DE2644839A1 - Luftzirkulationsofen - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE O β / / ρ Ο Q

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Pekka Juhani Saario Martinkatu 31, Ο58ΟΟ Hyvinkää/ Finnland

"Luftzirkulationsofen"

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftzirkulationsofen zum Backen von Lebensmitteln in heißer strömender Luft, wobei der Ofen einen mit einer Tür versehenen Backraum umfaßt sowie einen an den Backraum vermittels Lufteintritts- und Austrittskanälen angeschlossenen Luftzirkulationskanal mitsamt Gebläse und Gebläsemotor, einen Zirkulationsluftwärmer und eine Verdampfervorrichtung, zu der ein Wassereintrittskanal und ein an den Backraum oder alternativ an den Zirkulationsluftkanal angeschlossener Verdampfungskanal zum Hervorbringen von Dampf und zu dessen Einleiten in den Backraum gehören.

Die .obenstehend dargestellten Luftzirkulationsöfen werden allgemein zum Backen von Bäckereierzeugnissen und anderen Lebensmitteln eingesetzt. Das Backen erfolgt in dem Backraum, in welchen das Gebläse durch den Wärmer, erhitzte Luft durch

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den Eintrittskanal des Luftzirkulationskanals sowie wieder zurück in den Luftzirkulationskanal durch den Austrittskanal hindurch fördert. Hierbei werden die Erzeugnisse in der heißen strömenden Luft gebacken. Um ein gleichmäßiges Backresultat zu gewährleisten, kann man die zu backenden Erzeugnisse auch während der Backzeit bewegen und rotieren.

Während der Backzeit, insbesondere in der Anfangsphase des Backens oder sogar vor dem Beginn desselben kann man in den Ofen mit Vorteil zusätzliche Feuchtigkeit einführen. Diese dient dem Zweck, die Knusprigkeit der Oberfläche d.er Backerzeugnisse zu fördern und zu vermehren. Die in den Ofen eingelassene zusätzliche Feuchtigkeit kondensiert näm-lich teilweise an der Oberfläche der soeben in den Ofen eingeführten Erzeugnisse, die eine der Ofentemperatur gegenüber niedrigere Temperatur aufweisen, und dies trägt chemisch und physikalisch zur Entstehung einer Marken, leckeren Kruste bei.

Die zusätzliche Feuchtigkeit wird den den Gegenstand der Erfindung ausmachenden öfen hauptsächlich in der Form von Dampf zugeführt, der in einer Verdampfervorrichtung aus in diese eingeleitetem Wasser mit Hilfe von Wärme erzeugt wird. Die Wärme ergibt sich in den Verdampfervorrichtungen der zuvor bekannten Zirkulationsluftöfen üblicherweise mit Hilfe direkter Heizung, z.B. mittels Elektrizität, öl oder Gas. Hierbei ist die momentan in der Verdampfervorrichtung erforderliche Wärmeenergiemenge

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recht hoch; bei Verwendung einer kurzen Befeuchtungsphase mit wenigen Sekunden Dauer kann der Bedarf sogar unverhältnismäßig hoch sein. Hierbei muß die Heizeinheit, die zu den bei zuvor bekannten Luftzirkulationsöfen verwendeten Verdampfervorrichtungen gehört, in ihrer Bemessung dem momentanen, außerordentlich hohen Energiebedarf entsprechen. Die Apparatekosten der Heinzeinheit sind daher beträchtlich hoch.

Weiterhin stellen die Heizeinheiten, die zu den in zuvor bekannten Luftzirkulationsöfen verwendeten Verdampfervorrichtungen 'gehören, einen störanfälligen Risikofakto.r dar, welcher Wartungsund Ausfallzeitverluste sowie -Kosten verursacht.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Abhilfe der oben angeführten übelstände. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zu der Verdampfervorrichtung ein Massenwärmespeicher gehört, der so in Verbindung mit dem Zirkulationsluftwärmer angebracht ist, daß sich beim Arbeiten des Heizers im Speicher Wärme speichert, mit deren Hilfe das in die Verdampfervorrichtung einzuleitende Wasser bei Wunsch verdampft werden kann.

Vermöge der Erfindung wird in dem Zirkulationsluftofen in Verbindung mit der Verdampfervorrichtung überhaupt keine getrennte, hoch leistungsfähige und kostspielig ge Heizeinheit benötigt. Die Wärme, welche die Verdampfervorrichtung braucht, speichert sich

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nämlich im erfindungsgemäßen Ofen aus der Wärme auf, welche in dem zum Ofen gehörenden Massenwärmespeicher durch den Zirkulationsluftwärmer eingebracht wird, in dessen Verbindung der Massenwärmespeicher angeordnet ist. Die Verdampfervorrichtung gestaltet sich so vermöge der Erfindung bedeutend einfacher als zuvor und auch in ihren Kosten günstiger. Infolge der einfachen Bauweise der Vorrichtung ergibt sich auch eine erheblich höhere Zuverlässigkät der Vorrichtung in ihrer Arbeit, wodurch die Wartungskosten und die Kosten infolge von Aussetzzeiten herabgesetzt werden.

Der zum erfindungsgemäßen Ofen gehörende Massenwärmespeicher kann selbstverständlich aus jedem beliebigen an sich zuvor bekannten Massenwärmespeicher bestehen.

In einer günstigen Ausführung der Erfindung gehören zum Wärmespeicher lang ausgestreckte Metallstangen&um Speichern von Wärme sowie ein Mantel, welcher die Metallstangen umgibt. Der Mantel stellt einen Schutz für die als Wärmespeicher dienenden Metallstangen dar und verhindert zugleich das Entweichen der aus dem Wassereintrittskanal in den Mantel hineingeleiteten und von den heißen Metallstangen verdampften Feuchtigkeit vor ihrer Einleitung in den Backraum.

In einer zweiten günstigen Ausführung der Erfindung ist der Wärme-

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speicher von einem Außenmantel umgeben. Der besagte Außenmantel arbeitet dann als effektiver Schutz des WärmeSpeichers und seines Mantels gegen Korrosion infolge der Hitze des Zirkulationsluft- \tfärmers und gegen sonstige Beschädigung.

Die Erfindung wird nachstehend eingehend mit Hilfe von Ausführungsbeispielen und mit Himveis auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in welcher

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Luftzirkulationsofen darstellt,

Fig. 2 im Querschnitt den Massenwärmespeicher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig. 3 im Querschnitt den Massenwärmespeicher gemäß, einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt und

Fig. 4 schematisch den Zirkulationsluftwärmer mitsamt Massenwärmespeicher gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Zu dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ofen gehören der mit Tür 1 verschließbare Backraum 2, der Zirkulationsluftkanal 5, der am Backraum vermittels der Lufteintritts- und Aus-, trittskanäle 3 bzw. 4 angeschlossen ist, das Gebläse 6 und der Gebläsemotor 7 zum Zirkulieren der Luft in dem Zirkulationsluft-

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kanal und im Backraum, der Zirkulationsluftwärraer 8 sowie die Verdampfervorrichtung 14 mit Wassereintrittskanal 15 und Verdampferkanal 12 zum Hervorbringen von Dampf und zum Einleiten desselben in den Backraum.

Erfindungsgemäß gehört zur Verdampfervorrichtung Ik der Massenwärnespeicher 18 und 22, durchmessen gespeicherte, im Zirkulationsluf twärmer erzeugte Wärem das in die Verdampfervorrichtung eingeleitete Wasser in der Hauptsache verdampft. Der Massenwärmespeicher 18 und 22 ist fernerhin erfindungsgemäß in Pig. I in Zusammenhang mit dem Wärmer 8 eingebaut in dieser Ausführung im Rauchgasraum 10 des Feuerraumes 9 nahe bei dem Austrittskanal für die Rauchgase.

Bei Verwendung des Ofens wird der Zxrkulationsluftwärmer 8 mitsamt seiner Wärmequelle 17 zusammen mit dem Zirkulationsluftgebläse 6 und dem Gebläsemotor 7 in Gang gesetzt. Dann beginnt, durch den Zwischenraum 19 des Wärmers 8 und weiter durch den Zirkulationsluftkanal 5 sowie den Backraum 2faindurch heiße Luft zum Backen der Erzeugnisse zu strömen. Zugleich beginnt sich

im Massenwärmespeicher 18 und 22 Wärme aufzuspeichern, die in dem Wärmer 8 entsteht. Nachdem die Zirkulationsluft die gewünschte Temperatur erreicht hat, kann man die Tür 1 öffnen, und die zu backenden Erzeugnisse werden in den Backraum 2 eingebracht. Um die Feuchtigkeit im Backraum 2 auf gewünschte Höhe zu bringen,

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läßt man durch das Ventil 16 des Wassereintrittskanals 15 hindureh Wasser in die VerdampfervoBÄchtung 14 hinein, woselbst das Wasser verdampft, und von wo der Dampf anschließend durch das Verdampfungsventil 13 und das Verdampfungsrohr 12 in den Backraum 2 geleitet wird. Nach Verlauf einer geeigneten Verdampfungszeit gewünschter Länge wird das Wasser-.ventil 16 geschlossen, wobei der Dampfeintritt in den Ofen aufhört. Im Ofen kondensiert der Dampf teilweise an der Oberfläche denfcu backenden Erzeugnisse, die eine niedrigere Temperatur als der Ofen und der Wasserdampf haben. Die kondensierte Feuchtigkeit fördert stark die Entstehung von Erzeugnissen mit starker und knuspriger Kruste.

Zu der in Pig. I dargestellten Vorrichtung gehört fernerhin eine Rotiervorrichtung 2*1 mit Motor und Rotiergestell zum Rotieren der zu backenden Erzeugnisse während des Backvorganges. Weiterhin gehört zum Ofen die äußere Wandung 20 des Feuerraumes 9 und des Rauchgasraumes 10, die zusammen mit der Außenwandung 21 des Zwischenraumes 19 den Zwischenraum umgrenzt.

Der in Fig. 2 gezeigte Massenwärmespeicher besteht aus langgestreckten Metallstangen 22 und aus einem diese umgebenden Mantel 18. Zu dem in Fig. 3 gezeigten Wärmespeicher gehört weiterhin ein Außenmantel 23 und der Wassereintrittskanal 15» durch den hindurch das zu verdampfende Wasser gegen die Metallstangen 22 gerichtet wird, mit dem Zweck, Dampf zu erzeugen.

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Zu dem in Fig. k dargestellten Zirkulationsluftwärmer 8 gehören zwei Wärmespeicher 14 mit Wassereintrittskanal 15 und ■Verdampfungskanal 12. Die Wärmequelle besteht in dieser Ausführung aus einem elektrischen Widerstand 25» der, wenn er arbeitet, sowohl die Außenwandung des Wärmers 8 und damit die Zirkulationsluft als auch die in Zusammenhang mit dem Wärmer eingebauten Massenwärmespeicher lh erwärmt.

Die Erfindung beschränkt sich gegebenerweise nicht auf die angeführten Beispiele, sondern vielmehr können ihre Anwendungen im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche variieren. Hierbei können zum Ofen z.B. Zusatzvorrichtungen gehören, wie z.B. eine automatische Steuereinheit, welche die Funktionen des Ofens und das Backen der Erzeugnisse steuert. Ferner kann zum Gebläse 6 und zum Gebläsemotor 7 eine Bremsvorrichtung gehören, zum Abstellen der Luftströmung während der Öffnungsdauer der Tür 1, ebenso wie eine Absperrvorrichtung zum Verhindern der Luftströmung bei Wunsch. Ferner kann zu dem erfindungsgemäßen Zirkulationsluftofen auch eine direkt geheizte Verdampfervorrichtung gehören, in der eh Teil der in den Backraum zur Einleitung kommenden Feuchtigkeit, z.B. weniger als 50 % davon, verdampft wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   ^rij Luftzirkulationsofen zum Backen von Bäckereierzeugnissen und sonstigen Lebensmitteln in heißer strömender Luft, welcher Ofen einen mit einer Tür versehenen Backraum, einen in den Backraum durch Lufteintritts- und Austrittskanäle angeschlossenen Luftzirkulationskanal mitsamt Gebläse und Gebläsemotor, einen Zirkulationsluftwärmer sowie eine Verdampfervorrichtung umfaßt, wobei zur letztgenannten ein Wassereintrittskanal und ein an den Backraum oder alternativ an den Luftzirkulationskanal angeschlossener ■Verdampfungskanal zum Erzeugen von Dampf und zu dessen Einleiten in den Backraum gehören, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdampfervorrichtung (14) ein Massenwärmespeicher (18,22) gehört, der so in Verbindung mit dem Zirkulationsluftwärmer (8) angeordnet ist, daß bei arbeitendem Wärmer im Speicher Wärme aufgespeichert wird, mit deren Hilfe das in die Verdampfervorrichtung eingeleitete Wasser bei Wunsch verdampft werden kann.
2. 2. Luftzirkulationsofen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Wärmespeicher (18, 22) langgestreckte Metallstangen (22) zum Speichern von

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   Wärme und ein Mantel (19), der die Metallstangen umgibt ₃ gehören.
3. 3. Luftzirkulationsofen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß der Wärmespeicher (18,22) von einem äußeren Mantel (23) umgeben ist.

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