DE4422360A1 - Wärme-Haushaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärme-Hausgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur thermischen Isolierung von Backöfen werden in der Praxis derzeit ausschließlich Faser-Isolierstoffe, wie z. B. Kera­ mikfasermatten, verwendet, mit denen die Backofenmuffel mit Einschluß etwaiger außenliegender Heizelemente umgeben ist. Derartige faserige Isoliermaterialien werden zunehmend als gesundheitsgefährdend angesehen. Gemäß einem bekannten Vor­ schlag (DE-PS 25 59 834) wird anstelle von faserigem Iso­ liermaterial eine Isolierfolie, z. B. aus Aluminium, in einer oder mehreren Lagen um die Wandungsflächen der Ofenmuffel gewickelt, wobei mittels randseitiger Distanzleisten Luft­ kammern zwischen den Wandungsflächen der Ofenmuffel und der Isolierfolie, bzw. zwischen den einzelnen Lagen der Isolier­ folie, geschaffen werden. Hierbei müssen die Distanzleisten wiederum aus einem Material bestehen, das höheren Tempera­ turen, wie sie bei normalen Draht- und Backvorgängen oder im Extremfall bei Durchführung von pyrolytischen Selbstreini­ gungsverfahren im Inneren der Ofenmuffel und entsprechend reduziert auch an der Außenseite der Ofenmuffel auftreten, standhält. Bei dem erwähnten Vorschlag wird empfohlen, hier­ für Asbestschaumstoff zu verwenden, der zwar hoch hitzebe­ ständig, jedoch wiederum nicht unproblematisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärme-Hausge­ rät, insbesondere Garbehandlungsgerät, z. B. einen Backofen, in be­ zug auf die thermische Isolierung so auszugestalten, daß ge­ sundheitliche Probleme nicht mehr auftreten und die Isolie­ rung neben guter Verarbeitbarkeit und geringem Platzbedarf ein Höchstmaß an, auch partiell variabler thermischer Iso­ lierfähigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Maß­ nahmen. Erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Erfindung erge­ ben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Versuche haben ergeben, daß bei zumindest weitgehend luft­ dichtem Abschluß der in der Folienschicht eingeschlossenen Luftkammern eine gezielte und erhöhte Isolationswirkung er­ zielbar ist, indem ein Austausch der in den Luftkammern be­ findlichen, erhitzten Luft partiell begrenzt bzw. über grö­ ßere Flächen unterbunden werden kann. Durch die Bildung von Befestigungs- und/oder Verbindungselementen durch die Fo­ lienränder bzw. Randabschnitte der Folien selbst ergibt sich an diesen Stellen ein sehr geringer Materialquerschnitt und eine hervorragende Handhabbarkeit und Anpaßbarkeit dieser z. B. randseitigen Befestigungs- und/oder Verbindungselemente an die jeweilige Plazierung der Folienschicht oder Folien­ schichten in der Umgebung des z. B. durch eine Ofentür oder ein anderes Gehäuse begrenzten Geräteraumes. Durch die Aus­ bildung dieser Befestigungs- und/oder Verbindungselemente besteht z. B. die Möglichkeit, mehrere Folienschichten dicht an dicht anzuordnen und z. B. die verdichteten und biegbaren Ränder entsprechend abzubiegen oder aber verschlossene Rand­ abschnitte einer größeren Folienschicht-Bahn als Eckverbin­ der zwischen winkelig zueinander angeordneten Folienschich­ ten zu verwenden. Durch entsprechende Oberflächenprofilie­ rung der Deckschichten der Folienschichten bzw. der Ränder oder Randabschnitte kann in einfacher Weise die Wärmeleitung von Gehäuse bzw. Ofenmuffel zur Folienschicht bzw. zwischen den Befestigungs- und/oder Verbindungselementen gezielt re­ duziert werden, so daß beispielsweise nur punktförmige Be­ rührungen der vorgenannten Teile stattfinden. Nicht zuletzt ergibt sich durch die Erfindung der Vorteil, daß die erfin­ dungsgemäßen Produkte zu 100% werkstoffrein und recycelbar sein können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Abstandele­ mente zur Bildung der Luftkammern durch die Folien selbst gebildet, indem diese Folien z. B. napfförmige Prägestellen besitzen, die gegenseitig kleinflächig sich aufeinander ab­ stützen. Hierbei kann eine gewisse Berührung zwischen den Folien auch innerhalb der Außenränder bzw. Randabschnitte erwünscht sein, um gezielt aus thermisch extrem hoch bela­ steten Stellen, z. B. der Ofenmuffel, Wärmeenergie in weniger hoch belastete Stellen ableiten zu können. Ebenso kann es erwünscht sein, z. B. die randseitigen Befestigungs- und/oder Verbindungselemente dazu zu benützen, um eine sogenannte Wärmeableitung z. B. aus dem frontseitigen Gerätebereich wie aus dem Bereich des frontseitigen Muffelflansches vorzuneh­ men. Eine bevorzugte Maßnahme zur Halterung und Positionie­ rung der einzelnen Folien mit Abstand voneinander ist gege­ ben durch die Profilierung der z. B. innenliegenden Folien z. B. derart, daß die Folienschicht im Querschnitt honigwa­ benförmig ausgebildet ist, wobei vorgesehen sein kann, daß die sich aufeinander abstützenden Prägestellen eine gegensei­ tige Fixierung der einzelnen Folien im Verbund herstellen, so daß z. B. unterschiedliche Wärmeausdehnungen oder mechani­ sche Belastungen aufgefangen werden.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Wärme- Hausgerätes in Form einer Backofenmuffel,

Fig. 2 und 3 zwei unterschiedliche Belegungsvarianten einer Backofenmuffel mit Folienschichten in schematischer Darstellung,

Fig. 4 eine Backofenmuffel mit aus mehreren zusammenhängenden Folienschichten gebildeter, abgewickelter Isolierung,

Fig. 5 bis 7 eine vereinfachte Darstellung des Randbe­ reiches einer bzw. zweier Folienschichten sowie die Ausgestaltung des Randes bzw. Randabschnittes.

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Folienschichtrand bzw. Randabschnitt,

Fig. 9 die Draufsicht auf eine Backofenmuffel mit diese umhüllender, als Folienschicht ausgebildeter Isolierung in Schnittdarstellung,

Fig. 10 eine vergrößerte Einzelheit A der Backofenmuffel gemäß Fig. 9,

Fig. 11 und 12 zwei Varianten einer Isolierschicht im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt in Frontansicht das Gehäuse eines Wärme-Haus­ gerätes in Form einer Backofenmuffel 1, das quaderförmig ausgebildet ist und vier senkrecht aufeinander stehende Ofenwände 2, 3, 4 und 5 sowie frontseitig einen umlaufen­ den, abgebogenen Ofen- oder Beschickungsflansch 6 besitzt. Vor der rückseitigen Ofenwand 7 ist angeordnet ein Luftver­ teilungsschacht 8 mit entsprechendem Gebläse 9 und Lufthei­ zung 10, wodurch erhitzte Luftströme in Pfeilrichtung in den Geräteraum im Inneren der Backofenmuffel 1 geblasen werden können. An der deckseitigen Ofenwand 3 angeordnet ist ein innenliegender Strahlungsheizkörper 11, während un­ terhalb der unteren Ofenwand 5 ein außenliegender Heizkör­ per 12 als sogenannte Unterhitze angeordnet ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist wiederum mit 1 eine im Querschnitt etwas veränderte Backofenmuffel be­ zeichnet ohne Darstellung des Beschickungsflansches 6 gemäß Fig. 1. Hierbei sind im Beispiel die Ofenwände 2, 3, 4 und 5 formmäßig angepaßt umgeben mit vier Folienschichten 13, deren Ausgestaltung nachstehend noch näher erläutert ist. Jede Folienschicht 13 besitzt randseitig aus den Folien selbst gebildete, biegbare und Befestigungs- und/oder Ver­ bindungselemente darstellende Ränder 14, die über die Au­ ßenabmessungen der Backofenmuffel 1 hinaus ragen und nach dem formmäßig angepaßten Aufbringen der jeweiligen Folien­ schicht 13 auf die Außenseite der Backofenmuffel 1 in Pfeilrichtung auf die benachbarte Folienschicht geklappt werden. Durch die gegenseitige Überlappung der Folien­ schichten 13 ergibt sich eine lückenlose thermische Isola­ tion der betreffenden Ofenwände. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind für die Isolierung der Ofenwände der Backofenmuffel 1 lediglich zwei längeren Folienschichten 13a vorgesehen, die im Mittelbereich der seitlichen Ofen­ wände 2 und 4 stumpf aneinanderstoßen und deren Ränder 14 nach außen abgebogen und in Pfeilrichtung auf die jeweilige Folienschicht 13a zurückgeklappt sind oder aber gemäß der gestrichelten Darstellung zusammengeklappt nach außen ra­ gen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist wiederum schema­ tisch die Frontansicht einer Backofenmuffel 1 mit abgebro­ chen dargestelltem Beschickungsflansch 6 gezeigt, wobei zur Isolierung der vorgenannten Ofenwände eine einstückige Fo­ lienschicht-Bahn 15 dient, die vier durch verdichtete Rand­ abschnitte 16 voneinander getrennte Folienschichten 13b so­ wie beidenends freiragende Ränder 14 besitzt. Diese Folien­ schicht-Bahn 15 wird um die vorerwähnten Ofenwände herumge­ wickelt, wobei die verdichteten Randabschnitte 16 in den Eckenbereichen der Backofenmuffel 1 gebogene Verbindungs­ elemente darstellen.

In Fig. 5 ist in vergrößerter Darstellung ein Teil einer Folienschicht 13 mit zugehörigem Rand 14 bzw. Randabschnitt 16 bei Ausbildung als Folienschicht-Bahn gezeigt. Diese Fo­ lienschicht 13 ist mehrlagig und besteht z. B. aus vier Alu­ minium-Folien a, b, c und d, wobei die Folien a und d äuße­ re Deckfolien darstellen. Die inneren Folien b und c besit­ zen beim Ausführungsbeispiel z. B. eine mäanderartige Aus­ prägung und sind kreuzweise zueinander angeordnet, d. h. die mäanderartigen und langgestreckten Prägestellen 17 stehen senkrecht aufeinander und berühren sich punktweise. Diese Prägestellen 17 stellen Abstandelemente dar, welche die im Beispiel mehrlagigen Folien a, b, c und d um ein vorbe­ stimmtes Maß auf gegenseitigen Abstand halten. Im Bereich ihrer Folienränder sind die Folien unmittelbar aufeinander­ gelegt und durch Verdichtung zumindest annähernd luftdicht verschlossen. Diese Verdichtung kann erfolgen durch vielfa­ ches, partielles Tiefziehen des Folienverbundes im Bereich von Tiefziehstellen 18 gemäß Fig. 6 und 7, wobei nicht sämtliche Folien gezeichnet sind. Durch nachträgliches Quetschen der Tiefziehstellen 18 entsteht ein flacher Rand 14, deren Folienränder unlösbar miteinander verkrallt sind, wie Fig. 7 zeigt. Die Tiefzieh- und Quetschstellen können etwa ein Z-förmiges, sich gegenseitig überlappendes Profil gemäß der Draufsicht in Fig. 8 haben.

Fig. 9 zeigt etwas mehr im Detail die Backofenmuffel 1 in Horizontalschnitt, die frontseitig den Beschickungsflansch 6 aufweist. Hierbei ist zu erkennen, daß sich auf den Au­ ßenseiten der seitlichen Ofenwände 2 und 4 Folienschichten 13b befinden, die z. B. Teil einer einstückigen Folien­ schicht-Bahn sein können. Die hierbei verwendete Folien­ schicht 13b ist in den Fig. 10 und 11 näher verdeut­ licht. Sie besteht aus zwei äußeren Deckfolien a′ und d′ sowie aus zwei inneren Folien b′ und c′. Die inneren Folien b′ und c′ sind in regelmäßigem Muster mit als Prägestellen ausgebildeten napfförmigen Abstandelementen 19a und 19b versehen, die sich gegenseitig aufeinander abstützen, wobei diese vielfach profilierten Folien b′ und c′ so einander zugeordnet sind bzw. aufeinandergelegt sind, daß die Ab­ standelemente 19a z. B. der Folie c′ mit den Abstandelemen­ ten 19b der Folie b′ abstützend zusammentreffen. Diese Fo­ lien sind gleich ausgestaltet. Die mit 19a bezeichneten Ab­ standelemente besitzen an den Stützflächen vorzugsweise kreisförmige Vertiefungen 20, in welchen die kontrahieren­ den Abstandelemente 19b mit ihren ebenen Stützflächen ein­ tauchen und formschlüssig gehalten sind. Auf diese Weise wird eine feste Fixierung des Folienverbundes erreicht, so daß auch beim Biegen der Folienschicht 13c das vorgegebene honigwabenförmige Muster erhalten bleibt. Hinzu kommt, daß die Deckfolien a′ und d′ in ähnlicher Weise mit einer Profi­ lierung versehen ist und zwar mit Erhebungen 21 einerseits und Vertiefungen 22 andererseits, wobei in die Erhebungen 21 die ebenen Stützflächen der Abstandelemente 19b eingrei­ fen und fixiert sind. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 ist das honigwabenförmige Folienschicht-Muster noch er­ weitert um zwei weitere Folien e′ und f′, deren Ausgestal­ tung und Anordnung analog ist zu der in Fig. 11 gezeigten Folienschicht 13c. Durch die napfförmigen Abstandelemente 19a und 19b werden zwischen den Deckfolien a′ und d′ eine Vielzahl von Luftkammern 23 gebildet, die randseitig in der beschriebenen Weise z. B. durch die Ränder 14 oder Randab­ schnitte 16 verschlossen sind. Beim Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 9 und 10 ist der die Folienschicht 13c auf der ei­ nen Seite begrenzende Rand 14 um 180° umgebogen und ther­ misch eng und unmittelbar an der Innenseite 24 des Beschickungsflansches 6 angekoppelt bzw. relativ großflächig befe­ stigt. Insbesondere dann, wenn die unmittelbar an der Backofenmuf­ fel 1 anliegende Deckfolie z. B. a′ aus einem hochhitzebe­ ständigen Material wie Stahlblech etwas größeren Quer­ schnitts gebildet ist, erreicht man auf diese Weise einen intensiven Abfluß der im Bereich des Beschickungsflansches 6 bei Betrieb des Backofens insbesondere bei pyrolytischem Selbst­ reinigungsbetrieb mit Betriebstemperaturen von etwa 500°C entstehenden Wärme und damit eine Absenkung der Flanschtem­ peratur. Ferner wird eine gewisse Steuerung der Wärmever­ teilung sowie eine kleinflächige unmittelbare Ankopplung der inneren Deckfolie a′ an die Backofenmuffel 1 z. B. an die Ofenwand 4 erreicht dadurch, daß nur die Erhebungen 21 der Folienschicht 13c bzw. der Deckfolie a′ in unmittelba­ rem Kontakt stehen mit der Muffelwand 4, während zwischen diesen Erhebungen 21 im Bereich der Vertiefungen 22 Luft­ kammern 25 gebildet sind. Wie in Fig. 9 verdeutlicht, kann vorgesehen sein, daß z. B. in der seitlichen Ofenwand 2/4 sich eine Ausprägung mit einem Ausschnitt 26 befindet z. B. für die Aufnahme einer Backofenleuchteinrichtung. In ähnli­ cher Weise wie beim Beschickungsflansch 6 kann auch hier der Rand 14 der Folienschicht 13c umgebogen sein und unmit­ telbar zur Wärmeableitung an der Außenwand der Ausprägung 26 befestigt sein. Hierfür ist die Folienschicht 13c z. B. mit einer kreisförmigen oder langgestreckten Ausnehmung 27 versehen, die durch den umlaufenden Rand 14 begrenzt ist.

Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Anzahl der Folien innerhalb einer Folienschicht zu variieren ent­ sprechend der thermischen Belastung, die vom zu isolieren­ den Wärme-Hausgerät insgesamt oder partiell ausgeht. Es be­ steht auch die Möglichkeit, anstelle von Aluminium andere Materialien, z. B. auch wärmebeständige Kunststoffe zu ver­ wenden. Die Verwendung von hochhitzebeständigem Material z. B. Stahl, Edelstahl oder dergleichen für zumindest die innere Deckfolie ist dann zweckmäßig, wenn die entsprechen­ de Folienschicht unmittelbar einen Heizkörper z. B. die außenliegende Unterhitze 12 gemäß Fig. 1 überzieht. Die Ränder oder Randbereiche der Folienschichten können auch z. B. durch Schweißen luftdicht verschlossen bzw. verdichtet sein.

Claims (19)

1. Wärme-Hausgerät, insbesondere Hausgerät z. B. Backofen, dessen wenigstens einen Heizkörper aufweisender Geräteraum zu­ mindest teilweise umgeben ist mit wenigstens einer mehr­ lagigen Schicht aus Luftkammern einschließenden luft­ dichten Folien, die zumindest randseitig miteinander verbunden und im übrigen mit gegenseitigem Abstand von­ einander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Folienschicht (13) allseits einen aus den Folienrändern gebildeten, luftdicht verschlossenen Rand (14) besitzt, der ein biegbares Befestigungs- und/oder Verbindungselement bildet.

2. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienschicht (13) aus einem einheitlichen Mate­ rial, vorzugsweise aus Aluminium-Folienmaterial besteht.

3. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Geräteraum (Backofenmuf­ fel 1) von mehreren gegeneinander luftdicht isolierten Folienschichten (13) zumindest teilweise umgeben ist.

4. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienschichten unterschiedlich viele Folien be­ sitzen.

5. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienschichten (13b) Bestandteile einer gemein­ samen, durch verschlossene Randabschnitte (16) voneinan­ der lufttechnisch unterbrochenen Folienschicht-Bahn (15) sind.

6. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die unmittelbar angrenzenden Folienschichten an den Grenzbereichen überlappen.

7. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnete daß benachbarte Folienschichten unmittelbar aneinander anstoßen und deren Ränder (14) von der Stoßstelle abge­ bogen sind (Fig. 2, 3).

8. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Folien (a, b, c, d) der Folienschicht (13, 13c) durch kleinflächige Abstandelemente (17; 19a, 19b) bildende Folien-Präge­ stellen mit gegenseitigem Abstand voneinander gehalten sind.

9. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienschicht (13) aus wenigstens drei Folien besteht, wobei die zwischen den äußeren Deckfolien (a, d) liegende wenigstens eine Folie (b, c) Abstandelemente (19a, 19b) bildende Prägestellen besitzt.

10. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Deckfolien (a, d, Fig. 5) wenigstens zwei Folien (b, c) angeordnet sind, die mit kreuzweise aufeinanderstehenden, mäanderförmigen Prägestellen ver­ sehen sind.

11. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegenden Folien gegeneinander gerichtete, im wesentlichen napfförmige Abstandelemente (19a, 19b) aufweisen, die sich vorzugsweise honigwabenförmig auf­ einander abstützen.

12. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die zur Ebene der Folienschicht (13c) parallelen Stützflächen der Abstandelemente (19a) eine Folie vor­ zugsweise kreisförmige Vertiefungen (22) aufweist, in denen die kleinflächigen Stützflächen der benachbarten Folie oder Folien formschlüssig gehalten sind.

13. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Deckfo­ lien (a′, d′) durch Profilierung der Oberfläche mit Er­ hebungen (21) und Vertiefungen (22) versehen ist.

14. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (14) und/oder Randabschnitte (16) der Folien an tiefgezogenen und vor­ zugsweise gequetschten und sich hintergreifenden Stellen miteinander verkrallt sind.

15. Wärme-Hausgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ränder (14 und/oder Randbereiche (16) meh­ rere, vorzugsweise sich gegenseitig überlappende Ver­ krallungs-Stellen aufweisen (Fig. 8).

16. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder und/oder Randab­ schnitte der Folien miteinander verschweißt sind.

17. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Deckfo­ lien (a′) aus einem hochhitzebeständigen Material wie Stahlblech oder Edelstahlblech besteht.

18. Wärme-Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Ränder (14) oder Randabschnitte der Folienschicht (13c) oder Folienschichten thermisch eng an thermisch hochbelastete oder thermisch zu entlastende Bereiche des den Geräte­ raum bildenden Gehäuses (Backofenmuffel 1) angekoppelt ist.

19. Wärme-Hausgeräte nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die Randankopplung am Beschickungsflansch (6) des Gehäu­ ses.