[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Backofen mit einem thermische Heizelemente aufweisenden
Garraum und mit einem Schalterraum, in dem einerseits wärmeempfindliche Bauelemente
angeordnet sind und in welchem Schalterraum andererseits ein lüftungstechnisch vom
Übrigen Schalterraum weitgehend separierter Strömungskanal oder Gehäuse für die Aufnahme
von thermisch hochbelasteten und wärmeempfindlichen Bauelementen einer Mikrowelleneinrichtung
angeordnet ist, wobei diesem Gehäuse individuell ein Kühlgebläse zugeordnet ist und
ein weiteres Kühlgebläse im Schalterraum außerhalb des genannten Strömungskanals angeordnet
ist und beide Kühlgeräte durch Steuermittel zum fortgesetzten Kühlbetrieb während
einer Nachlaufphase nach Beendigung des Heiz- und/oder Garbetriebs betreibbar sind.
[0002] Bei bekannten Backöfen zur Garbehandlung von Lebensmitteln ist es üblich die elektrischen
oder elektronischen Bauelementen in einem oberhalb des Garraumes oder der Ofenmuffel
angeordneten Schalterraum unterzubringen und diesen Raum z. B. mit einem so genannten
Querstromgebläse zu kühlen, das heißt die Betriebswärme abzuführen. Bei Öfen mit alleiniger
oder zusätzlicher Mikrowelleneinrichtung ist zur Wärmeabführung bzw. Kühlung des Mikrowellengenerators
(Magnetron) üblicher Weise ein separates Kühlgebläse z. B. ein Radialgebläse vorgesehen,
welches während des Mikrowellenbetriebs oder auch kurz danach die Betriebswärme in
diesem separaten Gehäuse abführen soll, welche Betriebswärme bei Verwendung von so
genannten Invertern, dass heißt bei Verwendung eines Hochfrequenzgenerators mit Inverternetzteil,
Leistungshalbleiter und Hochspannungstransformator besonders hoch ist. Andererseits
wird auch bei reinem Back- oder Bratbetrieb mit thermischen Heizelementen innerhalb
des Garraumes eine starke Wärmeentwicklung stattfinden insbesondere dann, wenn der
Backofen auch mit einer Einrichtung für den so genannten pyrolytischen Selbstreinigungsbetrieb
ausgerüstet ist, bei welchem Selbstreinigungsbetrieb etwa 400°C anfallen. Während
dem Backofenbetrieb und auch nach Beendigung desselben findet durch Wärmeleitung noch
ein beträchtlicher Transport der vorerwähnten Wärmeenergie innerhalb des Backofengehäuses
bis zum vorerwähnten Schalterraum statt, so dass auch nach Beendigung einer Hochtemperaturbetriebs
zum Schutz der in diesem angeordneten Bauelemente eine erzwungene Kühlung über einen
bestimmten Zeitraum aufrechterhalten werden muss, ebenso wie dies für die Wärmeabführung
aus dem vorerwähnten Gehäuse für den Hochfrequenzgenerator gilt. Durch eine solche
"Nachlaufkühlung" soll die angefallene Betriebswärme aus dem Schalterraum und aus
dem erwähnten Gehäuse für die Mikrowelleneinrichtung gezielt nach außen, also bis
außerhalb de Gehäuses, entfernt werden, um - wie erwähnt - wärmeempfindliche Bauelementen
vor Beschädigung zu schützen, um auch in der unmittelbaren Umgebung des Backofens
z. B. an angrenzenden Küchenmöbeln Schäden zu vermeiden und nicht zuletzt um einen
dem vorhergehenden Garbetrieb unmittelbar nachfolgenden weiteren Garbetrieb oder Heizbetrieb
zu ermöglichen, wozu zumindest innerhalb des Schalterraumes und des Gehäuses eine
vorbestimmte Grenztemperatur nicht überschritten werden darf. Insbesondere bei einer
solchen Lüfternachlaufsteuerung, also nach Beendigung des Gar- bzw. Heizbetriebes
ist der Benutzer gewissen Störfaktoren ausgesetzt, wie z. B. einem störenden Lüftergeräusch,
das ausgeht von den noch eingeschalteten Kühlgebläsen und ebenfalls von diesen Kühlgebläsen
ausgehenden und meist an der Frontseite des Backofens austretenden störenden Luftströmungen.
[0003] Bei einem anderen bekannten Backofen mit kombiniertem Garbetrieb einschließlich Mikrowelle
(
DE 38 25 122 A1) sind für die Wärmeabführung aus einem Schalterraum oberhalb eines Garraumes und
einer Mikrowelleneinrichtung zwei Kühlgebläse und damit verbunden zwei lufttechnisch
und örtlich durch eine Schnittstelle vollständig voneinander getrennte und voneinander
völlig unabhängige Kühlkreisläufe vorgesehen, die einer individuellen Steuerung der
Kühlgebläse und Kühlkreisläufe bedürfen.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Backofen der eingangs
genannten Art so auszugestalten, dass das Kühlsystem für den Schalterraum und für
das Gehäuse des der Mikrowelleneinrichtung zugeordneten Strömungskanals konstruktiv
unaufwendig und kostensparend eingerichtet ist und eine Minimierung der den Gerätebenutzer
störenden Eigenschaften wie starke und langzeitige Nachlauf-Lüftergeräusche nach Beendigung
des eigentlichen Backofensbetriebes, störende Luftströmungen und dergleichen ermöglichen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Backofen der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass für die Steuerung beider Kühlgebläse zumindest während der Nachlaufphase
ein thermostatisches Steuerorgan vorgesehen ist, dessen einziger Temperaturfühler
im Schalterraum außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
[0006] Versuche haben ergeben, dass zwischen den Temperaturverhältnissen im relativ großräumigen
Schalterraum in dem in diesem Schalterraum angeordneten relativ eng begrenzten Gehäuseraum
oder Strömungskanal eine starke thermische Korrelation besteht, insofern, als die
jeweils im Schalterraum herrschende Temperatur auch ein Abbild der jeweils herrschenden
Temperatur im Gehäuse wiedergibt. Im Gegensatz zu dem eingangs genannten Lösungsvorschlag
gemäß
DE 38 25 122 A1 wird erfindungsgemäß die thermisch korrelierende und doch strömungstechnisch weitgehend
getrennte Anordnung von Schalterraum und Gehäuse dazu benutzt, um mit einer einfachen
Steuereinrichtung, nämlich mit dem Steuerorgan mit dem Temperaturfühler im Schalterraum,
ein wirksames Kühlsystem zu schaffen, das - im Gegensatz zu einer Zeitsteuerung -
auf die im Schalterraum herrschende jeweils aktuelle Temperatur reagiert und entsprechend
erst oder schon bei Erreichen einer sicherheitstechnischen Grenztemperatur die Kühl-Nachlaufphase
beendet. Im Vergleich mit an sich bekannten Zeitsteuerungen in der genannten Nachlaufphase
kann durch die erfindungsgemäße Steuerung, insbesondere durch die indirekte thermische
Kopplung zwischen Schalterraum und Gehäuse die Nachlaufzeit wesentlich verkürzt werden,
verbunden mit einer Reduzierung von Lüftungsgeräusch und störender Luftströmung.
[0007] Insbesondere aus Sicherheitsgründen ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
dass zusätzlich zum thermostatischen Steuerorgan eine zeitgebundene Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die unabhängig vom thermostatischen Steuerorgan die Kühlgebläse während
einer Mindest-Nachlaufzeit in Betrieb hält. Dabei wird bei den meisten Backofen-Betriebsarten
mit thermischen Heizelementen die Mindest-Nachlaufzeit kürzer sein als die mit Hilfe
des Temperaturfühlers gesteuerte Gesamt-Nachlaufzeit etwa mit Ausnahme des Solo-Mikrowellenbetriebs
ohne thermische Heizelemente, bei dem im Schalterraum keine wesentliche Temperaturerhöhung
stattfindet.
[0008] Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist das thermostatische Steuerorgan
auf unterschiedliche, von der Betriebsart und dem jeweiligen Erhitzungsgrad des Garraumes
abhängige Abschalttemperaturen einstellbar. Hierdurch ist die Länge der Kühl-Nachlaufphase
von der gewählten Betriebsart abhängig, also auf das jeweils grenzwertig notwendigste
beschränkt.
[0009] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
nachstehend erläutert. Die Figur zeigt eine perspektivische Darstellung der offenen
Oberseite eines nicht weiter dargestellten Backofens.
[0010] Die in der Zeichnung gezeigte oberste Etage des Backofens bildet einen Schalterraum
(1), der an beiden Seiten umgeben ist von nur gestrichelt dargestellten Seitenwänden
(2), rückseitig durch eine ebenfalls gestrichelt dargestellte Rückwand (3) und nach
oben hin durch eine Deckplatte (4). In diesem Schalterraum (1) untergebracht sind
elektrische und/oder elektronische Bauelemente für die Steuerung und Regelung von
so genannten konventionellen Heizelementen wie eine Oberhitze/Grill und Unterhitze
unterhalb eines nicht dargestellten Garraumes, der unmittelbar unterhalb des Schalterraumes
(1), getrennt durch eine Grundplatte (25) platziert ist. Der Backofen soll also ausgerüstet
sein mit sämtlichen denkbaren Heizelementen für den konventionellen Ofenbetrieb einschließlich
Umluftbetrieb und gegebenenfalls auch pyrolytischem Selbstreinigungsbetrieb. Basis
dieses Schalterraumes (1) ist die Grundplatte (25). Da der Backofen auch für den Mirkowellenbetrieb
eingerichtet ist, ist im Schalterraum (1) ferner ein Mikrowellengenerator angeordnet,
mit einem Magnetron (6), mit einem als Radiallüfter ausgebildeten Kühlgebläses (7),
an dessen Druckseite ein zum Magnetron (6) führender Luftschacht (8) angeordnet ist,
sowie mit einem Inverternetzteil des Mikrowellengenerators, welcher innerhalb eines
Gehäuses (9) angeordnet ist. Der das Magnetron umströmende, erwärmte Kühlluftstrom
(12) gelangt in einen im Bereich der Frontseite (10) des Backofens angeordneten Abluftschacht
(11) und von hier aus ins Freie. Dieser Kühlluftstrom ist durch Teile (12) verdeutlicht.
Ferner sind im Schalterraum (1) untergebracht ein Kühlgebläse (13), das als Querstromlüfter
ausgebildet ist und das unmittelbar den Schalterraum (1) durchströmende Kühlluftströme
gemäß Pfeil 21 generiert, sowie weitere Bauelemente und Bauelementegruppen, die in
üblicher Weise bei derartigen Backöfen verwendet werden. Wie ferner gezeigt, ist das
Kühlgebläse (7) mit seiner Saugseite unmittelbar an die Stirnseite (14) des Gehäuses
(9) angeschlossen, während sich das Kühlgebläse (13) an einer Längsseite (15) des
Gehäuses (9) befindet. Das Gehäuse (9) selbst ist unmittelbar an der Rückseite des
Backofens und damit auch des Schalterraumes (1) angeordnet, so dass seine Lufteintrittsöffnungen
(16, 17, 18) an der Ofenrückseite unmittelbar an die Außenluft angeschlossen sind.
Hierzu sind in der Rückwand drei entsprechende Lufteintrittsöffnungen z. B. in Form
einer Lochgruppe vorgesehen.
[0011] Wie die Zeichnung ferner zeigt, besitzt das Gehäuse (9) mehrere Luftaustrittsöffnungen,
die mit der Saugseite des Kühlgebläses (7) kommunizieren sowie eine Luftaustrittsöffnung
(20) in Form einer Lochgruppe, die der Saugseite des Kühlgebläses zugewandt sind.
Das Gehäuse (9) besteht aus zwei zusammensetzbaren Formteilen, die die Unterseite
und die Oberseite des Gehäuses (9) darstellen. Das Gehäuse (9) besitzt hinter den
Lufteintrittsöffnungen (16, 17, 18) Luftleitelemente, welche insgesamt z. B. drei
im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Kanalabschnitte für die von außen
her in Pfeilrichtung 24 einströmende Kühlluft bilden. Anschließend an diese Kanalabschnitte
und Luftleitelemente befinden sich weitere Luftleitelemente, durch welche die in den
Kanalabschnitten herangeführte Kühlluft (Pfeile 24) verteilt wird in Richtung von
thermisch hochbelasteten und daher zu kühlenden Bauelementen des Mikrowellengenerators
d. h. seines Inverters z. B. in Richtung einer Hochfrequenzspule eines Kühlkörpers
des Inverternetzteiles sowie in Richtung einer Platine des Inverternetzteiles, welche
Platine im Unterteil des Gehäuses (9) mit Abstand zu den Gehäuseenden angeordnet ist,
so dass die Kühlluftströmung beide Platinenseiten umstreichen kann. Durch die strömungstechnische
Ankopplung der im Inneren des Gehäuses (9) strömenden Kühlluftströme über die Luftaustrittsöffnungen
z. B. 20 an die Saugseiten der beiden Kühlluftgebläse (7, 13) sowie durch das Vorhandensein
der vorgenannten Luftleitelemente erhält man wenigstens zwei im Wesentlichen senkrecht
aufeinander stehende Luftströmungen in Richtung der Pfeile 31 des Kühlgebläses (7)
und in Pfeilrichtung 32 in Richtung zum Kühlgebläse (13) hin. Die Luftaustrittsöffnungen
(20) sind in unmittelbarer Nähe der Saugseite des Kühlgebläses (13) angeordnet und
dienen zur zusätzlichen Wärmeabführung aus dem Bereich des Inverternetzteiles des
Mikrowellengenerators.
[0012] Wie weiterhin in der Zeichnung gezeigt, ist das Gehäuse (9) innerhalb des Schalterraumes
(1) angeordnet und bildet einen Strömungskanal zusammen mit dem Kühlgebläse (7), dem
Luftschacht (8), dem Magnetron (6) und einem ins Freie führenden, an der Gerätefrontseite
(10) endenden Luftschacht, aus dem die Kühlluftströmung (21) aus dem Backofen austritt.
Dem gegenüber generiert das Kühlgebläse (13) Kühlluftströme (21), die aus dem Schalterraum
(1) die bei Backofenbetrieb anfallende Betriebswärme zur Frontseite (10) hin abführen
sollen zum Zwecke der Kühlung der im Schalterraum (1) befindlichen Bauelemente und
zur Kühlung der Seitenwände (2) des Backofens, denen wärmeempfindliche Küchenmöbel
unmittelbar benachbart sein können.
[0013] Durch die genannte Korrelation der Temperatur im Schalterraum (1) und im thermisch
hochbelastetem Gehäuse (9) erhält man an einem Temperaturfühler (26) am frontseitigen
Ende des Schalterraumes (1) ein jeweils aktuelles Abbild der Temperatur im Gehäuse
(9). Der Temperaturfühler (26) kann auf einer Steuerplatine für die allgemeine Backofensteuerung
platziert sein. Insbesondere aus Sicherheitsgründen kann vorgesehen sein, dass zusätzlich
zu dem thermostatischen Steuerorgan mit Temperaturfühler (26) eine zeitgebundene Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die ab Beendigung des eigentlichen Funktionsbetriebs des Backofens
entweder bei Ausfall des thermostatischen Steuerorgans oder aber infolge zu kurzzeitiger
Aktivierung dieses Steuerorgans z. B. mangels wesentlicher Erhitzung des Garraumes
und entsprechenden Temperatur-Nachschubes bei reinem Mikrowellen-Betrieb desselben
den Betrieb des Kühlsystems d. h. den Betrieb der Kühlgebläse (7, 13) während einer
Mindest-Nachlaufzeit entsprechend vor bestimmter Grenzwert-Temperaturen aufrecht hält.
[0014] Vorzugsweise ist das thermostatische Steuerorgan auf unterschiedliche, von der Betriebsart
und dem jeweiligen Erhitzungsgrad des Garraumes abhängige Abschalttemperaturen einstellbar.
Als einzige Konstante verbleibt dabei die vorgenannte hilfsweise bzw. bedarfsweise
Zeitsteuerung, während die zumeist längere temperaturabhängige Nachlaufzeit von der
am Temperaturfühler (26) jeweils aktuell gemessenen Temperatur im Schalterraum (1)
und damit auch im korrelierendem Gehäuse (9) abhängig ist, d. h. bei den meisten Gar-Betriebsarten
des Backofens kürzer und insbesondere bzgl. der Kühlfunktion sicherer ist als z. B.
eine zeitgesteuerte Nachlaufkühlung.
1. Backofen mit einem thermische Heizelemente aufweisenden Garraum und mit einem Schalterraum
(1), in dem einerseits wärmeempfindliche Bauelemente angeordnet sind und in welchem
Schalterraum (1) andererseits ein lüftungstechnisch vom übrigen Schalterraum (1) weitgehend
separierter Strömungskanal oder Gehäuse (9) für die Aufnahme von thermisch hochbelasteten
und wärmeempfindlichen Bauelementen einer Mikrowelleneinrichtung angeordnet ist, wobei
diesem Gehäuse (9) individuell ein Kühlgebläse (7) zugeordnet ist und ein weiteres
Kühlgebläse (13) im Schalterraum (1) außerhalb des genannten Strömungskanals (9) angeordnet
ist und beide Kühlgebläse (7, 13) durch Steuermittel zum fortgesetzten Kühlbetrieb
während einer Nachlaufphase nach Beendigung des Heiz- und/oder Garbetriebs betreibbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Steuerung beider Kühlgebläse (7, 13) zumindest während der Nachlaufphase
ein thermostatisches Steuerorgan vorgesehen ist, dessen einziger Temperaturfühler
(26) im Schalterraum (1) außerhalb des Gehäuses (9) angeordnet ist.
2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum thermostatischen Steuerorgan eine zeitgebundene Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die unabhängig vom thermostatischen Steuerorgan die Kühlgebläse (7,
13) während einer Mindest-Nachlaufzeit in Betrieb hält.
3. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermostatische Steuerorgan auf unterschiedliche, von der Betriebsart und dem
jeweiligen Erhitzungsgrad des Garraumes abhängige Abschalttemperaturen einstellbar
ist.