EP0115838B1 - Gasbetriebener Mehrfunktionsbackofen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen gasbetriebenen Back- und Bratofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein Ofen dieser Gattung ist aus der DE-B-23 07 914 bekannt. Dieser Ofen ist allerdings als reiner Umluftofen konzipiert. Dies ergibt sich aus der doppelwandigen Ausgestaltung des Bodens des Nutzraumes und den im Abstand zu der hinteren Nutzraumwand angeordneten Austrittsöffnungen für die zwangsgeführten Heizgase. Ferner ist der Gasaustritt im hinteren Bereich des Nutzraumes in der Nähe des Gebläses angeordnet. Nachteilig bei diesem Ofen im Umluftbetrieb sind die sich kreuzenden Gasströme im Austrittsbereich des Abgaskanals, die eine ungünstige Rückwirkung auf die Flammenstabilität der Flammen im Brennraum haben.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gasbetriebenen Back- und Bratofen zu schaffen, der für Konvektionsbetrieb und Umluftbetrieb gleichermaßen gut geeignet und wahlweise umschaltbar ist, einfach aufgebaut ist und einen geringen Energiebedarf im Grill-, Gar- oder Betrieb mit Bratautomatik benötigt. Der Ofen soll dabei beim Umschalten sofort auf den neuen Betriebszustand ansprechen, d. h. ein schnelles Ansteigen bzw. Absenken der Temperatur für das Anbraten bzw. Garen energiesparend ermöglichen.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung eines Ventilators in einem konventionellen Gasbackofen im Backraum Turbulenzen erzeugt werden, die zwar für das Backen und Braten erforderlich und wünschenswert sind, sich jedoch aber auch über die Abgasführungskanäle nach unten in den Brennraum fortsetzen und dort zu einer Destabilisierung der Flammen am Brenner führen. Hierdurch kommt es zum Abheben der Flammen und einer erheblichen Verschlechterung der Verbrennung, die zur CO-Bildung führt, was die Anbringung von Flammenleitblechen an der Außenseite des Brenners im gewissen Abstand nötig macht, an denen durch nach außen führende Öffnungen eintretende Verbrennungsluft vorbeigeführt wird.
• Der Abgaskanal wird bei dem erfindungsgemäßen Ofen so hoch im Innern des Nutzraumes an dessen Rückwand geführt, daß die heißen Gase bei abgeschaltetem Ventilator nach oben geführt werden und bei eingeschaltetem Ventilator direkt von diesem angesaugt werden.
• Hierdurch wird erreicht, daß der Gasbackofen gemäß der Erfindung durch einfaches Zu- oder Abschalten des Ventilators von der Umluft-Betriebsweise auf konventionelle Betriebsweise umstellbar ist, ohne daß die ordnungsgemäße Funktion des Brenners beeinträchtigt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung entsteht im Brennraum ein Unterdruck, der durch die von außen zuführenden Öffnungen ausgeglichen wird. Die zur Verbrennung notwendige Luft tritt durch diese Öffnungen ein, wird durch die Flammenleitbleche an den Brennern vorbeigeführt und dann entweder vom Kanal allein oder über den Kanal vom Ventilator angesaugt. Durch diese Anordnung erhalten die Flammen genügend Sekundärluft zur Nachverbrennung. Begünstigt werden die Verhältnisse durch einen an der Decke befindlichen horizontalen Kamin, über den die Abgase ins Freie geleitet werden. Für eine Schnellerwärmung von oben sind Infrarotstrahler angeordnet.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es auch bei Gasgeräten möglich, sowohl mit als auch ohne Umluftbetrieb zu arbeiten, so daß für beide Betriebsarten die mit Gasbetrieb erzielbaren Vorteile zur Verfügung stehen, wie geringe Aufheizzeiten, das schnellere Errreichen einer bestimmten Temperatur sowohl in auf- als auch in absteigender Richtung und die Vermeidung eines hochbelastbaren elektrischen Anschlusses.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist innen an der Oberseite des Backraumes ein Infrarotstrahler vorgesehen, der für eine Schnellerwärmung genutzt werden kann. Durch kurzzeitiges Einschalten des Infrarotgrills im Intervallbetrieb kann beim Braten von Fleischstücken erreicht werden, daß sich an der Außenseite des Fleisches die Poren schnell schließen, ehe die Hitze bis ins Innere des Bratgutes vorgedrungen ist und dort dazu führt, daß die im Fett gebundene Flüssigkeit in Dampf übergeht und schlagartig unter Mitreißen von Fettpartikeln austritt und den Backofen verschmutzt.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, innen an der Oberseite des Backraumes einen gasbetriebenen Infrarotgrill vorzusehen. Dazu wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein Gasbrenner vorgesehen, der von dem Backraum durch ein durchsichtiges wärmebeständiges Material wie beispielsweise eine Glaskeramik, wie sie auch für Glaskeramik-Kochplatten Verwendung findet, abgetrennt wird.
• Hiermit wird ein gasbeheizter Mehrfunktionsbackofen zur Verfügung gestellt, der sämtliche bisher nur mit Elektrobacköfen erreichbaren Vorteile in sich vereinigt und darüber hinaus beim Braten von Fleisch, Geflügel usw. einen im Vergleich zu Elektrobacköfen bis zu 50 % geringeren Energieverbrauch aufweist.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben, aus denen weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ersichtlich werden.
• Es zeigen:

Fig. 1

einen schematischen Aufriß und Schnitt durch eine Ausführungsform mit einem elektrisch betriebenen Infrarotstrahler mit Heißgasführung ohne Ventilatorbetrieb;

Fig. 2

eine schematische Perspektive zu der in Fig. 1 dargestellten Betriebsart von der geöffneten Tür aus betrachtet;

Fig. 3

einen schematischen Aufriß und Schnitt ähnlich Fig. 1 im Umluftbetriebszustand;

Fig. 4

eine schematische Perspektive ähnlich Fig. 2, nur für den Umluftbetriebszustand, und

Fig. 5

einen schematischen Schnitt durch eine Anordnung mit einem gasbetriebenen Infrarotstrahler.

• Ein Nutzraum 10 zum Backen oder Braten ist vorderseitig mit einer Tür 12 verschließbar und hat eine abgedeckte Unterseite 14. Darunter befindet sich ein atmosphärischer Gasbrenner 16 mit offenen Flammen und den üblichen Regel- und Überwachungseinrichtungen, von den nur beispielshaft eine Armatur 18 eingezeichnet ist. In einem Brennerraum 20 befinden sich regelbar die Flammen 22, mit denen die Energie nutzbar gemacht wird. Zum Teil wird die erzeugte Wärme über die Unterseite 14 an den Nutzraum 10 abgegeben, was durch die kleinen Pfeile 24 angedeutet ist. Der Frischluftzutritt ist durch die Pfeile 26 angedeutet. Ein bei Gasback- oder Bratherden mit Umlufteinrichtung üblicher direkter Zugang der heißen Abgase 28 in ein Ventilatorgehäuse 40 ist verschlossen. An dieser Stelle befindet sich fest eine schräge Doppelwand 36 zwischen Kanal 30 und Gehäuse 40.
• Die durch Pfeile 28 markierten heißen Gase werden ausschließlich durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Kanal 30 gelenkt, und dieser wurde absichtlich vor das Gehäuse 40 eines Beschleunigers 44 verlegt und an diesem hochgezogen.
• Der Kanal 30 erstreckt sich, wie aus Fig. 2 hervorgeht, über die Breite des Nutzraumes 10 und besteht aus einer breiten, unteren Öffnung 32 für den Zutritt der heißen Gase 28. Der Kanal 30 ist bis an eine mit einem Sieb 38 abgedeckte Ansaugöffnung hochgeführt und mündet in den Nutzraum 10 mit einem schmalen Ausgang 34. Die Höhe des neuen Kanals 30 wurde so gewählt, daß die heißen Gase bis dicht unter die Ansaugöffnung 38 geführt sind. Beim Betrieb ohne Umluft, also bei abgeschaltetem Beschleuniger 44, werden die heißen Gase entlang der Rückwand nach oben geführt und, da kein anderer Austritt angeboten wird, unterhalb einer oberen Wand 46 nach vorn gelenkt bis in den Eintritt 48 eines Abgaskamins 50. Auf die weitergehende Funktion dieser oberen Umlenkung wird nachstehend noch näher bei der Beschreibung des Umluftbetriebes eingegangen werden. Durch die bis hier beschriebene Anordnung wird bereits beim normalen Betrieb ohne Umluft, der jedereit in konventioneller Weise möglich ist, die erzeugte Wärme in guter Weise ausgenutzt, da die im Nutzraum 10 zu erwärmende Speise von den heißen Gasen von allen Seiten umspült wird.
• Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird deutlich, daß der konventionelle Back- oder Bratbetrieb mit der neuen Einrichtung jederzeit in gewohnter Weise unter besserer Wärmeausnutzung möglich ist.
• Daneben ist aber auch der übliche einfache Grillbetrieb möglich, wofür in einfachster Weise ein Infrarotstrahler 52 unterhalb der oberen Wand 46 angeordnet ist. Dieser kann ein elektrisch oder mit Gas betriebener Infrarotsrahler sein. Der elektrische Strahler ist kostengünstiger in der Herstellung, und bei seinem kurzzeitigen Betrieb überwiegt die Energieaufnahme des sonstigen Herdbetriebes über den Gasanschluß. Bei Verwendung eines nachstehend noch beschriebenen gasbetriebenen Infrarotstrahlers bleibt die Verbrauchsenergie das Gas.
• Der Übergang auf Umfluftbetrieb ist jederzeit ohne mechanische Veränderung durch Zuschalten des als Ventilator ausgelegten Beschleunigers 44 möglich. In den gezeichneten Beispielen ist schematisch ein Axiallüfter 44 als Beschleuniger dargestellt, an dessen Stelle beliebige andere Lüfter, wie Tangentiallüfter oder Radiallüfter mit verschiedenen Antrieben eingesetzt werden können. Beim Zuschalten des Beschleunigers 44 stellen sich die aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Betriebszustände ein. Über die mit einem heraunehmbaren und reinigbaren Sieb abgedeckte Ansaugöffnung 38 werden die durch die Pfeile 28 angedeuteten heißen Gase in das Gehäuse 40 gelenkt und treten beschleunigt, als Pfeile 54 markiert, aus oberen und seitlichen Öffnung aus dem Gehäuse 40 in den Nutzraum 10 aus. Der beim Umluftbetrieb üblicherweise vorhandene Abgasaustritt, der entweder nach dem Stand der Technik direkt oder über Schikanen ins Freie führt, ist erfindungsgemäß durch den an der Backofendecke 46 oben entlang geführten, langgestreckten Kanal 50 ersetzt, der über seinen Zugang 48 einen Teil der heißen Gase 54 aufnimmt. Durch diese neue Anordnung entsteht beim Betrieb mit Umluft ein Unterdruck im Brennraum, statt eines sonst vielfach auftretenden Überdrucks, der durch die von außen zuführenden Öffnungen ausgeglichen wird.
• Die zur Verbrennung notwendige Luft tritt deshalb beschleunigt durch öffnungen gemäß Pfeilen 26 ein, wird durch Flammenleitbleche an dem Brenner 16 vorbeigeführt und gelangt dann in den Beschleuniger 44, von dem sie in das Gehäuse 40 angesaugt wird, und gelangt teilweise, wie mit Pfeilen 58 in Fig. 3 angedeutet, erneut in den Umluftkreislauf, teilweise in den Kamin 50.
• Mit dieser Anordnung ist erstmalig ein Mehrfachfunktionsbackofen für Gasbetrieb verfügbar gemacht worden, mit dem auch eine gegenüber dem elektrischen Betrieb energiesparende Bratautomatik möglich ist. Die Regelkurven für elektrische Erwärmungen liegen so, daß auch nach Abschalten der elektrischen Energiezufuhr noch eine erhebliche Wärmeübertragung auf das zu garende Gut stattfindet, die für das langzeitige Garen nicht erforderlich ist. Hier erweist sich die langsame gedrosselte Energiezufuhr aus dem Gasbrenner als sparend.
• Es ist Sinn einer Bratautomatik, durch hohe Temperatur die Poren von Fleisch schnell zu schließen und das Fleisch zu bräunen. Bevor jedoch die Hitze bis ins Innere des Bratgutes vorgedrungen ist und dort dazu führt, daß die in Fett gebundene Flüssigkeit in Dampf übergeht und schlagartig unter Mitreißen von Fettpartikeln austritt und dadurch das Gut austrocknet sowie den Backofen verschmutzt, muß die Temperatur im Backraum so stark abgesunken sein, daß nur noch ein Garen im Inneren des Fleisches stattfindet. Für das schnelle Aufheizen wird zusätzliche Energie benötigt. Diese läßt sich erfindungsgemäß einmal dadurch erreichen, daß der Backofenbrenner zweistufig geschaltet ist, wobei eine Leistungsstufe für den Normalbetrieb und eine zweite Leistungsstufe für den Bratautomatikbetrieb ausgelegt ist. Der Übergang zu der Hocherhitzung zur länger dauernden mäßigen Erwärmung erfolgt bei einem Gasherd mit den hier beschriebenen Merkmalen besser als beim elektrischen Betrieb.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Infrarotstrahler 52 für die Hocherhitzung unterstützend zugeschaltet werden. Der Infrarotstrahler ist an der Backofendecke angebracht. Neben der Hocherhitzung ist es möglich, beispielsweise flache Fleischstücke ohne Unterhitze zu garen, oder Toast zu bereiten. Um bei einem Gasgrill 60 auch mit geschlossener Backofentür 12 grillen zu können, wird dieser in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung außerhalb des eigentlichen Nutzraumes 10 angebracht. Er bezieht seine Verbrennungsluft 64 von außen und gibt seine Abgase an den gemeinsamen Abgaskanal 50 für die Abgase des Backofens ab. Nach unten ist der Raum, im dem sich der Grill 60 befindet, durch eine hitzebeständige Glasplatte 62, vorzugsweise Glaskeramik, gegen den Nutzraum 10 abgeschlossen.
• Durch das Grillen mit geschlossener Tür 12 lassen sich bis zu 50 % Energie einsparen.

Claims (4)

1. Gasbetriebener Back- und Bratofen mit

   - zumindest einem unter der Unterseite eines Nutzraumes (10) in einem Brennraum (20) angeordneten Gasbrenner (16),

   - einem an einer Seitenwand des Nutzraumes angeordneten Gehäuse (40) zur Aufnahme eines Beschleunigers (44) mit einer Ansaugöffnung (38) und mehreren Austrittsöffnungen (56) zum Nutzraum (10) für die Zwangsumwälzung der heißen Abgase (28) und einer gegen den Brennraum (20) schräg verlaufenden, unteren Wand (36)

   - einem an den Brennraum (20) angeschlossenen Abgaskanal (30), der sich i. w. über die gesamte Breite des Nutzraumes (10) erstreckt und dessen Ausgang (34) unterhalb der in der Gehäusewand vorgesehenen Ansaugöffnung (38) angeordnet ist, und

   - einer in der oberen Wand des Nutzraumes (10) angeordneten Austrittsöffnung (50) zum Auslaß der Abgase aus dem Ofen,

   dadurch gekennzeichnet, daß

   - die dem Nutzraum (10) zugewandte Gehäusewand die Seitenwand des Nutzraumes (10) bildet und der Abgaskanal (30) vor der Seitenwand innerhalb des Nutzraumes (10) angeordnet und bis zur Ansaugöffnung (38) hochgeführt ist,

   - die Austrittsöffnungen (56) oberhalb des Ausgangs (34) des Abgaskanals (30) und oberhalb des unteren Randbereichs der Ansaugöffnung (38) angeordnet sind,

   - unterhalb der oberen Begrenzung des Nutzraumes (10) ein i.w. horizontal verlaufender, langgestreckter Abgaskanal (50) vorgesehen ist, dessen Zutrittsöffnung (48) im vorderen Bereich des Nutzraumes (10) angeordnet ist,

   - der oder die Gasbrenner (16, 60) regelbar und in zwei Stufen mit erheblichem Temperaturunterschied von Normalbetrieb auf Bratautomatik schaltbar sind, wobei ein Teil der Wärmeenergie an die von den Gasflammen (22) beaufschlagten Wandungen des Nutzraumes (10) übertragen wird, und daß

   - der Beschleuniger (44) zur Wahl des Umluft- bzw. des Konvektionsbetriebes zu- bzw. abschaltbar ist.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg verlaufende, untere Wand des Gehäuses (40) als Doppelwand (36) ausgebildet ist.
3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen Wand des Nutzraumes (10) ein in den Nutzraum wirkender Infrarotstrahler (60) vorgesehen ist.
4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (60) gasbetrieben ist, seine Verbrennungsluft unmittelbar aus der Umgebung außerhalb des Ofens (64) bezieht und seine Abgase in den Abgaskanal (50) abgibt.

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