EP2072902A1 - Heißluft- oder Umluftofen - Google Patents

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EP2072902A1
EP2072902A1 EP08105949A EP08105949A EP2072902A1 EP 2072902 A1 EP2072902 A1 EP 2072902A1 EP 08105949 A EP08105949 A EP 08105949A EP 08105949 A EP08105949 A EP 08105949A EP 2072902 A1 EP2072902 A1 EP 2072902A1
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air
temperature sensor
flow
air outlet
cooking chamber
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Margit Andreas
Rainer Lebacher
Peter Mallinger
Richard Mierniczak
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • 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
    • F24C15/32—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
    • 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
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices

Definitions

  • the invention relates to a hot air or convection oven with a cooking chamber, a temperature sensor arranged in the cooking chamber temperature control for regulating or controlling the prevailing temperature in the cooking chamber, with a hot air or circulating air blower and provided with a between the fan and the storage of food Garraum arranged air baffle in which a central air inlet opening for the fan and a plurality of air outlet openings for the air flow is provided in the cooking chamber and at least one air outlet opening directly faces the temperature sensor.
  • a known hot air or convection oven ( DE 197 30 421 A1 ) is arranged between an arranged in the cooking chamber temperature sensor for temperature control and directed towards the temperature sensor outlet recess an air deflecting body which prevents the flow of air from the temperature sensor.
  • the arrangement of the exhaust openings can be selected independently of the arrangement of the temperature sensor and it should be possible a more accurate temperature control.
  • an additional exhaust or air outlet opening is provided in an air baffle, which is directed directly to an adjacent temperature sensor and directly supplies a hot air flow, whereby a rapid response to temperature changes in the air flow and thus a rapid control behavior is obtained.
  • the control air is also directed against a cooking chamber wall, for example, at the top, where the hot air is reflected in the cooking chamber and thus usually directly thrown onto the food to be cooked, which can at least partially overheat this food.
  • the present invention has the object of providing a hot air or forced air oven in such a way that on the one hand a rapid reaction of the temperature control is ensured to temperature changes, on the other hand, the cooking or baking results are not adversely affected by direct "blowing" of the food by the hot control air can.
  • thermosensor associated with the air outlet opening is associated with at least one adjacent air outlet, the one facing away from the direct to the temperature sensor air flow in the flow direction to the cooking chamber out, the direct Air flow to the temperature sensor subsequently detected flow amount causes.
  • the advantages of the measures according to the invention in a so-called hot-air oven in which the air flow from the fan directly through a e.g. the fan surrounding ring heater is heated and the heated air with high temperature level supplied to the temperature sensor and is reflected at adjacent cooking chamber steeply and immediately in the direction of the food.
  • the control air can not have any direct influence on the baking result, since it is shielded or captured by the air flow flowing out through the additional, adjacent air outlet opening and mixed and derived in a flow amount, which flow amount is predetermined at least with respect to an adjacent cooking chamber wall a flatter and more the cooking chamber facing degree of reflection, so that a direct "blowing" of the food does not take place.
  • the air flows emerging from the adjacent air outlet openings cause turbulence-like flow conditions in the manner of an air curtain during collision, thereby preventing a targeted rectified, laminar flow approximate hot air flow to the food, but at least substantially impeded.
  • the at least one adjacent air outlet opening is arranged opposite to the air outlet opening associated with the temperature sensor in a flow plane facing the cooking chamber. In this way, one obtains with respect to a neighboring cooking chamber wall different reflection angles and thus an effective shielding of the hot control air or their mixing within an air curtain.
  • An advantageous embodiment of the invention is given by the fact that the air baffle at least on the, the temperature sensor side facing the temperature sensor facing, relative to the air baffle inclined surface, in which the air outlet opening for the temperature sensor and these adjacent air outlet openings are arranged. This results in an alignment of these air flows, which depends on the orientation of the air outlet openings for the e.g. horizontally in the cooking chamber directed main flows in the air guide plate is different.
  • the flow volume of the temperature sensor directly associated air outlet opening is less than that of the adjacent air outlet openings, whereby a secure detection or shielding of the control flow is favored.
  • the in Fig. 1 and 2 shown hot air oven has a cuboid cooking chamber 1 forming cooking chamber walls and a bottom wall 2, an upper ceiling wall 3, a rear wall 4, side cooking chamber walls 5 and a front wall in the form of a folding axis 6 in the direction of arrow pivoting oven door 7.
  • guide elements for food support which are inserted in a known manner with open oven door 7 in the cooking chamber 1 at different heights on which to be cooked or to be cooked food is stored.
  • this is air-technically separated by a baffle 8 of a blower 9 containing a fan 9 with these surrounding electric heating element 10.
  • the Air guide plate 8 has at least at the upper and lower end inclined bent surface portions 12, 13 with which the air guide plate 8 is fixed to the rear wall 4.
  • the air guide plate 8 has a central intake opening 14 in front of the blower 9 for the suction of the cooking chamber 1 has flowing treatment air according to the direction of arrow and in the vertical region of the air guide 8 upper and lower, illustrated by arrows air outlet openings 15 through which heated hot air is substantially rectified, i. in the outflow without intimate contact with the lateral cooking chamber walls 5 and the food to be cooked in the direction of the oven door 7 and there reflected in contact with the food to the cooking chamber 1 to flow through to the intake port 14 should.
  • a rod-shaped temperature sensor 16 of a temperature control device 17, in Fig. 2 shown only schematically.
  • an air outlet opening 18 is provided in a flow plane II. Below the temperature sensor 16 through which hot air flows directly to the temperature sensor 16 in the arrow direction in hot air operation of the furnace. In a direction away from the cooking chamber 1, in the example further down and forward plane I. both sides of the aforementioned air outlet opening 18 further air outlet openings 19 are provided in the inclined surface portion 12.

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Abstract

Der Heißluft- oder Umluftofen ist versehen mit einem Garraum (1), einem im Garraum angeordneten Temperaturfühler (16), einer Temperatursteuerung (17) zum Regeln oder Steuern der im Garraum (1) herrschenden Behandlungstemperatur, ferner mit einem Heißluft- oder Umluftgebläse (9) und schließlich mit einer zwischen dem Gebläse und dem zur Lagerung von Gargut vorgesehenen Garraum (1) angeordneten Luftleitplatte (8), in der eine zentrale Lufteintrittsöffnung (14) für das Gebläse und mehrere Luftaustrittsöffnungen (15, 18, 19) für die Luftströmung in den Garraum vorgesehen ist und mindestens eine Luftaustrittsöffnung (18), die unmittelbar dem Temperaturfühler (16) zugewandt ist. Zur Verbesserung des Regelverhaltens ist vorgesehen, dass der dem Temperaturfühler (16) zugeordneten Luftaustrittsöffnung (18) mindestens eine benachbarte Luftaustrittsöffnung (19) zugeordnet ist, die ein von der direkt zum Temperaturfühler (16) gerichtete Luftströmung in der Strömungsrichtung zum Garraum (1) hin abgekehrtes, die direkte Luftströmung zum Temperaturfühler (16) nachträglich erfassendes Strömungsgemenge bewirkt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißluft- oder Umluftofen mit einem Garraum, einem im Garraum angeordneten Temperaturfühler einer Temperatursteuerung zum Regeln oder Steuern der im Garraum herrschenden Behandlungstemperatur, mit einem Heißluft- oder Umluftgebläse und mit einer zwischen dem Gebläse und dem zur Lagerung von Gargut vorgesehenen Garraum angeordneten Luftleitplatte, in der eine zentrale Lufteintrittsöffnung für das Gebläse und mehrere Luftaustrittsöffnungen für die Luftströmung in dem Garraum vorgesehen ist und mindestens eine Luftaustrittsöffnung unmittelbar dem Temperaturfühler zugewandt ist.
  • Bei einem bekannten Heißluft- oder Umluftofen ( DE 197 30 421 A1 ) ist zwischen einem im Garraum angeordneten Temperaturfühler zur Temperaturregelung und einer auf den Temperaturfühler gerichteten Austrittsaussparung ein Luftablenkkörper angeordnet, der die Luftströmung vom Temperaturfühler abhält. Auf diese Weise kann die Anordnung der Ausblasöffnungen unabhängig von der Anordnung des Temperaturfühlers gewählt werden und es soll eine genauere Temperaturregelung ermöglicht werden.
  • Bei einem anderen bekannten Heißluftofen ( DE 34 42 812 C1 ) vergleichbarer Ausgestaltung ist in einer Luftleitplatte eine zusätzliche Ausblas- oder Luftaustrittsöffnung vorgesehen, die direkt auf einen benachbarten Temperaturfühler gerichtet ist und unmittelbar einen Heißluftstrom zuführt, wodurch ein schnelles reagieren auf Temperaturänderungen im Luftstrom und damit ein rasches Regelungsverhalten erhalten wird. In der Regel ist hierbei die Regelluft auch gegen eine z.B. oben liegende Garraumwand gerichtet, an welcher die Heißluft reflektierend in den Garraum und damit meistens auch direkt auf das Gargut geworfen wird wodurch es zumindest partiell zu Überhitzungen dieses Garguts kommen kann.
  • Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe gestellt, einen Heißluft- oder Umluftofen so auszugestalten, dass einerseits ein schnelles Reagieren der Temperatursteuerung auf Temperaturänderungen sichergestellt ist, andererseits aber das Gar- oder Backergebnis nicht durch direktes "Anblasen" des Garguts durch die heiße Regelluft nachteilig beeinflusst werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Heißluft- oder Umluftofen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass der dem Temperaturfühler zugeordneten Luftaustrittsöffnung mindestens eine benachbarte Luftaustrittsöffnung zugeordnet ist, die ein von der direkt zum Temperaturfühler gerichteten Luftströmung in der Strömungsrichtung zum Garraum hin abgekehrtes, die direkte Luftströmung zum Temperaturfühler nachträglich erfassendes Strömungsgemenge bewirkt.
  • Insbesondere zeigen sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Maßnahmen bei einem sogenannten Heißluftofen, bei dem der vom Gebläse ausgehende Luftstrom unmittelbar durch einen z.B. das Gebläse umgebenden Ringheizkörper erhitzt wird und die erhitzte Luft mit hohem Temperaturniveau dem Temperaturfühler zugeleitet und an benachbarten Garraumbegrenzungen steil und unmittelbar in Richtung des Garguts reflektiert wird. Durch die mindestens eine zusätzliche Luftaustrittsöffnung wird zwar ein direktes "Anblasen" des Temperaturfühlers und eine schnelle Temperaturregelung nicht behindert, aber die Regelluft kann keinen direkten Einfluss auf das Backergebnis haben, da sie von der durch die zusätzliche, benachbarte Luftaustrittsöffnung ausströmenden Luftströmung abgeschirmt bzw. erfasst und in einem Strömungsgemenge vermischt und abgeleitet wird, welchem Strömungsgemenge zumindest bezüglich einer benachbarten Garraumwand ein flacherer und mehr dem Garraum zugewandter Reflektionsgrad vorgegeben ist, sodass ein direktes "Anblasen" des Gargutes nicht stattfindet. In der Regel bewirken die aus den benachbarten Luftaustrittsöffnungen austretenden Luftströmungen beim Aufeinandertreffen turbulenzähnliche Strömungsverhältnisse nach Art eines Luftschleiers, wodurch eine gezielt gleichgerichtete, einer laminaren Strömung angenäherte Heißluftströmung zum Gargut hin verhindert, zumindest aber wesentlich behindert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine benachbarte Luftaustrittsöffnung gegenüber der dem Temperaturfühler zugeordneten Luftaustrittsöffnung in einer dem Garraum zugekehrteren Strömungsebene angeordnet. Auf diese Weise erhält man bezüglich einer benachbarten Garraumwand unterschiedliche Reflektionswinkel und damit eine effektive Abschirmung der heißen Regelluft bzw. deren Vermischung innerhalb eines Luftschleiers.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Luftleitplatte zumindest an der, dem Temperaturfühler zugewandten Seite eine dem Temperaturfühler zugekehrte, gegenüber der Luftleitplatte geneigte Fläche aufweist, in welcher die Luftaustrittsöffnung für den Temperaturfühler und für die diesen benachbarten Luftaustrittsöffnungen angeordnet sind. Damit erhält man eine Ausrichtung dieser Luftströmungen, die von der Ausrichtung der Luftaustrittsöffnungen für die z.B. waagerecht in den Garraum gerichteten Hauptströmungen in der Luftleitplatte unterschiedlich ist.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Strömungsvolumen der dem Temperaturfühler unmittelbar zugeordneten Luftaustrittsöffnung geringer ist als das jenige der benachbarten Luftaustrittsöffnungen, wodurch eine sichere Erfassung bzw. Abschirmung der Regelströmung begünstigt wird.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Seiten-Schnittansicht eines Heißluftofens der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in schematischer Darstellung,
    Fig. 2
    die Luftleitplatte gemäß Fig. 1 als Einzelheit.
  • Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Heißluftofen besitzt einen quaderförmigen Garraum 1 bildende Garraumwände und zwar eine Bodenwand 2, eine obere Deckenwand 3, eine Rückwand 4, seitliche Garraumwände 5 sowie eine frontseitige Wand in Form einer um eine Klappachse 6 in Pfeilrichtung schwenkbaren Ofentür 7. Nicht dargestellt sind Führungselemente für Gargutträger, die in bekannter Weise bei geöffneter Ofentür 7 in den Garraum 1 in unterschiedlichen Höhen einschiebbar sind, auf denen zu garendes bzw. zu backendes Gargut gelagert ist. Im rückwärtigen Bereich des Garraumes 1 ist dieser durch eine Luftleitplatte 8 lufttechnisch getrennt von einem ein Gebläse 9 mit diesen umgebendem elektrischen Ringheizkörper 10 enthaltenden Gebläseraum 11. Die Luftleitplatte 8 besitzt zumindest am oberen und unteren Ende geneigt abgebogene Flächenabschnitte 12, 13 mit denen die Luftleitplatte 8 an der Rückwand 4 befestigt ist.
  • Die Luftleitplatte 8 besitzt eine zentrale Ansaugöffnung 14 vor dem Gebläse 9 zur Ansaugung von den Garraum 1 durchströmt habenden Behandlungsluft entsprechend Pfeilrichtung sowie im senkrechten Bereich der Luftleitplatte 8 obere und untere, durch Pfeile verdeutlichte Luftaustrittsöffnungen 15, durch die hindurch erhitzte Heißluft im Wesentlichen gleichgerichtet, d.h. in Ausströmrichtung ohne innigen Kontakt mit den seitlichen Garraumwänden 5 und dem Gargut in Richtung der Ofentür 7 strömen und dort reflektiert in Kontakt mit dem Gargut den Garraum 1 durchströmend zur Ansaugöffnung 14 gelangen soll.
  • Im Bereich des - von der Ofenfrontseite her gesehen - oberen, linken und hinteren Ecks ragt in den Garraum 1 ein stabförmiger Temperaturfühler 16 einer Temperatursteuereinrichtung 17 hinein, in Fig. 2 nur schematisch dargestellt.
  • In dem oberen Flächenabschnitt 12 ist unterhalb des Temperaturfühlers 16 eine Luftaustrittsöffnung 18 in einer Strömungsebene II. vorgesehen, durch die hindurch in Pfeilrichtung bei Heißluftbetrieb des Ofens Heißluft direkt zum Temperaturfühler 16 strömt. In einer in Richtung des Garraums 1 abgekehrten, im Beispiel weiter unten und vorne liegenden Ebene I. sind beidseitig der vorgenannten Luftaustrittsöffnung 18 weitere Luftaustrittsöffnungen 19 in dem schrägen Flächenabschnitt 12 vorgesehen.
  • Wie durch Durchströmungspfeile in den Figuren 1 und 2 verdeutlicht ergibt sich durch die Luftaustrittsöffnung 18 hindurch ein direkt auf den Temperaturfühler 16 gerichteter und diesen anblasender Luftstrom, der der Temperatursteuereinrichtung 16 die IST-Temperatur des strömenden Systems mitteilt. Dieser Luftstrom wird von der Deckenwand 3 relativ spitz zum Garraum 1 hin reflektiert (Pfeil 20 in Fig. 1). Durch die im GesamtQuerschnitt und im Strömungsvolumen größeren Luftaustrittsöffnungen 19 hindurch strömen Luftströme in Pfeilrichtung 21, auf die der dem Temperaturfühler 16 (Pfeil 20) zugeordnete Heißluftstrom auftrifft und von einer steilen Reflektionsströmung in den Garraum abgeschirmt wird bzw. sich mit diesen Luftströmen 21 zu einem Strömungsgemenge vermischt und in eine resultierende Strömungsrichtung gemäß Pfeil 22 gezwungen wird, die aufgrund der unterschiedlichen Strömungsebenen I., II. und damit unterschiedlichen Reflektionsgraden und winkeligen Aufeinandertreffens nicht direkt zu dem Gargut im Garraum 1 gelangt. Jedenfalls wird dadurch der dem Temperaturfühler 16 unmittelbar zugeordnete Heißluftstrom daran gehindert, direkt das Gargut anzuströmen. Hierzu trägt der Umstand bei, dass die Luftaustrittsöffnungen 19 der Ebene I. dem nutzbaren Garraum 1 näher, d.h. in der Fläche 12 weiter unten liegen als die Luftaustrittsöffnung 18 in der Ebene II.
  • Wie in Fig. 2 angedeutet, sind sämtliche Luftaustrittsöffnungen 15, 18, 19 im Gebläseraum 11 randseitig von in die jeweilige Luftströmung ragenden Strömungsleitelementen 23 zumindest teilweise umzogen, die eine Gleichrichtung der im Gebläseraum 11 nahezu chaotischen Strömungsverhältnisse bewirken.

Claims (5)

  1. Heißluft- oder Umluftofen mit einem Garraum (1), einem im Garraum angeordneten Temperaturfühler (16) einer Temperatursteuerung (17) zum Regeln oder Steuern der im Garraum (1) herrschenden Behandlungstemperatur, mit einem Heißluft- oder Umluftgebläse (9) und mit einer zwischen dem Gebläse (9) und dem zur Lagerung von Gargut vorgesehenen Garraum (1) angeordneten Luftleitplatte (8), in der eine zentrale Lufteintrittsöffnung (14) für das Gebläse (9) und mehrere Luftaustrittsöffnungen (15, 18, 19) für die Luftströmung in den Garraum (1) vorgesehen sind und mindestens eine Luftaustrittsöffnung (18) unmittelbar dem Temperaturfühler (16) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Temperaturfühler (16) zugeordneten Luftaustrittsöffnung (18) mindestens eine benachbarte Luftaustrittsöffnung (19) zugeordnet ist, die ein von der direkt zum Temperaturfühler (16) gerichteten Luftströmung (20) in der Strömungsrichtung zum Garraum (1) hin abgekehrtes, die direkte Luftströmung zum Temperaturfühler (16) nachträglich erfassendes Strömungsgemenge bewirkt.
  2. Heißluft- oder Umluftofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine benachbarte Luftaustrittsöffnung (19) gegenüber der dem Temperaturfühler (16) zugeordneten Luftaustrittsöffnung (18) in einer dem Garraum (1) zugekehrten Strömungsebene (I.) angeordnet ist.
  3. Heißluft- oder Umluftofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitplatte (8) zumindest an der, dem Temperaturfühler (16) zugewandten Seite eine diesen Temperaturfühler zugekehrte, gegenüber der Luftleitplatte (8) geneigte Fläche (12) aufweist, in welcher die Luftaustrittsöffnungen (18, 19) für den Temperaturfühler (16) und für die die diesem benachbarten Luftaustrittsöffnungen (19) angeordnet sind.
  4. Heißluft- oder Umluftofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsvolumen der dem Temperaturfühler (16) unmittelbar zugeordneten Luftaustrittsöffnung (18) geringer ist als das jenige der benachbarten Luftaustrittsöffnungen (19).
  5. Heißluft- oder Umluftofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen (18, 19) randseitig von in die vom Gebläse (9) ankommenden Luftströmungen als die jeweilige Strömung hemmende und gleichrichtend umleitende Strömungsleitelemente (23) zumindest teilweise umzogen sind.
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