Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrokochgeräte vom Typ
Backofen, mit einem Garraum, innerhalb dessen Heizmittel vom strahlenden Typ, im
Wesentlichen im Infrarotbereich, angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich insbesondere auf Backöfen, die im Gegensatz zu den sogenannten "Einbaubacköfen"
auf einen Tisch gestellt werden können.
Ein Backofen dieser Art ist aus dem Dokument US-A-3828163 bekannt,
das den Oberbegriff des Anspruchs 1 darstellt.
Auf Füßen stehende Backöfen sind Öfen mit sehr
variabler Kapazität, die etwa 10 Liter bis ungefähr 40 Liter umfassen
können, die jedoch alle im Allgemeinen Gartemperaturen aufweisen, die innerhalb
des Garraums 250°C erreichen können. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Backöfen, die Mittel zum Heizen der Luft des Garraums und der sich
in diesem befindenden Nahrungsmittel durch im Infrarot ausstrahlenden Heizelemente,
die durch Mittel zum Umwälzen der Luft ergänzt werden können. Im
Gegensatz insbesondere zu den Mikrowellenherden erfahren derartige Backöfen
somit eine Erhöhung der Temperatur ihrer Wände.
Dieser Temperaturzwang erfordert oft eine Verkleidung des Garraums
durch eine Metallstruktur, die aus Stahlblechen besteht, die außenseitig lackiert
oder emailliert sein können und den Außenmantel des Backofen bilden. Da
sich diese Bleche wiederum erhitzen, können sie eine Verbrennungsgefahr für
den Benutzer darstellen.
Es wurden bereits Bemühungen angestellt, um den Benutzer vor
Verbrennungen bei der Handhabung der Backofentür zu schützen. Das Dokument
FR 2 732 097 beschreibt insbesondere eine
Backofentür mit einem Rahmen, auf welchen eine Innenwand aus Glas und eine
Außenwand aus Kunststoff angebracht sind, wobei die Tür zwischen den beiden
Wänden Lüftungsmittel aufweist, um die Temperatur der Außenwand zu
reduzieren.
Bei Backöfen, die auf einer Arbeitsfläche aufgestellt sind,
stellt die Tür jedoch nicht die einzige potentielle Verbrennungsquelle dar.
Dies betrifft ebenso die Außenwände des Ofens, die für den Benutzer
oder weitere Personen, insbesondere Kinder leicht zugänglich sind.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Verbrennungsrisiken durch
Berührung der Außenteile eines Elektrohaushaltsbackofens, der durch Strahlung
und Konvektion arbeitet, zu vermindern, indem einfache und kostengünstige Mittel
verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist mit Hilfe eines Elektrohaushaltsbackofens
erreicht, der die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 aufweist.
Indem die Temperatur der Außenwände des Ofens erheblich
vermindert wird, wird den Risiken von Verbrennungen der Benutzer und ihrer Umgebung
durch Berührung der Ofenwände vorgebeugt.
Zudem ermöglicht das Absenken der Temperatur der Verkleidung
des Ofens die Verwendung eines wenig hitzebeständigen Materials, das im Allgemeinen
kostengünstig ist.
Vorteilhafterweise deckt die Verkleidung auch den größten
Teil der Rückseite des Garraums ab. Obwohl die Rückseite des Ofens weniger
zugänglich ist als die seitlichen Flächen und die obere Fläche, ist
es nämlich zweckmäßig, dass die Verkleidung auch einen beträchtlichen
Teil der Rückseite des Garraums abdeckt, um die Verbrennungsrisiken zu minimieren.
Erfindungsgemäß weisen die Mittel zum Begrenzen der Erhitzung
der Ofenverkleidung eine Einschließung durch Abschottung des Raums auf, der
das Gewölbe des Garraums vom oberen Teil der Verkleidung trennt.
Der Begriff der Einschließung sollte somit als eine Umschließung
oder Isolierung des Luftvolumens zwischen dem Gewölbe des Garraums und dem
Dach der Verkleidung verstanden und ausgelegt werden.
Diese Einschließung kann in unterschiedlicher Weise erhalten
werden, insbesondere indem keine Lüftungsöffnung in der Verkleidung, insbesondere
am Dach und an den Teilen der Seitenwände angebracht wird, die sich auf der
Höhe und oberhalb des Gewölbes des Garraums befinden, wobei somit eine
Luftzirkulierung minimiert wird.
Eine Luftzirkulierung im Volumen zwischen dem Gewölbe des Garraums
und dem Dach der Verkleidung zieht eine Erhöhung der Temperatur des Dachs aufgrund
der erzeugten Luftumwälzung nach sich. Zudem werden dann heiße Punkte
an den Öffnungen der Verkleidung erzeugt, die die Temperatur lokal erhöhen
und zu einer Beschädigung des zur Herstellung der Verkleidung verwendeten Materials
führen können.
Dieser Verschluss des Raums ist jedoch nicht dicht, sondern qualitativ
als eine maximale Beschränkung des Luftaustauschs mit der Außenseite zu
verstehen. Die konstruktionsbedingt verbleibenden Öffnungen tragen nicht bedeutsam
zum Wärmeaustausch mit der Außenseite bei.
Zudem vermeidet eine solche Anordnung das Eindringen von Fremdkörpern,
die Probleme hinsichtlich der Hygiene und/oder thermische Brücken zwischen
dem Garraum und der Verkleidung verursachen könnten.
Eine Verbesserung der Einschließung oberhalb des Gewölbes
besteht darin, die Fläche des Gewölbes des Garraums mit einem Umfangsrand
zu versehen.
Vorteilhafterweise ist eine thermische Abschirmung im Einschließungsraum
zwischen dem oberen Teil der Verkleidung und dem Gewölbe des Garraums angeordnet,
die es ermöglicht, die Temperatur des Dachs der Verkleidung weiter zu reduzieren.
Um seine Wirkung zu verstärken, deckt die thermische Abschirmung mindestens
die ganze Fläche der Gewölbes des Garraums ab.
Vorteilhafterweise weist die thermische Abschirmung senkrechte, nach
unten geneigte Wände auf, die sich auf der Höhe der Seitenwände und
der Rückseite bis zur Verkleidung des Backofens erstrecken und somit ermöglichen,
eine doppelte Abschottung der Luft einerseits zwischen dem Gewölbe des Garraums
und der thermischen Abschirmung und andererseits zwischen der thermischen Abschirmung
und der Verkleidung des Backofens herzustellen.
Die Verlängerung der thermischen Abschirmung entlang der senkrechten
Rückseite und Seitenwände der Verkleidung ermöglicht es somit, die
Wände gegenüber einer übermäßigen Erhitzung zu schützen
sowie ihre Temperatur zu reduzieren. Die Verbrennungsrisiken sind somit reduziert.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Steg aus schwach
wärmeleitendem Material (beispielsweise unter 1 W m–1 K–1)
im Wesentlichen in der Mitte der thermischen Abschirmung angeordnet, und er erstreckt
sich auf der einen und anderen Seite der Abschirmung senkrecht zu dieser einerseits
bis in die Nähe des Gewölbes des Garraums und andererseits bis zur Verkleidung.
Durch diesen Steg ist es somit möglich, einen Mindestabstand
zwischen einerseits dem Gewölbe des Raums und der thermischen Abschirmung aber
auch dem Dach der Verkleidung und der thermischen Abschirmung zu halten.
Insbesondere wenn der Backofenraum großräumig ist, ermöglicht
der Steg es auch, eine mechanische Verstärkung zu bilden und vermeidet, dass
eine Verformung beispielsweise durch die Anordnung eines schweren Gegenstands auf
der Oberseite der Verkleidung des Backofens entsteht.
Vorteilhafterweise ist ein Metallband im Wesentlichen lotrecht zur
Tür auf mindestens der Länge des Garraums angeordnet, wobei das Band mit
der Verkleidung über einen Isolierring verbunden ist.
Die Anordnung des Metallbands über der Tür des Backofens
ermöglicht, die vom Backofen bis zur Höhe der Tür aufsteigende Hitze
lokal aufzunehmen, und bildet somit global eine thermische Bremse gegenüber
dem Anstieg der Temperatur der Verkleidung.
Obwohl es möglich ist, lotrecht zur Tür eine Verkleidung
herzustellen, die die zuvor erwähnten Merkmale aufweist, beispielsweise indem
die thermischen Abschirmungen vervielfacht werden, kann eine einfache Lösung
darin bestehen, lokal und auf einer geringen Tiefe die Verkleidung durch eine Metallwand
zu ersetzen, die es ermöglichen wird, die Wärme abzuführen, indem
sie wie ein Sicherheitsventil arbeitet, da die Wärme vorzugsweise über
dieses Metallband mit der Außenseite ausgetauscht wird, und dies ohne Luftumwälzung.
Dieser Aspekt ist dann besonders wichtig, wenn mit offener Tür gegart und ein
bedeutender Wärmefluss nach oben lotrecht zur Tür erzeugt wird.
Vorteilhafterweise weist das Metallband schmale Öffnungen auf,
um den Wärmeaustausch zwischen dem Inneren des Garraums und der Außenseite
zu begünstigen und die Wirkung einer thermischen Bremse zu verstärken.
Diese schmalen Öffnungen im oberen und vorderen Teil des Backofens sind jedoch
schmal genug und exzentriert, um keine bedeutende Umwälzung der Luft oder Luftzirkulierung
zu verursachen.
Der Isolierring hat die Funktion einer lokalen thermischen Bremse
zwischen dem Metallbereich und der Verkleidung. Vorteilhafterweise besteht der Ring
aus einem hitzebeständigen Kunststoff wie poly(1,4-butylenterephthalat), allgemeiner
PBT genannt.
Unter "hitzebeständig" wird ein Material verstanden, das gute
mechanische Eigenschaften beibehält, wenn seine Temperatur steigt, und dies
auf einem weiten Temperaturbereich. Der Begriff von technischem Kunststoff wird
üblicherweise verwendet, um derartige Materialien zu bezeichnen. Einer der
Nutzen der Verwendung von PBT liegt in dieser Hinsicht im Beibehalten eines hohen
Young-Moduls bis Temperaturen, die in der Nähe seiner Schmelztemperatur liegen.
Zudem weist PBT eine große Steifheit auf.
Verschiedene Eigenschaften ermöglichen es, den hitzebeständigen
Aspekt der Kunststoffe zu qualifizieren. Es kann die Durchbiegungstemperatur gemäß
der Norm NF T 51-005, die Temperatur des Kugeleindrückversuchs gemäß
der Norm NF C 62-411 und sogar die Vicat B-Erweichungstemperatur
gemäß der Norm NF T 51-021 erwähnt werden. Es wird somit Materialien
bevorzugt, die entsprechend der genannten Normen hohe Eigenschaften aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
die Backofenverkleidung aus einem Kunststoff vom thermoplastischen Typ.
Wenn ein thermoplastisches Material wie beispielsweise Polypropylen
(PP) verwendet wird, werden die Kosten einer solchen Verkleidung erheblich gesenkt,
wobei in der Ausführung der Formen und der Farben mehr Flexibilität geboten
wird.
Die Verwendung eines Kunststoffs bringt zudem den Vorteil, eine Temperatur
bei dem Kontakt zwischen der Haut und diesem Material aufzuweisen, die niedriger
wäre als mit einer üblichen Verkleidung aus emailliertem oder beschichtetem
Blech bei gleicher Temperatur der Verkleidung. Dies beruht auf den Unterschied zwischen
der Effusivität vom PP und derjenigen von Metallen wie Stahl.
Bei gleicher Temperatur der Verkleidung wird der Kontakt zwischen
der Haut und dieser Verkleidung bei einer niedrigeren Temperatur wahrnehmbar sein,
wenn die Verkleidung aus PP anstatt beispielsweise aus emailliertem oder beschichtetem
Blech hergestellt ist.
Zudem ermöglicht der Kunststoff leicht automatisierbare Gießvorgänge,
die größere Freiheiten bezüglich des Designs des Produkts erlauben.
Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung
und anhand der beigefügten Zeichnungen besser verständlich, die zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht der verschiedenen
Bestandteile des erfindungsgemäßen Backofens,
2 und 3 Teilansichten
der vorderen Fläche des Backofens,
4 eine Ansicht entlang des Schnitts A-A der
2,
5 eine vergrößerte Ansicht der
4 wie im Kreis angegeben.
Bezugnehmend insbesondere auf 1 und wie
bereits bekannt, weist der Backofen 1 nach der vorliegenden Erfindung einen
Garraum 2 auf, der aus fünf Blechen besteht, die die Flächen
4a bis 4e definieren, wobei die Bleche so zusammengefügt
sind, dass sie ein im Vorderteil offenes quaderförmiges Volumen bilden. Eine
nicht dargestellte Tür ist an dieser Öffnung angeordnet, und sie schließt
das Volumen des Raums ab.
Die Seitenflächen 4a, 4b weisen Sicken
6 für das Positionieren eines Rostes auf. Der nicht dargestellte Teil
zum Steuern des Backofens ist außerhalb des Garraums auf der Fläche
4b aufgesetzt.
Die waagerechte Gewölbefläche 4c und die waagerechte
Sohlenfläche 4e weisen jeweils eingedrückte Erhebungen
8 und 10 auf, die es ermöglichen, die Heizwiderstände
32, die in den 2, 4
und 5 zu sehen sind, im Abstand von der Oberfläche
der Flächen zu halten. Die Sohlenerhebungen 10 weisen zudem Haken
12 zur Befestigung des Widerstands auf. Die Gewölbefläche
4c ist von einem Umfangsrand 14 umgeben, der entweder aus der
Fläche durch Falten oder aus den Seitenflächen hervorgeht.
Dieser Garraum ist auf einem nicht dargestellten Sockel angeordnet,
der aus Metall oder technischem Kunststoff vom Typ PBT bestehen kann, der hitzebeständig
ist, wie zuvor erläutert. In einer kostengünstigeren Variante kann der
Sockel aus PP mit Abstützungen aus PBT bestehen.
Nach einem der Merkmale der Erfindung weist der Backofen eine Verkleidung
16 des Garraums auf, die aus vier Wänden 18a bis
18d besteht. Eine der Besonderheiten dieser Verkleidung liegt darin, die
Flächen des Garraums außer der waagerechten Sohlenfläche
4e abzudecken. Zudem weist diese Verkleidung weder Öffnungen noch
Schlitze auf, wie oft in den handelsüblichen Backofen zu finden ist. Die das
Dach der Verkleidung bildende Fläche 18c schafft mit dem Rand
14 und dem Anfang der senkrechten Flächen eine Abschottung, die eine
Einschließung des oberhalb des Gewölbes 4c des Garraums liegenden
Raums ausbildet. Indem von außen eintretende Kaltluft auf diese Weise vermieden
wird, wird die Warmluftzirkulierung in Kontakt mit dem Gewölbe des Garraums
beschränkt, die einen Anstieg der Temperatur der Verkleidung nach sich ziehen
würde.
Die Wände 18a und 18b weisen jeweils eine Umbiegung
19 zur vorderen Fläche des Backofens auf, wobei dies ermöglicht,
die Innenränder der Metallkarkasse zu verdecken und dabei dem Backofen eine
homogene Form verleihen.
Diese Verkleidung des Ofens ist auf dem den Garraum tragenden Sockel
über Verriegelungsclips 40 angeordnet, die sich in geeignete, im Sockel
angebrachte Lagerstellen einsetzen. Um die Wärmeübertragungen zwischen
dem Garraum und der Verkleidung zu begrenzen, sind die Kontaktzonen zwischen dem
Garraum und dem Sockel soweit wie möglich von den Bereichen zum Befestigen
der Clips entfernt. Zudem ist das Blech der Garraums auf der Höhe
der Kontakte mit dem Sockel ausgeschnitten, um die Wärmebrücken zwischen
dem Garraum und dem Sockel zu minimieren.
In einer Ausführungsvariante weist der Sockel bedeutende senkrechte
Wände auf, die die Wärmeübertragung vom Sockel zur Verkleidung weiter
begrenzen.
Um den Anstieg der Temperatur der Verkleidung weiter zu begrenzen,
ist zwischen dem Gewölbe 4c des Garraums und dem Dach 18c
der Verkleidung eine thermische Abschirmung angeordnet. Diese thermische Abschirmung
bedeckt die ganze Fläche des Gewölbes des Garraums und erstreckt sich
sogar über die Wand 4b oberhalb des Teils zum Steuern des Ofens. Diese
thermische Abschirmung 20 weist zudem Teile auf, die an den Enden seiner
vier Ränder umgebogen und nach unten umgeklappt sind. Die Seitenteile
22a und 22b sowie der hintere Teil 22d, die in den
2 und 3 zu sehen sind,
sind lang genug und erstrecken sich bis zur Verkleidung, indem sie an Verriegelungslaschen
34 eine Position einnehmen. Dies ermöglicht ihnen, die jeweiligen
Wände 18a, 18b und 18d der Verkleidung wirksam zu
schützen, indem der heißeste Raum am oberen Teil des Garraums geschlossen
wird, wobei die einwandfreie Positionierung des Schilds bezüglich der Verkleidung
dabei gesichert ist.
Der vordere Teil 22c ist kürzer und nimmt eine Position
gegen den vorderen Rand 14 ein, was es ermöglicht, zwischen dem Gewölbe
4c des Garraums und der thermischen Abschirmung 20 einen vorgegebenen
Abstand zu haben, und verstärkt die Abschottung des Raums zwischen dem Reflektor
und dem Garraum.
Zudem ist ein zylindrischer Steg 24 in einer Öffnung
26 de thermischen Abschirmung und im Wesentlichen in dessen Mitte positioniert.
Dieser Steg 24 weist in seinem Durchmesser einen Rücksprung auf, so
dass er eine Anlagefläche für dessen Positionieren auf der thermische
Abschirmung aufweist.
Der Steg 24 erstreckt sich somit auf der einen und anderen
Seite der thermischen Abschirmung 20, um insbesondere mit dem Dach
18c der Verkleidung in Kontakt zu gelangen. Ein Spiel zum Gewölbe
4c des Garraums wird belassen, um hauptsächlich die Bildung eine Wärmebrücke
mit dieser Fläche zu vermeiden, die beim Betrieb des Ofens auf eine hohe Temperatur
gebracht ist. Zudem ermöglicht dieses Spiel, die Toleranzabweichungen an den
Teilen zu beseitigen, um eine Anbringung der Verkleidung ohne Verformung der Verkleidung
und/oder der thermischen Abschirmung zu gewährleisten.
Zudem dient dieser Steg als mechanische Verstärkung für
das Dach 18c der Verkleidung und vermeidet es, dass ein auf dem Dach abgestellter
schwerer Gegenstand eine beträchtliche Verformung der Verkleidung verursacht.
Zweckmäßigerweise besteht dieser Steg aus einem Material
mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit. Ein Material wie Kunststoff, der
eine Wärmeleitfähigkeit in der Größenordnung von 0,2–0,3
W m–1 K1 aufweist, erfüllt diese Bedingungen.
Dieser Kunststoff muss jedoch hohen Temperaturen standhalten, da der Kontakt mit
dem Gewölbe des Garraums möglich ist.
Die Reduzierung des Wärmeaustauschs sowie die Anordnung des Schilds
ermöglicht es, die Temperatur der Verkleidung erheblich zu reduzieren, so sehr
dass Kunststoffe wie Polypropylen (PP) verwendet werden können. Die Herstellung
einer solchen Verkleidung durch Formen ist dann möglich, wobei ihre einstückige
Form die Montage des Ofens leichter macht.
Da derartige Materialien niedrige Schmelzpunkte aufweisen, ist es
jedoch notwendig, die heißesten Punkte zu schützen, wenn sie mit den Metallteilen
des Garraums oder der thermischen Abschirmung in Kontakt stehen. Es wird dann vorzugsweise
hitzebeständige Klötze aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff
verwendet, der mit diesen Temperaturen kompatibel ist und eine geringe Wärmeleitfähigkeit,
beispielsweise niedriger als 1 W m–1 K1 aufweist. Im
in der Figur dargestellten Fall reicht die thermische Abschirmung weit genug nach
unten entlang des Garraums, so dass es nicht notwendig ist, einen hitzebeständigen
Kunststoff insbesondere zum Herstellen der Tragelaschen 34 des Schilds,
die ebenfalls aus PP bestehen, zu verwenden.
Vorteilhafterweise weist die Ofenverkleidung lotrecht zur Ofentür
ein Band 28 auf. Dieses Band ist aus Metall und mit der Kunststoffverkleidung
über zwei Isolierringe 30, 31 verbunden.
Lotrecht zur Ofentür kann die Temperatur nämlich plötzlich
ansteigen und hohe Werte erreichen, wenn die Tür etwas geöffnet oder die
Dichtung fehlerhaft ist oder sogar fehlt. Die Begrenzung des Anstiegs der Temperatur
der Verkleidung kann dann erreicht werden, indem die thermischen Abschirmungen vervielfacht
werden oder ihre Qualität erhöht wird.
Es kann sich dennoch als wirtschaftlich interessanter erweisen, ohne
die Sicherheit insbesondere hinsichtlich der Verbrennungsrisiken erheblich zu verschlechtern,
an dieser Stelle ein Metallband anzuordnen, das sich somit erwärmen und die
Wärme nach außen abgeben wird. Es ist dann notwendig, dieses
Band von den Kunststoffteilen der Verkleidung des Ofens zu isolieren. Die Ringe
30 und 31, die beispielsweise aus PBT bestehen, spielen diese
Rolle einer thermischen Bremse. Sie gewährleisten auch eine mechanische Verbindung
zwischen dem oberen Teil der Kunststoffverkleidung und dem Band, der mit dem Garraum
verbunden sein kann.
Die Verbindungen zwischen dem Ring und dem Band sowie zwischen dem
Band und der Kunststoffverkleidung sind derart, dass die Anzahl der Kontaktpunkte
auf diejenige Anzahl begrenzt ist, die notwendig ist, um das mechanische Positionieren
ohne lokales Fließen der Materialien an den Kontaktpunkten zu gewährleisten
und somit die Übertragung durch Wärmeleitung zu begrenzen. Es wird insbesondere
darauf geachtet, die Kontaktpunkte zwischen dem Band und dem Ring von den Kontaktpunkten
zwischen dem Ring und der Verkleidung so weit wie möglich zu entfernen, um
die Wärmeübertragung vom Band zur Haube über den Ring maximal zu
reduzieren.
Wie in 5 zudem gut sichtbar ist, kommt
das Band über und unter dem Rand 14 der Vorderseite des Ofens in Anlage
und bildet dabei einen Rücksprung 36, auf welchem die Tür in
der geschlossenen Stellung anliegt. Die über die nicht dargestellte Vorderseite
des Garraums entweichende Wärme wird unvermeidlich durch das Band aufgenommen.
Die 4 zeigt deutlich, dass der Steg es
ermöglicht, die thermische Abschirmung 20 im Wesentlichen auf halben
Weg zwischen dem Gewölbe 4c des Garraums und dem Dach 18c
der Verkleidung zu halten.
Wie zudem in den Figuren gut sichtbar ist, ist das Dach
18c der Verkleidung gewölbt, was eine bessere mechanische Stabilität
der Verkleidung gewährleistet, wenn sie auf eine bestimmte Temperatur gebracht
wird.
Um die Strahlungsemission zu minimieren, können vorteilhafterweise
die Reflektorwand und die Wände des Garraums gegenüber der Verkleidung
entweder mechanisch und/oder durch eine spezifische Beschichtung behandelt sein,
wie in diesem Bereich bekannt ist. Es wird dafür gesorgt, dass der Koeffizient
des Strahlungsvermögens für die in Betracht kommenden Flächen und
für Temperaturen zwischen 150° C und 300°C weniger als 0,3 beträgt.
Die von den Heizwiderständen 32 erzeugte Wärme
ist im Betrieb im Wesentlichen durch die thermische Abschirmung 20 reflektiert
und sogar teilweise durch das Metallband 28 absorbiert, wenn es vorhanden
ist. Die Einschließung der Luft oberhalb des Gewölbes des Garraums ermöglicht
es, die Temperatur der Verkleidung 16 des Ofens erheblich zu reduzieren,
indem die Luftbewegungen erheblich beschränkt werden, insbesondere indem die
an den Leckstellen der Verbindungen eintretende Luft vermindert wird.
Da die Verkleidung aus einem Kunststoff besteht, dessen Effusivität
weit geringer ist als die des Stahls, ist die Temperatur beim Kontakt mit der Haut
erheblich reduziert, was die Verbrennungsrisiken um so mehr begrenzt.
Die thermische Effusivität des Stahls liegt nämlich in der
Größenordnung von 14000 Wm2K–1sS..
Das PP weist eine Effusivität in der Größenordnung von 400 Wm2K–1sS.
auf, während die der Haut nahe 1800 Wm2K–1sS.
liegt.
Im stationären Zustand steht fest, dass die Kontakttemperatur
durch den Ausdruck wiedergegeben ist:
in welchem T1 und &egr;1 (bzw. T2 und &egr;2)
die Temperatur und die thermische Effusivität des Festkörpers 1 (bzw.
des Festkörpers 2) sind.
Um diese Formel zu veranschaulichen, werden zwei Platten, eine aus
Stahl und die andere aus Kunststoff wie PP in Betracht gezogen, wobei diese beiden
Platten auf 85°C gebracht werden. Angenommen, dass die Temperatur der Hand
etwa 37°C beträgt, ergibt die Berechnung nach obiger Formel eine Kontakttemperatur
zwischen der Hand und der Stahlplatte von annähernd 80°C, während
diese Kontakttemperatur zwischen der Hand und der PP-Platte kaum 46°C erreicht.
Wenn also eine auf 85°C gebracht Stahlplatte berührt wird, hat man die
Empfindung einer Verbrennung, wobei diese Empfindung nicht vorhanden ist, wenn die
Platte, die auf die gleiche Temperatur gebracht wird, aus Kunststoff wie PP besteht.
Somit sieht man, dass es vorteilhaft ist, für die Verkleidung
eines Ofens einen Kunststoff zu verwenden, wobei es auch wichtig ist, die Temperatur
der Verkleidung so reduzieren zu können, dass es möglich ist, einen kostengünstigen
Kunststoff für eine solche Verkleidung zu verwenden.
Anspruch[de]
Elektrohaushaltsbackofen (1) mit einem von zwei Seitenflächen
(4a, 4b), einer Gewölbefläche (4c), einer Sohlenfläche
(4e) und einer Rückseitenfläche (4d) begrenzten Garraum,
mit Hauptheizmitteln (32) vom strahlenden Typ, die im Wesentlichen im Infrarot
ausstrahlen und im Garraum (2) angeordnet sind, wobei der Backofen (1)
eine Verkleidung (16) aufweist, die den Garraum (2)
zum größten Teil an den Seitenflächen (4a, 4b)
und der Gewölbefläche (4c) umgibt, wobei die Frontseite des Backofens
mit einer Tür und einem Bedienfeld ausgestattet ist, wobei der Backofen (1)
Mittel aufweist, die das Erhitzen der Verkleidung (16) begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel eine Einschließung durch Abschottung
des Raums umfassen, der das Gewölbe (4c) des Garraums (2)
vom oberen Teil (18c) der Verkleidung (16) trennt, und dass die
Verkleidung (16) keine Belüftungsöffnung aufweist.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (16) auch den größten
Teil der Rückseite (4d) des Garraums (2) abdeckt.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbefläche (4c)
des Garraums (2) einen Rand (14) aufweist, der zur Einschließung
des Raums beiträgt, der das Gewölbe (4c) von der Verkleidung
(16) trennt.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermische Abschirmung (20)
im Einschließungsraum zwischen dem oberen Teil der Verkleidung (18c)
und dem Gewölbe (4c) des Garraums (2) angeordnet ist.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Abschirmung (20) mindestens
die ganze Fläche des Gewölbes (4c) des Garraums (2)
abdeckt.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der Ansprüche
4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Abschirmung (20)
senkrechte, nach unten geneigte Wände (22a, 22b,
22c, 22d) aufweist, die sich auf der Höhe der Seitenwände
(22a, 22b) und der Rückseite (22d) bis zur Verkleidung
(16) des Backofens erstrecken.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der Ansprüche
4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steg (24) aus schwach wärmeleitendem
Material im Wesentlichen in der Mitte der Abschirmung (20) angeordnet ist
und sich auf der einen und anderen Seite der Abschirmung senkrecht zu dieser einerseits
bis in die Nähe des Gewölbes (4c) des Garraums (2) und
andererseits bis zur Verkleidung erstreckt.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallband (28) im Wesentlichen
lotrecht zur Tür auf mindestens der Länge der Garraums (2) angeordnet
ist, wobei das Band (28) mit der Verkleidung (16) über einen
Isolierring (30) verbunden ist.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierring (30) aus einem hitzebeständigen
Kunststoff wie PBT besteht.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (16) aus einem
thermoplastischen Kunststoff wie PP besteht.Elektrohaushaltsbackofen (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (28) schmale
Öffnungen aufweist.