(57)【要約】      （修正有）【課題】オーブン中の空気及び／又は廃棄空気の良好な触媒浄化を、同時に簡単な設計構成とともに達成する。【解決手段】ベーキングオーブンのようなオーブンのための浄化装置であって、浄化装置１が、入口Ｅ、出口Ａ、触媒コンバーターヒーター４とともに触媒コンバーター３、及びファン６を有し、浄化装置１が、オーブンから分離されかつオーブンから独立して取り扱うことができる構造ユニットとして、又は前記部品を持つモジュールとして形成され、前記構造ユニット又は前記部品を持つモジュールが、オーブンのマッフルへの空気搬送接続部においてオーブンに配置されているかかる浄化装置によれば、オーブンの既に存在する設計に容易に触媒浄化を組み入れることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーキングオーブンのようなオーブンのための浄化装置であって、浄化装置が、入口、出口、触媒コンバーターヒーターとともに触媒コンバーター、及びファンを有し、浄化装置が、オーブンから分離されかつオーブンから独立して取り扱うことができる構造ユニットとして、又は前記部品を持つモジュールとして形成され、前記構造ユニット又は前記部品を持つモジュールが、オーブンのマッフルへの空気搬送接続部においてオーブンに配置されている、浄化装置。
【請求項２】
触媒コンバーターヒーターが触媒コンバーターに直接割り当てられ、触媒コンバーターが加熱された触媒コンバーターとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項３】
触媒コンバーター及び触媒コンバーターヒーターがワンピースで構成されることを特徴とする請求項２に記載の浄化装置。
【請求項４】
触媒コンバーターヒーターとして加熱要素が、触媒コンバーターに、又は触媒コンバーター材料と同じ搬送体に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の浄化装置。
【請求項５】
触媒コンバーターヒーターが、触媒コンバーターの前にかつそれから分離して幾らかの距離で配置されることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項６】
触媒コンバーターヒーターが、抵抗加熱要素であるか、及び／又は輻射加熱要素であり、触媒コンバーターヒーターが、その電気抵抗の正の温度係数を持つことを特徴とする請求項５に記載の浄化装置。
【請求項７】
浄化装置の独立又は自給自足の操作のために少なくとも一つの操作要素でのそれ自身の制御を与えられていることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項８】
少なくとも一つの温度センサーが、入口から触媒コンバーターの後の出口までの空気経路上で触媒コンバーターの近くに与えられていることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項９】
ファンが、入口から触媒コンバーターの後の出口までの空気経路上で配置され、好ましくは浄化装置のハウジング又は空気ガイド又は空気経路の外側にファンモーターを持つことを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１０】
ファンが、浄化装置のハウジング又は空気ガイド又は空気経路の外側にファンモーターを持つことを特徴とする請求項９に記載の浄化装置。
【請求項１１】
入口から出口までの空気経路は、入口と出口の間の実質的に閉鎖されたダクトであることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１２】
入口から出口までの空気経路は、Ｕ形状のカーブで延びることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１３】
入口及び出口が同じ方向に向いていることを特徴とする請求項１２に記載の浄化装置。
【請求項１４】
実質的に閉鎖されたハウジングが、入口及び出口から離れて、ファンを通る統合された空気ガイダンスを与えられていることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１５】
バイパス開口が、触媒コンバーターの後でかつ出口の前の空気経路に与えられていることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１６】
バイパス開口が、周囲空気への空気供給に接続されるように設計されていることを特徴とする請求項１５に記載の浄化装置。
【請求項１７】
入口開口及び出口開口が、それらがオーブンのマッフルに接続されることができるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１８】
構造ユニットが周囲の断熱を有することを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項１９】
浄化装置がオーブンにおいて構造ユニットとして配置されること、及び入口及び出口がオーブンのマッフルに接続されているか又は前記マッフル中に開口することを特徴とする、請求項１に記載の浄化装置を有するオーブン、特にベーキングオーブン。
【請求項２０】
入口及び出口がオーブンのマッフルに接続されているか又は上部領域において前記マッフル中に開口することを特徴とする請求項１９に記載のオーブン。
【請求項２１】
請求項１５に記載の浄化装置がバイパス開口を有し、それが周囲空気への空気供給に接続されていることを特徴とする請求項１９に記載のオーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブン、特にベーキングオーブンのための浄化装置、及びかかるオーブン自体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ３６３６６２２Ａ１は、マッフル（ｍｕｆｆｌｅ）のための加熱ファンを有するオーブン（熱風オーブンとして知られるもの）を開示する。加熱ファンの羽根車は触媒被覆で部分的に被覆され、環状加熱要素はこの羽根車を小さい半径間隔で包囲する。結果として、汚染物質（それは特に悪臭公害及び汚れを起こす）のオーブンにおける空気を浄化するための触媒機能は、特にそれらが触媒担体で燃焼されることによって改良される。加熱ファン中への触媒コンバーターの統合は、低い全体高さを実現する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、冒頭で述べた浄化装置及びそれを与えられたオーブンを立案することに基づき、それにより従来技術の問題が除去されることができ、特にオーブン中の空気及び／又は廃棄空気の良好な触媒浄化を、同時に簡単な設計構成とともに達成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴を有する浄化装置、及び請求項１９の特徴を有するオーブンによって達成される。本発明の有利で好ましい改良は、さらなる請求項の主題であり、以下により詳細に説明されるだろう。述べられた特徴の幾つかは、浄化装置のためにだけ又はオーブンのためにだけ述べられ、説明されている。しかしながら、これにもかかわらず、それらは浄化装置とオーブンの両方に独立して適用できることを意図される。請求項の用語の解釈は、明細書の内容の明白な参照によってなされる。
【０００５】
入口、出口、触媒コンバーターヒーターとともに触媒コンバーター、及びファンを有する浄化装置が提供される。本発明によれば、浄化装置は、オーブンから分離されかつオーブンから独立して取り扱うことができる構造ユニットとして、又は上述の部品を有するモジュールとして形成される。浄化装置は、オーブンのマッフルへの空気搬送接続部においてオーブンに配置するために設計されている。オーブンは、特に家庭用又は商業用のベーキングオーブンとして従来通り構成されることが有利であり、熱風オーブンとして構成されることが特に有利である。従って、ある条件下では、二つのファンがオーブンに与えられ、それは、一つのファンが浄化装置のために低いパワーだけを持つことが必要である。
【０００６】
本発明によるこの特定の構成によって、既に存在するベーキングオーブン又はオーブンの設計にかかる触媒浄化装置を与えることさえ可能である。その予めの組立によって、オーブンにおける統合及び組入がずっと容易になり、また個々の部品の互いの調整も最適化される。
【０００７】
かかる浄化装置を使用することによって、オーブンにおける熱分解操作時及び全ての他のベーキング及びグリリング（ｇｒｉｌｌｉｎｇ）工程時の触媒オーブン空気浄化及び臭気減少が可能である。これは、特にグリリング、上部加熱又は下部加熱のような再循環空気のない操作モードに関する。もし触媒的に浄化された空気がオーブン内に再び導かれ、入口及び出口がオーブンのマッフルに接続され、この目的のためにマッフル中に導かれるなら、浄化された空気と、触媒コンバーターにおける反応熱を含む熱はともに、熱が全く失われないように再びオーブンに供給される。これはまた、エネルギー効率を改良する。オーブンから出た空気とオーブンのマッフルの空気は入口中に吸引され、加熱された触媒コンバーターで浄化され、出口を通って再びマッフル内に戻るように導かれる。
【０００８】
再循環空気又は熱い空気（熱風）なしでのオーブンの操作時であっても、浄化装置のファンによって発生された小さい対流がオーブン操作のための利点として観察される。さらに、特定の制御によって、約４００Ｗ以下、有利には約２００Ｗであることができる触媒コンバーターヒーターの通常低いパワーのため、暖ため又は低温調理機能のためにこの触媒コンバーターヒーターだけを使用することが可能である。もし前記制御が温度制御を含むなら、マッフルにおける比較的正確な温度制御が可能である。従って、高い瞬時のパワーの循環加熱要素でよりもマッフル中の一定でかつ均一の低温を得ることが容易である。
【０００９】
本発明のさらなる改良では、触媒コンバーターヒーターが触媒コンバーターに直接割り当てられることができる。従って、その加熱パワーは、流れ過ぎる空気の触媒浄化を有利にする又は開始するために触媒コンバーターにできるだけ完全に供給される。触媒コンバーターは一般的に、複数の薄板又は格子構造などのいずれかを有する平坦な設計を持つことが通常でありかつ有利である。しかしながら、これは原則として当業者に知られている。
【００１０】
一方、触媒コンバーターを、加熱された触媒コンバーターとして構成することが可能である。この場合において、触媒コンバーター及び触媒コンバーターヒーターは、ワンピースで構成されることが有利でありうる。触媒コンバーターヒーターとしての加熱要素は、触媒コンバーターに、又は触媒コンバーター材料と同じ搬送体に、特に上述の平坦な搬送体に直接取り付けられることができる。ここでは、効率は特に高い。なぜならば触媒コンバーターは、触媒コンバーターヒーターによってできるだけ良好に加熱されるからである。
【００１１】
他方、触媒コンバーターヒーターを、短かい距離で、有利には０．５ｃｍ〜３ｃｍの距離で触媒コンバーターの前に又は別個に配置することが可能である。触媒コンバーターの前の入口と出口の間の空気経路において配置すると、効率が特に高い。
【００１２】
一般的に、触媒コンバーターヒーターは、特に上述の両方の可能性において抵抗加熱要素として形成されることが有利でありうる。第二の可能性の場合において、触媒コンバーターヒーターはまた、触媒コンバーターへの熱の良好な二次元伝達のために十分に高い温度を有する輻射加熱要素として形成されることができる。抵抗加熱要素は、厚層抵抗体、薄層抵抗体、抵抗加熱体又は管状加熱要素であることができる。別個の部分としての触媒コンバーターヒーターの一つの有利な改良は、確実に操作する適切な出力を有する管状加熱要素である。輻射加熱要素として推奨されるものは、露出された加熱フィラメント又は白熱フィラメント、及び極めて高い操作温度を有する管状加熱要素であり、あるいは触媒浄化のために必要である、触媒コンバーター上の約２５０℃の温度を実行可能であるハロゲン白熱ランプである。かかるハロゲン白熱ランプのさらなる利点は、それによって発生される光が触媒コンバーター上にだけでなく、照明としてマッフルの内部中にも投射されることができることである。
【００１３】
本発明の改良では、特に触媒コンバーターヒーターとして抵抗加熱要素を使用する場合に、触媒コンバーターヒーターの電気抵抗の正の温度係数を与えることが有利である。この方法では、自己限定的なヒーターが達成されることができ、それは過剰に高い温度で、言わば安全特徴としてスイッチオフにする。そのとき専用の温度センサーはもはや与えられる必要がない。
【００１４】
有利には、別個の制御が、浄化装置のために、特にそれ自身の少なくとも一つの制御要素で与えられることができる。この方法では、浄化装置はそれ自身で又は自給自足で、特にオーブン自体から独立して操作されることができる。特に操作装置及びハウジングのユニットによるオーブンのアップグレードは、これにより簡単になる。有利には、別個の制御が、少なくとも一つの操作要素並びにファンのモーター及び／又は触媒コンバーターヒーターを制御及び評価するためにマイクロコントローラーなどを与えられる。
【００１５】
温度センサーを特に触媒コンバーターの近くに与えることが可能である。かかる温度センサーは、触媒コンバーターヒーターの後の空気温度を測定することができるように、入口から触媒コンバーターの後の出口までの空気経路に配置されることが好ましい。それゆえ、触媒コンバーターの機能がチェックされることができる。さらに、オーブンの上述の加熱は、触媒コンバーターヒーターによって制御されることができる。温度センサーとして推奨されるものは、抵抗要素を有する従来の温度センサーである。
【００１６】
有利には、ファンは、触媒コンバーターの後に、特に上述の入口から出口までの空気経路上に配置される。従って、ファンは、触媒コンバーターを通って空気を吸引することができ、触媒コンバーターは幾分弱く冷却される。ファンのファンモーターは、空気経路又は空気ガイド又は浄化装置の内部を支配する高い温度にさらされないように、空気経路の外側又は空気ガイドの外側又は浄化装置のハウジングに配置されることが有利である。
【００１７】
上述の入口から出口までの空気経路を概ね閉じられたダクトとして構成することが可能である。そのとき、触媒コンバーターヒーター、触媒コンバーター、及びファンはこのダクト内に配置される。
【００１８】
有利には、上述の空気経路は湾曲した形、好ましくはＵ形状を持つ。従って、入口及び出口が実質的に同じ方向に向き、互いにさほど違わない位置で又は隣接して配置されることが可能である。これは、オーブン中への構造ユニットとしての浄化装置の統合を簡単にする。ここで、分割プレート、偏向プレートなどによってオーブンにおける入口と出口の間の直接的な短絡を回避することがさらに可能である。空気経路のＵ形状構成又は空気経路を形成するダクトのＵ形状構成は、全体の高さに関して有利であり、中に浄化装置の構成要素を配置するのに十分な空間を与える。
【００１９】
浄化装置の上述のハウジングは、入口及び出口とは別にかつ出口の開口とは別に実質的に閉鎖されることができる。従って、良好な空気ガイダンスが達成されることができ、予見できない点での触媒コンバーターヒーターによって暖められた熱の逃避が避けられる。しかしながら、バイパス開口が空気経路に与えられることもさらに可能である。これは、既に浄化された空気が前記開口から吹き出されることができるか又は他の空気が吸い込まれることができるように、触媒コンバーターの後でかつ出口の前の空気経路に与えられることが有利である。このバイパス開口は、周囲に対して空気供給を有するオーブンにおいて形成されることができ、又は、それはオーブンの周囲に接続されることができる。従って、浄化された空気の少ない部分は周囲に放散されることができ、それは、例えば調整可能なサイズのバイパス開口によって変化可能であるように設計されることができる。これは、主にオーブンの内部又はマッフルにわずかな負圧を生成するために使用される。従って、臭気を伴なった空気がベーキングオーブンから外側に透過されることが防止される。
【００２０】
上述の周囲へのバイパス開口の取り付けは、この熱風が損傷を与えずかつ周囲に容易に流れ去ることができるオーブン上の位置でなされることが有利である。一つの可能性は、例えばオーブンの背後又はオーブンのそばに十分に大きい空間がある場合、ベーキングオーブンの下の正面又はベーキングオーブンの後側である。
【００２１】
浄化装置は、入口開口及び出口開口（それらは一般に実質的に同じ面に位置されることが有利である）がオーブンのマッフルに接続されるようにオーブン内に装着されることができる。特に、これはマッフルの後壁上でなされる。なぜならばここで利用可能な空間が通常最も大きいからである。
【００２２】
浄化装置の電気接続は組み合わせて単一の接続ブロックにすることができる。それは接続を簡単にする。これらはファン及びファンモーター、触媒コンバーターヒーター及び温度センサーのための接続であることができる。
【００２３】
本発明のさらなる改良では、構造ユニットがそれを取り囲む断熱を有するか、又は構造ユニットが外側に対して断熱されていることが有利である。かかる断熱は、金属層材料、エアロゲルに基づく化合物、又は鉱物繊維もしくはガラス繊維からなる化合物の群から選択されることが特に有利でありうる。さらに、バーミキュライトのような層材料が使用されることができる。ハウジングの部分であってもバーミキュライトから形成されることができる。
【００２４】
本発明のさらなる改良では、オーブンは特に家庭用及び職業用の両方のためにマイクロ波オーブンであることが可能である。
【００２５】
例えば上述の温度センサーによって浄化装置を有するオーブンを操作するための本発明による方法では、制御装置は、触媒コンバーター上の触媒燃焼を実施する特定の温度に触媒コンバーターヒーターを調整することができる。もしオーブン中の熱風が十分に熱いなら、ある条件下で、触媒コンバーターヒーターによって触媒コンバーター上の触媒燃焼を一回点火することで十分でありうる。そのとき、前記燃焼は、触媒コンバーターヒーターがスイッチオフでありながら、自動的に進行することができる。
【００２６】
これらの特徴及びさらなる特徴は、明細書及び図面から並びに請求項から集められることができ、個々の特徴は、それぞれ本発明の実施形態において及び他の領域においてそれら自身で又は副組み合わせの形で複数で実施され、ここで保護が請求される、それら自身で保護可能でかつ有利である実施形態を表わすことが可能である。中間見出しの下での個々の部分への出願の分割は、見出しの下で作られる文章の一般的な有効性を制限しない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の例示的な実施形態は図面に概略的に示され、以下により詳細に説明されるだろう。
【図１】図１は、Ｕ形状空気ガイダンスを有する、本発明による浄化装置の分解斜視平面図を示す。
【図２】図２は、図１からの浄化装置を有する熱風オーブンとして本発明によるベーキングオーブンを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明による浄化装置１の分解図が図１に示されている。それは、下部ハウジング部２ｂ及び上部ハウジング２ａを実質的に含むハウジングを有する。これらは金属シート及び以下の接合物からなり、その結果、実質的に閉鎖された構造ユニット又は触媒コンバーターモジュールであり、それは外側に向かって入口Ｅ、出口Ａを有し、上部ハウジング部２ａの上にバイパス開口Ｂを有するにすぎない。バイパス開口Ｂは入口Ｅ及び出口Ａよりかなり小さいことを見ることも可能である。
【００２９】
入口Ｅの後で下部ハウジング部２ｂに配置されているのは、触媒コンバーターヒーター４であり、ここでは例えば既知の設計の正弦ループ状又は蛇行した管状加熱要素として示される。そのパワーは約２００ワットである。触媒コンバーターヒーター４の電気接続８は横方向に導出される。それらの直後に、触媒コンバーター３が短かい距離で、例えば数ミリメートルから１ｃｍ又は２ｃｍまでで配置される。触媒コンバーターはまた、従来技術のように複数の層でいずれも平坦に形成されることができ、それに沿って、触媒コンバーターヒーター４によって加熱される入口Ｅを通って吸引された空気が流れる。あるいは、触媒コンバーター３は触媒コンバーター材料の被覆で網状又は格子状の形態で形成され、空気がこの網状又は格子状メッシュを通って流れる。
【００３０】
浄化装置１及びハウジングの空気経路ＬはほぼＵ形状で延びることがわかる。空気は入口Ｅに入り、次いで触媒コンバーターヒーター４及び触媒コンバーター３を過ぎて流れる。そこで、それは浄化され、その後に温度センサー９を過ぎて流れる。温度センサーの電気接続は同様に左の外側に導かれる。その後、空気経路Ｌにおける空気は、下部ハウジング部分２ｂの経路に対応して約１８０°にわたる曲がりを作り、特にここで空気経路Ｌは、正確にＵ形状であるように分割プレートＴによって二つの経路又はアーム又は部分に分割される。この目的のため、空気はファン６によって吸引され、ファン６はファンシャフト６´によってファンモーター５によって駆動される。それゆえ、ファン６は吸引で操作する。ファンモータ−５の電気接続７は同様に示される。
【００３１】
ファン６の後、空気は出口Ａに流れ、そこから出る。偏向プレート１１が出口Ａに配置されている。前記偏向プレートは、発生した空気を横方向に右へ、そして下方及び上方への一つ以上の偏向を実施する。しかしながら、主として、偏向プレート１１は、出口Ａに向かって流れ出る空気が入口Ｅで再びすぐに吸引されることを防止することを意図される。これは、その空気が既に浄化され、しかも加熱されているので、不要である。
【００３２】
図１は、ファン６の後の空気経路において、一部の空気がバイパス開口Ｂに向かって逃げること（ここでは小さい矢印によって表わされる）を示す。これは、以下にさらに多く説明されるだろう。
【００３３】
ここでは接続７及び８、及び温度センサー９の接続が別個にかつ互いに離れて配置されることが示されているとしても、それらはそれでもなお少なくとも浄化装置１の構造ユニット内で組み合わせて単一の接続又は接続ブロックを形成することができる。
【００３４】
図２は、後壁１５とともにオーブンマッフル１４を有する、本発明によるオーブン１３を示す。マッフル１４のこの後壁１５上に配置されているのは、通常の熱風ファン１７であり、従ってオーブン１３は熱風オーブンである。マッフル１４のカバー１６の下に配置されているのは、例えばグリル加熱要素としての加熱要素１９である。
【００３５】
後壁１５の上には、本発明による浄化装置１が、独立構造ユニット又は独立モジュールとして、入口Ｅ及び出口Ａに対応する適切な開口に後から取り付けられている。偏向プレート１１はマッフル１４中に少し突出するが、これは干渉しない。図２はまた、浄化装置１が、例えば前述したように形成されることができる厚い断熱によって取り囲まれ、特にバーミキュライトから作られた箱のタイプとして形成されることを示す。
【００３６】
図１からのバイパス開口Ｂは、空気導管２１によってオーブン１３の後側のバイパス出口２２に導かれる。従って、このオーブン１３が設置されるときに少量の熱風の出現のために重要でないこの領域では、前述した空気は、バイパス開口Ｂによってオーブン１３又はマッフル１４から導出されることができ、ある条件下で分配のためのディヒューザーを持つ。空気導管２１はまた、断熱されていることが有利である。
【００３７】
さらに、オーブン１３の制御装置２４は図２に示されている。これは、ヒーター１９に及びファン１７に、そして浄化装置１に、特に浄化装置の機能ユニットの全てに接続される。従って、制御装置２４は、浄化装置１及びオーブン１３を操作するために本発明による方法において前記の操作モードを制御することができる。特に、例えば温度センサー９又はマッフル１４中のさらなる温度センサーでの測定に基づいて、触媒コンバーターヒーター４及びファンモーター５の操作を制御することができる。
【００３８】
触媒コンバーター３のための代替的な加熱可能性は、前述の方法で、例えば特に有利で一般的にはハロゲン白熱ランプとして与えられることができる。マッフル１４の後側上のかかるハロゲン白熱ランプの図１及び２に従って想像されることができる配置から、前記ランプは照明機能を実行することができることは明らかになる。
【００３９】
通常の家庭用ベーキングオーブンとして図２に示されたオーブン１３に加えて、本発明による浄化装置はまた、大きい商業的に使用されるオーブンにおけるモジュールとして配置されることができる。ここでは、複数のかかるモジュールが容易に装着されることが可能である。
【図１】
2014059137.tif 000003
【図２】
2014059137.tif 000004