EP2657615A1 - Gargerät und Katalysatoreinrichtung - Google Patents

Gargerät und Katalysatoreinrichtung Download PDF

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Publication number
EP2657615A1
EP2657615A1 EP12401070.3A EP12401070A EP2657615A1 EP 2657615 A1 EP2657615 A1 EP 2657615A1 EP 12401070 A EP12401070 A EP 12401070A EP 2657615 A1 EP2657615 A1 EP 2657615A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
catalyst device
porous body
cooking appliance
active material
partially
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP12401070.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Bollmers
Wilko Dr. Harms
Jens Micheel
Antje Sonntag
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.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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 Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Priority to EP12401070.3A priority Critical patent/EP2657615A1/de
Publication of EP2657615A1 publication Critical patent/EP2657615A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F24C15/00Details
    • F24C15/20Removing cooking fumes
    • F24C15/2007Removing cooking fumes from oven cavities
    • F24C15/2014Removing cooking fumes from oven cavities with means for oxidation of cooking fumes

Definitions

  • the present invention relates to a cooking appliance with a catalyst device and a catalyst device.
  • the catalyst device usually has at least one catalytically active material which supports or catalyzes these conversion reactions. Particularly important for such catalytic reactions and thus also for the cleaning action is that the catalytically active material with the vapors and its constituents, also generally referred to as reactants, comes into contact sufficiently frequently and for a sufficiently long time.
  • catalyst devices in cooking appliances require heat sources which apply the necessary operating temperatures of in some cases more than 500 ° C., since at low operating temperatures the cleaning effect of many catalyst devices is often very low.
  • the heating of the catalyst devices is also expensive, since the heat should be distributed evenly over the catalyst device or the catalytically active material. Otherwise, particularly hot areas, so-called hot spots, can occur which lead to local destruction or changes in the catalytically active material or the catalytically active Can lead coating.
  • the catalytically active material which often comprises precious metals, may change such that it comes, for example, to the ball formation, resulting in the surface of the catalytically active material and thus the contact surface at the overheated areas or at the particularly hot areas for the vapor and its components is reduced, so that the cleaning effect of the catalyst device decreases. Since the catalytically active material of the catalyst device often comprises precious metals, such wear can be particularly costly.
  • the cooking appliance according to the invention has at least one cooking chamber and at least one catalyst device with at least one catalytically active material.
  • the catalyst device comprises at least one at least partially porous body.
  • the cooking appliance according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage is that the catalyst device comprises at least one body which is at least partially porous.
  • a porous body has many cavities as well as walls or cell walls and thus has a large surface area in relation to its volume. Therefore, such a body provides a large contact area.
  • the contact surface has at least partially catalytic properties. It is also very preferred that at least one at least partially catalytically active material is provided in and / or on and / or on the walls or cell walls of the porous body. Due to the large contact area, the catalytically active material can come into contact with the reactants and in particular with the vapor and its constituents particularly frequently and for a particularly long time. The large contact surface thus has a very advantageous effect on the cleaning effect of the catalyst device.
  • the porous body has pores or in particular channels and is at least partially permeable.
  • the flow paths or flow connections in particular run at least partially non-parallel to one another and / or are arranged non-linearly relative to one another.
  • the porous body can also have labyrinth-like flow paths exhibit.
  • This is particularly advantageous since such turbulences or flows favor the meeting of reactants with the contact surface of the porous body or the catalytically active material.
  • a particularly good cleaning effect of the catalyst device can be achieved.
  • a cooking appliance with a catalyst device configured in this way releases less unpleasant odors and the vapors contain less fatty substances after catalysis, as a result of which the cooking appliance is considerably less polluted.
  • the released Wrasen causes less dirt and grease deposits in the environment, eg. B. on furniture and walls.
  • the catalyst device consists essentially of at least one porous body. It is also possible that the porous body is only part of the catalyst device.
  • the porous body may preferably be formed as a cylindrical body.
  • the porous body and in particular the size and the shape of the porous body is adapted to the requirements of the catalyst device or the cooking appliance. It is advantageous that a porous body can be easily processed and / or manufactured or adapted accordingly.
  • the catalyst device may in particular comprise at least one housing for at least one of the at least one porous body.
  • the housing may in particular be cylindrical and is preferably adapted to the size and the shape of the porous body.
  • the porous body may also be a foam body and in particular a foamed solid.
  • the porous body is at least partially open-pored and / or open-celled.
  • the porous body may also be formed as a sponge or sponge-like body.
  • a honeycomb-like body and / or a body which has several honeycomb-like structures mounted one behind the other and / or one above the other.
  • the porous body may consist partially or substantially entirely of at least one metal.
  • the porous body may be formed of at least one metal alloy and / or at least one sintered metal. Also possible and preferred is aluminum and / or an aluminum alloy and / or a sintered aluminum material.
  • a porous body may be at least partially composed of at least one ceramic material and / or a glass-ceramic material and / or another suitable material, such as preferably a plastic material.
  • the porous body at least partially comprise a ceramic material and / or be formed from such.
  • the ceramic material may also be made by an extrusion process. Also possible are other suitable sintered materials.
  • the porous body is at least partially formed of or comprises an aluminum foam.
  • Aluminum has good thermal conductivity. A body of aluminum foam can therefore be heated quite evenly. As a result, areas with very high temperatures or "hot spots", which lead to increased wear or even destruction of the catalyst device or of the catalytically active material, can be better avoided. It is also advantageous that aluminum or aluminum foam is easy to work, whereby manufacturing and assembly costs can be saved.
  • the porous body is suitable and designed to at least partially serve as a carrier for at least one catalytically active material.
  • the catalytically active material may be applied substantially directly to the porous body, for example, by a dipping method or the like.
  • the porous body can also indirectly serve as a carrier for the catalytically active material. In this case, for example, at least one coating or the like may be applied between the porous body and the catalytically active material.
  • the porous body itself has at least partially catalytic properties and / or is suitable and designed as an at least partially catalytically active material.
  • the porous body has in all cases a large surface area in relation to its volume, therefore, it is particularly well suited as a carrier for a catalytically active material.
  • the catalytically active material may comprise at least one noble metal and / or at least one noble metal alloy and in particular at least partially palladium and / or at least partially platinum. It is also possible that the catalytically active material comprises at least one other metal and / or at least one transition metal and / or at least one alloy. Also possible are metal complexes and other metal compounds as well as materials which have a suitable catalytic activity.
  • the catalyst device is in particular designed to be at least partially heatable.
  • the catalyst device comprises at least one heat source.
  • the heating source is particularly suitable and designed to heat the catalyst device and in particular at least partially the catalytically active material to an operating temperature.
  • At least one electrical heating source and / or at least one other heating source is possible such as a gas powered heat source.
  • the catalyst device can also be designed without a heat source and / or be formed passively heatable.
  • the heating can also be carried out at least partially by at least one heating source, which serves in particular for heating the cooking chamber.
  • the catalyst device may in particular be arranged so that the heat source for heating the cooking chamber is usable and / or the heat of the heated cooking chamber for heating the catalyst device is used. It is possible that the catalyst device is arranged for example in or in the vicinity of the cooking chamber.
  • the catalyst device can have at least one heat distribution device.
  • the heat distribution device can be arranged at least partially between the heat source and the catalyst device and / or between the heat source and the porous body.
  • the heat distribution device is at least partially designed as a screen and / or at least partially as a grid and is in particular at least partially flowed through.
  • a heat distribution device is particularly advantageous since the heat which is supplied to the catalyst device is distributed substantially uniformly. As a result, essentially all areas of the foam body rapidly reach the required operating temperature.
  • the catalyst device has at least one flow connection to the cooking chamber and / or to an exhaust air duct of the cooking chamber.
  • the catalyst device is arranged and designed so that gases which form during the cooking process as well as vapors and in particular the vapors at least partially come into contact with the catalytically active material of the catalyst device.
  • the catalyst device can be arranged at least partially within the cooking chamber. It is also possible that the catalyst device is arranged outside the cooking chamber and is at least partially in flow communication with at least one exhaust duct of the cooking chamber.
  • the vapor can be passed through the catalyst device at least partially due to a pressure gradient.
  • the pressure gradient is in particular between the side facing the cooking chamber in the flow direction, the input, and the side facing away from the cooking chamber, the output, the catalyst device. It is also possible that the vapor at least partially by a negative pressure in the exhaust duct and / or an overpressure in the oven, as it can occur, for example, when steaming, is passed through the catalyst device.
  • the vapor can be at least partially actively fed to the catalyst device or guided through the catalyst device.
  • at least one fan device is provided. It is possible and preferred that at least one already existing fan device in the cooking appliance and in particular a fan device for the discharge of air from the oven and / or for appliance cooling is at least partially usable. It is also possible at least partial supply of vapor to the catalyst device via other means which cause a flow of the cooking chamber, such as a fan of a Umluft2020.
  • the vapor may also at least partially passively flow to the catalyst means, e.g. B. by convection through a thermal gradient.
  • the catalyst device according to the invention is particularly suitable and suitable for a household appliance and preferably for a cooking appliance and has at least one catalytically active material.
  • the catalyst device comprises at least one porous body.
  • the catalyst device is at least partially formed as previously described.
  • FIG. 1 an inventive cooking appliance 1 is shown in a sectional side view.
  • the cooking appliance 1 can be operated by a user via an operating device 104 and has a cooking chamber 2, which can be closed by a door 106.
  • the cooking chamber 2 is surrounded by a Garraummuffel 101.
  • a heat source 17 is mounted, which is designed here as Um Kunststoffsagenquelle and is provided for cooking food.
  • Other heat sources such as a top heat radiator and a bottom heat radiator and a microwave heat source and the like may be provided.
  • a catalyst device 3 which is attached here on an outer side of the Garraummuffel 101 and serves to reduce greasy and / or odorous substances of the Wrasens.
  • the Garraummuffel 101 has at one point, where the catalyst device 3 is located, an opening, whereby the catalyst device 3 is in flow communication with the cooking chamber 2.
  • the catalyst device 3 is also connected via the connecting channel 107 with the exhaust air duct 103 in flow communication.
  • a fan 102 In the exhaust duct 103 is a fan 102, which sucks air from the environment and with a flow of air in particular heat-sensitive components such as the electronics box 105 cools. The heated air is discharged through the exhaust duct 103 back to the outside in the environment of the cooking appliance 1.
  • the exhaust air duct 103 has a constriction at a point at which the connecting duct 107 enters the exhaust air duct 103.
  • This constriction leads to an increase in the flow velocity of the air flowing through, whereby a negative pressure arises, through which air is sucked out of the connecting channel 107.
  • a device also known as Venturi nozzle 108
  • the air or the vapor must also flow through the catalyst device 3 in this way and can be purified or converted by the catalyst device 3.
  • Another advantage of such a design with the Venturi nozzle 108 is that the vapor can be actively guided through the catalyst device 3, without having to use an additional ventilation device or the like. As a result, considerable manufacturing and assembly costs can be saved.
  • FIG. 2 shows a Garraummuffel 101 with a catalyst device 3 on the upper outer side. But there are also other locations for the attachment of the catalyst device. 3 possible.
  • the catalyst device 3 is in FIG. 3 shown in more detail.
  • the components inside the catalyst device 3 and in particular the porous body 4 and the catalytically active material 13 are here surrounded by a housing 9 and therefore not visible.
  • the housing 9 has at least one and in particular a plurality of flow-through openings, so that air and in particular the vapor can be guided through the catalyst device 3.
  • the catalyst device 3 is designed to be heatable and has a heating source 7 for heating to an operating temperature.
  • a not visible here part of the heat source 7 is located inside the catalyst device 3.
  • the visible here part of the heat source 7 is disposed outside of the housing 9 and serves z. B. for connection to a power source and in particular a power source.
  • the catalyst device 3 from FIG. 3 is in FIG. 4 shown in a cross-sectional view.
  • the housing 9 surrounds the heat source 7 and the porous body 4.
  • the porous body 4, which is designed here as aluminum foam 5, serves as a carrier for the catalytically active material 13.
  • the catalytically active material 13 comprises in particular at least one noble metal such as platinum and / or palladium and is applied to the aluminum foam 5.
  • the heat source 7 is designed here as a heating coil and is located below the aluminum foam 5. Such a configuration is particularly advantageous because the heat source 7 can pass the heating power substantially directly and over a larger area to the aluminum foam 5.
  • Another advantage is that the aluminum foam 5 has a good thermal conductivity and thereby can be heated quickly and substantially uniformly by the heat source 7.
  • air with the vapor then preferably enters the catalyst device 3 from below.
  • the air and in particular the vapors comes into contact with the catalytically active material 13, which is applied to the porous body 4.
  • the contact leads to a catalysis of conversion reactions, in which in particular greasy and / or odorous substances of a Wrasens are split or reduced.
  • the heat of reaction liberated in the process is used to heat the catalyst device 3.
  • the purified air flows together with the reaction products at the top of the catalyst device 3 through at least one housing opening again.
  • the inflowing air with the vapor is distributed to many non-linear channels of the porous body 4, resulting in a chaotic or turbulent flow 10 (indicated by arrows 10 in FIG FIG. 4 ).
  • the inflowing air or the Wrasen are diverted and swirled several times in the porous body.
  • a flow 10 may also be partially divided into a plurality of flows 10 and crossflows, respectively, which then flow through different channels. It is also possible for a plurality of flows 10 and transverse flows to come into contact with one another and to flow together through a channel. Such a distribution of the flow 10 is very advantageous here and leads to improved mixing. This increases the likelihood that greasy and / or offensive components of the vapor will contact the catalytically active material 13, thereby achieving a more complete conversion.
  • FIG. 5 is a cross-sectional schematic view of a catalyst device 3 with a porous body 4, wherein the porous body 4 is formed of a ceramic material 6. Between the porous body 4 and the heat source 7, a heat distribution device 8 is arranged.
  • the heat distribution device 8 is designed here as a grid, which does not block the flow paths through the catalyst device 3.
  • the heat distribution device is preferably made of a good heat conductive material.
  • the heat source 7 heats the heat distribution device 8, which passes on the heat substantially uniformly to the porous body 4.
  • Such a configuration is advantageous for porous bodies 4 of ceramic material 6 or of another material with a lower thermal conductivity.
  • areas with very high temperatures can arise without suitable heat distribution during heating, as a result of which the porous body 4 and in particular the catalytically active material 13 can wear out more quickly or even be destroyed.
  • FIG. 6 A catalyst device 3 without a heat source 7 and without a heat distribution device 8 is shown in FIG FIG. 6 shown schematically.
  • the catalyst device 3 here has a porous body 4, which is formed from a particularly thermally conductive material and preferably from an aluminum foam 5.
  • a heat source 17 of the cooking appliance 1 which serves for the preparation of food to be used to heat the catalyst device 3.
  • the catalyst device 3 is arranged in particular in the vicinity of such a heat source 7.
  • the catalyst device 3 comprises a heat distribution device 8, which can pass the heat from such a heat source 7 to the porous body 4.
  • Such a configuration is particularly cost-effective, as can be dispensed with a separate heat source 7 for the catalyst device 3.
  • the heat of reaction in the catalyzed reaction is utilized to reach or maintain the operating temperature of the catalyst device.
  • the invention provides a simple catalyst device and a cooking appliance equipped therewith, with which an effective and very complete conversion of the vapor can take place.
  • the catalyst device is simple and can be manufactured inexpensively.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum und einer Katalysatoreinrichtung sowie eine Katalysatoreinrichtung. Die Katalysatoreinrichtung umfasst ein katalytisch aktives Material und einen porösen Körper.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät mit einer Katalysatoreinrichtung sowie eine Katalysatoreinrichtung.
  • Bei der Zubereitung von Gerichten in einem Gargerät kommt es regelmäßig zur Bildung eines wasser- und fetthaltigen Dunstes und unerwünschter Gerüche. Dieser Dunst, auch als Wrasen bezeichnet, setzt sich häufig an der Innenseite einer Garraummuffel ab und führt zu schlecht entfernbaren Ablagerungen. Aus dem Stand der Technik sind daher Gargeräte bekannt geworden, welche den Wrasen aus dem Garraum abführen und somit eine Verschmutzung der Innenseite der Garraummuffel wenigstens teilweise verhindern. Nachteilig an einer solchen Abführung des Wrasens ist, dass sich der Wrasen außerhalb des Garraums niederschlägt. So kommt es in der Umgebung des Gargerätes wie beispielsweise an Bedienelementen und an Küchenschränken oder Wänden regelmäßig zu fetthaltigen Ablagerungen. Ebenso steigt die Konzentration an unerwünschten Gerüchen in Räumen wie z.B. in Küchen und Wohnküchen an.
  • Es sind daher Gargeräte bekannt geworden, welche den Wrasen mit einer Katalysatoreinrichtung aufreinigen können. Dazu wird der Wrasen in der Regel durch eine stark erhitzte Katalysatoreinrichtung geführt. Die Hitze führt zu Umwandlungsreaktionen von Bestandteilen des Wrasen, wodurch sich der Anteil an fettigen und geruchsbelästigenden Stoffen im Wrasen reduziert. Die Katalysatoreinrichtung weist dabei meistens wenigstens ein katalytisch aktives Material auf, welches diese Umwandlungsreaktionen unterstützt bzw. katalysiert. Besonders wichtig für solche Katalysereaktionen und damit auch für die Reinigungswirkung ist, dass das katalytisch aktive Material mit dem Wrasen und dessen Bestandteilen, im Allgemeinen auch als Reaktanden bezeichnet, ausreichend häufig und ausreichend lange in Kontakt kommt.
  • In der Regel benötigen Katalysatoreinrichtungen in Gargeräten Heizquellen, welche die nötigen Betriebstemperaturen von teilweise über 500°C aufbringen, da bei niedrigen Betriebstemperaturen die Reinigungswirkung vieler Katalysatoreinrichtungen häufig sehr gering ist. Das Beheizen der Katalysatoreinrichtungen ist zudem aufwendig, da die Hitze gleichmäßig über die Katalysatoreinrichtung bzw. das katalytisch aktive Material verteilt werden sollte. Ansonsten können besonders heiße Bereiche, sog. Hot Spots, auftreten, welche zu lokalen Zerstörungen oder Veränderungen des katalytisch aktiven Materials bzw. der katalytisch aktiven Beschichtung führen können. So kann sich an den zu stark beheizten Bereichen bzw. an dem besonders heißen Bereichen das katalytisch aktive Material, welches häufig Edelmetalle umfasst, etwa derart verändern, dass es zum Beispiel zur Kugelbildung kommt, wodurch sich die Oberfläche des katalytisch aktiven Materials und somit die Kontaktfläche für den Wrasen und dessen Bestandteile verringert, so dass die Reinigungswirkung der Katalysatoreinrichtung nachlässt. Da das katalytisch aktive Material der Katalysatoreinrichtung häufig Edelmetalle umfasst, kann ein solcher Verschleiß besonders kostenintensiv sein.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gargerät mit einer Katalysatoreinrichtung sowie eine Katalysatoreinrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei die Katalysatoreinrichtung eine verbesserte Reinigungswirkung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Katalysatoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • Das erfindungsgemäße Gargerät weist wenigstens einen Garraum und wenigstens eine Katalysatoreinrichtung mit wenigstens einem katalytisch aktiven Material auf. Die Katalysatoreinrichtung umfasst dabei wenigstens einen wenigstens teilweise porösen Körper.
  • Das erfindungsgemäße Gargerät hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die Katalysatoreinrichtung wenigstens einen Körper umfasst, welcher wenigstens teilweise porös ist. Ein poröser Körper weist viele Hohlräume sowie Wände bzw. Zellwände auf und hat dadurch eine große Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen. Daher bietet ein solcher Körper eine große Kontaktfläche.
  • Besonders vorteilhaft und bevorzugt ist, dass die Kontaktfläche wenigstens teilweise katalytische Eigenschaften besitzt. Sehr bevorzugt ist auch, dass wenigstens ein wenigstens teilweise katalytisch aktives Material in und/oder an und/oder auf den Wänden bzw. Zellwänden des porösen Körpers vorgesehen ist. Durch die große Kontaktfläche kann das katalytisch aktive Material mit den Reaktanden und insbesondere mit dem Wrasen und dessen Bestandteilen besonders häufig und besonders lange in Kontakt kommen. Die große Kontaktfläche wirkt sich somit sehr vorteilhaft auf die Reinigungswirkung der Katalysatoreinrichtung aus.
  • Weiterhin weist der poröse Körper Poren bzw. insbesondere Kanäle auf und ist wenigstens teilweise durchströmbar. Die Strömungswege bzw. Strömungsverbindungen verlaufen insbesondere wenigstens teilweise nicht-parallel zueinander und/oder sind nicht-linear zueinander angeordnet. Der poröse Körper kann auch Labyrinth-artige Strömungswege aufweisen. Dadurch kommt es zu vielen Verwirbelungen und turbulenten Strömungen, wenn der poröse Körper von zu reinigendem Wrasen bzw. von einem Luftstrom mit einem zu reinigenden Wrasen durchströmt wird. Das ist besonders von Vorteil, da solche Verwirbelungen bzw. Strömungen das Zusammentreffen von Reaktanden mit der Kontaktfläche des porösen Körpers bzw. dem katalytisch aktiven Material begünstigen. Dadurch kann eine besonders gute Reinigungswirkung der Katalysatoreinrichtung erzielt werden.
  • Ein Gargerät mit einer derart ausgestalteten Katalysatoreinrichtung setzt weniger unangenehme Gerüche frei und der Wrasen enthält nach der Katalyse weniger fettige Stoffe, wodurch das Gargerät erheblich weniger verschmutzt. Auch der freigesetzte Wrasen verursacht weniger Schmutz- und Fettablagerungen in der Umgebung, z. B. an Möbeln und Wänden.
  • Bevorzugt ist, dass die Katalysatoreinrichtung im Wesentlichen aus wenigstens einem porösen Körper besteht. Möglich ist aber auch, dass der poröse Körper nur einen Teil der Katalysatoreinrichtung darstellt. Der poröse Körper kann vorzugsweise als zylindrischer Körper ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der poröse Körper und insbesondere die Größe sowie die Form des porösen Körpers auf die Anforderungen der Katalysatoreinrichtung bzw. des Gargerätes angepasst. Vorteilhaft ist, dass ein poröser Körper leicht bearbeitet und/oder entsprechend hergestellt bzw. angepasst werden kann.
  • Die Katalysatoreinrichtung kann insbesondere wenigstens ein Gehäuse für wenigstens einen des wenigstens einen porösen Körpers umfassen. Auch das Gehäuse kann insbesondere zylindrisch sein und ist vorzugsweise auf die Größe sowie die Form des porösen Körpers angepasst.
  • Der poröse Körper kann auch ein Schaumkörper und insbesondere ein geschäumter Festkörper sein. Vorzugsweise ist der poröse Körper wenigstens teilweise offenporig und/oder offenzellig ausgebildet. Der poröse Körper kann auch als Schwamm oder Schwamm-ähnlicher Körper ausgebildet sein. Möglich ist auch ein wabenartiger Körper und/oder ein Körper, welcher mehrere wabenartige Strukturen hintereinander und/oder übereinander gelagert aufweist.
  • Der poröse Körper kann teilweise oder im Wesentlichen vollständig aus wenigstens einem Metall bestehen. Der poröse Körper kann aus wenigstens einer Metalllegierung und/oder wenigstens einem gesinterten Metall gebildet sein. Ebenfalls möglich und bevorzugt ist Aluminium und/oder eine Aluminiumlegierung und/oder ein gesintertes Aluminiummaterial.
  • Möglich ist aber auch ein poröser Körper wenigstens teilweise aus wenigstens einem Keramikmaterial und/oder einem Glaskeramikmaterial und/oder einem anderen geeigneten Material wie vorzugsweise ein Kunststoffmaterial. Dabei kann der poröse Körper wenigstens teilweise ein Keramikmaterial umfassen und/oder aus einem solchen gebildet sein. Das Keramikmaterial kann auch durch ein Strangpressverfahren hergestellt sein. Ebenfalls möglich sind andere geeignete Sinterwerkstoffe.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der poröse Körper wenigstens teilweise aus einem Aluminiumschaum gebildet oder umfasst einen solchen. Das ist besonders vorteilhaft für Katalysatoreinrichtungen, welche beheizt werden, um eine geeignete Betriebstemperatur zu erreichen. Aluminium hat gute Wärmeleiteigenschaften. Ein Körper aus Aluminiumschaum kann daher recht gleichmäßig erhitzt werden. Dadurch können Bereiche mit sehr hohen Temperaturen bzw. "Hot spots", welche zu einem erhöhten Verschleiß oder gar einer Zerstörung der Katalysatoreinrichtung bzw. des katalytisch aktiven Materials führen, besser vermieden werden. Ebenfalls von Vorteil ist, dass Aluminium bzw. Aluminiumschaum einfach zu bearbeiten ist, wodurch Herstellungs- und Montagekosten eingespart werden können.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der poröse Körper dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens teilweise als Träger für wenigstens ein katalytisch aktives Material zu dienen. Das katalytisch aktive Material kann im Wesentlichen direkt auf den porösen Körper aufgebracht sein, beispielsweise durch ein Tauchverfahren oder dergleichen. Der poröse Körper kann auch indirekt als Träger für das katalytisch aktive Material dienen. Dabei kann beispielsweise wenigstens eine Beschichtung oder dergleichen zwischen dem porösen Körper und dem katalytisch aktiven Material aufgebracht sein. Möglich ist aber auch, dass der poröse Körper selbst wenigstens teilweise katalytische Eigenschaften besitzt und/oder als wenigstens teilweise katalytisch aktives Material geeignet und ausgebildet ist. Der poröse Körper weist in allen Fällen eine große Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen auf, daher eignet er sich besonders gut als Träger für ein katalytisch aktives Material.
  • Das katalytisch aktive Material kann wenigstens ein Edelmetall und/oder wenigstens eine Edelmetalllegierung und insbesondere wenigstens teilweise Palladium und/oder wenigstens teilweise Platin umfassen. Möglich ist auch, dass das katalytisch aktive Material wenigstens ein sonstiges Metall und/oder wenigstens ein Übergangsmetall und/oder wenigstens eine Legierung umfasst. Möglich sind auch Metallkomplexe und andere Metallverbindungen sowie Materialien, welche eine geeignete katalytische Aktivität aufweisen.
  • Die Katalysatoreinrichtung ist insbesondere wenigstens teilweise beheizbar ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Katalysatoreinrichtung wenigstens eine Heizquelle. Die Heizquelle ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Katalysatoreinrichtung und insbesondere wenigstens teilweise das katalytisch aktive Material auf eine Betriebstemperatur aufzuheizen. Möglich ist wenigstens eine elektrische Heizquelle und/oder wenigstens eine andere Heizquelle wie beispielsweise eine gasbetriebene Heizquelle. Diese Ausgestaltungen sind besonders vorteilhaft, da die vorgeschriebene Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung zügig erreicht werden kann und dadurch früher eine gute Reinigungswirkung der Katalysatoreinrichtung eintritt.
  • Die Katalysatoreinrichtung kann auch ohne Heizquelle ausgeführt sein und/oder passiv beheizbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Beheizung auch wenigstens teilweise durch wenigstens eine Heizquelle erfolgen, welche insbesondere zum Beheizen des Garraums dient. Dabei kann die Katalysatoreinrichtung insbesondere so angeordnet sein, dass die Heizquelle zum Beheizen des Garraums nutzbar ist und/oder die Wärme des aufgeheizten Garraums für die Erhitzung der Katalysatoreinrichtung einsetzbar ist. Möglich ist, dass die Katalysatoreinrichtung dazu beispielsweise im oder in der Nähe des Garraums angeordnet ist.
  • Es ist weiterhin möglich und bevorzugt, dass die Katalysatoreinrichtung wenigstens eine Wärmeverteileinrichtung aufweist. Die Wärmeverteileinrichtung kann dabei wenigstens teilweise zwischen der Heizquelle und der Katalysatoreinrichtung und/oder zwischen der Heizquelle und dem porösen Körper angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Wärmeverteileinrichtung wenigstens teilweise als Sieb und/oder wenigstens teilweise als Gitter ausgeführt und ist insbesondere wenigstens teilweise durchströmbar. Eine Wärmeverteileinrichtung ist besonders vorteilhaft, da die Wärme, welche der Katalysatoreinrichtung zugeführt wird, im Wesentlichen gleichmäßig verteilt wird. Dadurch erreichen im Wesentlichen alle Bereiche des Schaumkörpers zügig die notwendige Betriebstemperatur.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Katalysatoreinrichtung wenigstens eine Strömungsverbindung zum Garraum und/oder zu einem Abluftkanal des Garraums auf. Besonders bevorzugt ist die Katalysatoreinrichtung so angeordnet und ausgebildet, dass beim Garvorgang entstehende Gase sowie Dämpfe und insbesondere der Wrasen mit dem katalytisch aktiven Material der Katalysatoreinrichtung wenigstens teilweise in Kontakt kommen. Dabei kann die Katalysatoreinrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Garraums angeordnet sein. Möglich ist auch, dass die Katalysatoreinrichtung außerhalb des Garraums angeordnet ist und mit wenigstens einem Abluftkanal des Garraums wenigstens teilweise in Strömungsverbindung steht.
  • Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Wrasen wenigstens teilweise aufgrund eines Druckgefälles durch die Katalysatoreinrichtung geführt werden kann. Das Druckgefälle ist dabei insbesondere zwischen der in Strömungsrichtung dem Garraum zugewandten Seite, dem Eingang, und der dem Garraum abgewandten Seite, dem Ausgang, der Katalysatoreinrichtung. Es ist auch möglich, dass der Wrasen wenigstens teilweise durch einen Unterdruck im Abluftkanal und/oder einen Überdruck im Garraum, wie er beispielsweise beim Dampfgaren auftreten kann, durch die Katalysatoreinrichtung geführt wird.
  • Der Wrasen kann wenigstens teilweise aktiv der Katalysatoreinrichtung zugeführt bzw. durch die Katalysatoreinrichtung geführt werden. Dazu ist insbesondere wenigstens eine Lüftereinrichtung vorgesehen. Es ist möglich und bevorzugt, dass wenigstens eine bereits vorhandene Lüftereinrichtung im Gargerät und insbesondere eine Lüftereinrichtung zur Ableitung von Luft aus dem Garraum und/oder zur Gerätekühlung wenigstens teilweise verwendbar ist. Möglich ist auch eine wenigstens teilweise Zuführung von Wrasen zur Katalysatoreinrichtung über andere Einrichtungen, welche eine Strömung der Garraumluft verursachen, wie beispielsweise ein Gebläse einer Umluftheizquelle. Der Wrasen kann auch wenigstens teilweise passiv zu der Katalysatoreinrichtung strömen, z. B. durch Konvektion durch einen Wärmegradienten.
  • Die erfindungsgemäße Katalysatoreinrichtung ist insbesondere für ein Haushaltsgerät und vorzugsweise für ein Gargerät geeignet und eingerichtet und weist wenigstens ein katalytisch aktives Material auf. Die Katalysatoreinrichtung umfasst dabei wenigstens einen porösen Körper. Vorzugsweise ist die Katalysatoreinrichtung wenigstens teilweise derart ausgebildet, wie es zuvor beschrieben wurde.
  • Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
  • In den Figuren zeigen:
  • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargerätes in einer geschnittenen Seitenansicht;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Garraummuffel mit einer Katalysatoreinrichtung;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung der Katalysatoreinrichtung aus Figur 2;
    Figur 4
    die Katalysatoreinrichtung aus Figur 3 in einer geschnittenen Seitenansicht;
    Figur 5
    eine Darstellung einer anderen Katalysatoreinrichtung mit einer Wärmeverteileinrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht; und
    Figur 6
    eine Darstellung wie in Figur 4 in einer weiteren Ausführungsform.
  • In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Gargerät 1 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Das Gargerät 1 kann von einem Benutzer über eine Bedieneinrichtung 104 bedient werden und hat einen Garraum 2, welcher von einer Tür 106 verschlossen werden kann. Der Garraum 2 ist von einer Garraummuffel 101 umgeben. Im Garraum 2 ist eine Heizquelle 17 angebracht, die hier als Umluftheizquelle ausgeführt ist und zum Garen von Speisen vorgesehen ist. Weitere Heizquellen, wie ein Oberhitzeheizkörper und ein Unterhitzeheizkörper sowie eine Mikrowellenheizquelle und dergleichen können vorgesehen sein.
  • Außerhalb des Garraums 2 befindet sich eine Katalysatoreinrichtung 3, welche hier an einer Außenseite der Garraummuffel 101 angebracht ist und zur Reduzierung von insbesondere fettigen und/oder geruchsbelästigenden Stoffen des Wrasens dient. Die Garraummuffel 101 hat an einer Stelle, an welcher sich die Katalysatoreinrichtung 3 befindet, eine Öffnung, wodurch die Katalysatoreinrichtung 3 mit dem Garraum 2 in Strömungsverbindung steht. Die Katalysatoreinrichtung 3 steht weiterhin über den Verbindungskanal 107 mit dem Abluftkanal 103 in Strömungsverbindung. In dem Abluftkanal 103 befindet sich ein Lüfter 102, welcher Luft aus der Umgebung ansaugt und mit einer Strömung aus dieser Luft insbesondere wärmeempfindliche Komponenten wie beispielsweise die Elektronikbox 105 kühlt. Die erwärmte Luft wird durch den Abluftkanal 103 wieder nach Außen in die Umgebung des Gargerätes 1 abgeführt.
  • Der Abluftkanal 103 weist an einer Stelle, an welcher der Verbindungskanal 107 in den Abluftkanal 103 eintritt, eine Verengung auf. Diese Verengung führt zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden Luft, wodurch ein Unterdruck entsteht, durch welchen Luft aus dem Verbindungskanal 107 angesaugt wird. Durch eine solche Einrichtung, auch als Venturi-Düse 108 bekannt, ist es hier möglich, Luft und insbesondere den Wrasen aus dem Garraum 2 anzusaugen und durch den Abluftkanal 103 nach außen abzuführen. Besonders vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass die Luft bzw. der Wrasen auf diesem Weg auch durch die Katalysatoreinrichtung 3 strömen muss und dabei durch die Katalysatoreinrichtung 3 aufgereinigt bzw. umgewandelt werden kann. Ein weiterer Vorteil an einer solchen Ausgestaltung mit der Venturi-Düse 108 ist, dass der Wrasen aktiv durch die Katalysatoreinrichtung 3 geführt werden kann, ohne dass dazu eine zusätzliche Lüftungseinrichtung oder dergleichen eingesetzt werden muss. Dadurch können erhebliche Herstellungs- und Montagekosten eingespart werden.
  • Die Figur 2 zeigt eine Garraummuffel 101 mit einer Katalysatoreinrichtung 3 an der oberen Außenseite. Es sind aber auch andere Stellen für die Anbringung der Katalysatoreinrichtung 3 möglich. Die Katalysatoreinrichtung 3 ist in Figur 3 näher dargestellt. Die Komponenten im Inneren der Katalysatoreinrichtung 3 und insbesondere der poröse Körper 4 sowie das katalytisch aktive Material 13 sind hier von einem Gehäuse 9 umgeben und daher nicht sichtbar. Das Gehäuse 9 weist wenigstens eine und insbesondere mehrere Durchströmöffnungen auf, sodass Luft und insbesondere den Wrasen durch die Katalysatoreinrichtung 3 geführt werden kann.
  • Weiterhin ist die Katalysatoreinrichtung 3 beheizbar ausgeführt und hat eine Heizquelle 7 zum Aufheizen auf eine Betriebstemperatur. Ein hier nicht sichtbarer Teil der Heizquelle 7 befindet sich im Inneren der Katalysatoreinrichtung 3. Der hier sichtbare Teil der Heizquelle 7 ist außerhalb des Gehäuses 9 angeordnet und dient z. B. zur Verbindung mit einer Energiequelle und insbesondere einer Stromquelle.
  • Die Katalysatoreinrichtung 3 aus Figur 3 ist in Figur 4 in einer quer geschnittenen Ansicht dargestellt. Das Gehäuse 9 umgibt die Heizquelle 7 und den porösen Körper 4. Der poröse Körper 4, welcher hier als Aluminiumschaum 5 ausgebildet ist, dient als Träger für das katalytisch aktive Material 13. Das katalytisch aktive Material 13 umfasst insbesondere wenigstens ein Edelmetall wie beispielsweise Platin und/oder Palladium und ist auf den Aluminiumschaum 5 aufgebracht. Die Heizquelle 7 ist hier als Heizspirale ausgebildet und befindet sich unterhalb des Aluminiumschaums 5. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da die Heizquelle 7 die Heizleistung im Wesentlichen direkt und über einen größeren Bereich an den Aluminiumschaum 5 weitergeben kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Aluminiumschaum 5 eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt und sich dadurch zügig und im Wesentlichen gleichmäßig durch die Heizquelle 7 erhitzen lässt.
  • Im Betrieb tritt nun Luft mit dem Wrasen vorzugsweise von unten in die Katalysatoreinrichtung 3 ein. Beim Durchströmen des porösen Körpers 4 kommt die Luft und insbesondere der Wrasen in Kontakt mit dem katalytisch aktiven Material 13, welches auf dem porösen Körper 4 aufgebracht ist. Der Kontakt führt zu einer Katalyse von Umwandlungsreaktionen, bei welchen insbesondere fettige und/oder geruchsbelästigende Stoffe eines Wrasens aufgespalten bzw. vermindert werden. Die dabei frei werdende Reaktionswärme wird zur Beheizung der Katalysatoreinrichtung 3 genutzt. Anschließend strömt die aufgereinigte Luft zusammen mit den Reaktionsprodukten an der Oberseite der Katalysatoreinrichtung 3 durch wenigstens eine Gehäuseöffnung wieder aus.
  • Innerhalb des porösen Körpers 4 wird die eingeströmte Luft mit dem Wrasen auf viele nichtlineare Kanäle des porösen Körpers 4 verteilt, was zu einer chaotischen bzw. turbulenten Strömung 10 führt (angedeutet durch Pfeile 10 in Figur 4). Die eingeströmte Luft bzw. der Wrasen werden im porösen Körper mehrfach umgelenkt und verwirbelt. Eine Strömung 10 kann auch teilweise in mehrere Strömungen 10 bzw. Querströmungen aufgeteilt werden, welche dann durch unterschiedliche Kanäle strömen. Es können auch mehrere Strömungen 10 und Querströmungen miteinander in Kontakt kommen und gemeinsam durch einen Kanal strömen. Eine solche Verteilung der Strömung 10 ist hier sehr vorteilhaft und führt zu einer verbesserten Durchmischung. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass fettige und/oder geruchsbelästigende Bestandteile des Wrasens mit dem katalytisch aktiven Material 13 in Kontakt kommen, wodurch eine vollständigere Umwandlung erzielt wird.
  • In Figur 5 ist eine quer geschnittene, schematische Ansicht einer Katalysatoreinrichtung 3 mit einem porösen Körper 4 gezeigt, wobei der poröse Körper 4 aus einem Keramikmaterial 6 gebildet ist. Zwischen dem porösen Körper 4 und der Heizquelle 7 ist eine Wärmeverteileinrichtung 8 angeordnet. Die Wärmeverteileinrichtung 8 ist hier als ein Gitter ausgebildet, welches die Strömungswege durch die Katalysatoreinrichtung 3 nicht blockiert. Die Wärmeverteileinrichtung ist vorzugsweise aus einem gut Wärme leitenden Material gefertigt. Im Betrieb wird durch die Heizquelle 7 die Wärmeverteileinrichtung 8 erhitzt, welche die Hitze im Wesentlichen gleichmäßig an den porösen Körper 4 weitergibt. Eine derartige Ausgestaltung ist bei porösen Körpern 4 aus Keramikmaterial 6 oder aus einem anderen Material mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit von Vorteil. Bei porösen Körpern 4 aus einem solchen Material können ohne geeignete Wärmeverteilung beim Aufheizen Bereiche mit sehr hohen Temperaturen entstehen, wodurch der poröse Körper 4 und insbesondere das katalytisch aktive Material 13 schneller verschleißen oder gar zerstört werden können.
  • Eine Katalysatoreinrichtung 3 ohne eine Heizquelle 7 und ohne eine Wärmeverteileinrichtung 8 ist in Figur 6 schematisch dargestellt. Die Katalysatoreinrichtung 3 weist hier einen porösen Körper 4 auf, welcher aus einem besonders wärmeleitfähigen Material und vorzugsweise aus einem Aluminiumschaum 5 gebildet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann beispielsweise eine Heizquelle 17 des Gargerätes 1, welche zur Zubereitung von Gargut dient, genutzt werden, um die Katalysatoreinrichtung 3 zu erwärmen. Dazu ist die Katalysatoreinrichtung 3 insbesondere in Nähe einer solchen Heizquelle 7 angeordnet. Es ist auch möglich, dass die Katalysatoreinrichtung 3 eine Wärmeverteileinrichtung 8 umfasst, welche die Hitze von einer solchen Heizquelle 7 an den porösen Körper 4 weitergeben kann. Eine derartige Ausgestaltung ist besonders kostengünstig, da auf eine eigene Heizquelle 7 für die Katalysatoreinrichtung 3 verzichtet werden kann. Gegebenenfalls wird die Reaktionswärme bei der katalysierten Reaktion genutzt, um die Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung zu erreichen oder zu halten.
  • Insgesamt stellt die Erfindung eine einfache Katalysatoreinrichtung und ein damit ausgerüstetes Gargerät zur Verfügung, womit eine effektive und sehr vollständige Umwandlung des Wrasens erfolgen kann. Die Katalysatoreinrichtung ist einfach aufgebaut und kann kostengünstig hergestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gargerät
    2
    Garraum
    3
    Katalysatoreinrichtung
    4
    Poröser Körper
    5
    Aluminiumschaum
    6
    Keramikmaterial
    7
    Heizquelle
    8
    Wärmeverteileinrichtung
    9
    Katalysatorgehäuse
    10
    Strömung
    13
    katalytisch aktives Material
    17
    Heizquelle
    101
    Garraummuffel
    102
    Lüfter
    103
    Abluftkanal
    104
    Bedieneinrichtung
    105
    Elektronikbox
    106
    Tür
    107
    Verbindungskanal
    108
    Venturi-Düse

Claims (11)

  1. Gargerät (1), insbesondere Backofen oder Herd, mit wenigstens einem Garraum (2) und wenigstens einer Katalysatoreinrichtung (3) mit wenigstens einem katalytisch aktiven Material (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinrichtung (3) wenigstens einen wenigstens teilweise porösen Körper (4) umfasst.
  2. Gargerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper (4) ein Schaumkörper und insbesondere ein geschäumter Festkörper ist.
  3. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper (4) im Wesentlichen aus wenigstens einem Metall und/oder wenigstens teilweise aus einem Keramikmaterial (6) gebildet ist.
  4. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper (4) wenigstens teilweise aus einem Aluminiumschaum (5) gebildet ist.
  5. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper (4) als Träger für das katalytisch aktive Material (13) dient.
  6. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytisch aktive Material (13) wenigstens ein Edelmetall oder eine Edelmetalllegierung umfasst.
  7. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinrichtung (3) wenigstens eine Heizquelle (7) umfasst.
  8. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinrichtung (3) wenigstens eine Wärmeverteileinrichtung (8) aufweist.
  9. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinrichtung (3) eine Strömungsverbindung zum Garraum (2) und/oder zu einem Abluftkanal (103) des Garraums aufweist und/oder innerhalb des Garraums (2) angeordnet ist.
  10. Gargerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wrasen wenigstens teilweise aufgrund eines Druckgefälles zwischen der in Strömungsrichtung dem Garraum (2) zugewandten Seite und der dem Garraum (2) abgewandten Seite der Katalysatoreinrichtung (3) durch die Katalysatoreinrichtung (3) geführt wird.
  11. Katalysatoreinrichtung (3), insbesondere für ein Haushaltsgerät und vorzugsweise für ein Gargerät (1), mit wenigstens einem katalytisch aktiven Material (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinrichtung (3) wenigstens einen porösen Körper (4) umfasst.
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