EP1519117A2 - Ofen mit wärmeverteilungselement - Google Patents

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EP1519117A2
EP1519117A2 EP04015706A EP04015706A EP1519117A2 EP 1519117 A2 EP1519117 A2 EP 1519117A2 EP 04015706 A EP04015706 A EP 04015706A EP 04015706 A EP04015706 A EP 04015706A EP 1519117 A2 EP1519117 A2 EP 1519117A2
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EP
European Patent Office
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heat distribution
oven according
oven
distribution element
heating element
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EP04015706A
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EP1519117A3 (de
Inventor
Karl Leidig
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Electrolux Home Products Corp NV
Original Assignee
Electrolux Home Products Corp NV
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06Arrangement or mounting of electric heating elements

Definitions

  • the invention relates to a furnace, in particular a Garofen, with a stove room to accommodate from heated good and with at least one heating element, arranged on or in a wall of the furnace chamber is.
  • Household ovens in particular, have heating devices provided with those in the oven room the required Temperature is generated to be cooked Good to heat. It is mostly in the upper area the furnace chamber a so-called Mantelrohrsammlungstab as Upper heat radiator provided. in addition can there a grill heater can be arranged over Heat radiation makes the heating. Another Radiator is mostly below the floor as so-called Lower heat arranged.
  • the Mantelrohrdozensstäbe are at a few Make points with the wall of the oven room connected and fastened there. During operation the heating elements sometimes reach temperatures up to to 700 ° C.
  • the jacket tube heating element inside the furnace room is arranged, transports its heat to direct Paths into the oven room and to the food to be cooked. Due to constructive conditions, however, in some cases also provided the heating element outside to arrange the furnace room.
  • the invention is therefore based on the object Furnace of the type mentioned in such a way, that the mentioned disadvantages are overcome. So it should be ensured that there is no one Operating state comes, the damage to components of the oven. In addition, supposedly the stove also has a favorable energy balance, d. H. the loss of energy due to heat transfer to the environment should be minimal.
  • the heating element is preferably electrically operated. It can be used in particular as a jacket tube radiator or be designed as a radiant heater.
  • One or more units of heating element (s) and Heat distribution element (s) can be used as top heat and / or bottom heat can be used. Especially at a generally outside below the furnace chamber floor lying lower heat are the measures according to the invention particularly advantageous.
  • the heat distribution element preferably of good conductivity Material.
  • metal in particular Aluminum or copper, in question.
  • the heat distribution element is advantageously plate-shaped educated. This is particularly suitable a flat extruded profile.
  • the heating element on one side of the Heat distribution element is attached and the heat distribution element with his side facing away from this side Side arranged on the wall of the oven room is.
  • the slaughterhouse immediately be arranged on the wall of the furnace chamber; alternative It can also indirectly via at least one thermal insulator can be placed on the wall.
  • the oven is preferably a household oven.
  • the proposal according to the invention achieves that the heat generated by the heating elements on a larger surface is distributed than without it the proposed measures would be the case. Thereby is it possible that the surface temperature of the Heating elements can be significantly reduced without reduce the heat supply to the food to be cooked have to.
  • Fig. 1 and 4 is only very schematically a Mosgarofen 1, which has a furnace chamber 2 and one opened in the presentation, itself but not shown door. In the oven room 2 can to heated goods (food) 3 are placed, as is corresponds to the typical application.
  • a "top heat” arranged in the ceiling area of the oven space 2 in the ceiling area of the oven space 2 in the ceiling area of the oven space 2 is, preferably within the furnace chamber 2, according to FIG. 1 a "top heat” arranged. Additionally or alternatively 4 in the bottom region of the oven chamber 2, preferably outside the oven room 2, a “bottom heat” arranged. It is in both cases to a heating element 4, as a jacket tube heater is formed and / or meandering or looped can be trained. The heating element 4 is - indirectly - with the wall 5 of the furnace chamber. 2 connected.
  • a heat distribution element 6 is provided, which carries the heating element 4.
  • the heat distribution element 6 is directly on the wall. 5 the furnace room 2 attached.
  • the rod-shaped electrically heated Heating element 4 by means of a holder 9 (off good heat conducting material) on one side 7 of the plate-shaped heat distribution element 6 set. With the other side 8 of the heat distribution element 6, this is on the wall 5 of the Oven room 2 attached. In the embodiment is the heat distribution element 6 thus between wall 5 and 4 heating element arranged.
  • the heat distribution element 6 is made of metal, especially aluminum or copper proven Has. It can be extruded from a flat Profile be made.
  • the heating element 4 with a relatively low temperature operate, but still ensure that enough Heating energy is introduced into the estate 3.
  • the heat distribution element 6 ensures that the Heat generated by the heating element 4 to a relative large area is distributed, which in turn heat to the good 3 leads.
  • the plate-shaped Heat distribution element 6 functions as Infrared radiation insulator, what the energy transfer difficult to the environment.
  • the heating element 4 is designed as a jacket tube radiator, the principle of the invention is just as advantageous used when it comes to the heating element 4 um a radiant heater, wherein the heat transport essentially takes place via thermal radiation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ofen (1), insbesondere einen Garofen, mit einem Ofenraum (2) zum Aufnahme von zu erhitzendem Gut (3) sowie mit mindestens einem Heizelement (4), das an oder in einer Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist. Zur Reduzierung der thermischen Belastung der Ofenwandungen in einem solchen Ofen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Heizelement (4) an oder in einem Wärmeverteilungselement (6) befestigt ist, das direkt oder indirekt an der Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen, insbesondere einen Garofen, mit einem Ofenraum zum Aufnahme von zu erhitzendem Gut sowie mit mindestens einem Heizelement, das an oder in einer Wandung des Ofenraums angeordnet ist.
Insbesondere bei Haushaltsgaröfen sind Heizeinrichtungen vorgesehen, mit denen im Ofenraum die erforderliche Temperatur erzeugt wird, um das zu garende Gut zu erhitzen. Dabei ist zumeist im oberen Bereich des Ofenraums ein sogenannter Mantelrohrheizstab als Oberhitze-Heizkörper vorgesehen. zusätzlich kann dort ein Grillheizkörper angeordnet werden, der über Wärmestrahlung die Beheizung vornimmt. Ein weiterer Heizkörper ist zumeist unterhalb des Bodens als sogenannte Unterhitze angeordnet.
Die Mantelrohrheizstäbe sind dabei an einigen wenigen Stellen punktuell mit der Wandung des Ofenraums verbunden und dort befestigt. Während des Betriebs erreichen die Heizelemente mitunter Temperaturen bis zu 700°C.
Diese Temperaturen können die Wandungen des Ofenraums schädigen; durch lokale Überhitzungen kann die Emaille-Beschichtung der Ofenraumwandung beschädigt werden. Die sehr hohen Temperaturen sind darüber hinaus auch für andere Bauteile des Ofens sehr schädlich. Die Heizelemente werden daher zumeist nicht in direktem Kontakt mit der Ofenraumwandung angeordnet.
Der Mantelrohrheizstab, der im Inneren des Ofenraums angeordnet ist, transportiert seine Wärme auf direktem Wege in den Ofenraum und zu dem zu garenden Gut. Aufgrund konstruktiver Gegebenheiten wird jedoch in manchen Fällen auch vorgesehen, das Heizelement außerhalb des Ofenraums anzuordnen.
Dies trifft vor allem für die bereits erwähnte Unterhitze zu, was allerdings energetische Nachteile zur Folge hat. Die Anordnung des Heizelements im Abstand vom Ofenraum ermöglicht lediglich den Wärmetransport in den Ofenraum mittels Strahlung und Konvektion, was zur Folge hat, dass auch in diesem Falle die Heizelemente und die diese haltendem Peripherieteile Temperaturen von 500°C bis 600 °C erreichen.
Ein weiteres Problem stellt der Umstand dar, dass es aufgrund dieser hohen Temperaturen zu nicht unerheblichen Energieverlusten kommt. Die sehr heißen Heizelemente müssen daher aufwändig zur Umgebung hin isoliert werden. Der Energieverlust ist dabei um so höher, je heißer die Heizelemente werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ofen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die genannten Nachteile überwunden werden. Es soll also sichergestellt werden, dass es zu keinem Betriebszustand kommt, der Schädigungen an Bauteilen des Ofens zur Folge hat. Darüber hinaus soll der Ofen auch eine günstige Energiebilanz aufweisen, d. h. der Energieverlust durch Wärmeübergang zur Umgebung soll minimal sein.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement an oder in einem Wärmeverteilungselement befestigt ist, das direkt oder indirekt an der Wandung des Ofenraums angeordnet ist.
Das Heizelement ist dabei bevorzugt elektrisch betrieben. Es kann insbesondere als Mantelrohrheizkörper oder als Strahlungsheizkörper ausgebildet sein.
Eine oder mehrere Einheiten aus Heizelement(en) und Wärmeverteilungselement(en) können als Oberhitze und/oder Unterhitze eingesetzt werden. Besonders bei einer im Allgemeinen außen unterhalb des Ofenraumbodens liegenden Unterhitze sind die Maßnahmen gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft.
Zur guten Verteilung der vom Heizelement eingeleiteten Wärme auf eine größere Fläche besteht das Wärmeverteilungselement vorzugsweise aus gut Leitendem Material. Hierfür kommt vor allem Metall, insbesondere Aluminium oder Kupfer, in Frage.
Das Wärmeverteilungselement ist mit Vorteil plattenförmig ausgebildet. Hierfür bietet sich besonders ein flaches stranggepresstes Profil an.
Um die thermische Belastung der Wandung des Ofenraums so gering wie möglich zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Heizelement auf einer Seite des Wärmeverteilungselements befestigt ist und das Wärmeverteilungselement mit seiner dieser Seite abgewandten Seite an der Wandung des Ofenraums angeordnet ist.
Dabei kann das Wärmeverteilurigselement unmittelbar an der Wandung des Ofenraums angeordnet sein; alternativ kann es auch mittelbar über mindestens einen thermischen Isolator an der Wandung angeordnet werden.
Der Ofen ist vorzugsweise ein Haushaltsgarofen.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, dass die von den Heizelementen erzeugte Wärme auf eine größere Oberfläche verteilt wird, als es ohne die vorgeschlagenen Maßnahmen der Fall wäre. Dadurch ist es möglich, dass die Oberflächentemperatur der Heizelemente erheblich reduziert werden kann, ohne die Wärmezufuhr zum zu garenden Gut herabsetzen zu müssen.
Dies hat in vorteilhafter Weise zur Folge, dass für übliche Anwendungen im Haushalt Heizelementtemperaturen von ca. 300°C ausreichend sind. Hierdurch ist eine Schädigung des emaillierten Stahlblechs, mit dem die Wandung des Ofenraums versehen sind, ausgeschlossen.
Ferner ergibt sich der Vorteil, dass durch die geringere Temperatur der Heizelemente, die jetzt möglich ist, die Verlustwärme an die Umgebung geringer ist, was sich in einer günstigeren Energiebilanz des Ofens widerspiegelt. Die Energie wird besser zum Garen des Guts eingesetzt, und die Abwärme wird reduziert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung:
Fig. 1
schematisch einen Haushaltsgarofen in der Vorderansicht,
Fig. 2
einen vergrößerten Ausschnitt aus dem oberen Bereich des Ofenraums und
Fig. 3
die Ansicht A gemäß Fig. 2
Fig. 4
eine weitere Ausführungsform eines Haushaltsgarofens in der Vorderansicht.
In Fig. 1 und 4 ist nur sehr schematisch ein Haushaltsgarofen 1 zu sehen, der einen Ofenraum 2 aufweist und eine in der Darstellung geöffnete, selbst aber nicht dargestellte Tür. Im Ofenraum 2 kann zu erhitzendes Gut (Gargut) 3 platziert werden, wie es dem typischen Anwendungsfall entspricht.
Im Deckenbereich des Ofenraums 2 ist, vorzugsweise innerhalb des Ofenraums 2, gemäß Fig. 1 eine "Oberhitze" angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist gemäß Fig. 4 im Bodenbereich des Ofenraums 2, vorzugsweise außerhalb des Ofenraums 2, eine "Unterhitze" angeordnet. Es handelt sich dabei in beiden Fällen um ein Heizelement 4, das als Mantelrohrheizkörper ausgebildet ist und/oder mäandriert oder schleifenförmig ausgebildet sein kann. Das Heizelement 4 ist - mittelbar - mit der Wandung 5 des Ofenraums 2 verbunden.
Zur besseren Verteilung der vom Heizelement 4 erzeugten Wärme ist ein Wärmeverteilungselement 6 vorgesehen, das das Heizelement 4 trägt. Das Wärmeverteilungselement 6 ist unmittelbar an der Wandung 5 des Ofenraums 2 angebracht.
Wie es insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist das stabförmig ausgebildete elektrisch beheizte Heizelement 4 mittels einer Halterung 9 (aus gut wärmeleitendem Material) auf einer Seite 7 des plattenförmig ausgebildeten Wärmeverteilungselements 6 festgelegt. Mit der anderen Seite 8 des Wärmeverteilungselements 6 ist dieses an der Wandung 5 des Ofenraums 2 befestigt. Im Ausführungsbeispiel ist das Wärmeverteilungselement 6 also zwischen Wandung 5 und Heizelement 4 angeordnet.
Das Wärmeverteilungselement 6 besteht aus Metall, wobei sich besonders Aluminium oder Kupfer bewährt hat. Es kann aus einem flächigen stranggepressten Profil hergestellt sein.
Durch die erläuterte Ausgestaltung ist es möglich, das Heizelement 4 mit relativ geringer Temperatur zu betreiben, trotzdem jedoch sicherzustellen, dass genügend Heizenergie in das Gut 3 eingeleitet wird. Das Wärmeverteilungselement 6 sorgt dafür, dass die vom Heizelement 4 erzeugte Wärme auf eine relativ große Fläche verteilt wird, die dann wiederum Wärme zum Gut 3 leitet.
Eine Beschädigung der in der Regel emaillierten Wandung 5 des Ofenraums 2 ist damit ausgeschlossen.
Weiterhin ergibt sich, dass die vom Heizelement 4 eingeleitete Wärme energetisch optimal im Ofenraum 2 zur Wirkung kommt, wobei die Energieverluste zur Umgebung hin minimiert werden. Das plattenförmig ausgebildete Wärmeverteilungselement 6 fungiert als Infrarot-Strahlungsisolator, was die Energieübertragung zur Umgebung hin erschwert.
Während im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, dass das Wärmeverteilungselement 6 direkt an der Wandung 5 des Ofenraums 2 angeordnet ist, kann grundsätzlich auch in diesem Falle vorgesehen werden, dass das Wärmeverteilungselement 6 über Isolatoren an der Wandung 5 angebracht ist.
Sehr gute Garergebnisse werden bereits erzielt, wenn das Heizelement 4 bzw. mehrere Heizelemente auf Temperaturen von ca. 300 °C erhitzt werden. Dies reicht aus, um genügend Energie über das Wärmeverteilungselement 6 in den Ofenraum 2 zu leiten.
Während weiterhin im Ausführungsbeispiel das Heizelement 4 als Mantelrohrheizkörper ausgebildet ist, kommt das erfindungsgemäße Prinzip genauso vorteilhaft zum Einsatz, wenn es sich beim Heizelement 4 um einen Strahlungsheizkörper handelt, bei dem der Wärmetransport im wesentlichen über Wärmestrahlung erfolgt.
Durch die plattenförmige Ausbildung des Wärmeverteilungselements 6 ergibt sich im übrigen auch der Vorteil, dass Montage- und Reparaturarbeiten am Ofen 1 in besonders einfacher Weise durchgeführt werden können.
Bezugszeichenliste
1
Ofen (Haushaltsgarofen)
2
Ofenraum
3
zu erhitzendes Gut
4
Heizelement
5
Wandung
6
Wärmeverteilungselement
7
Seite des Wärmeverteilungselements
8
Seite des Wärmeverteilungselements
9
Halterung

Claims (16)

  1. Ofen (1), insbesondere Garofen, mit einem Ofenraum (2) zum Aufnahme von zu erhitzendem Gut (3) sowie mit mindestens einem Heizelement (4), das an oder in einer Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) an oder in einem Wärmeverteilungselement (6) befestigt ist, das direkt oder indirekt an der Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist.
  2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) elektrisch betrieben werden kann.
  3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) ein Mantelrohrheizkörper ist.
  4. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) ein Strahlungsheizkörper ist.
  5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) aus gut leitendem Material besteht.
  6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) aus Metall besteht.
  7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) aus Aluminium besteht.
  8. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) aus Kupfer besteht.
  9. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) plattenförmig ausgebildet ist.
  10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) aus einem stranggepressten Profil hergestellt ist.
  11. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) auf einer Seite (7) des Wärmeverteilungselements (6) befestigt ist und das Wärmeverteilungselement (6) mit seiner dieser Seite (7) abgewandten Seite (8) an der Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist.
  12. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) unmittelbar an der Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist.
  13. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeverteilungselement (6) mittelbar über mindestens einen thermischen Isolator an der Wandung (5) des Ofenraums (2) angeordnet ist.
  14. Ofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Heizelement und Wärmeverteilungselement innerhalb des Ofenraums angeordnet ist, insbesondere im Bereich der Decke des Ofenraums.
  15. Ofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Heizelement und Wärmeverteilungselement außerhalb des Ofenraums angeordnet ist, insbesondere unter dem Bodens des Ofenraums.
  16. Ofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Haushaltsgarofen ausgebildet ist.
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