EP1504224A1 - Energiesparende garger tet r mit niedriger fronttempera tur - Google Patents

Energiesparende garger tet r mit niedriger fronttempera tur

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Publication number
EP1504224A1
EP1504224A1 EP03725161A EP03725161A EP1504224A1 EP 1504224 A1 EP1504224 A1 EP 1504224A1 EP 03725161 A EP03725161 A EP 03725161A EP 03725161 A EP03725161 A EP 03725161A EP 1504224 A1 EP1504224 A1 EP 1504224A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking appliance
wall
appliance door
door
door according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03725161A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Beck
Volker Drach
Hans-Peter Ebert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1504224A1 publication Critical patent/EP1504224A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24C15/02—Doors specially adapted for stoves or ranges
    • F24C15/04—Doors specially adapted for stoves or ranges with transparent panels
    • 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
    • F24C15/006—Arrangements for circulation of cooling air

Definitions

  • the invention relates to a cooking appliance door according to the preamble of patent claim 1.
  • Cooking appliance doors should meet several requirements at the same time: inspection of the food to be cooked, low heat losses and low front temperatures with the smallest possible system thickness of the oven door construction. Particularly with cooking appliances with pyrolic self-cleaning at internal temperatures of 500 ° C, the requirements for the thermal insulation effect of the cooking appliance door increase. Cooking device doors can therefore be thermal weak points in a cooking device design due to their multifunctional tasks.
  • a cooking appliance door is known from the document US Pat. No. 4,084,571, between the multi-part rear part designed as a trough-shaped door bottom and the front part designed as a front frame with an inserted pane in the region of a pane packet held on the door bottom between the pane packet or the door bottom and the front frame or the front glass pane a heat shield is provided.
  • the heat shield has numerous openings to improve transparency and is highly reflective on the side facing the cooking space.
  • the heat shield is black on the side facing away from the cooking space.
  • an oven door is known from the publication DE 43 04 485 A1, the metallic door floor enclosing a pane facing the oven muffle.
  • a front window is attached to the door base.
  • the front glass pane on the inside facing the cooking chamber is partially provided with a reflection layer, for example with a surface-polished aluminum foil.
  • a cooking appliance door is known from the publication EP 1039 2323 A2, in which a thermal functional part is arranged at a distance from the front part between the front part, to which a door handle is assigned, and a rear part.
  • the functional part is, for example, a multilayer insulating film, in particular made of aluminum, which has integrated air chambers.
  • An oven according to US Pat. No. 4,084,571 has a cuboid-shaped metallic oven muffle that is open on the front. This is essentially thermally insulated on all sides in a manner known per se. Known heating elements for heating the cooking space are widely arranged in the oven muffle.
  • the furnace muffle can be closed at the front by an furnace door.
  • the oven door has a window system. This consists of a held disk package, consisting of 2 to 4 usually partially infrared-reflecting panes or an additional perforated heat shield (US 4,084,571).
  • the object of the present invention is to lower the front temperatures in a cooking appliance door.
  • An oven known per se has an oven muffle 1, in which the cooking space can be specifically heated via heating elements and control and operating and display elements (not shown).
  • the cooking space is closed by the door which has an outer wall 3 on the front side, an inner wall 5 on the cooking space side and an intermediate wall 7 arranged between them.
  • the door is held together by various fastening and / or assembly elements at the discretion of the person skilled in the art, the outer wall 3 and the inner wall 5 consist of glass or glass-like material.
  • the perforated intermediate wall 7 is attached between the outer and inner walls 3, 5 of the door, in such a way that a forced air flow through the perforated wall 7 is achieved.
  • the air 7 is sucked into the door interior at a lower edge of the door and sucked out of the door interior at an upper door edge.
  • the thickness of the thermal boundary layer which has an elevated temperature as a gas layer near the surface, is significantly reduced and thus the heat transport through the adjacent gas space to the outer pane 3 is reduced; the area between the thermal boundary layer and the outer pane 3 ideally has the temperature of the intake air.
  • the flow through perforated wall 7 is cooled by forced convection. The cooling results in lower surface temperatures of the perforated wall, which leads to a reduced exchange of heat radiation with the opposite outer wall surface 3.
  • the perforation through which air flows results in the following advantages:
  • the conventional convection roller between two walls is prevented by the measure according to the invention.
  • the air heated on the perforated intermediate wall 7 is drawn off and does not come into thermal contact with the cooler outer wall 3.
  • the perforations or the air channels bring about a good thermal coupling of the wall with the air and thus an efficient dissipation of thermal energy from the intermediate wall 7 to the extracted air.
  • By cooling the perforated wall its radiation emission is reduced, and consequently there is less heat radiation loss.
  • the intermediate wall 7 can optionally be provided with a low-emitting layer (not shown). This significantly reduces the surface temperatures on the outside of the oven door.
  • the system shows the best results if the cooler air is sucked into an outer space of the door system - i.e. from the front - and the heated air is sucked into an inner space of the door system.
  • the direction of flow of the air flowing through the door is therefore opposite to the direction of heat loss through the door.
  • the perforated wall 7 can either have opening 9 only in a transparent area of the door or also over the entire surface of the cooking appliance door.
  • the position of the perforated wall within the wall structure of the cooking appliance door or pane package of the cooking appliance door is not decisive for the physical effect. At least the spaces in front of and behind the perforated wall 7 are to be provided for the air flow.
  • the sucked-in air is taken from the environment outside the cooking device and, after heating, is discharged to the outside on the perforated wall.
  • the oven according to FIG. 1 has a cooling fan 11 which blows cooling air out of the oven via an open outlet duct 13 on the front. Air is drawn out of the door in a manner known per se by the action of an injector as a result of a suitable narrowing of the flow channel formed by the outlet duct 13.
  • the cooling air flowing through the intermediate wall 7 flows back into the cooking space as required due to a negative pressure formed in the cooking space.
  • a vaporizer fan and / or the cooling fan 11 draws vapors from the cooking space through an opening (not shown) of the muffle 1, if necessary.
  • this requires a fluidic connection between the door and the cooking space. If the heated air is fed into the cooking space, energy can be saved by using the preheated air - the heat losses that occur with conventional oven doors are reduced and some of the energy can be returned to the oven.
  • the perforated wall 7 is to be understood as a perforated glass pane, a perforated plastic pane, a perforated film or a perforated sheet, etc.
  • the perforation consists of holes 9 or slots with a typical hole diameter or gap widths from 100 ⁇ m to 1 cm.
  • the area of the perforation on the wall can range from approx. 0.1% to 50%.
  • the forced flow through the perforated wall can be achieved by means of a fan system in the cooking appliance (eg vapor extraction), or a fan system integrated into the cooking appliance door, for example.
  • a fan system in the cooking appliance eg vapor extraction
  • the air flow for example, the vapor exhaust flowing outwards over the upper edge of the cooking appliance door, can be used indirectly using the venturi. Effect a flow through the perforated film can be generated.
  • the sucked-in air can be cleaned in advance by a suitable filter system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gargerätetür mit einer Innenwand (5) und einer Aussenwand (3) sowie einer dazwischen angeordneten Zwischenwand, wobei die Zwischenwand (7) als eine luftdurchströmte, perforierte Wand ausgebildet ist.

Description

Energiesparende Gargerätetür mit niedriger Fronttemperatur
Die Erfindung betrifft eine Gargerätetür nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Gargerätetüren sollen mehrere Anforderungen gleichzeitig erfüllen: Durchsicht auf das Gargut, geringe Wärmeverluste und geringe Fronttemperaturen bei gleichzeitig möglichst geringer Systemdicke der Backofentürenkonstruktion. Besonders bei Gargeräten mit pyro- lytischer Selbstreinigung bei Innentemperaturen von 500°C erhöhen sich die Anforderun- gen an die Wärmedämmwirkung der Gargerätetüre. Gargerätetüren können also aufgrund ihrer multifunktionellen Aufgaben thermische Schwachstellen in einer Gargerätekonstruktion sein.
Eine Gargerätetür ist aus der Druckschrift US 4,084,571 bekannt, wobei zwischen dem mehrteiligen und als wannenförmigen Türboden ausgebildetem Rückteil und dem als Frontrahmen mit eingesetzter Scheibe ausgebildeten Frontteil im Bereich eines am Türboden gehalterten Scheibenpaketes zwischen dem Scheibenpaket bzw. dem Türboden und dem Frontrahmen bzw. der Frontglasscheibe ein Hitzeschild vorgesehen ist. Das Hitzeschild weist zahlreiche Öffnungen zur Verbesserung der Durchsicht auf und ist an der dem Garraum zugewandten Seite hoch reflektiv. An der dem Garraum abgewandten Seite ist das Hitzeschild schwarz ausgebildet.
Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 43 04 485 A1 eine Backofentür bekannt, wobei der metallische Türboden eine der Backofenmuffel zugewandte Scheibe umschließt. Am Türboden ist eine Frontscheibe befestigt. Im Bereich gegenüber dem metallischen Türboden ist die vorgelagerte Frontglasscheibe auf ihrer dem Garraum zugewandten Innenseite teilweise mit einer Reflexionsschicht versehen, beispielsweise mit einer oberflächenpolierten Aluminiumfolie.
Aus der Druckschrift EP 1039 2323 A2 ist eine Gargerätetür bekannt, bei dem zwischen dem Frontteil, dem ein Türgriff zugeordnet ist, und einem Rückteil ein thermisches Funktionsteil mit Abstand zum Frontteil angeordnet ist. Bei dem Funktionsteil handelt es sich beispielhaft um eine mehrlagige Isolierfolie, insbesondere aus Aluminium, welche integrierte Luftkammern aufweist.
Ein Backofen gemäß der Druckschrift US 4,084,571 weist eine quaderförmige metallische frontseitig offene Ofenmuffel auf. Diese ist im wesentlichen allseitig in an sich bekannter Weise thermisch isoliert. Weithin sind in der Ofenmuffel an sich bekannte Heizelemente zur Beheizung des Garraums angeordnet. Die Ofenmuffel ist frontseitig durch eine Ofentür verschließbar. Im allgemeinen weist die Backofentüre ein Fenstersystem auf. Dieses besteht aus einem gehalterten Scheibenpaket, bestehend aus 2 bis 4 in der Regel partiell infrarot-verspiegelten Scheiben oder einem zusätzlichen gelochtem Hitzeschild (US 4,084,571).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Gargerätetür die Fronttemperaturen abzusenken.
Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, dass zwischen der Innenwand und der Außenwand der Tür eine luftdurchströmte, perforierte Wand angeordnet ist. Bei einer Gargerätetür mit einer zusätzlichen, perforierten Trennwand zwischen heißer und kühler Seite und einer Luftführung durch diese Perforation hindurch werden niedrigere Fronttemperaturen erreicht und Verlustwärmeströme durch die Türkonstruktion deutlich verringert.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
In der einzigen stark schematisierten Figur ist an einer Schnittdarstellung ein Backofen mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tür gezeigt. Ein an sich bekannter Backofen weist eine Ofenmuffel 1 auf, in der über nicht gezeigte Heizelemente und Steuer- sowie Bedien- und Anzeigeelemente der Garraum gezielt beheizt werden kann. Der Garraum ist verschlossen durch die Tür, die eine frontseitige Außenwand 3, eine garraumseitige Innenwand 5 sowie eine dazwischen angeordnete Zwischenwand 7 aufweist. Die Tür ist dabei nach Belieben des Fachmanns über verschiedene Befestigungs- und/oder Montageelemente zusammengehalten, die Außenwand 3 und die Innenwand 5 bestehen aus glas- oder glasähnlichem Material. Die perforierte Zwischenwand 7 ist zwischen der äußeren und inneren Wand 3, 5 der Tür angebracht, in der Weise, dass eine zwangsweise Luftführung durch die perforierte Wand 7 hindurch erreicht wird. Die Luft 7 wird dabei an einem unteren Türrand in den Türinnenraum gesaugt und an einem oberen Türrand aus dem Türinnenraum gesaugt. Durch die Durchströmung der perforierten Wand wird die Dicke der thermischen Grenzschicht, die als oberflächennahe Gasschicht eine erhöhte Temperatur aufweist, deutlich reduziert und somit der Wärmetransport durch den angrenzenden Gaszwischenraum zur Außenscheibe 3 vermindert; der Bereich zwischen der thermischen Grenzschicht und der Außenscheibe 3 weist im Idealfall die Temperatur der angesaugten Luft auf. Gleichzeitig wird die durchströmte perforierte Wand 7 durch die Zwangs- konvektion gekühlt. Durch die Kühlung werden niedrigere Oberflächentemperaturen der perforierten Wand erreicht, was zu einem reduzierten Wärmestrahlungsaustausch mit der gegenüberliegenden äußeren Wandfläche 3 führt.
Zusammengefasst ergibt die luftdurchströmte Perforation folgende Vorteile: Die übliche Konvektionswalze zwischen zwei Wänden wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme verhindert. Die an der perforierten Zwischenwand 7 erwärmte Luft wird abgesaugt und tritt mit der kühleren Außenwand 3 nicht in thermischen Kontakt. Die Perforationen, bzw. die Luftkanäle bewirken eine gute thermische Kopplung der Wand mit der Luft und somit eine effiziente Wärmeenergieabfuhr von der Zwischenwand 7 an die abgesaute Luft. Durch die Kühlung der perforierten Wand erniedrigt sich deren Strahlungsemission, und somit ergeben sich geringere Wärmestrahlungsverluste.
Zur weiteren Reduktion des Wärmestrahlungsaustausches kann gegebenenfalls die Zwischenwand 7 mit einer niedrigemittierenden Schicht versehen werden (nicht gezeigt). Damit werden die Oberflächentemperaturen der Außenseite der Backofentüre deutlich reduziert.
Das System zeigt die besten Ergebnisse, wenn die Ansaugung der kühleren Luft in einem äußeren Zwischenraum des Türsystems - also frontseitig - stattfindet und die Absaugung der erwärmten Luft in einem inneren Zwischenraum des Türsystems stattfindet. Die Strömungsrichtung der die Tür durchströmenden Luft ist also entgegen der Richtung des Wärmeverlustes durch die Tür. Die perforierte Wand 7 kann entweder nur in einem transparenten Bereich der Tür Öffnung 9 aufweisen oder auch über die gesamte Fläche der Gargerätetür. Die Lage der perforierten Wand innerhalb des Wandaufbaus der Gargerätetür bzw. Scheibenpakets der Gargerätetür ist dabei für den physikalischen Effekt nicht ausschlaggebend. Mindestens die Zwischenräume vor und hinter der perforierten Wand 7 sind für die Luftführung vorzusehen. Die angesaugte Luft wird der Umgebung außerhalb des Gargeräts entnommen und nach der Erwärmung an der perforierten Wand wieder nach außen abgeführt. Dazu weist der Backofen gemäß Fig. einen Kühllüfter 11 auf, der Kühlluft über einen frontseitigen offenen Ausblasschacht 13 aus dem Backofen bläst. Durch Injektorwirkung infolge einer geeigneten Verengung des durch den Ausblasschacht 13 gebildeten Strömungskanals wird in an sich bekannter Weise Luft aus der Tür gezogen.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die durch die Zwischenwand 7 strömende Kühlluft infolge eines im Garraum ausgebildeten Unterdrucks bei Bedarf zurück in den Garraum strömt. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Wrasenlüfter und/oder der Kühllüfter 11 bei Bedarf Wrasen durch eine nicht gezeigte Öffnung der Muffel 1 aus dem Garraum zieht. Voraussetzung dafür ist jedoch eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Tür und dem Garraum. Im Falle der Zuführung der erwärmten Luft in den Garraum ist eine Energieeinsparung durch die Nutzung der vorerwärmten Luft möglich - die bei konventionellen Gargerätetüren auftretenden Wärme- Verluste werden reduziert und ein Teil der Energie kann dem Gargerät wieder zugeführt werden.
Unter der perforierten Wand 7 ist eine perforierte Glasscheibe, eine perforierte Kunststoffscheibe, eine perforierte Folie oder ein perforiertes Blech etc. zu verstehen. Die Perforation besteht aus den Löchern 9 oder Schlitzen mit einem typischen Lochdurchmesser oder Spaltbreiten von 100 μm bis 1 cm. Der Flächenanteil der Perforation an der Wand kann sich dabei von ca. 0.1% bis 50% bewegen.
Zusammenfassend kann die erzwungene Durchströmung der perforierten Wand durch ein im Gargerät vorhandenes Ventilatorsystem (Z.B. Wrasenabzug), oder ein z.B. in die Gargerätetür integriertes Ventilatorsystem erreicht werden. Gegebenenfalls kann auf indirekte Weise durch vorhandene Luftströmung, z.B. durch den nach außen über die Oberkante der Gargerätetür strömenden Wrasenabzug unter Ausnutzung des Venturi- Effekts eine Durchströmung der perforierten Folie erzeugt werden. Um eine Verschmutzung der perforierten Wand zu vermeiden, kann die angesaugte Luft vorab durch ein geeignetes Filtersystem gereinigt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Gargerätetür mit einer Innenwand (5) und einer Außenwand (3) sowie einer dazwischen angeordneten Zwischenwand, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (7) als eine luftdurchströmte, perforierte Wand ausgebildet ist.
2. Gargerätetür nach Anspruch 1.dadurch gekennzeichnet, dass die Luft frontseitig in die Tür eintritt.
3. Gargerätetür nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (9) lediglich in einem transparenten Flächenbereich der Gargerätetür vorgesehen ist.
4. Gargerätetür nach Ansprüchen 1 und 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die perforierte Wand (7) aus einer Glasscheibe besteht.
5. Gargerätetür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (9) aus Löchern oder Schlitzen mit einem typischen Lochdurchmesser oder Spaltbreiten von 100 μm bis 1 cm besteht.
6. Gargerätetür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der perforierten Wand beid- oder einseitig mit einer infrarotreflektierenden Beschichtung versehen ist.
7. Gargerätetür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die perforierte Wand (7) geführte und erwärmte Luft nach außen in die
Umgebung geführt ist.
8. Gargerätetür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzwungene Durchströmung der perforierten Wand durch ein im Gargerät vorhandenes Ventilatorsystem (11) erreicht ist. Gargerätetür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Perforation an der Wand zwischen ca. 0.1% und 50% beträgt
EP03725161A 2002-05-06 2003-05-06 Energiesparende garger tet r mit niedriger fronttempera tur Withdrawn EP1504224A1 (de)

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