angeordnet, an dessen sichtbar abgeschlossenem Ende ein Sensor 4 angeordnet ist.

Um dem Sensor 4 typische Mischungen des Hauptwrasenstromes zuleiten zu können, ist am Ende seitlich des Seitenkanalstutzens 3 eine Wrasendurchflutungs-Hilfsöffnung 6 angeordnet. Der Wrasendurchsatz 5 am Seitenkanalstutzen kann über diesen Wra­ sendurchflutungs-Hilfsweg 6 unmittelbar und unverwirbelt an den Sensor 4 geführt wer­ den. Um einen sicheren Wrasendurchsatz durch den Seitenkanalstutzen 3 gewährlei­ sten zu können, muß der Seitenkanalstutzen eine Mindestneigung besitzen, die so ausgestattet ist, daß ein sich bildendes Kondensat sicher abläuft und keinen Verschluß des Seitenkanalstutzens herbeiführen kann. Es ist daher zweckmäßig, die Neigung des Seitenkanalstutzens 3 vorzugsweise zwischen 90 und 40 Winkelgraden gegenüber dem Hauptwrasenkanal anzuordnen. Dabei spielt auch die Länge des Seitenkanalstut­ zens 3 insofern eine Rolle, als der Sensor nicht durch zu große schwankende Volumen und schwankende Temperaturen des Wrasenstromes beeinflußt wird, und dennoch ei­ ne sichere Detektion der Wrasen-Zusammensetzung geben kann. Die Länge des Sei­ tenkanalstutzens 3 ist mindestens mit der vierfachen Breitendimension des Seitenkan­ alstutzens auszuführen, d. h. das Verhältnis l/d = 4. Ein optimales Verhältnis von l/d (Länge des Seitenkanalstutzen 3 zu seiner Breite) entsteht durch die Beziehung l/d = 5.

Die erfindungsgemäße Lösung besitzt gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß der Sensor auch bei Wrasenströmen mit stark schwankendem Volumen, stark schwan­ kender Temperatur und hohem Anteil an kondensierbaren Fetten oder Ölen wrasenge­ rechte auswertbare Signale liefert.

Claims (2)

1. Wrasenkanal mit einem Sensor (4), beispielsweise Gassensor, zur Steuerung von Gar-, Brat- und Backvorgängen im Herdbackrohr, das mit konventioneller elektri­ scher Heizung und/oder Mikrowellenheizung beaufschlagbar ist, wobei aus dem Wrasenkanal (1) ein Seitenkanalstutzen (3) abzweigt, an dessen geschlossenem Ende der Sensor (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Seitenkanalstutzens (3) mindestens der vierfachen Breite des Seitenkanalstut­ zens (3) entspricht, wobei der Seitenkanalstutzen (3) eine derartige Mindestneigung in Bezug auf den Wrasenkanal (3) besitzt, daß ein sich bildendes Kondensat sicher abläuft, und wobei der Seitenkanalstutzen (3) eine Wrasendurch­ flutungs-Hilfsöffnung (6) in der Umgebung des mit dem Sensor (4) abgeschlosse­ nen Endes des Seitenkanalstutzens (3) besitzt.

2. Wrasenkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Länge des Seitenkanalstutzens (3) zu seiner Breite vorzugsweise größer als 5 ist.