DE1912403C3 - Selbstreinigender Gasbackofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstreinigenden Gasbackofen mit einem im wesentlichen kastenförmigen inneren Metallgehäuse, das einen Backraum begrenzende Wände aufweist, mit einem Brenner am unteren Ende des Backraums und mit einem Abzug in einer der Wände, durch den die während tier Selbstreinigung entstehenden Zersetzungsprodukte den Backraum verlassen.

Ein solcher Gasbackofen ist aus der USA.-Patentschrift 3 364 912 bekannt. Bei diesem bekannten Gasbackofen ist ein flammenerzeugender Brenner unter dem Boden des Backraums angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Grundfläche des Gasbackofens. Die von dem Brenner erzeugten heißen Gase können wahlweise durch öffnungen im Boden entweder zum Backen in den Backraum oder zur Selbstreinigung des Backraums in Kanäle eingeleitet werden, die sich außerhalb des Backraumes längs der den Backraum begrenzenden seitlichen Wände bis zu der Deckwand des Backraumes erstrecken. Mit diesen Kanälen ist ein Abzugskanal verbunden. Zum Abführen der bei der Selbstreinigung entstehenden Zersetzungsprodukte ist der Hackraum des bekannten Gasbackofens mit einem besonderen Abzug versehen, in dem eine einen Katalysator enthaltende Oxydationseinheit angeordnet ist, die eine Nachverbrennung der bei der Selbstreinigung entstehenden unerwünschten Zcrsetzimgspmdiikic bewirkt.

Die Anwendung einer katalylh.chen Oxydation.seinheit zur Nachverbrennung der Zcrselzungsprodukte verursach! erhebliche Kosten und führt !mtzdem nicht zu befriedigenden Ergebnissen, weil die Wirkung einer solchen Oxydntionseinheit wegen der infolge von Verschmutzung durch die Zcrsetzurgs-

produkte nachlassenden Aktivität des Katalysators mit der Zeit immer mehr nachläßt. Es besteht dann die Gefahr, daß solche schädlichen Zersctzungspr.iduktc wie Rauch, Kohlenm >noxyd und andere unangenehmen Bestandteile in die Küchenatmosphäre ab-

geführt werden, so daß der Vorgang der Selbstreinigung von Erscheinungen begleitet wird, die eine solche Selbstreinigung nicht mehr angebracht erscheinen lassen.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Gasbackofens

wird darin gesehen, daß die zur Seihstreinigung dienenden, besonders heißen Feuergase außerhalb des Backraumes, nämlich in den den Backraum umgebenden Kanälen geführt sind, wodurch sich eine bedeutende Vergrößerung der Ofenabmessungen ergibt,

weil sich an die Kanäle nach außen noch eine starke Wärmeisolierung anschließen muß. Endlich ist auch ucr Aufbau des bekannten Gasbackofens wegen der Anordnung der verschiedenen Kanäle und Klappen, die zum Abschließen der Kanäle beim normalen Be-

trieb des Ofens dienen, verhältnismäßig kompliziert. Aus der USA.-Patentschrift 3 121 158 ist es bekannt, bei einem elektrischen selbstreinigenden Backofen obere und untere Strahlungsheizelemente vorzusehen, die gleichzeitig betreibbar sind, um die

Temperatur im Innern des Ofens auf einen Wert anzuheben, der hoch genug ist, um eine Selbstreinigung zu erzielen. Die dabei entstehenden gasförmigen Zersetzungsprodukte werden nach dem Eitstehen sofort aus dem Innern des Ofens abgeführt, damit eine

Kondensation der Zersetzungsprodukte auf den Innenflächen des Backraums verhindert wird. In dem Abzugskanal ist wiederum eine katalytische Einheit angeordnet, die die Oxydation von Kohlenstoff und Kohlenstoffverbindungen in den Zersetzungsproduk-

ten fördert und dadurch die unangenehmen Bestandteile der Zersetzungsprodukte beseitigt. Es besteht jedoch nicht die Möglichkeit, bei Gasbackofen die Brenner, wie sie bei dem Gasbackofen nach der USA.-Patcntschrift 3 364 912 vorhanden sind, inner-

halb dos Brennraums anzuordnen, um dort die hohen Temperaturen unmittelbar zu erzeugen, weil das in dem Backofen zu behandelnde Gut gegen die offenen Flammen der Brenner geschützt werden muß. Außerdem ist auch bei dem bekannten elektrischen Backofen eine katalytische Einheit zur Nachverbrennung der Zersetzungsprodukte erforderlich.

Es sind endlich auch aus der USA.-Patentschrift 3 338 231 und der schweizerischen Patentschrift 104 053 Gasbacköfen bekannt, die am oberen Ende des Backraums Brenner aufweisen, die als Wärmequelle zum Grillen dienen und deren Flammen bei einem dieser Gasbackofen ein als Strahlungsquelle dienendes Netz beheizen. Diese bekannten Gasbackofen sind jedoch nicht selbstreinigend, und es kön-

iicn die am oberen Ende des Backraums angeordneten Brenner auch nicht zur Selbstreinigung des Gasbackofens benutzt werden, weil die Flammenbrenner Sekundärluft, also von außen zugcfUhrtc Verbren-

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uungsliilt, hcnöligen, die heim normalen Betrieb des Ernte der Leitung mit Abstand umgeben. Durch

(iashuckofens durch die Ofentür zugeführt wird. Da die>e M:,!'nahmen wird yewiihi kistet, daß der l'ri-

hei der Selbstreinigung wegen der dabei ;iuiitetenuen miiriul'U'iiiu,|.l Jls olvren Brenners außer! alb der

e.vliem hohen Temperaturen die Ofentür fest ge- veigil'ieten Atmosphäre de-, Ofenraums angeordnet

schlossen sein muH, fehlt dem oberen Brenner die .', ist und dem Bienner ohne kompli/ierie /us.itzliche

Sekundärlull, und es würden außerdem die bei der Maßnahmen die benötigte Verbrennungsluft züge

Selbstreinigung entstehenden Verhrennung-produkie führt wird.

die Hammen des oluven Brenners ersticken. Darin Die Erfindung wird im folgenden an Hand des ii,

liegt dei ('rund, daß bei ilen bisher bekannten selbst- der Zeichnung dargestellten Aiisiühi ungshcispiels

reinigenden Gasbacköfen, wie aus der Ij¹SA.-Paienl- io näher besehrieben und erläutert. Es zeigt

schrift 3 364') 12 bekannt, ausschließlich von Bren- F i g. I die Vorderansicht eines Gasherdes mit

nein Gebrauch gemacht wird, die unterhalb des Bo- einem Gasbackofen nach der Erlindiing nach I'ntfer-

dens des Backraums angeordnet sind. neu der Ofentür und teilweise aufgebrochen und

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zu-^ F i g. 2 den Gasherd nach Ϊ i g. I mit geschlossener

gründe, einen selbstreinigcnden Gasbackofen zu 15 Ofentür teilweise in Seitenansicht und teilweise im

schaffen, bei dem trotz, einfachster Bauweise eine Schnitt.

einwandfreie Selbstreinigung und insbesondere ohne Der in der Zeichnung dargestellte Hatishalls-Gas-

/usäizliche Maßnahmen eine stets gleichbleibende. herd IO ist /ur Vereinfachung ohne obere Bienner

einwandfreie Nachverbrennunu der Zersetzungspro- und die dazugehörigen Gasanschlüsse dargestellt

dukte gewährleistet ist. 2» Ebenso siiul Einzelheiten Jcr Slcueiorgane liir die

Diese Aufgabe wird bei einem Gasbackofen der oberen Brenn.T und für die i)fenhrcnner fortgelas-

eingangs beschriebenen Art dadurch julöst. daß ein sen, weil diese Einrichtungen keinen Teil der Erl'in-

zweiter Brenner am oberen Ende des Bi'ckraums an- dung bilden.

geordnet ist und die beiden Brenner zur Selbstrcini- Der Gasherd IO weist einen auf 1 echt stehenden, guiig gleichzeitig betreihbar sind und daß der obere 25 im wesentlichen kastenförmigen Metallkörper 12 auf. Brenner als Infrarotstrahler mit einer im wescntli- der eine im wesentlichen horizontale, metallische dien ununterbrochenen Glühflüche ausgebildet isi, Kochfläche 14 und hochstehende, hintere und seitdem ein Verbrennunysluft-Gasgemisch zugeführt liehe metallische Spritzwände 16 und 18 aufweist, die wird, dessen Strahlung in den Backraum gerichtet ist am hinteren Rand und in seitlichen Rändern der und der sich über einen großen Bereich des Back- 30 Kochfläche 14 angeordnet sind. Innerhalb des Körraums erstreckend parallel zum Abzug im Weg des ners 12 befindet sich ein im wesentlichen kastenför-Slroms der Zerselzungsprodukte angeordnet ist. miges Metallgehäuse 20, das einen Backraum 22 beWerden bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten grenzt und aus eine, hinteren Wand 24, einer oberen Gasbackofen beide Brenner abweichend vom Nor- Wand 26, einem Boden 28 und zwei Seitenwänden malbetricb gleichzeitig verwendet, so sind sie in der 15 bestellt. Die Innenflächen des Gehäuses 20 können Lage, den Ofen sehr schnell aufzuheizen und damit eine übliche Oberflächenbearbeitung aufweisen, beiinnerhalb des Backraums pyrolytische Temperaturen spiclswcise emailliert sein. In der Vorderseite des zu erzeugen. Dabei trifft die Infrarotstrahlung des Herdes und der Vorderwand 30 des Gehäuses ist oberen Strahlungsbrenners unmittelbar auf die Ober- eine Öffnung vorgesehen, durch die das Innere des fläche der Produkte, die von den Innenflächen des -»» Backraums 22 von der Vorderseite des Herdes her Backraums entfernt werden sollen, so daß die dop- zugänglich ist. An der Vorderseite des Metallkörper pelte Wirkung der Absorption der Wärme von dem 12 ist mit Hilfe eines geeigneten, nicht näher dargeobcren Strahlungsbrenner und der Absorption der stellten Scharniers eine Tür 32 befestigt,
von dem unteren Brenner durch Konvektion züge- In einer Kammer 46 unterhalb des Bodens 28 beführten Wärme eine optimale Pyrolyse bewirkt. 45 findet sich ein unterer Brenner 44, der sich über Außerdem gewährleistet der obere Strahlungsbrenner einen wesentlichen Teil der Breite der Kammer 46 eine von der Betriebszeit des Gasbackofen^ unabhän- erstreckt und einen üblichen, mit blauen Flammen gig, gleichbleibende gute Nachverbrennung dei Zer- brennenden, gelochten Brennerkopf 48 aufweist. Der setzungsprodukte, weil sich die von ihm erzeugte Brennerkopf 48 umschließt eine Gaskammer, der breite Flammenschicht quer über eine wesentliche 5° gasförmiger Brennstoff von einem Venturirohr 50 Fläche des Backraums und unmittelbar vor und par- od. dgl. zugeführt wird. Das in geeigneter Weise an allel zum Abzug erstreckt, so daß im wesentlichen geordnete Venturirohr 50 erhält das Gas von einer alle Zersetziingsproduktc, die dem Abzug zuströmen, Gasleitung .52 und vermischt es in üblicher Weise mit durch oder über die Flammenschicht fließen müssen Luft.

und dabei vollständig verbrannt werden. Daher er- 55 Am oberen Ende des Backraums 22 befindet sich füllt der erfindungsgemäße Gasbackofen die Voraus- ein Strahlungsbrenner 64, der eine breite Flammensetzungen für eine optimale Selbstreinigung und oder Glür>.,chicht erzeugt. Ein für den Gebrauch in weist gleichzeitig unabhängig betrcibbarc Einheiten einem sclbstreinigcnden Backofen geeigneter Strahzum Backen und Grillen auf. lungsbrenner ist in der USA.-Patentschrift 3 l?2 197 In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes der 60 beschrieben. Demgemäß umfaßt der Slrahlungsbren-Erfindung kann der zweite Brenner eine Mischkam- ner 64 einen Brennerkopf 66, der einen einseitig ofmer aufweisen, deren iiußeres Ende mit einer sich fenen Hohlr-iurn bildet, und eine Mischkammer 68. außerhalb d^; Backraums befindenden Atmosphäre deren inneres Ende mit dem Hohlraum des Brennerin Verbindung steht, und dem das Gas mittels cinoi kopfes in Verbindung steht und deren äußeres Ende außerhalb des Bad-.raums angeordneten Leitung zu- 65 70 Gas aus einer Leitung 72 empfängt. Um eine ausgeführt wird, die an dem äußeren Ende der Misch- reichende Versorgung mit nicht verunreinigter Vcrkammcr endet. D ihei kann das hintere Ende der brennungskift zu gewährleisten, ist die Mischkammer Mischkammer glockenförmig gestaltet sein und das 68 nach Art eines überdimensionierten Venturirohr

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mit einem glockenförmigen äußeren Finde 70 ausgc- Gasbackofen gut isoliert ist, ohne daß eine vollstänbildet, wie es Fig. 2 zeigt. Das linde 70 ist bcdcu- digc Neukonstruktion des Herdes oder die Vcrwentcnd weiter als der von diesem finde umgebene Aus- dung von wirtschaftlich nicht vertretbaren Mengen laß 74 der das das zuführenden Leitung 72, so daß oder Arten von Isolierungen erforderlich wären und die Menge an von dem das mitgerissener Verbren- 5 ohne daß die Temperaturen der äußeren Wandungen niingslufi angemessen ist. An der offenen Seite des des Herdes und der benachbarten Wände des Rau-Brennerkopfes 66, die dem Backraum 22 zugewandt mcs und des Fußbodens unerwünscht hoch würden,
ist. ist der Brenner 64 mit einer Anzahl von Netzen Der vorstehend beschriebene gasbeheizte Back-76 versehen, die den Hohlraum des Brcnncrkopfcs ofen kann mittels der beiden Brenner auf die oben an-6* abschließen, wie es in der USA.-Patentschrift io gegebene Temperatur von etwa 540 bis 560⁰C in-3 122 l')7 beschrieben ist. An den Netzen 76 entsteht ncrhalb von 25 bis 35 Minuten erwärmt werden. Er eine sehr breite, im wesentlichen konlinnieiüchc erreicht dabei die Sclbiitrcinigungstcmpcratur von Flamme oder Glühflächc. Unter »breite Flamme« 400" C in etwa K) Minuten, setzt dann das Aufhciwird hier der Bereich des glühenden Netzes vcrstan- zcn auf eine Temperatur von 560" C in weiteren 10 den, der die energie- oder wärmestrahlendc Fläche 15 bis 15 Minuten fort und stellt sich endlich für weitere des Brenner bildet. Eine solche breite Flamme er- 55 bis 65 Minuten auf 530" C ein. Nach Ablauf dicscheint als ein im wesentlichen schichtförmigcr, kon- scr Zeit ist der Ofen vollständig sauber. Dann schaltinuierlichcr l.umincszcnzbcrcieh. Dies bedeutet, daß tct das Steuersystem den Brennstoffzufluß zu den eine ihrer Natur nach flächcnförmigc Flamme er- Brennern ab, und der Ofen kann abkühlen. Nach zeugt wird, die keinerlei Unterbrechungen oder Zwi- _ao etwa 15 bis 20 Minuten ist die Ofentemperatur weit schenräumc aufweist, durch die wesentliche Mengen genug abgesunken, um ein Offnen der Tür zu crlauvon Rauch hindurchdringen könnten, ohne von der hen. Demgemäß arbeitet der beschriebene Gasbaek-Flammc verzehrt zu werden. ofen zur vSelbstreiniguiig etwa 70 bis 80 Minuten über Die Primärlufl für den Strahlungsbrenner 64 wird 400" C und führt die ganze Selbstreinigung während mit Hilfe eines Kanals 80 zugeführt, der sich längs 25 einer Zeit von etwa 55 bis 65 Minuten aus, während einer Rückwand 38 nach oben erstreckt und mit sei- der er sich auf einer Temperatur von über 510"C nein oberen Finde an einer Öffnung 81 endet, in die befinde;, obwohl eine leichte Reinigung auch schon sich das Ende 70 der Mischkammer hinein erstreckt. stattfindet, während die Temperatur des Ofens wäh-Das untere Ende des Kanals 80 erstreckt sich bis in rcnd der Aufheizphase von 400 auf 510° C ansteigt, einen unterhalb einer unteren Wärmeisolierung 63 30 Während der Selbstreinigung durchstreicht den liegenden Bereich des Herdes und weist dort eine Backraum ein Strom von Umgcbungsliift, der von Öffnung 82 auf. so daß gewährleistet ist. daß in den unterhalb der unteren Wärmeisolierung 63 durch geBrenner 64 unvcigiftete Luft einströmt, eignete Öffnungen in den Backraum eintritt und ihn Der untere Brenner 44 und der obere Brenner 64 durch eine Abzugsöffnung 86 (Fig. I) wieder vcrkönncn einzeln und unabhängig voneinander zum 35 läßt. Die Luft tritt von der Abzugsöffnung 86 in Backen und Grillen verwendet werden. F⁷Ur eine einen Abzugskanal 88 ein, durch den sie aus dem Selbstreinigung werden jedoch beide Brenner bctric- Herd durch eine Anzahl von Schlitzen 90 in der Vorben, wobei auch ein Brenner zu Beginn der Sclbstrci- dcrscite der hinteren Spritzwand 16 austritt. Dicsci nigung kurze Zeit vor dem anderen eingeschaltet Luftstrom führt die gasförmigen Zcrsctzungsprowcrdcn kann und der eine Brenner während des 40 duktc mit sich, die durch die Pyrolyse der Speise-Sdbstreinigungs/yklus intermittierend oder moduliert rückstände während einer Selbstreinigung entstehen betrieben werden kann, damit die gewünschte Tem- Die Zcrsctziingsprodukte enthalten Rauch und an pcraliir eingehalten wird. dcre sichtbaren und störenden Bestandteile. Aus die Der hier beschriebene, selbstrcinigcnde Gasback- scm Grund ist der obere Strahlungsbrenner 64 ai ofen arbeitet mit einem schnellen Temperaturanstieg 45 einer Stelle angeordnet, in der er im Weg fasl des gc im Innern des Ofens bis auf beispielsweise etwa samten Luftstroms liegt, der durch den Backraun 560 C und hält dann eine mittlere Temperatur von der Abzugsöffnung 86 zufließt. Daher werden Rauer etwa 530' C ein. Es wurde festgestellt, daß eine und andere sichtbare Abbauprodukte von de breitet Selbstreinigung bei Temperaturen stattfindet, die für Flamme verbrannt, und es ist infolgedessen die durcl die meisten Lcbcnsmittelnickständc über 400° C lie- 5° die Abzugsöffnung 86 und die Schlitze 90 austrc gen. Es ist bekannt, daß bei höheren Temperaturen tendc Luft im wesentlichen rauchfrei und farblos,
kürzere Zeiten benötigt werden, um die Speiserück- Das untere Ende des Abzugskanals 88 steht direk stände durch pyrolytische Wirkung zu entfernen. Der mit der Frischluft unter der unteren Wärmeisolicrunj obere Temperaturwert kann gemäß dem speziellen 63 in Verbindung. Es ist ersichtlich, daß infolge de Aufbau des Ofens festgelegt werden, denn es können 55 Bestrebens erwärmter Luft ziim Steigen ein ständige höhere Temperaturen und zeitlich kürzere Zyklen Frischliiflstrom aufrechterhalten wird. Demnacl benutzt werden, wenn eine stärkere Fsolierung und werden die gasförmigen Abbauprodukte auf befriedi ein stärkerer Feuerschutz vorgesehen sind. Bei Gas- gende Weise aus dem Innern des Ofens abgeführt herden kann im Gasbackofen eine Dauertemperatur ohne daß zusätzliche Einrichtunten wie Einheiten zu von etwa 530° C aufrechterhalten werden, wenn der 60 katalytischcn Oxydation od. dgl. benötigt würden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbstreinigendur Gasbackofen mit einem im wesentlichen kastenförmigen inneren Metallgehäuse, das einen Hackraum begrenzende Wände aufweist, mit einem Brenner am unteren Ende des Backrauins und mit einem Abzug in einer der Wände, durch den die während der Selbstreinigung entstehenden Zersetziingsprodiikte den Backraiim verlassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Brenner (64) am oberen Ende des Backraumes angeordnet ist und die beiden Brenner (44, 64) zur Selbstreinigung gleichzeitig betreibbar sind und daß der obere Brenner (64) als Infrarotstrahler mit einer im wesentlichen ununterbrochenen Glühfläche ausgebildet ist, dem ein Vcrbrcnnungsluft-Gasgcmisch zugeführt wird, dessen Strahlung in den Backraum (22) gerichtet ist und der sich über einen großen Bereich des Backraums (22) erstreckend parallel zum Abzug (86) im Weg des Stromes der Zersetzungsproduktc angeordnet ist.

2. Gasbackofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Brenner (64) eine Mischkammer (68) aufweist, deren äußeres Ende (70) mit einer sich außerhalb des Backraumes (22) befindenden Atmosphäre in Verbindung steht, und dem das Gas mittels einer außerhalb iles Backraumes angeordneten Leitung (72) zugeführt wird, die an dem äußeren Ende (70) der Mischkammer (68) endet.

3. Gasbackofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (70) der Mischkammer (68) glockenförmig gestaltet ist und das Ende der Leitung (72) mit Abstand umgibt.