EP1144917B1 - Gargerät mit katalysator - Google Patents

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EP1144917B1
EP1144917B1 EP99962039A EP99962039A EP1144917B1 EP 1144917 B1 EP1144917 B1 EP 1144917B1 EP 99962039 A EP99962039 A EP 99962039A EP 99962039 A EP99962039 A EP 99962039A EP 1144917 B1 EP1144917 B1 EP 1144917B1
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EP
European Patent Office
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catalyst
cooker according
heater
air
energy
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Application number
EP99962039A
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English (en)
French (fr)
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EP1144917A2 (de
Inventor
Wilfried Durth
Peter Wiedemann
Gerd Funk
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Rational AG
Original Assignee
Rational AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/20—Removing cooking fumes
    • F24C15/2007—Removing cooking fumes from oven cavities
    • F24C15/2014—Removing cooking fumes from oven cavities with means for oxidation of cooking fumes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C14/00—Stoves or ranges having self-cleaning provisions, e.g. continuous catalytic cleaning or electrostatic cleaning

Definitions

  • the invention relates to a cooking appliance with a cooking space, a blower space, an air baffle, a ventilation device, such as in the form of a fan wheel or the like, a heating device and a catalyst, wherein the air baffle at least one inlet and Has outlet opening for air circulation between the cooking space and the blower space, air on the catalytic converter including swaths of fat, odor particles and / or hydrocarbons the catalyst can be finely atomized from the cooking chamber by the ventilation device cleans the air directed at it, releasing energy, from the catalyst cleaned air and / or the energy released during cleaning in the form of heat the ventilation device can be distributed into the cooking space, the catalyst essentially is arranged concentrically around the heater, and the heater substantially is arranged concentrically around the ventilation device.
  • a baking or roasting oven with an oven muffle in which a motor-driven impeller is arranged adjacent to the rear wall. Concentric for this purpose there is a heating element in the flow direction and one for the fan wheel conveyed air permeable catalyst arranged. To have a high catalyst effect To achieve, the catalyst is designed like a sponge, its effective Surface is coated with a catalytically active coating.
  • a device for separating solid and / or liquid particles from a Gas volume with at least one impact surface is, for example, from DE 42 06 846 C2 known.
  • DE 198 24 172 describes a cooking device with an energy storage and energy extraction system discloses that with a measuring and already existing in a conventional cooking device Control system is connected, so that heating power can be reduced on the one hand and on the other hand Waste heat is usable.
  • An energy storage device can be used during cooking breaks, as in the case of a Batch operation always occur or are due to the cooking process, and / or in aprioren Cooking phases in which a cooking process requires little or no energy by means of, if necessary additional, heating, controlled by the measuring and control system, according to a priority hierarchy to ensure an undisturbed sequence of a cooking process, or by the Exhaust air or excess steam escaping from the cooking space to be charged, then in hyperior cooking phases, in which the cooking process takes a lot of energy required, more than the heating installed to heat the food can deliver to be able to take from the energy storage.
  • EP 0 772 514 B1 describes self-cleaning surfaces which through the artificial implementation of a microscopic surface structure, as used for the Lotus bloom is known in hydrophobic polymers or durable hydrophobic materials are realizable.
  • the object of the present invention is the generic cooking appliance to further develop the disadvantages of the prior art, in particular Coarse dirt, grease splashes and / or the like can be caught and does not hit the heater, so that the heater is protected becomes.
  • an impact surface which essentially is arranged concentrically around the heating device, the heating device at least is partially arranged in the flow shadow of the impact surface.
  • the catalyst in the form of a variety of catalyst elements attached to a catalyst housing.
  • An embodiment of the invention is characterized by an air supply line, via the fresh air can be introduced in a controlled manner, in particular to oxidize fats and odor particles and / or to drive hydrocarbons.
  • the impact surface in the rear area of the cooking space is arranged in the blow-out direction.
  • the impact surface in the form of a separating ring for separating solid and / or liquid particles from a gas volume is trained.
  • the heating device in the form of at least one, preferably two, annular radiators is formed.
  • an energy storage and / or energy extraction system is also included Catalyst properties proposed.
  • the cooking space, the energy storage and / or Energy extraction system, and / or the heating device with a catalyst, at least in some areas equipped and / or coated.
  • the catalyst has a surface with a Surface structure in dimensions of up to a maximum of 500 ⁇ m and self-expanding is.
  • the catalyst is aluminum oxide and / or Includes platinum.
  • the invention is therefore based on the surprising finding that the special Arrangement of the impact surface such that the heating device is at least partially in the flow shadow the impact surface is arranged, this heating device before wear by depositing dirt, grease and / or the like can be spared, since the impact surface such dirt, grease splashes and / or the like.
  • the over the impact surface so to speak, pre-cleaned flow aimed at the catalyst to increase whose efficiency will be judged.
  • the catalyst can be in the form of individual, separate ones Catalyst elements and / or on the other hand as a (partial) coating of the cooking space and / or an energy storage and / or energy extraction system are used.
  • the catalyst itself can be designed according to the invention that Surface structure is dirt-repellent.
  • a cooking appliance 1 according to the invention comprises in particular a cooking chamber 2, which is separated from a blower chamber 4 via an air baffle 3.
  • the air baffle 3 has at least one inlet and outlet opening, not shown Air circulation between the cooking space 2 and the blower room 4.
  • a fan wheel 10 In the blower chamber 4 are a fan wheel 10, two radiators 11, 12, a plurality of one Catalyst housing 13 attached catalyst elements 14 and an impact surface for Separation of solid and / or liquid particles in the form of a separation ring 15 arranged.
  • An inner radiator 11 is concentric with the fan wheel 10 to the inner radiator 11, an outer radiator 12, concentric to the outer radiator 12 the separator ring 15 and concentric to the separator ring 15 the catalyst elements 14 arranged.
  • the fan wheel 10 then ensures that odor particles and fats from the cooking space 2 into the blower space 4 and passed there to the catalyst elements 14 in order to convert the Allow odor particles and the fats into pure, moist air, which then returns to the Cooking space 2 can be fed. Due to the special arrangement of the impact surface of the separator ring 15 and the heating device 11, 12 in the flow shadow of the impact surface is air very specifically aimed at the catalyst elements 14, so that in particular contamination the heating device 11, 12 can be avoided.
  • the cooking device 1 according to the invention in particular fats and other hydrocarbons generated during a cooking process with energy gain dispose.
  • the energy content of animal fats is of the order of 1 kWh per 100 g is an inexpensive and energy-saving air purification receive the structure according to the invention without in particular polluting the heating device becomes.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum, einem Gebläseraum, einem Luftleitblech, einer Belüftungseinrichtung, wie in Form eines Lüfterrads oder dergleichen, einer Heizeinrichtung und einem Katalysator, wobei das Luftleitblech zumindest eine Einlaß- und Auslaßöffnung zur Luftzirkulation zwischen dem Garraum und dem Gebläseraum aufweist, auf den Katalysator Luft einschließlich Fettschwaden, Geruchspartikeln und/oder Kohlenwasserstoffen aus dem Garraum von der Belüftungseinrichtung fein zerstäubt leitbar ist, der Katalysator die auf ihn gerichtete Luft unter Energieabgabe reinigt, von dem Katalysator die gereinigte Luft und/oder die bei der Reinigung in Form von Wärme freigesetzte Energie über die Belüftungseinrichtung in den Garraum verteilbar ist, der Katalysator im wesentlichen konzentrisch um die Heizeinrichtung angeordnet ist, und die Heizeinrichtung im wesentlichen konzentrisch um die Belüftungseinrichtung angeordnet ist.
Aus der DE 41 39 904 A1 ist ein Back- oder Bratofen mit einer Ofenmuffel bekannt, in der benachbart zur Rückseitenwand ein motorgetriebenes Gebläserad angeordnet ist. Konzentrisch dazu sind in Strömungsrichtung nacheinander ein Heizelement und ein für die vom Gebläserad geförderte Luft durchlässiger Katalysator angeordnet. Um eine hohe Katalysatorwirkung zu erzielen, ist der Katalysator nach Art eines Schwammes ausgebildet, dessen wirksame Oberfläche mit einem katalytisch wirkendem Belag beschichtet ist.
Aus dem Artikel "Heiße Platten" in Elektromarkt Nr. 3, März 1996, Seiten 16 bis 22, ist die Verwendung eines Katalysators zum Umwandeln von Gerüchen und Fettschwaden, welche beim Backen und Braten entstehen, in reine, feuchte Luft bekannt. Dabei wird im Gegensatz zu anderen Reinigungssystemen weder zusätzlich Zeit noch Strom benötigt, da der Katalysator Umwandlungswärme erzeugt, die auch zur Beheizung von Garguts verwendbar ist.
Aus der DE 35 16 847 A1 ist ein Elektroherd mit einem Katalysator bekannt, bei dem ein fremdbeheizter Katalysator in einer Wrasenabzugsöffnung eingesetzt ist.
Eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvolumen mit zumindest einer Aufprallfläche ist, beispielsweise, aus der DE 42 06 846 C2 bekannt.
In der DE 198 24 172 ist ein Gargerät mit einem Energiespeicher- und Energieentnahmesystem offenbart, das mit einem in einem herkömmlichen Gargerät bereits vorhandenen Meßund Regelsystem verbunden ist, so daß einerseits Heizleistung reduzierbar und andererseits Abwärme nutzbar ist. Dabei kann ein Energiespeicher in Garpausen, wie sie im Falle eines Chargenbetriebs stets anfallen oder durch den Garablauf bedingt sind, und/oder in aprioren Garphasen, in denen ein Garprozeß wenig oder keine Energie benötigt, mittels einer, gegebenenfalls zusätzlichen, Heizung, gesteuert über das Meß- und Regelsystem, nach einer Prioritätshierarchie zur Sicherstellung eines ungestörten Ablaufs eines Garprozesses, oder durch die Wärme aus dem Garraum auftretender Abluft bzw. austretenden überschüssigen Dampfes aufgeladen werden, um dann in hyperioren Garphasen, in denen der Garprozeß viel Energie benötigt, mehr als die zum Heizen des Garguts installierte Heizung liefern kann, Energie aus dem Energiespeicher entnehmen zu können.
Insbesondere in der EP 0 772 514 B1 sind selbstreinigende Oberflächen beschrieben, die durch künstliche Implementierung einer mikroskopischen Oberflächenstruktur, wie sie für die Lotus-Blüte bekannt ist, in hydrophoben Polymeren oder haltbar hydrophobierten Materialien realisierbar sind.
Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist es, das gattungsgemäße Gargerät dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere grober Dreck, Fettspritzer und/oder dergleichen aufgefangen werden kann bzw. können und nicht auf die Heizeinrichtung trifft bzw. treffen, so daß die Heizeinrichtung geschont wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Aufprallfläche, die im wesentlichen konzentrisch um die Heizeinrichtung angeordnet ist, wobei die Heizeinrichtung zumindest teilweise im Strömungsschatten der Aufprallfläche angeordnet ist.
Dabei kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß der Katalysator in Form einer Vielzahl von an einem Katalysatorgehäuse angebrachten Katalysatorelementen ausgebildet ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Luftzufuhrleitung, über die kontrolliert Frischluft einführbar ist, insbesondere um eine Oxidation von Fetten, Geruchspartikeln und/oder Kohlenwasserstoffen anzutreiben.
Femer ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Aufprallfläche im hinteren Bereich des Garraums in Ausblasrichtung angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Aufprallfläche in Form eines Abscheiderings zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvolumen ausgebildet ist.
Bevorzugt ist, daß die Heizeinrichtung in Form von zumindest einem, vorzugsweise zwei, ringförmigen Heizkörpern ausgebildet ist.
Femer wird erfindungsgemäß ein Energiespeicher- und/oder Energieentnahmesystem mit Katalysatoreigenschaften vorgeschlagen.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Garraum, das Energiespeicher- und/oder Energieentnahmesystem, und/oder die Heizeinrichtung mit einem Katalysator zumindest bereichsweise ausgerüstet und/oder beschichtet ist bzw. sind.
Eine Weiterentwicklung der Erfindung ist, daß der Katalysator eine Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur in Abmessungen von bis zu maximal 500 µm aufweist und seibstreingend ist.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Katalysator Aluminiumoxid und/oder Platin umfaßt.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die spezielle Anordnung der Aufprallfläche derart, daß die Heizeinrichtung zumindest teilweise im Strömungsschatten der Aufprallfläche angeordnet ist, diese Heizeinrichtung vor einer Abnutzung durch Ablagerung von Dreck, Fett und/oder dergleichen geschont werden kann, da die Aufprallfläche solchen Dreck, Fettspritzer und/oder dergleichen auffängt. Zudem kann die über die Aufprallfläche sozusagen vorgereinigte Strömung gezielt auf den Katalysator zur Steigerung dessen Effizienz gerichtet werden.
Der Katalysator kann erfindungsgemäß dabei einerseits in Form von einzelnen, seperaten Katalysatorelementen und/oder andererseits als (Teil) Beschichtung des Garraums und/oder eines Energiespeicher- und/oder Energieentnahmesystem eingesetzt werden.
Zudem kann der Katalysator selbst derart ausgestaltet sein nach der Erfindung, daß dessen Oberflächenstruktur schmutzabweisend ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
Figur 1
eine Teillängsschnittansicht des erfindungsgemäßen Gargeräts; und
Figur 2
eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Gargeräts von Figur 1.
Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, umfaßt ein erfindungsgemäßes Gargerät 1 insbesondere einen Garraum 2, der über ein Luftleitblech 3 von einem Gebläseraum 4 getrennt ist. Dabei weist das Luftleitblech 3 zumindest eine nicht gezeigte Einlaß- und Auslaßöffnung zur Luftzirkulation zwischen dem Garraum 2 und dem Gebläseraum 4 auf.
Im Gebläseraum 4 sind ein Lüfterrad 10, zwei Heizkörper 11, 12, eine Vielzahl von an einem Katalysatorgehäuse 13 angebrachten Katalysatorelementen 14 und eine Aufprallfläche zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln in Form eines Abscheiderings 15 angeordnet. Dabei sind konzentrisch zum Lüfterrad 10 ein innerer Heizkörper 11, konzentrisch zum inneren Heizkörper 11 ein äußerer Heizkörper 12, konzentrisch zum äußeren Heizkörper 12 der Abscheidering 15 und konzentrisch zum Abscheidering 15 die Katalysatorelemente 14 angeordnet.
Werden, beispielsweise, im Garraum 2 Hähnchen gegart, so kommt es zu einer starken Geruchsbildung und Erzeugung von Fettschwaden innerhalb des Garraums 2. Das Lüfterrad 10 sorgt dann dafür, daß Geruchspartikel und Fette aus dem Garraum 2 in den Gebläseraum 4 und dort auf die Katalysatorelemente 14 geleitet werden, um somit eine Umwandlung der Geruchspartikel und der Fette in reine, feuchte Luft zu ermöglichen, die dann wieder dem Garraum 2 zuführbar ist. Durch die spezielle Anordnung der Aufprallfläche des Abscheiderings 15 und der Heizeinrichtung 11, 12 im Strömungsschatten der Aufprallfläche ist Luft sehr gezielt auf die Katalysatorelemente 14 richtbar, so daß insbesondere eine Verschmutzung der Heizeinrichtung 11, 12 vermieden werden kann.
Bei der Reinigung der Garraumatmosphäre mittels der Katalysatorelemente wird zudem Energie freigesetzt, die beispielsweise zu einem weiteren, gezielten Aufheizen des Garraums 2 einsetzbar ist. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Gargerät 1, insbesondere Fette und andere Kohlenwasserstoffe, die während eines Garvorgangs entstehen, unter Energiegewinn zu entsorgen. Da der Energiegehalt tierischer Fette beispielsweise in der Größenordnung von 1 kWh pro 100 g liegt, läßt sich eine kostengünstige und energiesparende Luftreinigung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau erhalten, ohne daß insbesondere die Heizeinrichtung verschmutzt wird.

Claims (10)

  1. Gargerät (1) mit einem Garraum (2), einem Gebläseraum (4), einem Luftleitblech (3), einer Belüftungseinrichtung, wie in Form eines Lüfterrads (10) oder dergleichen, einer Heizeinrichtung (11,12) und einem Katalysator (14), wobei das Luftleitblech (3) zumindest eine Einlaß- und Auslaßöffnung zur Luftzirkulation zwischen dem Garraum (2) und dem Gebläseraum (4) aufweist, auf den Katalysator (14) Luft einschließlich Fettschwaden, Geruchspartikeln und/oder Kohlenwasserstoffen aus dem Garraum (2) von der Belüftungseinrichtung (10) fein zerstäubt leitbar ist, der Katalysator (14) die auf ihn gerichtete Luft unter Energieabgabe reinigt, von dem Katalysator (14) die gereinigte Luft und/oder die bei der Reinigung in Form von Wärme freigesetzte Energie über die Belüftungseinrichtung (10) in den Garraum (2) verteilbar ist, der Katalysator (14) im wesentlichen konzentrisch um die Heizeinrichtung (11,12) angeordnet ist, und die Heizeinrichtung (11,12) im wesentlichen konzentrisch um die Belüftungseinrichtung (10) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Aufprallfläche (15), die im wesentlichen konzentrisch um die Heizeinrichtung (11,12) angeordnet ist, wobei die Heizeinrichtung (11,12) zumindest teilweise im Strömungsschatten der Aufprallfläche (15) angeordnet ist.
  2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Form einer Vielzahl von an einem Katalysatorgehäuse (13) angebrachten Katalysatorelementen (14) ausgebildet ist.
  3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Luftzuführleitung (16), über die kontrolliert Frischluft einführbar ist.
  4. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche (15) im hinteren Bereich des Garraums in Ausblasrichtung angeordnet ist.
  5. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche in Form eines Abscheiderings (15) zum Abscheiden von Feststoffund/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvolumen ausgebildet ist.
  6. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung in Form von zumindest einem, vorzugsweise zwei, ringförmigen Heizkörpern (11,12) ausgebildet ist.
  7. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Energiespeicher - und/oder Energieentnahmesystem mit Katalysatoreigenschaften.
  8. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Garraum, das Energiespeicher- und/oder Energieentnahmesystem, und/oder die Heizeinrichtung mit einem Katalysator zumindest bereichsweise ausgerüstet und/oder beschichtet ist bzw. sind.
  9. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator eine Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur in Abmessungen von bis zu maximal 500 µm aufweist und selbstreinigend ist.
  10. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Aluminiumoxid und/oder Platin umfaßt.
EP99962039A 1998-10-22 1999-10-22 Gargerät mit katalysator Expired - Lifetime EP1144917B1 (de)

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