WO2014044767A1 - Verfahren zum betrieb eines backofens und backofen - Google Patents

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WO2014044767A1
WO2014044767A1 PCT/EP2013/069496 EP2013069496W WO2014044767A1 WO 2014044767 A1 WO2014044767 A1 WO 2014044767A1 EP 2013069496 W EP2013069496 W EP 2013069496W WO 2014044767 A1 WO2014044767 A1 WO 2014044767A1
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WO
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hot air
food
oven
heating power
flow rate
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/069496
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English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad SCHÖNEMANN
Michael Riffel
Christian Seidler
Original Assignee
E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B1/00—Bakers' ovens
    • A21B1/02—Bakers' ovens characterised by the heating arrangements
    • A21B1/36—Ovens heated directly by hot fluid
    • 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
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/085—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on baking ovens

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a baking oven with hot air for the preparation of a food and a corresponding oven, which is designed to carry out this method.
  • Ovens usually have a very poor efficiency. This is due to the fact that not only the food to be cooked in the muffle, but also the inner walls of the muffle are heated by means of the known types of heating, ie heating behind the ceiling, under the ceiling hanging grill or hot air. As a result, the entire muffle heats up during the cooking process. If, for example, you want to prepare a frozen pizza in the oven, then you can assume that only about 10% of the energy consumed will be used for the actual heating of the pizza. The vast majority of the energy consumed is lost through the muffle walls. So this is not just negative in terms of wasting energy or tedious. In addition, an oven therefore requires for the muffle a complex, expensive and relatively much space-consuming thermal insulation. Task and solution
  • the invention has for its object to provide a method mentioned above and an oven mentioned above for its implementation, with which problems of the prior art can be avoided can be avoided and it is in particular possible to make the preparation of a food more energy efficient and under certain circumstances also faster or more thorough or better.
  • This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an oven with the features of claim 12, which is designed to carry out the method.
  • Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the other claims and are explained in more detail below. Some of the features are named and described only for the process or just for the oven. However, they should be able to apply independently for both the process and for the oven independently.
  • the wording of the claims is incorporated herein by express reference.
  • the temperature of the hot air and the flow velocity of the hot air are adjusted depending on the type of food or a state of the food so that the heat flow is maximized into the food. This makes it possible that not quite generally the entire interior or the muffle of the oven is heated, and so to speak only among other things, the food. Rather, an attempt is made to heat the food itself as well as possible or as strong as possible.
  • the flow rate of the hot air is varied so that it is alternately high and low.
  • clocks or pulses of hot air there is a kind of clocks or pulses of hot air.
  • the high and / or low flow velocities can always be the same in each case, ie they can be switched back and forth between equal flow velocities.
  • a heating device in a baking oven is operated by switching on and off, ie with a change between on and off.
  • the heating power can be generally adjusted by a duty cycle between on-duration and off-duration, as basically well known. This is done in particular because such a heater for a baking oven is connected directly to a supply voltage, advantageously with a relay or other electromechanical switches.
  • the heating power can be reduced overall by lowering an average heating power, to which the on-duration is shortened relative to the off-duration. To increase an average heating power, the duration can be extended relative to the off-duration.
  • the flow rate it is possible to adapt the flow rate to a change in the heating power such that at high flow rate, the heating power is high or a heater is turned on, in particular to maximum instantaneous power.
  • the heating power is changed or reduced. Either this can actually be a reduction by changing the duty cycle as described above, for example to half the heating power or one-third of the maximum heating power.
  • Beitende heater could cause cooling of the food or its surface.
  • a certain temperature when preselecting a certain temperature in the muffle of the oven to prepare the food a certain temperature should be set, for example, 160 ° C for a frozen pizza.
  • a heating device is operated clockingly in the muffle.
  • a known per se electromechanical temperature sensor can be used, which actually controls to this temperature. This automatically results in on-times and off-times for the heater. At these times, a variation of the flow velocity of the hot air may be adjusted, for example, such that during the on-times the flow velocity of the hot air is higher.
  • the flow rate is reduced or set low, possibly even the hot air operation completely stopped so that, as described above, the amount of heat introduced into the top layer of the food or frozen pizza can move inside.
  • the temperature of the hot air or the heating power of the heater and the flow velocity of the hot air thus essentially depends on the temperature specifications for the oven or the food.
  • the type of food can be known in a control of the oven, so that depending on hot air temperature and flow rate can be adjusted or regulated. This can be done on the one hand by a manual input of an operator.
  • a baking oven can have an automatic detection of the food, as is known to the person skilled in the art, see, for example, DE 10340146 A1.
  • gas sensors and a corresponding control can be provided.
  • the state of cooking of the food can be detected regularly, for which advantageously at least one sensor can be provided. This can be either in the food itself, for example, as a so-called roast skewer or the like., Formed and arranged and / or outside of the food, while being directed to the food. This is particularly suitable for sensors like a camera or tanning sensors or the like. at.
  • the sensor can pass on the state of the cooking system to a controller of the oven in order to set the hot air temperature and the flow rate depending on it.
  • the duration of a high flow velocity is longer than that of a low flow velocity. It may be 10% to 200% longer, advantageously 30% to 100%. This is therefore especially recommended when operating the oven with higher temperatures, for example, 160 ° C and more. It is clear, however, that at relatively low temperatures, for example at well below 100 ° C. for low-temperature cooking of meat, such considerations of energy efficiency or efficiency of heat transport into the food are subordinate.
  • the invention can be used quite generally for a hot air oven.
  • the hot air is not generally blown into the muffle in a particularly advantageous manner, but the product to be cooked is blown or flowed directly with hot air.
  • This is known in particular from the parallel applications DE 102012217053.7 and DE 102013203463.6 of the same applicant with the same filing date, to which expressly referred. Especially if one looks at the heat transfer phenomena there, one recognizes the advantages of the present invention.
  • the heat transfer from the hot air to the interior of the food is determined by two heat transfer phenomena:
  • the convective heat transfer thus depends on the heat transfer coefficient a, ⁇ , ie the temperature difference, and the area A.
  • Heat conduction Heat is transported from the cooking surface to the interior of the food by means of heat conduction. The heat flow by means of heat conduction is described by the following formula:
  • thermal resistances which describe the two heat transfer, in the form of an electrical equivalent circuit diagram in Fig. 1 are shown.
  • An essential finding of the investigations was that, due to the series connection of the thermal resistances, a thermal equilibrium will be established which is characterized by ⁇ and ⁇ . is true. This equilibrium arises because Q punctured must flow through both resistances.
  • FIG. 2 shows a basic timing of a radiator for an oven
  • FIG. 3 is a schematic interior view of a baking oven according to the invention with a heater in a muffle and a hot air supply from below and from above and
  • FIG. 4 shows the clock pattern for the heating device from FIG. 2 with a superimposed pattern for operation of the fans in the oven.
  • FIG. 1 has already been explained above.
  • Fig. 2 is a very simple cycle operation for a radiator 15 in the oven 1 1 shown in FIG. 3, said oven 1 1 will be explained in more detail below.
  • the power P fluctuates between a maximum power P max and zero, since the radiator 15 just can only be turned on or off. This is because the radiator 15 is operated just by being connected to mains voltage or disconnected, so instantaneous power control is not possible.
  • the operation of ovens such a clocking, even if it leads to a slight temperature fluctuation in the oven, proved sufficient.
  • FIG. 3 shows an oven 1 1 according to the invention with a muffle 12, the oven also having a controller 13 and operating elements 14 for this purpose.
  • an operation of the oven can be determined or adjusted.
  • a radiator 15 is disposed above, as is known in the art, in particular as a tubular heater, usually also for the grill operation.
  • a similar radiator or tubular heater may generally be provided as a bottom heat radiator in the lower region of the muffle 12 or under a bottom plate of the muffle 12.
  • a food 16 which may be a pizza or a flat cake.
  • An upper fan 18 blows hot air through an upper injection opening 20 into the muffle 12, which flows substantially vertically downwards impinging on an upper side 16 'of the food item 16. From there, the air flows to the side walls of the muffle 12, where it is sucked through upper suction openings 22a and 22b.
  • suction openings 22a and 22b are connected by means of air channels 23a and 23b to the upper injection opening 20 together with the upper fan 18.
  • the hot air flows in a recognizable circulation, in particular as an impact jet on the top 16 'of the food 16 with the obvious advantages for a good heat transfer into the food.
  • the fans 18 and 25 of the oven 1 1 shown in FIG. 3 can be controlled as desired by the controller 13 in order to achieve the inventive variation of the flow velocity of the hot air as clock operation or pulse operation.
  • a clocking of the fan can be made virtually the same with a clocking of the radiator 15.
  • This is shown in Fig. 4, where quasi in the diagram of Fig. 2 in nor the instantaneous fan power L is located. It varies between a high or maximum fan power L max and a low or minimum fan power Lm in .
  • the fan power L max does not have to be the maximum power of the fans 18 and 25, but that is just one for a particular mode or oven temperature selected. In particular, it is also tuned to maximize the heat flow depending on the specific food 16 in the muffle 12.
  • the minimum fan power L mi n may also be zero. However, it may also be a relatively low fan power, so that still circulated hot air on top 16 'and bottom 16 "of the food 16 is blown out of the muffle 12, and only very weak, to have no cooling effect
  • Cooking product 16 may just be, for example, a pizza or a flat cake, which should be known in the controller 13 of the oven 1 1 for adjusting the heater 15, in particular for a baking oven temperature, and for influencing the fans 18 and 25 the controls 14 or otherwise be entered.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Backofens mit Heißluftbetrieb zur Zubereitung eines Garguts werden Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft in Abhängigkeit von der Art des Garguts und einem Garzustand des Garguts so eingestellt, dass der Wärmestrom in das Gargut hinein maximiert ist. Dazu wird die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft derart variiert, dass sie abwechselnd hoch und niedrig ist, insbesondere mit jeweils gleichen Werten für die hohe und/oder die niedrige Strömungsgeschwindigkeit, vorzugsweise als Takt-Betrieb bzw. Puls-Betrieb.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betrieb eines Backofens und Backofen Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens mit Heißluft zur Zubereitung eines Garguts sowie einen entsprechenden Backofen, der zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildet ist.
Backöfen besitzen üblicherweise einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Dies liegt daran, dass mittels der bekannten Beheizungsarten, also Heizung hinter der Decke, unter der Decke hängender Grillheizkörper oder Heißluft, nicht nur das Gargut in der Muffel, sondern auch die Innenwän- de der Muffel beheizt werden. Dadurch erwärmt sich die gesamte Muffel während des Garvorgangs. Will man beispielsweise eine Tiefkühlpizza im Backofen zubereiten, dann kann man davon ausgehen, dass lediglich ca. 10% der verbrauchten Energie für die eigentliche Erwärmung der Pizza aufgewendet werden. Der überwiegende Großteil der verbrauch- ten Energie geht über die Muffelwände verloren. Dies ist also nicht nur negativ im Sinne einer Energieverschwendung oder langwierig. Darüber hinaus benötigt ein Backofen deswegen für die Muffel eine aufwendige, teure und relativ viel Platz verbrauchende thermische Dämmung. Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie einen eingangs genannten Backofen zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermie- den werden können und es insbesondere möglich ist, die Zubereitung eines Garguts energieeffizienter zu gestalten sowie unter Umständen auch schneller bzw. gründlicher oder besser. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 12, der zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren oder nur für den Backofen genannt und beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für den Backofen selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass die Temperatur der Heißluft und die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft in Abhängigkeit von der Art des Garguts bzw. einem Zustand des Garguts so eingestellt werden, dass der Wär- mestrom in das Gargut hinein maximiert ist. Dadurch ist es möglich, dass nicht einfach ganz allgemein das gesamte Innere bzw. die Muffel des Backofens erwärmt wird, und dabei sozusagen nur unter anderem auch das Gargut. Vielmehr wird versucht, das Gargut selbst möglichst gut bzw. möglichst stark zu erwärmen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dazu die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft derart variiert, dass sie abwechselnd hoch und niedrig ist. Es erfolgt also eine Art Takten bzw. Pulsen der Heißluft. Dabei können besonders vorteilhaft die hohe und/oder die niedrige Strö- mungsgeschwindigkeit jeweils immer gleich sein, also zwischen jeweils gleichen Strömungsgeschwindigkeiten hin und her gewechselt werden. Durch einen solchen Takt-Betrieb bzw. Puls-Betrieb der Heißluft kann der Umstand ausgenutzt werden, dass eine Gargutoberfläche und das Gargutvolumen direkt unter dieser Gargutoberfläche eine gewisse Wär- mekapazität besitzen. Wird nun über die gepulste Heißluft Wärme an die Oberfläche übertragen, dann kann sie im oberen Gargutvolumen quasi gespeichert werden. Sie kann dann während einer Zeit ins Innere des Garguts übertragen werden, in der von außen keine weitere Energie an- geboten wird. Dies ist vorteilhaft die Phase bzw. Dauer, in der die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft niedrig ist oder die Heißluft sogar ausgeschaltet ist. So lässt sich die Gardauer sowie die Garart durch eine geschickte Wahl des Verhältnisses der Ein-Zeiten zu den Aus-Zeiten der Heißluftströmung sowie der Temperatur der Heißluft minimieren.
Dabei kann nämlich auch berücksichtigt und sogar ausgenutzt werden, dass eine Heizeinrichtung in einem Backofen taktend betrieben wird durch Ein- und Ausschalten, also mit einem Wechsel zwischen Ein und Aus. Hier kann die Heizleistung allgemein durch ein Taktverhältnis zwischen Ein-Dauer und Aus-Dauer eingestellt werden, wie dies grundsätzlich eben bekannt ist. Dies wird insbesondere deswegen gemacht, weil eine solche Heizeinrichtung für einen Backofen direkt an eine Versorgungsspannung angeschlossen wird, vorteilhaft mit einem Relais oder anderen elektromechanischen Schaltern. Die Heizleistung kann dabei insgesamt verringert werden durch Senken einer durchschnittlichen Heizleistung, wobei dazu die Ein-Dauer relativ zur Aus-Dauer verkürzt wird. Zum Anheben einer durchschnittlichen Heizleistung kann die EinDauer relativ zur Aus-Dauer verlängert werden.
Es ist möglich, die Strömungsgeschwindigkeit an eine Veränderung der Heizleistung anzupassen derart, dass bei hoher Strömungsgeschwindigkeit die Heizleistung hoch ist bzw. eine Heizeinrichtung eingeschaltet ist, insbesondere auf maximale momentane Leistung. Während einer Phase mit niedrigerer Strömungsgeschwindigkeit, die dabei vorteilhaft nicht auf Null zurückgeht, wird die Heizleistung verändert bzw. verringert. Entweder kann dies tatsächlich eine Verringerung sein durch Änderung des Taktverhältnisses wie zuvor beschrieben, beispielsweise auf die halbe Heizleistung oder ein Drittel der maximalen Heizleistung. Unter Umstän- den ist es sogar möglich, dass in dieser Phase eine Heizeinrichtung ganz ausgeschaltet wird und die Strömungsgeschwindigkeit auch reduziert wird, da ansonsten ein zu starkes Anblasen des Garguts ohne ar- beitende Heizeinrichtung eine Kühlung des Garguts bzw. seiner Oberfläche bewirken könnte.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Vorwahl einer bestimmten Temperatur in der Muffel des Backofens zur Zubereitung des Garguts eine bestimmte Temperatur eingestellt werden soll, beispielsweise 160°C für eine Tiefkühlpizza. Um diese Temperatur zu erreichen bzw. zu halten wird eine Heizeinrichtung in der Muffel taktend betrieben. Hierzu kann ein an sich bekannter elektromechanischer Temperaturfühler verwendet werden, der tatsächlich auf diese Temperatur regelt. So ergeben sich automatisch Ein-Zeiten und Aus-Zeiten für die Heizeinrichtung. An diese Zeiten kann eine Variation der Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft angepasst werden, beispielsweise derart, dass während der Ein-Zeiten die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft höher ist bzw. hoch ist. Während der Aus-Zeiten der Heizeinrichtung wird die Strömungsgeschwindigkeit reduziert bzw. niedrig eingestellt, unter Umständen sogar der Heißluftbetrieb ganz gestoppt, damit, wie zuvor beschrieben, die in die oberste Schicht des Garguts bzw. Tiefkühlpizza eingebrachte Wärmemenge ins Innere wandern kann. Bei dieser Ausge- staltung der Erfindung hängt die Temperatur der Heißluft bzw. die Heizleistung der Heizeinrichtung und die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft also im Wesentlichen von den Temperaturvorgaben für den Backofen bzw. das Gargut ab. In alternativer bzw. erweiterter Ausgestaltung der Erfindung kann die Art des Garguts in einer Steuerung des Backofens bekannt sein, damit abhängig davon Heißlufttemperatur und Strömungsgeschwindigkeit eingestellt bzw. geregelt werden können. Dies kann einerseits durch eine manuelle Eingabe einer Bedienperson erfolgen. Andererseits kann ein Backofen eine automatische Erkennung des Garguts aufweisen, wie dies dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist, siehe beispielsweise die DE 10340146 A1 . Hierzu können beispielsweise Gassensoren und eine entsprechende Steuerung vorgesehen sein. Der Garzustand des Garguts kann regelmäßig erfasst werden, wozu vorteilhaft mindestens ein Sensor vorgesehen sein kann. Dieser kann entweder im Gargut selbst, beispielsweise als sogenannter Bratenspieß odgl., ausgebildet und angeordnet sein und/oder außerhalb des Garguts, und dabei auf das Gargut gerichtet sein. Dies bietet sich insbesondere für Sensoren nach Art einer Kamera oder Bräunungssensoren odgl. an. Der Sensor kann den Garzustand an eine Steuerung des Backofens weitergeben, um davon abhängig Heißlufttemperatur und Strö- mungsgeschwindigkeit einzustellen. Dies ist also eine Einstellung von Heißluft und Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft, die sich tatsächlich am konkreten Zustand und der Art des Garguts orientiert. Dies ist also ein anderer Ansatz als der zuvor beschriebene, wobei auch dort wegen der Vorgabe der Temperatur anhand der Art des Garguts und auch sei- nes Garzustandes dasselbe Grundprinzip besteht.
Bei einem vorgenannten Takt-Betrieb bzw. Puls-Betrieb für die Variation der Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft kann vorgesehen sein, dass die Dauer einer Beaufschlagung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit länger ist als diejenige mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit. Dabei kann sie 10% bis 200% länger sein, vorteilhaft 30% bis 100%. Dies ist also vor allem bei einem Betrieb des Backofens mit höheren Temperaturen empfehlenswert, beispielsweise 160°C und mehr. Es leuchtet aber ein, dass bei relativ geringen Temperaturen, beispielswei- se bei deutlich unter 100°C zum Niedrigtemperatur-Garen von Fleisch, derartige Überlegungen zur Energieeffizienz bzw. Effizienz eines Wärmetransports in das Gargut hinein nachrangig sind.
Grundsätzlich kann die Erfindung ganz allgemein für einen Backofen mit Heißluftbetrieb verwendet werden. Besonders vorteilhaft wird dabei jedoch nicht allgemein die Heißluft einfach so in die Muffel hinein geblasen, sondern das Gargut direkt mit heißer Luft angeblasen bzw. angeströmt. Dies ist insbesondere bekannt aus den parallelen Anmeldungen DE 102012217053.7 und DE 102013203463.6 derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag, auf die ausdrücklich verwiesen wird. Vor allem wenn man sich dort die Wärmeübergangsphänomene genauer anschaut, erkennt man die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die Wärmeübertragung von der Heißluft ins Gargutinnere wird von zwei Wärmeübergangsphänomenen bestimmt:
Konvektion: Die thermische Energie wird über Konvektion von der Heiß- luft auf die Oberfläche des Garguts übertragen. Der Wärmefluss wird üblicherweise als Qpunkt bezeichnet. Der konvektive Wärmeübergang wird durch folgende Formel beschrieben:
P = Qpunkt = α■ A■ ΔΤ
Der konvektive Wärmeübergang hängt also ab vom Wärmeübergangskoeffizient a, von ΔΤ, also der Temperaturdifferenz, und der Fläche A.
Wärmeleitung: Von der Gargutoberfläche wird die Wärme mittels Wär- meleitung ins Innere des Garguts transportiert. Der Wärmefluss mittels Wärmeleitung wird durch folgende Formel beschrieben:
_ ΔΤ
P = Qpunkt = ^( ) Die Wärmeleitung hängt also ab von ΔΤ und dem Kehrwert von λ, dem Wärmeleitkoeffizient.
Hierbei sind die thermischen Widerstände, die die beiden Wärmeübergänge beschreiben, in Form eines elektrischen Ersatzschaltbildes in Fig. 1 dargestellt. Eine wesentliche Erkenntnis der Untersuchungen war, dass sich aufgrund der Serienschaltung der thermischen Widerstände ein thermisches Gleichgewicht einstellen wird, das durch α und λ be- stimmt wird. Dieses Gleichgewicht ergibt sich, da Qpunkt durch beide Widerstände fließen muss.
Auf λ kann über den Backprozess kein Einfluss genommen werden, da λ stoffbedingt ist. α hingegen hängt ab von der Strömungsgeschwindigkeit der heißen Luft. Somit muss es also Ziel sein, dafür zu sorgen, dass ein maximales Qpunkt durch die Serienschaltung fließen kann. Dies wird erreicht, indem man zwei Parametern verändert, nämlich die Temperatur der Heißluft sowie die Strömungsgeschwindigkeit. Durch geschickte Va- riation dieser beiden Parameter ist es möglich, den Wärmestrom Qpunkt zu maximieren.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Schema tisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeich nungen zeigen:
Fig. 1 eine Skizze zum Wärmeübergang von der Heißluft ins Gargut,
Fig. 2 eine prinzipielle Taktung eines Heizkörpers für einen Backofen, Fig. 3 eine schematisierte Innenansicht eines erfindungsgemäßen Backofens mit einer Heizeinrichtung in einer Muffel und einer Heißluftzuführung von unten und von oben und
Fig. 4 das Taktmuster für die Heizeinrichtung aus Fig. 2 mit einem überlagerten Muster für einen Betrieb der Lüfter im Back- ofen.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Fig. 1 ist bereits vorstehend erläutert worden.
In Fig. 2 ist sehr vereinfacht ein gleichmäßiger Taktbetrieb für einen Heizkörper 15 im Backofen 1 1 gemäß Fig. 3 dargestellt, wobei dieser Backofen 1 1 nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Leistung P schwankt dabei zwischen einer Maximal-Leistung Pmax und Null, da der Heizkörper 15 eben nur eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Dies kommt daher, dass der Heizkörper 15 eben dadurch betrieben wird, dass er an Netzspannung angeschlossen wird oder getrennt wird, eine momentane Leistungsregelung ist deswegen nicht möglich. Dar- über hinaus hat sich für den Betrieb von Backöfen eine solche Taktung, selbst wenn sie zu einer leichten Temperaturschwankung im Backofen führt, als ausreichend erwiesen.
In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Backofen 1 1 mit einer Muffel 12 dar- gestellt, wobei der Backofen dazu noch eine Steuerung 13 sowie Bedienelemente 14 aufweist. Damit kann ein Betrieb des Backofens bestimmt bzw. eingestellt werden.
In der Muffel 12 ist oben ein Heizkörper 15 angeordnet, wie er dem Fachmann bekannt ist, insbesondere als Rohrheizkörper, üblicherweise auch für den Grillbetrieb. Ein ähnlicher Heizkörper bzw. Rohrheizkörper kann allgemein als Unterhitze-Heizkörper im unteren Bereich der Muffel 12 oder unter einem Bodenblech der Muffel 12 vorgesehen sein. Des Weiteren befindet sich in der Muffel 12 ein Gargut 16, welches eine Pizza oder ein flacher Kuchen sein kann. Ein oberer Ventilator 18 bläst heiße Luft durch eine obere Einblasöffnung 20 in die Muffel 12 hinein, die im Wesentlichen senkrecht nach unten strömt auf eine Oberseite 16' des Garguts 16 auftrifft. Von dort strömt die Luft zu den seitlichen Wandungen der Muffel 12 hin, wo sie durch obere Absaugöffnungen 22a und 22b abgesaugt wird. Diese Absaugöffnungen 22a und 22b sind mittels Luftkanälen 23a und 23b mit der oberen Einblasöffnung 20 samt oberen Ventilator 18 verbunden. Somit strömt die heiße Luft in einem erkennba- ren Kreislauf, insbesondere als Prallstrahl auf die Oberseite 16' des Garguts 16 mit den offensichtlichen Vorteilen für einen guten Wärmeübergang in das Gargut.
Im unteren Bereich der Muffel 12 wird im Wesentlichen derselbe Strö- mungsverlauf erzeugt. Hier bläst ein unterer Lüfter 25 heiße Luft im Wesentlichen senkrecht nach oben an eine Unterseite 16" des Garguts 16, wo sie eben aufprallt und ihre Wärme abgibt. Von diesem Aufprallbereich geht die heiße Luft dann jeweils nach außen in Richtung zu den seitlichen Wandungen der Muffel 12 weg und wird über untere Absau- göffnungen 27a und 27b darin abgesaugt. Diese sind mittels Luftkanälen 28a und 28b mit der unteren Einblasöffnung 26 bzw. dem unteren Lüfter 25 verbunden. Somit strömt auch hier die Luft in einem Kreislauf.
Die Lüfter 18 und 25 des Backofens 1 1 gemäß Fig. 3 können von der Steuerung 13 beliebig angesteuert werden, um die erfindungsgemäße Variation der Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft als Takt-Betrieb bzw. Puls-Betrieb zu erreichen. Dabei kann ein Takten der Lüfter quasi gleichgeschaltet mit einem Takten des Heizkörpers 15 erfolgen. Dies ist in Fig. 4 dargestellt, wo quasi in das Diagramm der Fig. 2 hinein noch die momentane Lüfterleistung L eingezeichnet ist. Sie schwankt zwischen einer hohen bzw. der maximalen Lüfterleistung Lmax und einer niedrigen bzw. der minimalen Lüfterleistung Lmin. Dabei muss die Lüfterleistung Lmax nicht die maximale Leistung der Lüfter 18 und 25 sein, son- dem ist eben eine für eine bestimmte Betriebsart bzw. Backofentemperatur gewählte. Insbesondere ist sie auch abgestimmt um in Abhängigkeit von dem konkreten Gargut 16 in der Muffel 12 den Wärmestrom zu maximieren. In ähnlicher Form kann die minimale Lüfterleistung Lmin zwar auch Null betragen. Es kann jedoch auch eine relativ geringe Lüfterleistung sein, so dass immer noch umgewälzte heiße Luft auf Oberseite 16' und Unterseite 16" des Garguts 16 aus der Muffel 12 geblasen wird, und zwar nur recht schwach, um keine Kühlwirkung zu haben. Das hier dargestellte Gargut 16 kann eben beispielsweise eine Pizza oder ein flacher Kuchen sein, was in der Steuerung 13 des Backofens 1 1 zum Einstellen der Heizung 15, insbesondere für eine Backofentemperatur, sowie zur Beeinflussung der Lüfter 18 und 25, bekannt sein sollte. Es kann manuell über die Bedienelemente 14 oder auf sonstige Wei- se eingegeben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Backofens mit Heißluftbetrieb zur Zubereitung eines Garguts, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Heißluft und die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft in Abhängigkeit von der Art des Garguts und einem Garzustand des Garguts so eingestellt werden, dass der Wärmestrom in das Gargut hinein maximiert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft derart variiert wird, dass sie abwechselnd hoch und niedrig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft variiert wird mit jeweils gleichen Werten für die hohe und/oder die niedrige Strömungsgeschwindigkeit, vorzugsweise als Takt-Betrieb bzw. Puls-Betrieb.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer einer Beaufschlagung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit länger ist als die Dauer einer Beaufschlagung mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit, vorzugsweise 10% bis 200% länger, insbesondere 30% bis 100%.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beaufschlagung mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit die Heizleistung verändert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beaufschlagung mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit die Heizleistung verringert wird im Vergleich zur Heizleistung bei Beaufschlagung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung von einer taktend zwischen Ein und Aus betriebenen Heizeinrichtung bereitgestellt wird und die Heizleistung durch ein Taktverhältnis zwischen Ein-Dauer und Aus-Dauer eingestellt wird, und dass die Heizleistung verringert wird durch Senken einer durchschnittlichen Heizleistung, wobei zum Senken der durchschnittlichen Heizleistung die Ein-Dauer relativ zur Aus-Dauer verkürzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Garguts in einer Steuerung des Backofens bekannt ist zur Einstellung der Heißlufttemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Garguts in einer Steuerung des Backofens bekannt ist durch manuelle Eingabe durch eine Bedienperson.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garzustand des Garguts regelmäßig er- fasst wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Garzustand des Garguts regelmäßig erfasst wird mittels eines Sensors, der im Gargut und/oder außerhalb davon und auf diesen gerichtet angeordnet ist, wobei der Sensor den Garzustand an eine Steuerung des Backofens zur Einstellung von Heißlufttemperatur und Strömungsgeschwindigkeit gibt.
12. Backofen mit einer Muffel und mindestens einem Heißluftgebläse für einen Heißluftbetrieb sowie mit einer Heizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Backofen zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3018419A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-11 Candy S.p.A. Kochofen
DE102018101467A1 (de) * 2018-01-23 2019-07-25 Rational Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts sowie Gargerät

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013203463A1 (de) 2012-09-21 2014-05-28 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Zubereitung eines Garguts in einem Backofen und Backofen
DE102015114144A1 (de) * 2015-08-26 2017-03-02 Rational Aktiengesellschaft Verfahren zum Garen von wenigstens einem Insekt sowie Gargerät zum Garen von wenigstens einem Insekt

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2172990A (en) * 1985-03-23 1986-10-01 Buderus Ag A method of cooking food in a forced circulation oven
KR20010090951A (ko) * 2000-04-08 2001-10-22 구자홍 전자 렌지의 팬 회전 속도 제어방법
DE10303372A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-26 Rational Ag Verfahren zum Steuern eines Garprozesses
US20070012307A1 (en) * 2004-03-23 2007-01-18 Middleby Corporation Conveyor oven apparatus and method
EP1965137A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-03 CANDY S.p.A. Verfahren zur Behandlung von Lebensmitteln in einem Garofen und Garofen
DE102008010099A1 (de) * 2008-02-20 2009-10-08 Rational Ag Verfahren zur Bestimmung des Zustands eines Garguts und dieses einsetzendes Gargerät
EP2282128A1 (de) * 2009-08-04 2011-02-09 Indesit Company, S.p.A. Verfahren zur Beheizung einer Backofenmuffel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE52418C (de) A. E. GERDTS in Bingen a. Rh., Villa Gerdts Athmungsregeler für Lungengymnastik
DE52419C (de) Dr. R. KRÜGENER in Bockenheim b,;. Frankfurt a. M., Frankfurterstr. Nr. 41 Wechselcassette für photographische Platten
DE19609116A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-18 Eloma Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Garen von Nahrungsmitteln
US6730880B2 (en) * 2002-02-05 2004-05-04 General Electric Company Oven and methods for operating same
DE10340146A1 (de) 2003-08-25 2005-03-24 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Gases, insbesondere zur Steuerung eines Elektrogeräts
DE202004015290U1 (de) * 2004-10-01 2006-02-09 Klouda, Jaroslav Vorrichtung zur Vergleichmäßigung des Energieeintrags in Gargut
EP2233016B2 (de) * 2009-03-25 2020-09-23 Convotherm Elektrogeräte GmbH Verfahren zum Garen von Gargut mit einem Gargerät

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2172990A (en) * 1985-03-23 1986-10-01 Buderus Ag A method of cooking food in a forced circulation oven
KR20010090951A (ko) * 2000-04-08 2001-10-22 구자홍 전자 렌지의 팬 회전 속도 제어방법
DE10303372A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-26 Rational Ag Verfahren zum Steuern eines Garprozesses
US20070012307A1 (en) * 2004-03-23 2007-01-18 Middleby Corporation Conveyor oven apparatus and method
EP1965137A1 (de) * 2007-03-01 2008-09-03 CANDY S.p.A. Verfahren zur Behandlung von Lebensmitteln in einem Garofen und Garofen
DE102008010099A1 (de) * 2008-02-20 2009-10-08 Rational Ag Verfahren zur Bestimmung des Zustands eines Garguts und dieses einsetzendes Gargerät
EP2282128A1 (de) * 2009-08-04 2011-02-09 Indesit Company, S.p.A. Verfahren zur Beheizung einer Backofenmuffel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3018419A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-11 Candy S.p.A. Kochofen
DE102018101467A1 (de) * 2018-01-23 2019-07-25 Rational Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts sowie Gargerät

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