DE2657267A1 - Ofen mit zwangsumlauf - Google Patents

Description

• Ofen mit Zwangs umlauf
• Oie Erfindung bezieht sich auf öfen mit.Zwangsumlauf und betrifft insbesondere gasbeheizte Öfen dieses Typs. Derartige Öfen werden in herkömmlicher Weise dazu verwendet, eine Reihe von separaten Behältern oder Portionen von vorgekochten Nahrungsmitteln zu erwärmen, doch können die Öfen auch für normale Koch- und Backzwecke im Haushalt verwendet werden. Eine erwünschte Eigenschaft dieser Form von Ofen ist eine gleichmäßige Beheizung des gesamten Ofenraumes, und eine solche Gleichmäßigkeit wird erzielt durch Steuerung der Temperatur, der Menge und der Strömungsmuster des umlaufenden Mediums.
• Bei zur Zeit bekannten Ausführungsformen von gasbeheizten Konvektionsöfen ist gewöhnlich das umlaufende Medium allgemein Umgebungsluft, die durch eine gewisse Form von Wärmeaustauschsystem indirekt beheizt wird, wobei die Verbrennungsprodukte des Gasbrenners in die Atmosphäre abgeführt werden. Diese Anordnung tendiert in Richtung auf einen schlechten Betriebswirkungsgrad und erhöht die Herstellungs- und Betriebskosten erheblich.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ausführungsform eines gasbeheizten Zwangsumlaufofens zu schaffen, bei welchem die vorerwähnten Nachteile beträchtlich vermindert werden.
• Ein Ofen mit Zwangs umlauf ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Heiz- oder Kochzone, durch einen Kanal1 der sich außerhalb dieser Zone-befindet, aber mit ihr in Verbindung steht, durch ein Gebläse innerhalb des Kanals für den Umlauf eines heißen gasförmigen Mediums durch den Kanal und die Zone hindurch, durch ein druckminderndes Halsstück, welches einen Teil des Kanals bildet, durch eine Brennkammer mit einem Auslaß, der mit der Halsstück in Verbindung steht, sowie durch mindestens einen Brenner, welcher der Brennkammer zugeordnet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Betrieb des Ofens die heißen Verbrennungsgase des Brenners, die aus der Brennkammer durch deren Auslaßöffnung austreten, sich mit dem umlaufenden gasförmigen Medium im Bereich des Halsstücks des Kanals vermischen und in die Heiz- oder Kochzone eintreten.
• Die besondere Form des Halsteilstücks sichert eine gute Vermischung dieser Gase mit Gasen, die durch ein Tangential- oder Zentrifugalgebläse in Umlauf gebracht werden, welches sich in Strömungsrichtung vor dem Halsstück befindet.
• Vorzugsweise enthält der Kanal in Strömungsrichtung hinter dem Halsstück eine Kammer, die eine Einlaß-Sammelkammer für das gasförmige Medium zur Heiz- oder Kochzone bildet, sowie in Strömungsrichtung vor dem Halsstück eine weitere Kammer, die eine Auslaß-Sammelkammer für das aus der Zone austretende gasförmige Medium bildet.
• Zweckmäßig kann die Anordnung so getroffen werden, daß das umlaufende gasförmige Medium in die Zone über Ausnehmungen eintritt und aus dieser austritt. die in sich gegenüberliegend angeordneten Seitentafeln vorgesehen sind, welche die Zone begrenzen, wobei die Ausnehmungen mit der jeweiligen Einlaß- bzw. Auslaßkammer des Kanals in Verbindung stehen. Dann kann das druckmindernde Halsstück unterhalb des Bodens der Koch- oder Heizzone angeordnet und vorzugsweise von diesem auf Abstand gehalten werden.
• Ferner wird vorzugsweise die Brennkammer unter dem eingeschnüren Bereich des Halsstücks des Kanals angeordnet, wobei die AuslaßöFfnung der Brennkammer mit dem eingeschnürten Teilstück des Halsstücks in Verbindung besteht, welches seinerseits zweckmäßig im wesentlichen in der Mitte der Länge des eingeschnCirten Teils des Kanals angeordnet sein könnte.
• Die Gebläseeinrichtung, z.B. ein Tangential- oder Zentrifugalgebläse, kann an irgendeiner passenden Stelle im Kanal angeordnet werden, und bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gebläse in Strömungsrichtung vor dem Halsstück angeordnet.
• Das umlaufende gasförmige Medium weist gewöhnlich ein Gemisch aus Luft und Verbrennungsgasen des Brenners, beispielsweise eines Gasbrenners, auf, obwohl es sich versteht, daß der Brenner und die Brennkammer auch durch ein oder mehrere elektrische Heizelemente ersetzt werden könnten, die im Kanal mit oder ohne Halsstück angeordnet wären.
• Eine oder mehrere Ablenkplatten können in der Nähe des unteren Endes der Einlaßkammer des Kanals zur Erzielung einer einheitlicheren Temperaturverteilung über die gesamte Koch- oder Heizzone hinweg vorgesehen sein.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sich als Nahrungsmittel-Koch- oder ärmofen für den Haushalt eignet, wird nunmehr anhand der Zeichnung beschrieben, die einen vereinfachten Schnitt durch den erfindungsgemäßen Ofen wiedergibt.
• Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist ein gasbeheizter Ofen mit Zwangsumlauf eine umschlossene Heiz- oder Kochzone 1 auf, die perforierte Seitenplatten 2 aufweist, durch welche ein heißes Gemisch aus Luft und Verbrennungsprodukten im wesentlichen horizontal durch die Zone hindurch über einen Verbindungskanal mittels eines elektrisch betriebenen Tangentialgebläses 3 gefördert wird.
• Der Kanal besteht aus einem Einlaß-Sammelraum 4, einem Auslaß-Sammelraum 5 und einem diese verbindenden, druckmindernden Halsstück 6, welches unterhalb des Bodens 7 der Zone 1, aber im Abstand von diesem, angeordnet ist. Ein Gasbrenner 8 innerhalb eines Brennraumes 9 befindet sich in der Mitte unterhalb des Halsstücks 6. Die Brennkammer 9 ist mit schrägen Seitenwänden versehen, die in einer relativ engen Auslaßöffnung 11 enden, welche mit dem eingeschnürten Bereich 15 des Halsstücks 6 in Verbindung steht, wodurch bei Gebrauch des Ofens eine effektive Durchmischung der Verbrennungsprodukte mit dem umlaufenden gasförmigen Medium sichergestellt wird, bevor dieses Gemisch die Zone 1 erreicht. Das Gebläse befindet sich in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Halsstück 6. In der Nähe des unteren Bereiches der Einlaß-Sammelkammer 4 ist eine Ablenkplatte 12 vorgesehen, die zusammen mit einer vorbestimmten Anordnung und abständlichen Aufteilung der Ausnehmungen in den Seitenplatten 2 eine im wesentlichen gleichmäßige Strömung des gasförmigen Mediums durch die gesamte Heiz-oder Kochzone hindurch vorsieht. Der Ofen ist mit einem Abzug 13 an einer Stelle in der Deckplatte 14 der Zone 1 versehen, wo der Innendruck relativ zur Atmosphäre nur geringfügig positiv ist.
• Auf diese Weise verhindert eine natürliche Atmung den Aufbau von überschüssigen Verbrennungsprodukten innerhalb der Zone.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Teilstück des Kanals, welches den Halsteil bildet, so geformt, daß ein Rohr gebildet wird, dessen Querschnitt allmählich bis zu einem Punkt der maximalen Einschnürung 15 abnimmt und dann allmählich bis zum ursprünglichen querschnitt zunimmt. Auf diese Weise verursacht die Einschnürung 15 einen scharfen Anstieg der Geschwindigkeit des umlaufenden Mediums, der zusammen mit einem entsprechenden Abfall des statischen Druckes innerhalb des Halsstücks die aus der Brennkammeroffnung 11 austretenden Verbrennungsprodukte in die Lage versetzt, sich ausgiebig zu mischen.
• Bei Vergleichsversuchen hat sich herausgestellt, daß eine Ausführungsform von direkt beheiztem Ofen mit Zwangs umlauf gemäß der Erfindung einen beträchtlichen Vorteil sowohl im Hinblick auf den Wirkungsgrad als auch im Hinblick auf die Wärmeansprechzeiten gegenüber herkömmlichen und vorher bekannten Ofenausführungsformen bietet. Wenn auch die ErFindung insbesondere am Beispiel des soeben beschriebenen Ofens mit Zwangs umlauf erläutert wurde, so ist die Konstruktion dennoch so, daß sie auch bei abgeschaltetem Gebläse als herkömmlicher Ofen mit natürlicher Konvektionsströmung der heißen Verbrennungsprodukte betrieben werden könnte, die eine normal abgestufte oder dosierte Temperatur über die gesamte Ofen-Kochzone hervorruft. Dies könnte insbesondere in solchen Fällen vorteilhaft sein, wo die elektrische Versorgung des Gebläses oder das Gebläse selbst ausfällt.
• Eine weitere Anwendungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Ofens besteht als eine Nahrungs-Auftaueinheit, bei der der Brenner außer Betrieb bleibt, das Gebläse jedoch eingeschaltet wird, um die umgebende Luft durch die Zone hindurch in Umlauf zu halten.

Claims (10)

1. Patentansprüche Q).'Ofen mit Zwangs umlauf, gekennzeichnet durch eine Heiz- oder Kochzone C1), einen Kanal (4,5,6), der sich außerhalb der Zone (1) befindet, aber mit dieser in Verbindung besteht, durch ein Gebläse (3) innerhalb des Kanals für den Umlauf eines heißen gasförmigen Mediums durch den Kanal (4,5,6) und die Zone (1) hindurch, durch ein druckminderndes Halsstück (6), welches einen Teil des Kanals bildet, durch eine Brennkammer [9) mit einem Auslaß (11), der mit dem Halsstück (6) in Verbindung steht und durch mindestens einen Brenner (8), der der Brennkammer (9) zugeordnet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Gebrauch des Ofens die heißen Verbrennungsgase, die aus der Brennkammer (9) durch deren Auslaßöffnung (6) austreten, sich mit dem umlaufenden gasförmigen Medium im Bereich des Halsstücks (6) des Kanals (4,5,6) vermischen und in die Heiz- oder Kochzone (1) gelangen.
2. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal eine Kammer in Strömungsrichtung hinter dem Halsstück (6) aufweist, welche eine Einlaß-Sammelkammer (4) für das gasförmige Medium zurHeiz- oder Kochzone (1) bildet, und daß er eine weitere Kammer in Strömungsrichtung vor dem Halsstück (6) aufweist, die eine Auslaß-Sammelkammer (5) für das gasförmige Medium von der Zone (1) bildet.
3. 3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone (1) durch Tafelbauteile festgelegt ist, von denen die einander gegenüberliegenden Seitentafeln (2) mit Ausnehmungen versehen sind, die den jeweiligen Einlaß- und Auslaß-Sammelraum (4 bzw. 5) des Kanals mit der Zone (f) verbinden, derart daß das umlaufende gasförmige Medium in die Zone t1) gelangt und diese verläßt.
4. 4. Ofen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das druckmindernde Halsstück (6) unter dem Boden (7) der Koch- oder Heizzone (1) angeordnet ist.
5. 5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (9) unter dem Halsstück (6) des Kanals angeordnet ist, wobei deren Auslaßöffnung (11) mit dem eingeschnürten Teilstück (15) des Halsstücks (6) verbunden ist.
6. 6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (3) in Strömungsrichtung vor dem Halsstück (6) angeordnet ist.
7. 7. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Brenner (8) ein Gasbrenner ist, wobei das heiße umlaufende Medium ein Gemisch aus Luft und Verbrennungsprodukten des Gasbrenners ist.
8. 8. Ofen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ablenkplatte (12) in der Nähe des unteren Endes der Einlaß-Sammelkammer (4) des Kanals vorgesehen ist und daß diese Ablenkplatte (12) bei Gebrauch des Ofens eine gleichmäßigere Temperaturverteilung über die gesamte Koch- oder Heizzone (1) hervorruft.
9. 9. Ofen mit Zwangsumlauf, gekennzeichnet durch eine Heiz-oder Kochzone (1) mit Ausnehmungen in jeder von ihren einander gegenüberliegenden Seitentafeln (2), durch einen kontinuierlichen, im wesentlichen U-förmigen Strömungskanal (4, 5, 6), der ein druckminderndes Halsstück (6), welches unterhalb des Bodens (7) der Zone £1) und im Abstand von diesem angeordnet ist, sowie Einlaß- und Auslaß-Sammelräume £4, 5) festlegt, die außen an die jeweilige der Seitentafeln (2) angrenzen, welche so eingerichtet sind, daß sie den Strömungskanal mit der Zone (1) über die Ausnehmungen verbinden, durch eine Brennkammer (9), die unter dem Halsstück (6) angeordnet ist und einen Auslaß (11) aufweist, der mit dem eingeschnürten Teilstück (15) des Halsstücks (6) verbunden ist, durch einen Gasbrenner (6), der sich in der Brennkammer (9) befindet, durch ein Gebläse (3), welches im Strömungskanal (4, 5, 6) angeordnet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Gebrauch des Ofens ein Medium aus Luft und heißen Verbrennungsprodukten aus dem Brenner (6), die im Halsstück (6) gemischt worden sind, im wesentlichen horizontal durch die Zone (1) hindurch in Umlauf gebracht wird, sowie durch einen Abzug (13) für die Zone (1), der einen unerwünschten Aufbau von überschüssigen Verbrennungsprodukten innerhalb der Zone (1) verhindert.
10. 10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (3) ein elektrisch betriebenes Kangentialgebläse ist, welches sich in Strömungsrichtung vor dem Halsstück (6) befindet, und daß der EinlaB- Sammelraum (4) mit einer Ablenkplatte (12) ausgestattet ist, die in der Nähe des unteren Bereiches desselben angeordnet und so eingerichtet ist, daß sie bei Gebrauch des Ofens eine gleichmäßigere Temperaturverteilung durch die Zone (1) hindurch vorsieht.