EP0043959A2 - Gas- oder elektrisch beheizter Umluftofen zum Garen von Lebensmitteln - Google Patents

Gas- oder elektrisch beheizter Umluftofen zum Garen von Lebensmitteln Download PDF

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EP0043959A2 EP81104950A EP81104950A EP0043959A2 EP 0043959 A2 EP0043959 A2 EP 0043959A2 EP 81104950 A EP81104950 A EP 81104950A EP 81104950 A EP81104950 A EP 81104950A EP 0043959 A2 EP0043959 A2 EP 0043959A2
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    • F24C15/00—Details
    • F24C15/32—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
    • F24C15/325—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation electrically-heated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24C15/00—Details
    • F24C15/32—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation

Definitions

  • the present invention relates to a gas or electrically heated convection oven for cooking food with at least one fan.
  • the present task aims to create a convection oven which does not have these disadvantages and which can create optimal conditions with regard to cooking uniformity as well as air mixing and heat utilization.
  • Such a circulating air oven is characterized in that switching means are arranged to change the direction of rotation of the fan, in the case of several fans e.g. individually, to change.
  • the oven 1 has a foldable front wall 2 and two side walls 3 and 4 and a rear wall 5. At the bottom it is covered by a base 6. The cover is not shown.
  • the walls with the floor define a baking chamber 7 in the main part, which lies at the front.
  • a gas burner mixing chamber 8 with a gas supply line 11 is provided on the rear wall 5.
  • the motors 9 and 10 drive radial blower rotors 12 and 13 with blower housings 36, which, however, can in principle also be replaced by cross-flow blowers.
  • a heat exchanger in the form of a radiation, convection and guide wall 15.
  • the path that the combustion gases flowing out of the nozzle block 28 take is indicated by arrows 17.
  • the wall 15, together with corresponding guide plates 21, defines on the two sides of the radiation and guide wall 15 an outlet nozzle 19 which directs the exhaust gas flow against the suction openings of the fan rotors 12, 13 and into the flow of the circulating air which flows through a Circulation air duct 22 enters.
  • the baffles 21 define a suction / mixing chamber 24, which ensures that the two fans do not suck in the hot combustion gases directly, but rather a mixture of air with a temperature of normally up to 300 ° C.
  • the fans together with the chamber walls and the other internals, create a high level of turbulence in the circulating baking air, the result of which is an almost uniform temperature field in the oven.
  • Figs. 1 and 2 and this is an important point of the present invention, in the case of the gas-heated device, it is a sheet-like radiant heat source for heating the air.
  • the gas burner consists of the nozzle block 28 made of ceramic material, which is preferably corrugated in one direction (FIG.
  • Main nozzles 29 are provided next to one another on the wave crests 33, while the secondary nozzles 30 are provided for the pilot flames in the wave troughs 34.
  • the nozzles 29 and 30 are connected to the gas / air mixing space 8. They are designed such that they form a short-flame, continuous flame carpet 31 when the flames are burning.
  • Four radial fans 12, 13 are provided symmetrically on its long sides. The high internal turbulence and the often reversed direction of rotation of the blower or blower or the changed air flow, for example in a two-minute cycle, ensure an astonishingly uniform temperature field of the baking air in the oven.
  • the fan guide plates 36 which are designed as cylindrical half-shells, serve the same purpose, while the impellers of the radial fans are equipped with radial blades, so that their characteristics are independent of the direction of rotation.
  • the electrically heated oven 41 (FIGS. 5, 6) has a foldable front wall 42 and two side walls 43 and 44 and a rear wall 45 a floor 46 covered. The cover is not shown.
  • the walls with the bottom and the intermediate wall 61 define a baking space 47 in the main part, which lies in front.
  • Electrical heating elements 48 are fastened to the rear wall 45.
  • the spiral heating elements are symmetrical to four motors 49 and 50. It is possible to provide only two or six or an odd number of such motors, which are arranged symmetrically to the furnace meridian plane.
  • Motors 49 and 50 drive radial blower rotors 52 and 53 with blower baffles 76, which, however, can in principle also be replaced by cross-flow blowers.
  • the path that the hot air flowing through the heating rods 48 takes is indicated by arrows 57.
  • the hot air flow 17 is sucked in by the radial fan blades 52, 53 through the suction openings 62.
  • Fig. 7 shows an embodiment with only one air blower.
  • the high internal turbulence and the often, e.g. in a two-minute cycle, the direction of rotation of the blower or blower or the changed air flow is reversed for an astonishingly uniform temperature field of the baking air in the oven.
  • the fan baffles 76 which are designed as cylindrical half-shells, also support a turbulent and thus temperature-constant flow in the entire baking chamber 47 that is as uniform as possible.
  • the impellers of the radial blowers are equipped with radial blades, so that their characteristics are independent of the direction of rotation.
  • baffles installed in the baking chamber to guide the warm air, usually slotted plates possible due to this symmetrical structure and thus makes it much easier to keep the inside of the oven clean.
  • the circulated air volume of the blowers can also be adapted to the baked goods by means of appropriate control elements.
  • a time relay which can be set manually, is used to achieve a uniform temperature and a uniformly turbulent flow, in order to reverse the direction of rotation of the motors and thus drive the fans in the opposite direction.
  • a thermostat-controlled microprocessor can also take over these functions. This creates an almost uniform air temperature, which is advantageous for achieving an optimal baking result.

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Abstract

Der Backofen (1) hat eine klappbare Vorderwand (2) zwei Seitenwände (3, 4), eine Rückwand (5) und einen Boden (6). Sie legen im Hauptteil einen Backraum (7) fest. An der Rückwand (5) ist ein Gas-/Luft-Mischraum (8) mit Gaszufuhrleitung (11). Daneben liegen vier Motoren (9 und 10). Diese treiben Radialgebläseläufer (12 und 13) an. Gegenüber dem Düsenblock (28) liegt ein Wärmetauscher (15). Dieser ist flächenartig. Er ist in einer Richtung gewellt, so dass Wellenberge und Wellentäler entstehen. Auf den Wellenbergen sind Hauptdüsen (29) vorgesehen, in den Wellentälern die Nebendüsen (30) für die Pilotflammen angeordnet. Die Düsen (29 und 30) ergeben einen kurzflammigen, zusammenhängenden Flammenteppich. Auf dessen Längsseiten sind vier Radialgebläse (12, 13) angeordnet. Sie sind einzeln regulierbar und im Drehsinn umkehrbar. Es herrschen im Garraum überall annähernd gleichmässige Temperaturverhältnisse. Im Betrieb erzeugt der Ofen, bedingt durch mehrere kleine Umluftgebläse, weniger Lärm.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen gas- oder elektrisch beheizten Umluftofen zum Garen von Lebensmitteln mit mindestens einem Gebläse.
  • Bestehende derartige Umluftofen weisen den Nachteil auf, dass sie wärmetechnisch nicht optimal ausgebildet sind, insbesondere im Garraum nicht gleichmässige Temperaturverhältnisse aufweisen, und/oder dass sie im Betrieb, infolge der Umluftgebläse, lärmig sind. Dabei sind sowohl elektrische, als auch gasbeheizte Umluftofen diesbezüglich verbesserungsbedürftig.
  • Die vorliegende Aufgabe bezweckt die Schaffung eines Umluftofens, welcher diese Nachteile nicht aufweist, und der sowohl bezüglich Gargleichmässigkeit als auch Luftdurchmischung und Wärmeausnutzung optimale Bedingungen schaffen kann.
  • Ein derartiger Umluftofen ist dadurch gekennzeichnet, dass Schaltmittel angeordnet sind, um die Drehrichtung des Gebläses, bei mehreren Gebläsen z.B. individuell, zu ändern.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand einer rein schematischen Zeichnung erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Umluftofen der gasbeheizten Bauart mit einer geraden Anzahl von Umluftgebläsen, nach der Schnittlinie I - I der Fig. 2,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch den Ofen nach Fig. l, gemäss Schnittlinie II - II,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch den Ofen nach Schnittlinie III - III der Fig. 2,
    • Fig. 4 eine persepektivische Darstellung eines Ausschnittes aus dem Gasbrenner-Mischraum mit einem in zwei Richtungen gewellten, keramischen Düsenblock mit Haupt- und Pilotdüsen sowie dem stilisiert dargestellten Flammenteppich.
    • Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch einen Umluftofen der elektrischen Bauart mit einer geraden Anzahl von Umluftgebläsen, nach der Schnittlinie V - V der Fig. 6,
    • Fig. 6 einen Schnitt durch den Ofen nach Fig.,5, gemäss Schnittlinie VI - VI,
    • Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch einen Umluftofen der elektrischen Bauart mit einem Umluftgebläse analog Fig. 5.
  • Der Backofen 1 weist eine klappbare Vorderwand 2 sowie zwei Seitenwände 3 und 4 auf und eine Rückwand 5. Unten ist er mittels eines Bodens 6 abgedeckt. Die Abdeckung ist nicht dargestellt. Die Wände mit-dem Boden legen im Hauptteil, welcher vorne liegt, einen Backraum 7 fest. An der Rückwand 5 ist ein Gasbrennermischraum 8 mit einer Gaszufuhrleitung 11 vorgesehen. Daneben liegen vier symmetrisch dazu angeordnete Motoren 9 und 10. Es ist möglich, nur einen, zwei oder mehr derartige Motoren, welche symmetrisch zur Ofenmeridianebene angeordnet sind, vorzusehen. Die Motoren 9 und 10 treiben Radialgebläseläufer 12 und 13 mit Gebläsegehäusen 36 an, die aber grundsätzlich auch durch Querstromgebläse ersetzt werden können. Unmittelbar gegenüber einem Düsenblock 28 liegt ein Wärmetauscher in Form einer Strahlungs-, Konvektions- und Leitwand 15.. Der Weg, den die aus dem Düsenblock 28 ausströmendenVerbrennungsgase nehmen, ist mittels Pfeilen 17 gekennzeichnet. Die Wand 15 legt, zusammen mit entsprechenden Leitblechen 21, an den beiden Seiten der Strahlungs-und Leitwand 15, eine Austrittsdüse 19 fest, welche den Abgasstrom gegen die Ansaugöffnungen der Gebläseläufer 12, 13, und in den Strom der Umluft leitet, der durch einen Umluftkanal 22 eintritt.
  • Die Leitbleche 21 legen einen Ansaug/Mischraum 24 fest, der sicherstellt, dass die beiden Gebläse nicht die heissen Verbrennungsgase direkt, sondern eine Mischung von Luft mit einer Temperatur von normalerweise bis zu 300°C ansaugen. Die Gebläse, zusammen mit den Kammerwänden und den übrigen Einbauten, bewirken eine hohe Turbulenz der zirkulierenden Backluft, deren Folge ein annähernd gleichmässiges Temperaturfeld im Ofen bewirkt. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, handelt es sich, und dies ist ein wichtiger Punkt zur vorliegenden Erfindung, im Falle des gasbeheizten Gerätes um eine flächenartige Strahlungs-Heizquelle zum Erhitzen der Luft. Der Gasbrenner besteht aus dem Düsenblock 28 aus keramischem Material, welcher vorzugsweise in einer Richtung (Fig. 2) oder in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen (Fig. 4) gewellt ist, so dass Wellenberge 33 und Wellentäler 34 entstehen. Auf den Wellenbergen 33 sind nebeneinanderliegend Hauptdüsen 29 vorgesehen, während in den Wellentälern 34 die Nebendüsen 30 für die Pilotflammen vorgesehen sind. Die Düsen 29 und 30 stehen in Verbindung mit dem Gas-/Luft-Mischraum 8. Sie sind so ausgebildet, dass sie bei brennenden Flammen einen kurzflammigen, zusammenhängenden Flammenteppich 31 bilden. Auf dessen Längsseiten sind symmetrisch vier Radialgebläse 12, 13 vorgesehen. Die hohe innere Turbulenz und die oft, z.B. im Zweiminuten-Zyklus reversierte Drehrichtung des Gebläses bzw. der Gebläse bzw. der geänderten Luftströmung sorgen für ein erstaunlich gleichmässiges Temperaturfeld der Backluft im Ofen. Durch diese bezüglich Ofenmeridianebene symmetrische Ausbildung wird eine möglichst gleichmässige und damit temperaturkonstante Strömung im ganzen Backraum 7 erzeugt. Dem gleichen Zwecke dienen die Gebläseleitbleche 36, welche als zylindrische Halbschalen ausgebildet sind, während die Laufräder der Radialgebläse mit radialen Schaufeln ausgerüstet sind, so dass deren Charakteristik unabhängig von der Laufrichtung ist.
  • Der elektrisch beheizte Backofen 41 (Fig. 5, 6) weist eine klappbare Vorderwand 42 sowie zwei Seitenwände 43 und 44 auf und eine Rückwand 45. Unten ist er mittels eines Bodens 46 abgedeckt. Die Abdeckung ist nicht dargestellt. Die Wände mit dem Boden und der Zwischenwand 61 legen im Hauptteil, welcher vorne liegt, einen Backraum 47 fest. An der Rückwand 45 sind elektrische Heizstäbe 48 befestigt. Die gewundenen Heizstäbe liegen symmetrisch zu vier Motoren 49 und 50. Es ist möglich, nur zwei oder sechs oder eine ungerade Anzahl derartiger Motoren, welche symmetrisch zur Ofenmeridianebene angeordnet sind, vorzusehen. Die Motoren 49 und 50 treiben Radialgebläseläufer 52 und' 53 mit Gebläseleitblechen 76 an, die aber grundsätzlich auch durch Querstromgebläse ersetzt werden können. Der Weg, den die die Heizstäbe 48 durchströmende Heissluft nimmt, ist mittels Pfeilen 57 gekennzeichnet. Der Heissluftstrom 17 wird von den Radialgebläselaufern 52, 53 durch die Ansaugöffnungen 62 angesaugt.
  • Fig. 7 zeigt eine Ausführung mit nur einem Umluftgebläse. Auch hier sorgen die hohe innere Turbulenz und die oft, z.B. im Zweiminuten-Zyklus reversierte Drehrichtung des Gebläses bzw. der Gebläse bzw. der geänderten Luftströmung für ein erstaunlich gleichmässiges Temperaturfeld der Backluft im Ofen.
  • Auch durch die Gebläseleitbleche 76, welche als zylindrische Halbschalen ausgebildet sind, wird eine möglichst gleichmässige turbulente und damit temperaturkonstante Strömung im ganzen Backraum 47 unterstützt. Die Laufräder der Radialgebläse sind mit radialen Schaufeln ausgerüstet, so dass deren Charakteristik unabhängig von der Laufrichtung ist.
  • Der Verzicht auf im Backraum eingebaute Leitbleche zur Leitung der Warmluft, normalerweise Schlitzbleche, ist durch diesen symmetrischen Aufbau möglich und gestattet dadurch das Reinhalten des Backofeninnern wesentlich einfacher. Durch entsprechende Regelorgane kann auch die umgewälzte Luftmenge der Gebläse dem Backgut angepasst werden.
  • Aus sicherheitstechnischen Gründen ist bei der Gasausführung über dem Flächenbrenner eine Explosionsklappe vorgesehen, um die Zerstörung von Backofenteilen zu verhüten. Zur Erreichung einer gleichmässigen Temperatur und einer gleichmässig turbulenten Strömung dient ein Zeitrelais, das von Hand einstellbar ist, um die Drehrichtung der Motoren zu reversieren und damit die Gebläse im Gegendrehsinn anzutreiben. Es kann auch ein thermostatgesteuerter Mikroprozessor diese Funktionen übernehmen. Damit wird eine annähernd gleichmässige Lufttemperatur erzeugt, was zur Erreichung eines optimalen Backergebnisses von Vorteil ist. Diese Drehrichtungsänderungen der Gebläse - es kann auch eine Drehrichtungskombination von links- und rechtsdrehenden Gebläsen sein - werden vorzugsweise periodisch vorgenommen. Die Anwendung mehrerer kleinerer Gebläse reduziert die Lärmentwicklung stark. Auch eine gute Platzausnützung bei minimalen Aussenabmessungen und maximalem Nutzraum wird dadurch erreicht.

Claims (14)

1. Gas- oder elektrisch beheizter Umluftofen zum Garen von Lebensmitteln mit mindestens einem Gebläse, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltmittel angeordnet sind, um die Drehrichtung des Gebläses, bei mehreren Gebläsen z.B. individuell, zu ändern.
2. Ofen nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel ein zeitgesteuertes, einstellbares Relais oder einen thermostatgesteuerten Mikroprozessor aufweisen.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine gerade Anzahl, z.B. durch vier, vorzugsweise in der Hinterwand angeordnete Gebläse.
4. Gas- oder elektrisch beheizter Umluftofen zum Garen von Lebensmitteln mit einer Strahlungs-Heizquelle und symmetrisch zu dieser angeordneten Gebläsen, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizquelle flächenartig ausgebildet ist.
5. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizquelle ein Gasbrenner ist, dessen Kurzflammen einen Flammenteppich bilden.
6. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen, auf der Flammenseite vorzugsweise einfach oder doppelt gewellten (33, 34) keramischen Düsenblock (28).
7. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Wellenbergen (33) Düsen (29) für die Hauptflammen und in den Wellentälern (32) Düsen (30) für die Pilotflammen vorgesehen sind.
8. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenblock (28) einen rechteckigen Flammenteppich (31) aufweist, und der Düsenblock (28) mindestens annähernd senkrecht im Ofen angeordnet ist, und dass die Gebläse (12, 13) beidseits der senkrechten Seiten des Düsenblocks (28) angeordnet sind.
9. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläse Radialgebläse (12, 13) mit horizontaler Drehachse oder mit Querstromgebläse mit vertikaler Drehachse sind.
10. Gasbeheizter Umluftofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem(den) Gasbrenner(n) ein als Wärmetauscher wirksamer Strahlungs-, Konvektions- und Leitwandeinsatz angeordnet ist, der als Ab- oder Umlenkung für die Verbrennungsgase dient.
11. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmenden des Düsenblocks als Düsen ausgebildet sind, welche vorzugsweise die Verbrennungsgase gegen die Eintrittsöffnungen der Gebläse und quer zum Umluftstrom richten.
12. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Düsenblock (28) mindestens eine Explosionsklappe vorgesehen ist.
13. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Backraum warmluftleitblechfrei ausgebildet ist.
14. Ofen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseleitbleche (36) als z.B. zylindrische Halbschalen ausgebildet sind.
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CH532980 1980-07-11
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EP0043959A3 EP0043959A3 (en) 1982-03-31
EP0043959B1 EP0043959B1 (de) 1984-08-29

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EP (1) EP0043959B1 (de)
DE (1) DE3165770D1 (de)
DK (1) DK301281A (de)
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