DE3304059C2 - Gasbetriebener Backofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gasbetriebenen Backofen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind seit langem sogenannte konventionelle Backöfen bekannt, bei denen sich ein Gasbrenner im unteren Teil des Backraumes befindet. Der den Gasbrenner umgebende Brennraum ist vom Backraum durch ein zumeist herausnehm­ bares Einschiebblech so getrennt, daß die heißen Abgase des Gasbrenners an der Rückwand des Backofens nach oben geführt werden, an der Backofendecke entlangziehen und im vorderen Teil durch entsprechende Löcher entweder direkt oder in einen Abgassammelkanal entweichen können. Von hier aus werden die Abgase nach hinten aus dem Gerät herausgeführt. Während das Back- oder Bratgut von unten im wesentlichen durch Strahlungswärme gegart wird, er­ folgt das Garen der Oberseite durch die am Back- oder Bratgut vorbeistreichende heiße Konvektionsluft ein­ schließlich der Abgase.

Aus DE 24 52 100 B2 ist ein Backofen der oben genannten Art bekannt bei dem die von einem Gasbrenner erhitzte Luft durch einen Ventilator, umgewälzt wird. Dabei befindet sich der Brenner in einem separaten Brennraum im unteren Teil des Backofens. Die Abgase werden so ge­ leitet, daß sie direkt und unmittelbar zu der Ansaug­ öffnung des an der Rückwand des Backofens befindlichen Ventilators gelangen. Dieser Ventilator befindet sich in einem zum Zwecke der Reinigung herausnehmbaren Gehäuse, das an geeigneten Stellen Schlitze aufweist, durch die die angesaugte Warmluft mit den Abgasen an den Nutzraum abgegeben wird.

Die Schlitze sind so angeordnet, daß die Strömungsge­ schwindigkeit der austretenden Luft ausreicht, den Back­ raum bis zu seiner Vorderseite zu beaufschlagen. Im vor­ deren Bereich läßt die Strömungsgeschwindigkeit erheblich nach und der Warmluftstrom wird nach hinten wieder durch den Ventilator angesaugt. Da der Backofen thermostatisch geregelt ist, wird vom Brenner immer nur so viel Wärme nachgeschoben, wie durch das Bratgut und durch die Ab­ kühlung der heißen Gase gegen die isolierten Außenwände des Backofens benötigt wird. Die durch die Verbrennung entstehenden Abgase führen zu einem Überdruck im Back­ ofen, der durch einen geeigneten Kanal an der Oberseite des Backofens nach außen geleitet wird.

Gegenüber einem konventionellen Backofen wird ein Umluft­ backofen mit vergleichsweise niedrigeren Temperaturen be­ trieben. Aufgrund der unterschiedlichen Funktionsprin­ zipien eignet sich ein konventioneller Backofen besser dazu, ein einzelnes Backgut, beispielsweise einen Kuchen, zuzubereiten, wogegen ein Umluftbackofen besser zur Zube­ reitung mehrerer Kuchen gleichzeitig geeignet ist. Dazu ist es jedoch erforderlich, daß die mehreren Kuchen gleichartig sind, da sich bei ungleichartigen Kuchen un­ terschiedliche Backzeiten ergeben, der Umluftbackofen da­ her überwacht und zu unterschiedlichen Zeiten die Kuchen herausgenommen werden müssen. Nur in seltenen Fällen wer­ den andererseits in einem Haushalt beispielsweise drei Backbleche mit der gleichen Kuchensorte hergestellt wer­ den, da Backwaren verderblich sind. Es wäre daher wün­ schenswert, die Vorteile beider Funktionsweisen in einem gasbeheizten Backofen verfügbar zu machen.

Derartige Mehrfunktionsbacköfen sind für Elektrobetrieb bereits bekannt. Bei Elektrobackofen treten daher keine Probleme auf, weil solche Geräte üblicherweise mit ge­ trennten Vorrichtungen für die Erzeugung von Unter- und Oberhitze versehen sind.

Es ist weiterhin bei elektrisch betriebenen Umluftback­ öfen bekannt, kurzzeitig mittels eines elektrischen Infra­ rotgrills im Intervallbetrieb höhere Temperaturen zu er­ zeugen und so Probleme zu vermeiden, die sich aufgrund der niedrigen Temperaturen in einem Umluftbackofen beim Braten von Fleisch dadurch ergeben, daß bei niedrigen Temperaturen sich die Poren des Fleisches nicht schließen und so das Fleisch im Laufe der gesamten Garzeit aus­ trocknet.

Während also bei elektrisch betriebenen Backöfen die Ver­ einigung der konventionellen und der Umluft-Betriebsweise in einem Gerät ohne Schwierigkeiten möglich ist, ergeben sich bei Gasbacköfen dagegen Probleme. Aufgrund der unter­ schiedlichen Art und Weise der Wärmeerzeugung und -vertei­ lung in konventionellen Gasbacköfen gegenüber Gas-Umluft­ backöfen war bisher bei Gasbetrieb die Vereinigung der konventionellen und der Umluft-Betriebsweise nicht mög­ lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehr­ funktionsbackofen für Gasbetrieb verfügbar zu machen, der wahlweise konventionell und im Umluftbetrieb verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung eines Ventilators in einem konven­ tionellen Gasbackofen im Backraum Turbulenzen erzeugt wer­ den, die zwar für das Backen und Braten erforderlich und wünschenswert sind, sich jedoch aber auch über die Abgas­ führungskanäle 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 Flammenleit­ blechen an der Außenseite des Brenners im gewissen Ab­ stand nötig macht, an denen durch nach außen führende Öffnungen eintretende Verbrennungsluft vorbeigeführt wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß der Gasbackofen gemäß der Erfindung durch einfaches Zu- oder Abschalten des -Venti­ lators von der Umluft-Betriebsweise auf konventionelle Betriebsweise umstellbar ist, ohne daß die ordnungsgemäße Funktion des Brenners beeinträchtigt wird. Durch die er­ findungsgemäße Anordnung entsteht im Brennraum ein Unter­ druck, der durch die von außen zuführenden Öffnungen ausgeglichen wird. Die zur Verbrennung notwendige Luft tritt durch diese Öffnungen ein, wird durch die Flammen­ leitbleche an den Brennern vorbeigeführt und dann entwe­ der vom Kanal allein oder über den Kanal vom Ventilator angesaugt. Durch diese Anordnung erhalten die Flammen genügend Sekundärluft zur Nachverbrennung. Begünstigt wer­ den die Verhältnisse durch einen an der Decke befind­ lichen horizontalen Kaming, über den die Abgase ins Freie gelei­ tet werden. Für eine Schnellerwärmung von oben sind Infra­ rotstrahler angeordnet.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es auch bei Gasgeräten möglich, sowohl mit als auch ohne Umluftbe­ trieb zu arbeiten, so daß für beide Betriebsarten die mit Gasbetrieb erzielbaren Vorteile zur Verfügung stehen, wie geringe Aufheizzeiten, das schnellere Erreichen einer be­ stimmten Temperatur sowohl in auf- als auch in absteigen­ der Richtung und die Vermeidung eines hochbelastbaren elektrischen Anschlusses.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist innen an der Oberseite des Backraumes ein Infrarotstrahler vorge­ sehen, der für eine Schnellerwärmung genutzt werden kann. Dieser kann elektrisch betrieben werden. Durch kurzzei­ tiges Einschalten des elektrischen Infrarotgrills im Intervallbetrieb kann beim Braten von Fleischstücken er­ reicht werden, das 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.

Bei Verwendung eines elektrischen Infrarotgrills ist je­ doch nachteilig, daß hierfür die Backraumtür wie in rei­ nem Elektrobetrieb zum Betrieb geöffnet werden muß, wo­ durch bis zu 50% der im Backraum erzeugten Wärme nutzlos nach außen entweicht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird daher 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 Glas­ keramik-Kochplatten Verwendung findet, abgetrennt wird.

Hiermit wird ein gasbeheizter Backofen zur Verfügung gestellt, der sämtliche bisher nur mit Elektro­ backöfen erreichbaren Vorteile in sich vereinigt und dar­ über hinaus beim Braten von Fleisch, Geflügel usw. einen im Vergleich zu Elektrobacköfen bis zu 50% geringeren Energieverbrauch aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­ stellter 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 Venti­ latorbetrieb;

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 denen nur beispielhaft 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 abgege­ ben, 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 aus­ schließlich durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Kanal 30 gelenkt und dieser wurde absichtlich vor das Gehäuse 40 eines Beschleunigers 44 verlegt und an diesem hochgezo­ gen.

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 Be­ trieb 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 weitergehen­ de Funktion dieser oberen Umlenkung wird nachstehend noch näher bei der Beschreibung des Umluftbetriebes einge­ gangen werden. Durch die bis hier beschriebene Anordnung wird bereits beim normalen Betrieb ohne Umluft, der jeder­ zeit 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 Ein­ richtung 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 Infrarot­ strahler sein. Der elektrische Strahler ist kostengünsti­ ger in der Herstellung und bei seinem kurzzeitigen Be­ trieb überwiegt die Energieaufnahme des sonstigen Herdbe­ triebes über den Gasanschluß. Bei Verwendung eines nach­ stehend noch beschriebenen gasbetriebenen Infrarot­ strahlers bleibt die Verbrauchsenergie das Gas.

Der Übergang auf Umluftbetrieb ist jederzeit ohne mecha­ nische Veränderung durch Zuschalten des als Ventilator ausgelegten Beschleunigers 44 möglich. In den gezeichne­ ten Beispielen ist schematisch ein Axiallüfter als Beschleuniger 44 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 herausnehmbaren und reinigbaren Sieb abgedeckte Ansaugöffnung 38 werden die durch die Pfeile 28 angedeute­ ten heißen Gase in das - Gehäuse 40 gelenkt und treten beschleunigt, als Pfeile 54 markiert, aus oberen und seitlichen Öffnungen 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 erfin­ dungsgemäß durch den an der Backofendecke 46 oben entlang geführten, langgestreckten Kanal den Abgaskamin 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 be­ schleunigt 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 Mehrfachfunktions­ backofen für Gasbetrieb verfügbar gemacht worden, mit dem auch eine gegenüber dem elektrischen Betrieb energie­ sparende Bratautomatik möglich ist. Die Regelkurven für elektrische Erwärmungen liegen so, daß auch nach Abschal­ ten 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 Bratguts 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 ver­ schmutzt, muß die Temperatur im Backraum so stark abgesun­ ken 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 ge­ schaltet ist, wobei eine Leistungsstufe für den Normalbe­ trieb und eine zweite Leistungsstufe für den Bratautoma­ tikbetrieb ausgelegt ist. Der Übergang zu der Hocher­ hitzung zur länger dauernden mäßigen Erwärmung erfolgt bei einem Gasherd mit den hier beschriebenen Merkmalen besser als beim elektrischen Betrieb.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt diese zweite Stufe für die Hocherhitzung mittels Infrarot­ strahler 52, der an der Backofendecke angebracht ist. Neben der Hocherhitzung ist es möglich, beispielsweise flache Fleischstücke ohne Unterhitze zu garen, oder Toast zu bereiten. Um bei einem Gasgrill 60 auch mit ge­ schlossener 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, in dem sich der Grill 60 befindet, durch eine hitzebeständige Glasplatte 62, vorzugsweise Glaskeramik, gegen den Nutzraum 10 abge­ schlossen.

Durch das Grillen mit geschlossener Tür 12 lassen sich bis zu 50% Energie einsparen.

Claims (6)

1. Gasbetriebener Backofen mit

• - zumindest einem unter der Unterseite eines Nutzraumes (10) in einem Brennraum (20) angeordneten Brenner (16)
• - einem an einer Seitenwand des Nutzraumes (10) ange­ ordneten Gehäuse (40) mit einer Ansaugöffnung (38) und mehreren Austrittöffnungen (56) zum Nutzraum so­ wie mit einer gegen den Brennraum (20) schräg verlau­ fenden, unteren Wand
• - einer von dem Gehäuse (40) aufgenommenen Vorrichtung (44) zur Zwangsumwälzung der heißen Abgase (28),
• - einem an dem Brennraum (20) angeschlossenen Abgaska­ nal (30), der sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Nutzraumes (10) erstreckt und dessen Aus­ gang unterhalb der in der Wand des Gehäuses (40) vor­ gesehenen Ansaugöffnung (38) angeordnet ist, und
• - einer in der oberen Wand des Nutzraumes angeordneten Austrittsöffnung (50) zum Auslaß der Gase aus dem Ofen,
  dadurch gekennzeichnet, daß,
• - die Vorrichtung (44) zur Zwangsumwälzung zum wahlwei­ sen Umluft- oder Konvektionsbetrieb des Ofens zu- und abschaltbar ist,
• - die dem Nutzraum (10) zugewandte Wand des Gehäuses (40) die Seitenwand des Nutzraumes bildet und der Ab­ gaskanal (30) vor der Seitenwand innerhalb des Nutz­ raumes angeordnet und bis zur Ansaugöffnung hochge­ führt ist,
• - die Austrittsöffnungen (56) oberhalb des Ausgangs (34) des Abgaskanals (30) und oberhalb des unteren Randbereichs der Ansaugöffnung (38) angeordnet sind und
• - unterhalb der oberen Begrenzung des Nutzraumes (10) ein im wesentlichen horizontal verlaufender, langge­ streckter Abgaskanal (50) vorgesehen ist, dessen Zu­ trittsöffnung (48) im vorderen Bereich des Nutzraumes angeordnet ist.

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zutrittsöffnung (32) für den Abgaskanal (30) einen größe­ ren Querschnitt aufweist als dessen Austrittsöffnung (34).

3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Unterdrucks im Nutzraum (10) wäh­ rend des Betriebes der Nutzraum (10) Zuluft (26) nur über den unten angeordneten Brennraum (20) erhält und Abluft nur über den Abgaskanal (50) abgibt.

4. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein von oben in den Nutzraum (10) wirkender Infrarot-Strahler (52, 60) vorgesehen ist.

5. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (60) gasbetrieben ist, seine Verbren­ nungsluft (64) unmittelbar von außen bezieht und seine Abgase in den Abgaskanal (50) abgibt.

6. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (52) elektrisch betrieben ist.