EP1156282A1 - Cooking oven with venting system - Google Patents
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Definitions
- the temperature sensor 8 basically works and the fan control 7 together so that high temperatures at the location of the sensor 8 an increased speed of the Fan 4 cause and vice versa.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Entlüftung eines Backofens. Es ist bekannt, Backöfen mit Kühlventilatoren auszustatten, die einerseits empfindliche Komponenten, vor allem elektronische Steuerungen sowie Teile der Umgebung, vor Überhitzung schützen, und andererseits den Garraum von übermässigem Dampf befreien. Letzteres soll unter anderem verhindern, dass zu viel Feuchtigkeit in die Isolation des Garraumes eindringt oder sich auf den Heizkörpern, und vor allem auf dem Sichtfenster, niederschlägt. Ausserdem soll eine zu hohe Dampfkonzentration im Garraum, sowie der Austritt von Dampf an unerwünschten Stellen desselben verhindert werden. Wegen der äusserst unterschiedlichen Dampfentwicklung von verschiedenem Backgut bei vergleichbaren Temperaturen, sowie wegen der stark vom momentanen Zustand insbesondere der Backofenwand abhängigen Kondensation von Dampf an kühleren Flächen, ist die bisher verwendete Steuerung des Kühlventilators auf Grund der Heizleistung des Ofens oder seiner Innentemperatur unbefriedigend.The invention relates to a method and a device for regulating the ventilation of a Oven. It is known ovens with cooling fans equip, on the one hand, sensitive components, especially electronic controls and parts of the environment, protect against overheating, and on the other hand the cooking space rid of excessive steam. The latter is said to be under others prevent too much moisture from entering the Insulation of the cooking space penetrates or on the radiators, and especially on the viewing window. In addition, the steam concentration is too high in the cooking space, as well as the escape of steam from unwanted Places of the same can be prevented. Because of the extremely different steam evolution from different Baked goods at comparable temperatures, as well as because of the strongly from the current condition, especially of the oven wall dependent condensation of steam on cooler surfaces, is the previously used control of the cooling fan based on the heating power of the furnace or its Unsatisfactory internal temperature.
Wenn die Leistung einer solchen Steuerung für extrem feuchtes Backgut, wie etwa Frucht-Wähen, ausreichen soll, muss sie so reguliert werden, dass sie bei normalem Back- und Mikrowellenbetrieb unnötig stark belüftet. Ebenso wird bei der pyrolytischen Selbstreinigung in der Fortheizphase und zu Beginn aller am Anfang wenig Dampf erzeugenden Betriebsarten zu stark entlüftet und dadurch überflüssig viel Energie verbraucht. Hier soll die Erfindung auf wirtschaftliche Weise Abhilfe schaffen. Zu diesem Zweck ist sie wie in den Ansprüchen beschrieben, definiert. Dies ermöglicht eine vorteilhaft schnell reagierende und kostengünstige Regelung, welche zudem weitgehend unabhängig von äusseren Faktoren wie den Gegendruck beim Ventilator, der Dichtheit der Backofentüre und dergleichen arbeitet.If the performance of such a controller for extremely moist baked goods, such as fruit tart, are sufficient , it must be regulated so that it normal baking and microwave operation unnecessarily well ventilated. The same applies to pyrolytic self-cleaning in the heating phase and at the beginning of all little at the beginning Steam generating modes too exhausted and thereby consuming a lot of energy. Here is supposed to remedy the invention in an economical manner. For this purpose it is as described in the claims Are defined. This enables an advantageously quick responsive and inexpensive regulation, which also largely independent of external factors such as back pressure the fan, the tightness of the oven door and the like works.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe der
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:
Es zeigt die Fig. 1 einen schematischen
Schnitt durch einen zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens geeigneten Backofen. Die Bezugsziffer 1
bezeichnet dessen äussere Verschalung und 2 die Isolation
des Garraumes. Im oberen Teil führt ein schräg angebrachtes
Rohr 3 mit einem inneren Durchmesser von einigen mm
durch die Isolation 2 nach aussen. Die Neigung des Rohres
sorgt dafür, dass im Rohr kondensierender Dampf in den
Backraum zurückgeführt wird und dort verdampft. In dem
zwischen der äusseren Verschalung 1 und der isolierenden
Wandung 2 bestehenden Zwischenraum 10 ist ein Ventilator
4 angeordnet, der einen Luftstrom in Richtung einer in
der Verschalung angebrachten Austrittsöffnung B erzeugt.
Der Luftstrom streicht an einer in der Wandung 2 ausgesparten
Entlüftungsöffnung A vorbei, deren Querschnitt
vorzugsweise wesentlich grösser als derjenige des Rohres
3 ist, und reisst, wie durch den Pfeil F angedeutet,
durch diese Öffnung Luft aus dem Garraum mit. In der gezeigten
Ausführungsform dient der Ventilator 4 auch der
Entlüftung des Zwischenraumes 10, der zu diesem Zweck eine
oder mehrere Einlassöffnungen, wie etwa die mit C bezeichnete,
aufweist. Um die Entlüftungen von Garraum und
Zwischenraum dennoch getrennt zu regeln, kann die Entlüftungsöffnung
A beispielsweise mit einem (nicht gezeigten)
steuerbaren Schieber versehen sein. Eine getrennte Regelung
des Luftzuges aus dem Garraum und desjenigen aus dem
Zwischenraum kann aber auch durch die Verwendung von zwei
einzeln regelbaren Ventilatoren erreicht werden, von denen
der für den Garraum vorgesehene (in nicht gezeigter
Weise) mit Vorteil so angebracht ist, dass er Luft direkt
durch die Entlüftungsöffnung A fördert.1 shows a schematic
Section through one for carrying out the inventive
Appropriate oven. The
Der Ventilator 4 wird von einem Motor 5 angetrieben,
welcher über eine Leitung 6 von einer ausserhalb
des Garraumes angebrachten, elektronischen VentilatorSteuerung
7 gesteuert wird. Zwei Fühler 8 und 9 versorgen
die Steuerung 7 mit Signalen, welche bestimmte, an zwei
verschiedenen Orten gemessene Umgebungsparameter darstellen.The
Der Fühler 9 misst die Temperatur in unmittelbarer
Nähe einer elektronischen Schaltung 11, welche
wesentliche Funktionen des Ofens steuert, und dient dazu,
der Steuerung 7 rechtzeitig vor einer drohenden Überhitzung
der Schaltung 11 ein Alarmsignal zukommen zu lassen,
um die Ventilation zu forcieren. Da nicht erfindungswesentlich,
soll diese an sich bekannte Funktion hier nicht
weiter beschrieben werden. Wie weiter oben erwähnt, können
die Entlüftungen von Garraum und Zwischenraum unter
Verwendung eines einzigen Ventilators getrennt geregelt
werden, entweder durch passende Dimensionierung der Zu-
und Abführöffnungen, oder durch Anbringen von (nicht gezeigten)
regelbaren Schiebern an einer oder mehrerer dieser
Öffnungen. Andererseits können zu diesem Zweck auch
zwei (nicht gezeigte) einzeln gesteuerte Ventilatore verwendet
werden, deren Funktionsweise gekoppelt sein kann,
beispielsweise um beide auch dann mit maximaler Drehzahl
zu betreiben, wenn in nur einem der beiden zu überwachenden
Räume ein Zustandsparameter einen Alarmwert übersteigt.The
Solche kombinierten Steuerungen sind dem Fachmann bekannt, und es werden daher im Folgenden nur die durch den Zustand im Garraum hervorgerufenen Vorgänge näher betrachtet.Such combined controls are the Known to those skilled in the art, and therefore will only be discussed below the processes caused by the condition in the cooking space considered in more detail.
Wenn im Garraum Dampf aus dem Gargut tritt,
und der im Garraum bestehende Überdruck gegenüber dem Aussenraum
einen gewissen Wert übersteigt, weil keine oder
zuwenig Luft durch die Entlüftungsöffnung A abgesaugt
wird, dann tritt Dampf aus dem Rohr 3 aus.If steam comes out of the food in the cooking space,
and the excess pressure in the cooking chamber compared to the outside
exceeds a certain value because none or
too little air is sucked out through ventilation opening A.
then steam emerges from
Der in der Nähe der äusseren Mündung des Rohres
3 angebrachte Fühler 8 misst mindestens einen physikalischen
Parameter der aus dem Rohr austretenden, dampfenthaltenden
Abluft. Dieser Parameter kann vorzugsweise
die Temperatur sein, aber auch der Dampfdruck, die Leitfähigkeit
oder die Feuchtigkeit der Abluft, wobei sich
die Wahl zum Teil nach der Verfügbarkeit und der Wirtschaftlichkeit
entsprechender Messfühler richtet.The one near the outer mouth of the
In allen Fällen zeigt ein Austritt von Gas
aus dem verhältnismässig engen Rohr 3 ein gewisses, durch
die Anwesenheit von Dampf im Garraum erzeugtes Druckgefälle
zwischen Garraum und Aussenraum an. Der im Garraum
entstehende Überdruck entsteht in erster Linie nicht
durch die Erwärmung der Luft im Garraum, sondern durch
die Anwesenheit von aus den erhitzten Speisen entweichenden
Dampf. Es ist daher möglich, den Überdruck indirekt,
durch die Messung verschiedener Eigenschaften dieses
Dampfes, entweder im Garraum oder am Ausgang des Rohres
3, zu bestimmen. Letzteres bietet den Vorteil, dass wegen
des Strömungswiderstandes des Rohres 3 Dampf erst von einem
gewissen Druckgefälle an in deutlichen Mengen aus dem
Rohr austritt, so dass die austretenden Gasmengen für
sich allein schon ein auswertbares Indiz für das existierende
Gefälle darstellen. Deshalb bezieht sich die hier
beschriebene Ausführungsform der Erfindung auf eine Anordnung,
bei der nur die Temperatur des austretenden
Dampfes gemessen wird. Die Erfindung beschränkt sich jedoch
nicht auf diese Ausführungsform, da etliche andere,
in oder ausserhalb des Garraumes gemessene Parameter für
eine indirekte Bestimmung des Überdruckes im Garraum herangezogen
werden können, wie etwa die Feuchtigkeit, die
Leitfähigkeit, oder die Anwesenheit organischer Moleküle
etc. im Garraum oder an einem Ausgang desselben, oder
beispielsweise auch die Strömungsgeschwindigkeit des Gases
nahe an diesem Ausgang. Der Klarheit halber wird jedoch
im Folgenden nur die Verwendung eines Temperaturfühlers
nahe am Ausgang des Rohres 3 beschrieben; diese bevorzugte
Ausführungsform soll aber die Erfindung in keiner
Weise einschränken.In all cases there is an escape of gas
from the relatively narrow tube 3 a certain amount
the presence of steam in the oven creates a pressure drop
between the cooking space and the outside space. The one in the cooking space
The resulting overpressure does not arise in the first place
by heating the air in the cooking space, but by
the presence of escaping from the heated food
Steam. It is therefore possible to apply the overpressure indirectly,
by measuring various properties of this
Steam, either in the cooking space or at the outlet of the
Grundsätzlich arbeiten der Temperaturfühler 8
und die Ventilatorsteuerung 7 so zusammen, dass hohe Temperaturen
am Orte des Fühlers 8 eine erhöhte Drehzahl des
Ventilators 4 bewirken und umgekehrt.The temperature sensor 8 basically works
and the fan control 7 together so that high temperatures
at the location of the sensor 8 an increased speed of the
Darüber hinaus ist die Steuerung 7 aus Sicherheitsgründen
in der Regel eingerichtet, um den Ventilator
4 mit der grösseren der durch die an den Fühlern 8
und 9 gemessenen Temperaturen verlangten Drehzahlen laufen
zu lassen. Diese an sich bekannte Sicherheitsmassnahme
soll hier nicht weiter behandelt werden, sondern es
soll nur anhand der Fig. 2 eine bevorzugte Steuerung des
Ventilators 4 durch den Fühler 8 beschrieben werden, ohne
auf eine eventuelle Einflussnahme des Fühlers 9 auf diese
Steuerung einzugehen.In addition, the controller 7 is for safety reasons
usually set up to the
Im Diagramm der Fig. 2 ist die Zeit t horizontal,
längs der x-Achse aufgetragen, und es sind vertikal
die durch den Fühler 8 gemessene Temperatur T (durchgezogene
Kurve) respektive die momentane Drehzahl N des
Ventilators 4 (gestrichelte Kurve) aufgetragen. In der
Steuerung 7 sind ein unterer Schwellwert R und ein oberer
Schwellwert S der abgetasteten Temperatur festgelegt, die
beide beispielsweise zwischen 40° und 70°C liegen können.
Der Verlauf der gestrichelten Drehzahlkurve wird folgendermassen
durch den Temperaturverlauf (voll ausgezogene
Kurve) bestimmt. Zu Beginn ist die Drehzahl null, und die
Temperatur T gleich der Raumtemperatur (Zeitpunkt A). Sobald
infolge Dampfaustritt aus dem Garraum durch das Rohr
3 die Temperatur T den oberen Schwellwert S übersteigt
(Zeitpunkt B) läuft der Ventilator an und schaltet sukzessive
hoch, solange T> S. Demzufolge sinkt die Temperatur
und unterschreitet beim Zeitpunkt C den oberen
Schwellwert S wieder, worauf die Drehzahl bis zum Zeitpunkt
D konstant bleibt, in welchem S nochmals kurz überschritten
wird, was wiederum eine Erhöhung der Drehzahl
auslöst. Daraufhin sinkt die Temperatur erneut und unterschreitet
im Zeitpunkt E den unteren Schwellwert R. Nach
einer Verzögerungszeit Δt bewirkt dies (vom Zeitpunkt F
an) ein stufenweises Herabsetzen der Drehzahl, bis die
Temperatur den unteren Schwellwert R wieder überschreitet
(Zeitpunkt G). Danach wird die Drehzahl bis zu einem neuerlichen
Über- oder Unterschreiten eines der beiden
Schwellwerte (Zeitpunkt H) konstant gehalten. Falls z.B.
das Backgut keine Feuchtigkeit mehr abgibt, und daher
kein Dampf mehr durch das Rohr 3 austritt, wird die Temperatur
am Sensor länger unter dem unteren Schwellwert R
bleiben (ab Zeitpunkt I); dann wird die Drehzahl nach der
Verzögerungszeit Δt vom Zeitpunkt J an stufenweise bis zu
einer vorbestimmten minimalen Drehzahl oder bis zum
Stillstand des Ventilators herabgesetzt. Zur Verbesserung
der Regelung kann es vorteilhaft sein den zeitlichen Abstand
zwischen aufeinanderfolgenden Schaltstufen progressiv
zu verkürzen, solange die Temperatur entweder über
dem oberen Schwellwert S oder unterhalb des unteren
Schwellwertes R liegt.2, the time t is horizontal,
plotted along the x axis, and it's vertical
the temperature T measured by the sensor 8 (solid
Curve) or the instantaneous speed N des
Fan 4 (dashed curve) plotted. In the
Control 7 are a lower threshold R and an upper one
Threshold value S of the sampled temperature is set
both can be, for example, between 40 ° and 70 ° C.
The course of the dashed speed curve is as follows
through the temperature profile (fully extended
Curve). At the beginning the speed is zero, and the
Temperature T is equal to the room temperature (time A). As soon as
due to steam escaping from the cooking space through the
Anstatt die Drehzahl des Ventilators 4 zu regeln,
ist es auch möglich, den freien Querschnitt der
Entlüftungsöffnung A durch einen steuerbaren Schieber zu
regeln, oder beide Mittel zu kombinieren, so dass der Abzug
aus dem Garraum 12 und derjenige aus dem Zwischenraum
10 getrennt regelbar sind. Falls eine getrennte Regelung
den Vorrang hat, können auch für den Garraum und den Zwischenraum
zwei separate Ventilatore vorgesehen sein.Instead of regulating the speed of the
Claims (15)
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