EP0067806A1 - Gasbeheizter Back-, Brat- und Grillofen - Google Patents
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- 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
Definitions
- the invention relates to a gas-heated baking, roasting and grilling oven for household purposes with a lockable oven space in which the hot air is circulated by a fan and the bottom of which is at least partially formed by a base plate, below which at least one burner is arranged is.
- both primary and secondary air are supplied to the burner.
- the resulting open combustion chamber is connected to the furnace chamber or a fan, with hot air or combustion gases being circulated in the furnace chamber.
- the high excess air which has to be heated up due to the required secondary air has an adverse effect here. This leads to poor utilization of the heat energy supplied, especially with reduced burner output.
- the suction capacity of the fan increases the excess air volume circulated with the exhaust gases, so that an acceptable level of efficiency can only be achieved when the gas burner is fully burned. Apart from this, the quality of the baked goods, roasts and grilled food is also affected by the exhaust gases due to the removal of moisture.
- the bottom plate is as removable grill plate.
- the invention has as its object, the efficiency of a B ack, and to improve and to create both the baking process as optimal for frying and grilling conditions roasting grill oven.
- the invention consists essentially in that the burner is formed by a radiation burner known per se with a burner plate, the gas-air mixture being fed to the burner plate with an excess of stoichiometric air on its lower surface, flowing through openings in the burner plate and on the upper one
- the surface of the same burns in a closed combustion chamber, to which an exhaust duct is connected
- the base plate is formed by a heat-permeable or infrared-transparent plate, which covers the combustion chamber, and that at least one removable, in particular pull-out, distance from the base plate
- Intermediate plate is arranged, which divides the furnace space into a suction space, which is in communication with the suction side of the blower, and in a blow-out space, which is in communication with the pressure side of the blower, the combustion space and the exhaust space being separated from the furnace space and opposite this are essentially sealed.
- the removable intermediate plate which is formed in a simple manner by an intermediate plate, makes it possible to optimally utilize the heat both during the baking process and during the grilling or roasting process.
- the arrangement is expediently such that the intermediate plate reaches close to the blower and on the side facing away from the blower, a free space for the backflow of the hot air from the blow-out space into the suction space is left free.
- the air is heated in the space between the base plate and the intermediate plate and evenly fed to the baked goods by the blower, so that even baking takes place on several floors.
- the intermediate plate ensures that the bottom heat does not predominate on the bottom floor, so that baking can be done evenly on all floors, which results in even browning.
- the frying pan can now be placed directly on the base plate, so that the bottom heat is fully used, and it can also be used when grilling the skewer or grill grate.
- the base plate can consist of any heat-permeable or infrared-transparent material, and according to the invention this base plate is expediently formed by a glass ceramic plate.
- the fan is preferably designed as a cross-flow fan, which is arranged in the furnace chamber at the rear of the latter with a transverse axis and extends essentially over the width of the furnace chamber. Since the cross-flow fan extends essentially over the width of the furnace chamber, it is particularly suitable for extracting the heated air from the space between the base plate and the intermediate plate over the entire width of the same and for supplying it to the furnace chamber over the entire width of the same, so that laminar circulation of the hot air is achieved. Even if such a cross-flow fan is used, the charging of the furnace space will be more intensive in the middle areas than in the lateral edge areas.
- two lateral flue gas chimneys are connected to the combustion chamber covered by the base plate, which are led upwards on both sides of the furnace chamber along the side walls thereof and extend essentially over the depth of the furnace chamber, the lateral heat-permeable walls of the furnace space form walls of the exhaust gas ducts.
- the lateral areas of the furnace space which are less intensively smeared by the circulated hot air are additionally warmed up via the side walls, so that an approximately even heat distribution in the furnace chamber is guaranteed.
- a common exhaust duct is expediently connected to the upper ends of the two side exhaust ducts, which in turn preferably opens into an exhaust duct arranged on the rear of the furnace.
- the combustion chamber preferably in the combustion chamber, expediently in the upper region thereof, there is a web which runs approximately parallel to the side walls of the furnace chamber and is arranged centrally between them.
- the exhaust gas flow is divided in an advantageous manner, so that the lateral exhaust ducts are evenly charged with exhaust gases.
- the arrangement is preferably such that the burner plate is divided into a main burner plate and a pilot burner plate and that separate mixture spaces are provided for the main burner plate and for the pilot burner plate, to which the gas-air mixture is supplied via separate venturi tubes.
- the full power of the burner can be used with optimum efficiency for the baking, roasting and grilling process.
- a low heat input is advantageous.
- only the pilot burner plate is put into operation and it is possible to work with optimal efficiency even in such processes.
- F ig. 1 shows a vertical section along line I-I of FIG. 2 and FIG. 2 show a horizontal section along line II-IT of FIG. 1.
- FIG. 3 shows the oven in a roasting process in the same section as FIG. 1 and
- FIG. 4 shows the oven in a same vertical section as FIG. 1 Grilling process.
- 1 is the furnace door, 2 and 3 are the side walls of the furnace space 4.
- 5 is the ceiling of the furnace space and 6 is the floor of the furnace space.
- 7 represents thermal insulation.
- This main burner plate 8 is the main burner plate of a surface burner.
- This main burner plate 8 consists, for example, of ceramic material and has perforations through which the gas-air mixture flows upwards from the mixture chamber 9 and burns in a combustion chamber 10 on the surface of the burner plate 8.
- the gas-air mixture is fed to the mixture chamber 9 via a venturi tube 11 with an excess of stoichiometric air.
- the combustion chamber 10 is closed against air access and therefore there is no secondary air access into the combustion chamber 10.
- Exhaust ducts 12 and 13 are connected to the combustion chamber 10.
- 14 is a small burner plate part, to which the mixture is supplied separately via a Venturi tube 15. This burner plate part is designed in the same way as the main burner plate and serves as a pilot burner and as a burner for small outputs.
- the combustion chamber 10 is closed off by a base plate 16 made of heat-permeable material.
- This base plate 16 is formed by a glass ceramic plate.
- the combustion chamber 10 is sealed off from the furnace chamber 4 by a seal 17.
- the air is heated by the burner plate 8, which acts as a radiation burner, since, as already mentioned, the base plate 16 consists of heat-permeable or infrared-transparent material.
- 20 is a cross-flow fan which extends essentially over the width of the furnace chamber 4 and is separated from the furnace chamber 4 by a protective grille 21.
- the cross-flow fan sucks the heated air out of the suction space 19, blows it out into the blow-out space 36 and guides it in laminar flow over baking trays 22 inserted into the oven space 4, so that the baked goods are evenly heated.
- the cross-flow fan 20 is indeed suitable for circulating the air in a laminar flow over a large width. In the side areas of the oven chamber 4, however, the charging with hot air will nevertheless be lower and the side flue gas ducts 12 and 13 serve to raise the temperature in the oven chamber 4 in these lateral zones and thus to keep the temperature in the entire baking chamber as constant as possible.
- a common flue gas duct 23 is connected to the upper end of the flue gas ducts 12 and 13 and opens, for example, into a vertical flue gas duct 24 at the rear of the furnace. This exhaust duct 24 can open into the installation space of the furnace or into a fireplace or can be passed through the outer wall of the room in which the furnace is installed.
- baking When baking, the baking trays 22 are pushed in, as shown in FIG. 1, and baking can take place here on several levels.
- the intermediate plate 18 When the oven is used as a roasting oven, as shown in Fig. 3, the intermediate plate 18 is generally pulled out and removed, including the baking trays 22, and the frying pan 25 can be placed directly on the heat-permeable base plate so that it is heated up. However, the intermediate plate 18 can also remain in the oven space, as indicated by dashed lines in FIG. 3, and the frying pan can be placed on this intermediate plate if less heat is required.
- the blower 20 can then be stopped or put into operation as desired.
- a grill skewer 26 can be set up in the oven space 4 or a grill grate 27 can be inserted into the oven space instead of the intermediate plate 18. In this case too, the fan 20 can be stopped or put into operation as desired.
- 28 is a thermostat
- 29 is a temperature sensor
- 30 is an ignition device
- 31 is a thermocouple.
- 32 is a vapor extractor with an inserted filter, which opens into the exhaust duct 23.
- 33 is a diaphragm bearing for the cross-flow fan 20, which can absorb thermal expansion, and 34 is the drive motor for the cross-flow fan 20.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen gasbeheizten Back-, Brat- und Grillofen für Haushaltszwecke mit einem durch eine Türe abschließbaren Ofenraum, in welchem die Heißluft durch ein Gebläse umgewälzt wird und dessen Boden zumindest teilweise von einer Bodenplatte gebildet ist, unterhalb welcher zumindest ein Brenner angeordnet ist. Bei den bekannten Back-, Brat- und Grillöfen dieser Art wird dem Brenner sowohl Primär- als auch Sekundärluft zugeführt. Der dadurch bedingte offene Verbrennungsraum steht mit dem Ofenraum oder einem Gebläse in Verbindung, wobei Heißluft oder Verbrennungsgase im Ofenraum umgewälzt werden. Hiebei wirkt sich der durch die erforderliche Sekundärluft bedingte hohe Luftüberschuß, der aufgeheizt werden muß, nachteilig aus. Dies führt vor allem bei reduzierter Brennerleistung zu schlechter Ausnützung der zugeführten Wärmeenergie. Durch die Ansaugleistung des Gebläses werden die mit den Abgasen umgewälzten überschüssigen Luftmengen erhöht, so daß ein annehmbarer Wirkungsgrad nur bei Vollbrand des Gasbrenners erreicht werden kann. Abgesehen davon wird auch die Qualität des Back-, Brat- und Grillgutes durch die Abgase durch Feuchtigkeitsentzug beeinträchtigt. Bei einem solchen bekannten Ofen ist die Bodenplatte als herausnehmbare Grillplatte ausgebildet.
- Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, den Wirkungsgrad eines Back-, Brat- und Grillofens zu verbessern und sowohl für den Backvorgang als auch für das Braten und Grillen optimale Bedingungen zu schaffen.
- Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Brenner von einem an sich bekannten Strahlungsbrenner mit einer Brennerplatte gebildet ist, wobei das Gas-Luft-Gemisch der Brennerplatte mit überstöchiometrischem Luftanteil an ihrer unteren Oberfläche zugeführt wird, durch öffnungen der Brennerplatte hindurchströmt und an der oberen Oberfläche derselben in einem geschlossenen Verbrennungsraum, an welchen ein Abgasschacht angeschlossen ist, verbrennt, daß die Bodenplatte von einer wärmedurchlässigen bzw. für Infrarotstrahlen durchlässigen Platte gebildet ist, welche den Verbrennungsraum abdeckt, und daß in Abstand von der Bodenplatte wenigstens eine entfernbare, insbesondere ausziehbare, Zwischenplatte angeordnet ist, welche den Ofenraum in einen Ansaugraum, der mit der Saugseite des Gebläses in Verbindung steht, und in einen Ausblaseraum, welcher mit der Druckseite des Gebläses in Verbindung steht, unterteilt, wobei Verbrennungsraum und Abgasraum vom Ofenraum getrennt und gegenüber diesem im wesentlichen dicht abgeschlossen sind.
- Dadurch, daß der Verbrennungsraum und der Abgas führende Raum gegenüber dem Ofenraum abgeschlossen ist, wird nicht nur die Qualität des Back-, Brat- und Grillgutes verbessert, sondern es wird vor allem der Wirkungsgrad auch bei kleiner Brennerleistung erhöht. Es wird dauernd die selbe Heißluft menge im Ofenraum umgewälzt und diese Luftmenge wird nicht durch kalte Sekundärluft, welche aufgeheizt werden müßte, erhöht. Dadurch, daß die Bodenplatte des Ofenraumes unmittelbar von der wärmedurchlässigen bzw. für Infrarotstrahlen durchlässigen Platte gebildet ist, welche gleichzeitig die Abdeckung des geschlossenen Verbrennungsraumes bildet, wird ein guter Wärmeübergang auf den Ofenraum gewährleistet. Durch die entfernbare Zwischenplatte, welche in einfacher Weise von einem Zwischenblech gebildet ist, wird ermöglicht, die Wärme sowohl beim Backvorgang als auch beim Grill- oder Bratvorgang optimal auszunützen. Bei eingeschobener Zwischenplatte wird eine gute Umwälzung der Heißluft im Ofenraum erreicht. Gemäß der Erfindung ist die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die Zwischenplatte bis nahe an das Gebläse heranreicht und an der vom Gebläse abgewendeten Seite ein freier Zwischenraum für das Rückströmen der Heißluft vom Ausblaseraum in den Ansaugraum freigelassen ist. Die Luft wird im Raum zwischen der Bodenplatte und der Zwischenplatte aufgeheizt und dem Backgut durch das Gebläse gleichmäßig zugeführt, so daß auch beim Backen in mehreren Etagen eine gleichmäßige Bräunung erfolgt. Durch die Zwischenplatte wird erreicht, daß in der untersten Etage die Unterhitze nicht überwiegt, so daß in allen Etagen gleichmäßig gebacken werden kann, was die gleichmäßige Bräunung zur Folge hat. Bei entfernter Zwischenplatte kann nun die Bratpfanne unmittelbar auf die Bodenplatte aufgestellt werden, so daß die Unterhitze voll ausgenützt wird, und es kann auch beim Grillen der Spieß oder der Grillrost.bzw. eine Grillplatte unmittelbar oberhalb der Bodenplatte, und zwar ziemlich knapp oberhalb derselben, aufgestellt werden, so daß eine volle Ausnützung der Unterhitze gewährleistet ist. Die Bodenplatte kann aus irgend einem wärmedurchlässigen bzw. für Infrarotstrahlen durchlässigen Material bestehen, und gemäß der Erfindung ist diese Bodenplatte zweckmäßig von einer Glaskeramikplatte gebildet.
- Gemäß der Erfindung ist das Gebläse vorzugsweise als Querstromlüfter ausgebildet, der im Ofenraum an der Rückseite desselben mit querliegender Achse angeordnet ist und sich im wesentlichen über die Breite des Ofenraumes erstreckt. Da sich der Querstromlüfter im wesentlichen über die Breite des Ofenraumes erstreckt, ist er im besonderen Maße geeignet, die erhitzte Luft aus dem Raum zwischen der Bodenplatte und der Zwischenplatte über die ganze Breite desselben abzusaugen und dem Ofenraum über die ganze Breite desselben zuzuführen, so daß eine laminare Umwälzung der Heißluft erreicht wird. Auch bei Verwendung eines solchen Querstromlüfters wird aber die Beschickung des Ofenraumes in den mittleren Bereichen intensiver sein als in den seitlichen Randbereichen. Um dies auszugleichen, sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an den durch die Bodenplatte abgedeckten Verbrennungsraum zwei seitliche Abgasschächte angeschlossen, welche zu beiden Seiten des Ofenraumes entlang der Seitenwände desselben nach oben geführt sind und sich im wesentlichen über die Tiefe des Ofenraumes erstrecken, wobei die seitlichen wärmedurchlässigen Wandungen des Ofenraumes Wandungen der Abgaskanäle bilden. Es werden somit auf diese Weise die seitlichen weniger intensiv durch die umgewälzte Heißluft bestrichenen Bereiche des Ofenraumes zusätzlich über die Seitenwände aufgewärmt, so daß eine ungefähr gleichmäßige Wärmeverteilung im Ofenraum gewährleistet ist. Zweckmäßig ist gemäß der Erfindung an die oberen Enden der beiden seitlichen Abgasschächte ein gemeinsamer Abgaskanal angeschlossen, welcher seinerseits vorzugsweise in einen an der Rückseite des Ofens angeordneten Abgasschacht mündet.
- Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise im Verbrennungsraum, zweckmäßig im oberen Bereich desselben, ein ungefähr parallel zu den Seitenwänden des Ofenraumes verlaufender und mittig zwischen diesen angeordneter Steg vorgesehen. Durch diesen Steg wird in vorteilhafter Weise der Abgasstrom geteilt, so daß die seitlichen Abgasschächte gleichmäßig mit Abgasen beschickt werden.
- Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Brennerplatte in eine Hauptbrennerplatte und eine Zündbrennerplatte unterteilt ist und daß für die Hauptbrennerplatte und für die Zündbrennerplatte getrennte Gemischräume vorgesehen sind, welchendas Gas-Luft-Gemisch über gesonderte Venturirohre zugeführt wird. Auf diese Weise kann für den Back-, Brat-und Grillvorgang die volle Leistung des Brenners mit optimalem Wirkungsgrad ausgenützt werden. Wenn aber beispielsweise tiefgekühltes Gut aufgetaut werden soll, so ist eine geringe Wärmezufuhr vorteilhaft. In diesem Falle wird nur die Zündbrennerplatte in Betrieb genommen und es kann auch bei solchen Vorgängen mit optimalem Wirkungsgrad gearbeitet werden.
- In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.
- Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt nach Linie I - I der Fiq. 2 und Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt nach Linie II - IT der Fig. 1. Fig. 3 zeigt im gleichen Schnitt wie Fig. 1 den Ofen bei einem Bratvorgang und Fig. 4 zeigt im gleichen Vertikalschnitt wie Fig. 1 den Ofen bei einem Grillvorgang.
- 1 ist die Ofentüre, 2 und 3 sind die Seitenwände des Ofenraumes 4. 5 ist die Decke des Ofenraumes und 6 ist der Boden des Ofenraumes. 7 stellt eine Wärmeisolierung dar.
- 8 ist die Hauptbrennerplatte eines Flächenbrenners. Diese Hauptbrennerplatte 8 besteht beispielsweise aus keramischem Material und weist Perforierungen auf, durch welche das Gas-Luft-Gemisch aus dem Gemischraum 9 nach oben strömt und in einem Verbrennungsraum 10 an der Oberfläche der Brennerplatte 8 verbrennt. Das Gas-Luft-Gemisch wird dem Gemischraum 9 über ein Venturirohr 11 mit überstöchiometrischem Luftanteil zugeführt. Der Verbrennungsraum 10 ist gegen Luftzutritt abgeschlossen und es erfolgt daher kein Sekundärluftzutritt in den Verbrennungsraum 10.An den Verbrennungsraum 10 sind Abgasschächte 12 und 13 angeschlossen. 14 ist ein kleiner Brennerplattenteil, zu welchem die Gemischzufuhr gesondert über ein Venturirohr 15 erfolgt. Dieser Brennerplattenteil ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Hauptbrennerplatte und dient als Zündbrenner und als Brenner für kleine Leistungen.
- Der Verbrennungsraum 10 ist durch eine Bodenplatte 16 aus wärmedurchlässigem Material abgeschlossen. Diese Bodenplatte 16 ist von einer Glaskeramikplatte gebildet. Durch eine Dichtung 17 ist der Verbrennungsraum 10 gegenüber dem Ofenraum 4 abgedichtet.
- Oberhalb der Bodenplatte 16 ist eine Zwischenplatte 18, beispielsweise aus Blech, eingeschoben. Im Raum 19 zwischen der Bodenplatte 16 und der Zwischenplatte 18 wird die Luft durch die Brennerplatte 8, welche als Strahlungsbrenner wirkt, erhitzt, da, wie bereits erwähnt, die Bodenplatte 16 aus wärmedurchlässigem bzw. für Infrarotstrahlen durchlässigem Material besteht. 20 ist ein Querstromgebläse, welches sich im wesentlichen über die Breite des Ofenraumes 4 erstreckt und durch ein Schutzgitter 21 vom Ofenraum 4 abgetrennt ist. Beim Betrieb des Ofens als Backofen saugt das Querstromgebläse aus dem Ansaugraum 19 die erhitzte Luft an, bläst sie in den Ausblaseraum 36 aus und führt sie in laminarer Strömung über in den Ofenraum 4 eingeschobene Backbleche 22, so daß eine gleichmäßige Erwärmung des Backgutes erfolgt. An der dem Gebläse 20 zugewendeten Seite reicht die . Zwischenplatte 18 bis knapp an das Gebläse heran. An der vom Gebläse 20 abgewendeten Seite besteht ein Zwischenraum 35, durch welchen die Heißluft vom Ausblaseraum 36, welcher den oberen Teil des Ofenraumes 4 bildet, in den Ansaugraum 19 zurückströmt. Das Querstromgebläse 20 ist zwar geeignet, über eine große Breite die Luft in laminarer Strömung umzuwälzen. In den Seitenbereichen des Ofenraumes 4 wird jedoch trotzdem die Beschickung mit Heißluft geringer sein und die seitlichen Abgasschächte 12 und 13 dienen dazu, um in diesen seitlichen Zonen die Temperatur im Ofenraum 4 zu erhöhen und damit die Temperatur im gesamten Backraum möglichst gleichzuhalten. 37 ist ein mittig zwischen den Seitenwänden 2, 3 im oberen Teil des Verbrennungsraumes 10 verlaufender Steg, welcher den Abgasstrom teilt, um die Abgasschächte 12, 13 möglichst gleichmäßig mit Abgasen zu beschicken. Die Seitenwände 2 und 3 des Ofenraumes 4 bestehen aus Blech, so daß die Wärme der Abgase gut auf den Ofenraum übertragen wird. Die Abgasschächte 12 und 13 liegen innerhalb des Isoliermantels 7. An das obere Ende der Abgasschächte 12 und 13 ist ein gemeinsamer Abgaskanal 23 angeschlossen, der beispielsweise in eiren senkrechten Abgasschacht 24 an der Rückseite des Ofens mündet. Dieser Abgasschacht 24 kann in den Aufstellraum des Ofens oder in einen Kamin münden oder durch die Außenwand des Raumes, in welchem der Ofen aufgestellt ist, hindurchgeführt werden.
- Beim Backen sind die Backbleche 22 eingeschoben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und es kann hier in mehreren Etagen gebacken werden.
- Wenn der Ofen, wie in Fig. 3 dargestellt, als Bratofen verwendet wird, wird im allgemeinen die Zwischenplatte 18 herausgezogen und entfernt, wobei auch die Backbleche 22 entfernt werden, und es kann die Bratpfanne 25 unmittelbar auf die wärmedurchlässige Bodenplatte aufgestellt werden, so daß sie hoch erhitzt wird. Es kann aber auch das Zwischenblech 18 im Ofenraum verbleiben, wie dies in Fig. 3 strichliert angedeutet ist,und es kann, wenn eine geringere Hitze erforderlich ist, die Bratpfanne auf dieses Zwischenblech aufgestellt werden. Je nach Wunsch kann dann das Gebläse 20 stillgesetzt oder in Betrieb genommen werden. Beim Grillen kann, wie Fig. 4 zeigt, ein Grillspieß 26 im Ofenraum 4 aufgestellt werden oder es kann ein Grillrost 27 in den Ofenraum anstelle der Zwischenplatte 18 eingeschoben werden. Auch in diesem Falle kann je nach Wunsch das Gebläse 20 stillgesetzt oder in Betrieb genommen werden. 28 ist ein Thermostat, 29 ein Temperaturfühler und 30 ist eine Zündvorrichtung und 31 ein Thermoelement. 32 ist ein Wrasenabzug mit eingesetztem Filter, der in den Abgaskanal 23 mündet. 33 ist ein Membranlager für den Querstromlüfter 20, welches Wärmeausdehnungen aufnehmen kann, und 34 ist der Antriebsmotor für den Querstromlüfter 20.
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