EP1929211A1 - Beleuchtungsvorrichtung für backöfen und backofen - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für backöfen und backofen

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EP1929211A1
EP1929211A1 EP06793436A EP06793436A EP1929211A1 EP 1929211 A1 EP1929211 A1 EP 1929211A1 EP 06793436 A EP06793436 A EP 06793436A EP 06793436 A EP06793436 A EP 06793436A EP 1929211 A1 EP1929211 A1 EP 1929211A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lighting device
insulating material
oven
light source
muffle
Prior art date
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Application number
EP06793436A
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English (en)
French (fr)
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EP1929211B1 (de
Inventor
Martin Meier
Werner Körner
Hans-Peter Ebert
Michaela Reim
Helmut WEINLÄDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BAYERISCHEN ZENTRUM fur ANGEWANDTE ENERGIEFORSCHUNG EV
BAYERISCHEN ZENTRUM fur ANGEW
Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BAYERISCHEN ZENTRUM fur ANGEWANDTE ENERGIEFORSCHUNG EV, BAYERISCHEN ZENTRUM fur ANGEW, Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV, BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BAYERISCHEN ZENTRUM fur ANGEWANDTE ENERGIEFORSCHUNG EV
Priority to PL06793436T priority Critical patent/PL1929211T3/pl
Publication of EP1929211A1 publication Critical patent/EP1929211A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1929211B1 publication Critical patent/EP1929211B1/de
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Classifications

    • 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
    • F24C15/008—Illumination for oven cavities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/30—Lighting for domestic or personal use
    • F21W2131/307—Lighting for domestic or personal use for ovens
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for ovens, in particular for illuminating the oven muffle, and an oven with at least one lighting device.
  • Object of the present invention is to provide a way with the energy-saving illumination of the oven muffle can be guaranteed.
  • a lighting device for ovens which has at least one light source and at least one partition wall for separating the light source from the muffle space of a furnace muffle.
  • the lighting device is characterized in that between the partition and the at least one light source, an insulating material is introduced.
  • the materials of the partition wall and the insulating material can be selected according to the conditions prevailing at these components.
  • the insulating material can be selected for its thermal insulation capacity and its optical properties.
  • the partition wall preferably constitutes a temperature-resistant glass pane. Since the insulating material is a solid material and not, as in the prior art, air, the insulating material can also assume a supporting function for supporting the partition wall. By supporting the partition, it is possible to design this large area. Bending due to thermal changes can not take place, so that the stability and lifetime are increased even with large lighting devices.
  • the lighting device according to the invention it is also possible to produce sufficient thermal insulation that even light sources can be used, which withstand only low ambient temperatures.
  • a separate cooling of the light source for example via a separate fan, which is also used to cool the entire muffle wall, can be omitted. Such cooling is necessary in conventional lighting devices with an arranged behind a temperature-resistant glass pane bulb.
  • the insulating material used is preferably a transparent or translucent porous material.
  • the insulating material consists of silica, that is of a silicon dioxide.
  • the silica may be fumed silica, precipitated silica, electric arc silica or silica airgel. These materials have a low thermal conductivity and can thus serve for thermal insulation.
  • the particle size of these materials may range from 0.5 ⁇ m to 10 mm.
  • the insulating material consists of an airgel, in particular a silica airgel.
  • Silica airgel is a highly porous nanostructured material from a SiO 2 network that has many voids. Due to its high porosity, silica airgel has excellent thermal insulation properties. The high porosity in the nano range means that both the heat conduction is prevented by convection and the solid body heat conduction is reduced by the low solids content.
  • silica airgel has a high transparency for visible light. Due to this combination of properties, silica airgel is particularly suitable as an insulating material for the lighting device according to the invention. Furthermore, silica airgel has a low density, so that the lighting device can be manufactured with a low weight, whereby the requirements for the attachment, via which the lighting device to the inner wall of the
  • Furnace muffle is attached are low, that is, the attachment can be easily configured.
  • silica airgel has a high strength compared to other insulating materials, by which the resistance of the lighting device and thus its life can be increased even with a small wall thickness of the partition.
  • the insulating material may be provided as a bed of granular material.
  • a bed the introduction of the insulating material between the partition wall and the at least one light source is simplified.
  • the bulk density and the distribution of a granule size in the bed can be adjusted so that the necessary for the light source used optical properties and temperature conditions can be adjusted.
  • the granule size to be used in this case is preferably in the range of 0.1 mm to 8 mm. Particular preference is given to using a bed of granular silica airgel. In this bed, in particular with granules in the preferred Area can be achieved a good color rendering and thus a natural assessment of the food to be guaranteed.
  • the insulating material may also be present in the form of a powder, in particular a powder bed, or be introduced between the dividing wall and the at least one light source.
  • suitable as insulating material for example, fumed silica, precipitated silica or electric arc silica.
  • the particle size, the particle size distribution and the type of insulating material can influence the transmission spectra of the insulating layer.
  • the particle size of the powder can go down to 0.5 ⁇ m.
  • the insulating material is a monolith, in particular a silica airgel monolith.
  • an electroluminescent light source is used as the light source.
  • This can be a luminescent film or a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the advantage of these light sources is on the one hand in the simple production and on the other hand in the low energy consumption, which is caused by these light sources.
  • the use of LEDs, which usually only withstand ambient temperatures up to 80 ° C, is made possible in the lighting device according to the invention, since the LED is largely decoupled by the insulating material from the interior of the furnace muffle and the prevailing temperatures there.
  • light-emitting diodes allow a high luminous efficacy, they generally have a clear maximum in the blue spectral range. The cause is the generation of blue light in the semiconductor crystal. This is not desirable when lighting a baking oven.
  • the use of an insulating material of nanostructured silica particles has been shown to produce a
  • Red shift of the light emitted by the LED comes. This shift too longer wavelengths results from the Rayleigh scattering of the light emitted by the LED occurring in the insulating material. As a result, an overall natural color reproduction can be achieved.
  • the luminous efficacy can be increased with the use of an LED, thus reducing the energy requirement for a given minimum illuminance in the oven muffle.
  • a halogen incandescent lamp as the light source.
  • light emitting diodes as light sources or lamps with a superior layer of transparent nanostructured silica (silicon dioxide), a particularly energy-saving and color-neutral oven lighting can be realized.
  • the partition wall is part of a receptacle for the insulating material.
  • the receptacle may be a separate component from the oven, which is attached to or in the wall of the oven muffle or introduced.
  • the receptacle may consist of two panes of glass, which are held in a frame.
  • the at least one light source can be introduced. But it is also possible to introduce the light sources, for example via recesses in the rear wall of the receptacle in the region of the insulating material.
  • Insulating material can be adjusted, which will be explained later in more detail. Furthermore, the manufacture and attachment of the lighting device in the oven muffle are simplified.
  • a condition that can be set in the receptacle is a negative pressure.
  • a corresponding thickness of the insulating layer or bulk density of the insulating material is usually necessary.
  • such an increase in the layer thickness or the bulk density leads to a decrease in the transmission of the radiation emanating from the luminous means through the insulating material.
  • the gas heat pipe is suppressed in the cavities of the insulating material and the insulating material in the receptacle can take over a support function for the partition in this case, so that even a large-scale partition can be used without having to increase the wall thickness of the partition.
  • the invention relates to an oven with at least one lighting device for illuminating the oven muffle.
  • the oven is characterized in that the at least one lighting device comprises a partition wall facing the furnace muffle and an insulating material provided behind the partition wall, which is provided between the at least one light source and the partition wall.
  • the size of the lighting devices is not limited due to the design of the lighting devices. It can also be provided a variety of lighting devices.
  • the oven has at least two lighting devices, which are each provided above each of two superimposed baking levels. This makes it possible to illuminate several baking trays simultaneously. By using the lighting device according to the invention, this illumination can be done with significantly reduced energy losses at the partitions and with a lower energy consumption of the entire lighting device.
  • the lighting devices are provided on the side walls of the muffle space of the oven muffle.
  • the lighting devices are preferably introduced into the side walls.
  • depressions are provided in the side walls of the muffle space.
  • the illumination devices are provided in recesses, on the one hand, the surface over which heat could escape from the Muffelraum be minimized and on the other hand, the lighting devices do not reduce the interior of the oven muffle, so that this in its entire size for holding Gar Dough is available.
  • the illumination of the baking levels can be optimized. In particular, an illumination of all levels can be ensured even with several introduced into the different baking levels Gargutlinin, such as baking trays. Also on the upper jaw level, a more uniform illumination of the baking plane can be achieved with the lateral illumination according to the invention, as is possible with a lighting by a light bulb from above the baking plane.
  • the oven preferably has a lighting device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of the oven muffle of a baking oven according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of an embodiment of a lighting device according to the invention.
  • the furnace muffle 1 shown in FIG. 1 is cuboid in shape and shown without an oven door or front flap.
  • the muffle space 2 is bounded by a bottom-side muffle wall 3, two lateral, vertical muffle walls 4 and 5, an upper muffle wall 6 and a rear muffle wall 7.
  • five superimposed baking levels 8 to 12 are on the side muffle walls 4 and 5 slide rails 13th 17 attached to the holder of retractable Gargutlinin, such as the illustrated baking tray 18th
  • Lighting devices 19 are in the form of lighting rails and extend in the horizontal direction along the side walls 4 and 5 from the area of the front of the muffle space 2 to the vicinity of the rear muffle 7.
  • the lighting devices 19 are received in recesses 20 in the side walls 4 and 5 of the oven muffle 1 and fixed there.
  • the lighting devices 19 are completely in the
  • the lighting device 19 comprises in the illustrated embodiment a receptacle 21 which consists of a partition wall 22, a rear wall 23 and a frame 24 carrying these two walls 22 and 23.
  • the frame 24 defines the side walls of the rectangular cross-section of the receptacle 21.
  • the partition 22 of the receptacle 21 facing light sources 25 are provided, which are indicated only schematically in the figure and can represent LEDs, for example.
  • the receptacle 21 thus serves not only to receive the insulating material 26 but also to receive the light sources 25.
  • three light sources 25 are provided in the receptacle 21. Apart from the actual lighting means, these can comprise a corresponding holder, which is not shown in FIG.
  • the receptacle 21 is filled with an insulating material 26.
  • the insulating material 26 preferably represents a bed of silica airgel.
  • the partition wall 22 which in particular represents a temperature-resistant glass pane, faces the muffle space 2.
  • the frame 24 and the rear wall 23 are received in the recess 20 in the side wall 4 or 5 of the oven muffle 1.
  • the rear wall 23 of the receptacle 21 may be made of glass or other temperature resistant material.
  • the frame 24 is made of metal, for example.
  • the transitions between the partition wall 22 and the frame 24 or the frame 24 and the rear wall 23 are designed gas-tight accordingly.
  • a separate sealant (not shown) may be used.
  • the rear wall 23 and the frame 24 may be configured in one piece.
  • the light emitted from the light sources 25 is scattered on the insulating material 26.
  • the color impression of the light entering the muffle space 2 is shifted to reddish.
  • a sufficient illuminance of 300 Ix can be achieved.
  • the distribution of lighting is important. In this case, uniform lighting at a low level is preferable to uneven lighting at a high level. Likewise from
  • Significance is the balance between diffused and directed illumination, which is also referred to as modeling below.
  • the general appearance improves when objects are illuminated in such a way that shape and surface structures are clearly and pleasantly recognizable. This is achieved when the light has a preferential direction; This creates the clear shadows that are important for good modeling.
  • the lighting should not be too strong, otherwise hard shadows will form. It should also not be too diffuse, otherwise the modeling effect is lost and results in an unattractive light climate.
  • the present invention it is possible to ensure a uniform illumination of the oven interior even with the use of all baking trays in the different baking levels.
  • a good assessment of the food can be made possible.
  • the lighting according to the invention a sufficient average illuminance, an acceptable lighting climate, a good color rendering, a low-energy operation of the lighting system and due to the good thermal insulation and a low-energy operation of the oven can be ensured.

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Abstract

Es wird eine Beleuchtungsvorrichtung für Backöfen, die mindestens eine Lichtquelle (25) und mindestens eine Trennwand (22) zur Trennung der Lichtquelle (25) von dem Muffelraum (2) einer Ofenmuffel (1) aufweist, beschrieben. Die Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Trennwand (22) und der mindestens einen Lichtquelle (25) ein Isoliermaterial (26) eingebracht ist. Das Isoliermaterial (26) stellt vorzugsweise ein Silica-Aerogel dar und als Lichtquelle (25) wird vorzugsweise eine LED verwendet. Weiterhin wird ein Backofen beschrieben, der eine solche Beleuchtungsvorrichtung (19) aufweist. Mit der Erfindung kann eine ausreichende mittlere Beleuchtungsstärke, ein akzeptables Beleuchtungsklima, eine gute Farbwiedergabe, eine energieverbrauchsarme Betriebesweise des Beleuchtungssystems und aufgrund der guten Wärmedämmung auch eine energiearme Betriebsweise des Backofens gewährleistet werden.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für Backöfen und Backofen
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Backöfen, insbesondere zur Ausleuchtung der Ofenmuffel, sowie einen Backofen mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung.
In der Ofenmuffel beziehungsweise dem Garraum eines Backofens herrschen beim Betrieb des Backofens hohe Temperaturen. Beleuchtungsvorrichtungen, die die Ofenmuffel ausleuchten sollen, müssen daher solchen Temperaturen standhalten können. Zu diesem Zweck werden Backlampen mit einer temperaturbeständigen Glasscheibe versehen. Zur Befestigung der Backlampe an der Ofenmuffel muss ein Stück der Seitenwand oder Deckwand der Ofenmuffel herausgeschnitten werden. Über diesen Ausschnitt kommt es zu Wärmeverlusten in der Ofenmuffel und daher zu einem höheren Energieverbrauch.
In der DE 38 27 528 A1 ist zur Beseitigung dieser Probleme eine Vorrichtung für die Beleuchtung innerer Räume eines Backofens vorgeschlagen, bei der die Lichtquelle in die Frontklappe des Backofens integriert wird. Die Einleitung der Lichtstrahlen in die Ofenmuffel erfolgt hierbei direkt von der Lichtquelle oder über Reflektoren. Der Nachteil dieser Art der Beleuchtung liegt darin, dass diese nur von einer Seite, nämlich der Frontseite ermöglicht wird. Eine Beleuchtung aus der Blickrichtung ist zudem grundsätzlich von Nachteil für eine gute Beurteilung der Textur und somit der Eigenschaften des Betrachteten, hier dem Gargut.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Möglichkeit zu schaffen mit der eine energiesparende Ausleuchtung der Ofenmuffel gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung für Backöfen, die mindestens eine Lichtquelle und mindestens eine Trennwand zur Trennung der Lichtquelle von dem Muffelraum einer Ofenmuffel aufweist. Die Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Trennwand und der mindestens einen Lichtquelle ein Isoliermaterial eingebracht ist. Durch das Vorsehen eines Isoliermaterials, das im Folgenden auch als Dämmmaterial bezeichnet wird, zwischen der Trennwand und der mindestens einen Lichtquelle kann ein Wärmeverlust aus der Ofenmuffel im Bereich der Beleuchtungsvorrichtung verhindert werden. Somit wird es möglich die Beleuchtungsvorrichtung großflächig auszugestalten ohne einen Energieverlust hervorzurufen. Weiterhin können durch das Vorsehen eines von der Trennwand separaten Isoliermaterials die Materialien der Trennwand und des Isoliermaterials entsprechend der an diesen Komponenten herrschenden Bedingungen gewählt werden. Während die Trennwand beispielsweise dem Angriff durch hohe Temperaturen und gleichzeitig dem Angriff von Dünsten oder Wrasen standhalten muss, kann das Isoliermaterial nach dessen Wärmedämmvermögen und dessen optischen Eigenschaften gewählt werden. Die Trennwand stellt vorzugsweise eine temperaturbeständige Glasscheibe dar. Da es sich bei dem Isoliermaterial um ein festes Material und nicht, wie im Stand der Technik, um Luft handelt, kann das Isoliermaterial zudem eine Stützfunktion zum Stützen der Trennwand übernehmen. Durch das Stützen der Trennwand ist es möglich diese großflächig auszugestalten. Ein Durchbiegen aufgrund thermischer Änderungen kann dabei nicht erfolgen, so dass die Stabilität und die Lebensdauer auch bei großen Beleuchtungsvorrichtungen erhöht werden.
Mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird es zudem möglich eine so ausreichende Wärmedämmung zu erzeugen, dass auch Lichtquellen verwendet werden können, die nur geringen Umgebungstemperaturen standhalten. Eine separate Kühlung der Lichtquelle beispielsweise über einen separaten Ventilator, der auch zur Kühlung der gesamten Muffelwandung verwendet wird, kann entfallen. Eine solche Kühlung ist bei herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen mit einer hinter einer temperaturbeständigen Glasscheibe angeordneten Glühbirne notwendig.
Als Isoliermaterial wird vorzugsweise ein transparentes oder transluzentes poröses Material verwendet. Durch ein Material mit diesen Beschaffenheiten kann zum einen durch die Hohlräume in der porösen Struktur eine Wärmeleitung durch Konvektion unterbunden und durch den geringen Festkörperanteil die Festkörperwärmeleitung reduziert werden. Zum anderen kann der Durchlass des von der Lichtquelle ausgegebenen Lichtes gewährleistet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Isoliermaterial aus Kieselsäure, das heißt aus einem Siliziumdioxid. Bei der Kieselsäure kann es sich um pyrogene Kieselsäure, Fällungskieselsäure, Lichtbogenkieselsäure oder Silica- Aerogel handeln. Diese Materialien besitzen eine geringe Wärmeleitfähigkeit und können somit zur Wärmedämmung dienen. Die Teilchengröße dieser Materialien kann im Bereich von 0,5 μm bis 10 mm liegen.
Besonders bevorzugt besteht das Isoliermaterial aus einem Aerogel, insbesondere einem Silica-Aerogel. Silica-Aerogel ist ein hoch poröses, nanostrukturiertes Material aus einem SiO2 -Netzwerk, das viele Hohlräume aufweist. Aufgrund der hohen Porosität weist Silica-Aerogel hervorragende thermische Isolationseigenschaften auf. Die hohe Porosität im Nanobereich führt dazu, dass sowohl die Wärmeleitung durch Konvektion unterbunden als auch durch den geringen Festkörperanteil die Festkörperwärmeleitung reduziert ist. Zusätzlich besitzt Silica-Aerogel eine hohe Transparenz für sichtbares Licht. Durch diese Kombination von Eigenschaften eignet sich Silica-Aerogel besonders als Isoliermaterial für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Weiterhin besitzt Silica-Aerogel eine geringe Dichte, so dass die Beleuchtungsvorrichtung mit einem geringen Gewicht hergestellt werden kann, wodurch die Anforderungen an die Befestigung, über die die Beleuchtungsvorrichtung an der Innenwand der
Ofenmuffel befestigt ist, gering sind, das heißt die Befestigung einfach ausgestaltet sein kann. Schließlich besitzt Silica-Aerogel im Vergleich zu anderen Isoliermaterialien eine hohe Festigkeit, durch die die Beständigkeit der Beleuchtungsvorrichtung und damit deren Lebensdauer auch bei einer geringen Wandstärke der Trennwand erhöht werden kann.
Das Isoliermaterial kann als Schüttung von granulärem Material vorgesehen sein. Hierdurch wird das Einbringen des Isoliermaterials zwischen die Trennwand und die mindestens eine Lichtquelle vereinfacht. Zudem kann bei einer Schüttung die Schüttdichte und die Verteilung einer Granulatgröße in der Schüttung so eingestellt werden, dass die für die verwendete Lichtquelle notwendigen optischen Eigenschaften und Temperaturbedingungen eingestellt werden können. Die zu verwendende Granulatgröße liegt hierbei vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 8 mm. Besonders bevorzugt wird eine Schüttung aus granulärem Silica-Aerogel eingesetzt. Bei dieser Schüttung, insbesondere mit Granulat in dem bevorzugten Bereich kann eine gute Farbwiedergabe erzielt und so eine naturnahe Begutachtung des Gargutes gewährleistet werden.
Das Isoliermaterial kann statt in Form einer Schüttung aus granulärem Material auch in der Form eines Pulvers, insbesondere einer Pulverschüttung, vorliegen beziehungsweise zwischen die Trennwand und die mindestens eine Lichtquelle eingebracht sein. In diesem Fall eignet sich als Isoliermaterial beispielsweise pyrogene Kieselsäure, Fällungskieselsäure oder Lichtbogenkieselsäure. Auch bei diesem Material können durch die Teilchengröße, die Teilchengrößenverteilung und die Art des Isoliermaterials die Transmissionsspektren der Isolierschicht beeinflusst werden. Die Korngröße des Pulvers kann hierbei bis auf 0,5 μm herunter gehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Isoliermaterial ein Monolith, insbesondere ein Silica-Aerogel-Monolith.
Gemäß einer Ausführungsform wird als Lichtquelle eine Elektrolumineszenz- Lichtquelle verwendet. Diese kann eine Leuchtfolie oder eine lichtemittierende Diode (LED) sein. Der Vorteil dieser Lichtquellen liegt zum einen in der einfachen Herstellung und zum anderen in dem geringen Energieverbrauch, der durch diese Lichtquellen hervorgerufen wird. Die Verwendung von LEDs, die in der Regel nur Umgebungstemperaturen bis zu 80°C standhalten, wird bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht, da die LED durch das Isoliermaterial weitestgehend vom Innenraum der Ofenmuffel und den dort herrschenden Temperaturen entkoppelt ist.
Insbesondere bei der Verwendung einer Schüttung von Silica-Aerogel als Isoliermaterial können weitere Vorteile in Verbindung mit der Verwendung einer LED als Lichtquelle erzielt werden. Durch Streuprozesse an der Schüttung wird das abgestrahlte Licht der LEDs umverteilt, wodurch die Nachteile, die bei der herkömmlichen Verwendung von LEDs auftreten, verhindert werden können.
Leuchtdioden ermöglichen zwar eine hohe Lichtausbeute, weisen aber in der Regel ein deutliches Maximum im blauen Spektralbereich auf. Ursache ist die Erzeugung von blauem Licht im Halbleiterkristall. Dies ist bei der Beleuchtung eines Backofens nicht erstrebenswert. Bei der Verwendung eines Isoliermaterials aus nanostruktruierten Silicapartikeln hat es sich gezeigt, dass es zu einer
Rotverschiebung des von der LED emittierten Lichts kommt. Diese Verschiebung zu längeren Wellenlängen resultiert aus der in dem Isoliermaterial auftretenden Rayleigh-Streuung des von der LED ausgestrahlten Lichts. Hierdurch kann eine insgesamt naturnahe Farbwiedergabe erzielt werden.
Im Vergleich zu Glühbirnen, die in herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden, kann die Lichtausbeute bei der Verwendung einer LED gesteigert werden und damit bei einer vorgegebenen Mindestbeleuchtungsstärke in der Ofenmuffel der Energiebedarf gesenkt werden.
Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich als Lichtquelle eine Halogen-Glühlampe zu verwenden. Durch die Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquellen beziehungsweise Leuchtmittel mit einer vorgesetzten Schicht aus transparentem nanostrukturiertem Silica (Siliziumdioxid) kann eine besonders energiesparende und farbneutrale Backofenbeleuchtung realisiert werden.
Vorzugsweise stellt die Trennwand Teil eines Aufnahmebehälters für das Isoliermaterial dar. Der Aufnahmebehälter kann ein von dem Backofen separates Bauteil sein, das an oder in der Wandung der Ofenmuffel an- beziehungsweise eingebracht wird. Beispielsweise kann der Aufnahmebehälter aus zwei Glasscheiben bestehen, die in einem Rahmen gehalten sind. In dem
Aufnahmebehälter kann die mindestens eine Lichtquelle eingebracht sein. Es ist aber auch möglich die Lichtquellen beispielsweise über Vertiefungen in der Rückwand des Aufnahmebehälters in den Bereich des Isoliermaterials einzubringen. Durch das Vorsehen eines Aufnahmebehälters, dessen eine Seite durch die Trennwand gebildet wird, können optimale Bedingungen für das
Isoliermaterial eingestellt werden, was später genauer erläutert wird. Weiterhin werden die Herstellung und die Anbringung der Beleuchtungsvorrichtung in der Ofenmuffel vereinfacht.
Eine Bedingung, die beispielsweise in dem Aufnahmebehälter eingestellt werden kann, ist ein Unterdruck. Zur Einstellung der Betriebstemperatur an der Lichtquelle beziehungsweise des Leuchtmittels ist in der Regel eine entsprechende Dicke der Isolierschicht oder Schüttdichte des Isoliermaterials notwendig. Eine solche Vergrößerung der Schichtdicke oder der Schüttdichte führt aber zu einem Sinken der Transmission der von dem Leuchtmittel ausgehenden Strahlung durch das Isoliermaterial. Durch Evakuieren des Aufnahmebehälters kann die Dämmmaterialmenge und damit auch die Dicke der Isolierschicht oder die Schüttdichte reduziert werden. Durch diese Reduktion des Gasdruckes wird die Gaswärmeleitung in den Hohlräumen des Isoliermaterials unterdrückt und das Isoliermaterial im Aufnahmebehälter kann in diesem Fall eine Stützfunktion für die Trennwand übernehmen, so dass auch eine großflächige Trennwand verwendet werden kann, ohne die Wandstärke der Trennwand erhöhen zu müssen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Backofen mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung zum Ausleuchten der Ofenmuffel. Der Backofen zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung eine der Ofenmuffel zugewandte Trennwand und ein hinter der Trennwand vorgesehenes Isoliermaterial aufweist, das zwischen der mindestens einen Lichtquelle und der Trennwand vorgesehen ist.
Die Größe der Beleuchtungsvorrichtungen ist aufgrund der Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtungen nicht begrenzt. Es kann auch eine Vielzahl von Beleuchtungsvorrichtungen vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Backofen mindestens zwei Beleuchtungsvorrichtungen auf, die jeweils oberhalb von jeweils zwei übereinander liegenden Backebenen vorgesehen sind. Dadurch wird es möglich mehrere Backbleche gleichzeitig auszuleuchten. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann diese Ausleuchtung mit deutlich reduzierten Energieverlusten an den Trennwänden und mit einem geringeren Energiebedarf der gesamten Beleuchtungsvorrichtung erfolgen.
Bevorzugt sind die Beleuchtungsvorrichtungen an den Seitenwänden des Muffelraums der Ofenmuffel vorgesehen. Die Beleuchtungsvorrichtungen sind vorzugsweise in die Seitenwände eingebracht. Hierzu sind in den Seitenwänden des Muffelraums Vertiefungen vorgesehen. Indem die Beleuchtungsvorrichtungen in Vertiefungen vorgesehen sind, kann zum einen die Fläche, über die Wärme aus dem Muffelraum austreten könnte, minimiert werden und zum anderen verkleinern die Beleuchtungsvorrichtungen den Innenraum der Ofenmuffel nicht, so dass dieser in seiner gesamten Größe zur Aufnahme von Gar- oder Backgut zur Verfügung steht. Durch die seitliche Anordnung kann die Ausleuchtung der Backebenen optimiert werden. Insbesondere kann auch bei mehreren in die unterschiedlichen Backebenen eingebrachten Gargutträgern, wie beispielsweise Backbleche, eine Ausleuchtung aller Ebenen gewährleistet werden. Auch auf der oberen Backebene kann mit der erfindungsgemäßen seitlichen Beleuchtung eine gleichmäßigere Ausleuchtung der Backebene erzielt werden, als dies mit einer Beleuchtung durch eine Glühbirne von oben auf die Backebene möglich ist.
Der Backofen weist vorzugsweise eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auf.
Vorteile und Merkmale, die bezüglich der Beleuchtungsvorrichtung beschrieben werden, gelten -soweit anwendbar- entsprechend für den erfindungsgemäßen Backofen und umgekehrt.
Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische perspektivische Ansicht der Ofenmuffel eines erfindungsgemäßen Backofens; und
Figur 2: eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
Die in Figur 1 gezeigte Ofenmuffel 1 ist quaderförmig ausgestaltet und ohne Ofentür beziehungsweise Frontklappe dargestellt. Der Muffelraum 2 ist begrenzt durch eine bodenseitige Muffelwand 3, zwei seitliche, senkrechte Muffelwände 4 und 5, eine obere, deckseitige Muffelwand 6 sowie eine rückwärtige Muffelwand 7. In fünf übereinander liegenden Backebenen 8 bis 12 sind an den seitlichen Muffelwänden 4 und 5 Gleitschienen 13 bis 17 angebracht zur Halterung von einschiebbaren Gargutträgern, wie beispielsweise dem dargestellten Backblech 18.
Zwischen den Gleitschienen 13 bis 17, die die Backebenen 8 bis 12 definieren, und oberhalb der oberen Backebene 8 sind an den Seitenwänden 4 und 5 des Muffelraums 2 Beleuchtungsvorrichtungen 19 vorgesehen. Die
Beleuchtungsvorrichtungen 19 besitzen die Form von Beleuchtungsschienen und erstrecken sich in horizontaler Richtung entlang der Seitenwände 4 und 5 vom Bereich der Vorderseite des Muffelraums 2 bis in die Nähe der rückwärtigen Muffelwand 7. Die Beleuchtungsvorrichtungen 19 sind in Vertiefungen 20 in den Seitenwänden 4 und 5 der Ofenmuffel 1 aufgenommen und dort befestigt. Vorzugsweise sind die Beleuchtungsvorrichtungen 19 vollständig in den
Vertiefungen 20 aufgenommen, das heißt stehen nicht in den Muffelraum 2 hinein.
Der Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figur 2 erläutert.
Die Beleuchtungsvorrichtung 19 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen Aufnahmebehälter 21 , der aus einer Trennwand 22, einer Rückwand 23 und einem diese beiden Wände 22 und 23 tragenden Rahmen 24 besteht. Der Rahmen 24 definiert die Seitenwände des rechteckigen Querschnitts des Aufnahmebehälters 21.
An der Rückwand 23 sind der Trennwand 22 des Aufnahmebehälters 21 zugewandt Lichtquellen 25 vorgesehen, die in der Figur nur schematisch angedeutet sind und beispielsweise LEDs darstellen können. Bei dieser Ausführungsform dient der Aufnahmebehälter 21 somit nicht nur der Aufnahme des Isoliermaterials 26, sondern auch der Aufnahme der Lichtquellen 25. In der Figur sind drei Lichtquellen 25 in dem Aufnahmebehälter 21 vorgesehen. Diese können außer den eigentlichen Leuchtmitteln eine entsprechende Halterung umfassen, die in der Figur 2 nicht gezeigt ist. Der Aufnahmebehälter 21 ist mit einem Isoliermaterial 26 gefüllt. Das Isoliermaterial 26 stellt vorzugsweise eine Schüttung aus Silica-Aerogel dar. An der Rückwand 23 ist in der dargestellten Ausführungsform auf der der Trennwand 22 zugewandten Seite eine Reflexionsschicht 27, insbesondere eine Verspiegelung, aufgebracht, über die eine Wiedereinkopplung von auf die Rückwand 23 treffendem Licht erfolgt.
Im eingebauten Zustand ist die Trennwand 22, die insbesondere eine temperaturbeständige Glasscheibe darstellt, dem Muffelraum 2 zugewandt. Der Rahmen 24 und die Rückwand 23 sind in der Vertiefung 20 in der Seitenwand 4 oder 5 der Ofenmuffel 1 aufgenommen. Die Rückwand 23 des Aufnahmebehälters 21 kann aus Glas oder einem anderen temperaturbeständigen Material gefertigt sein. Der Rahmen 24 besteht beispielsweise aus Metall.
In dem Aufnahmebehälter 21 herrscht vorzugsweise ein reduzierter Gasdruck. Aus diesem Grund sind die Übergänge zwischen der Trennwand 22 und dem Rahmen 24 beziehungsweise dem Rahmen 24 und der Rückwand 23 entsprechend gasdicht ausgestaltet. Es kann beispielsweise eine separate Dichtmasse (nicht dargestellt) verwendet werden. Alternativ können auch die Rückwand 23 und der Rahmen 24 einteilig ausgestaltet sein.
Das von den Lichtquellen 25 ausgestrahlte Licht wird an dem Isoliermaterial 26 gestreut. Durch diese Rayleigh-Streuung am Isoliermaterial 26 erfolgt eine Verschiebung des Farbeindrucks des in den Muffelraum 2 eintretenden Lichtes ins Rötliche.
Mit diesem warmweißen Licht kann eine Ausleuchtung des Backofeninnenraums erzielt werden, die den höchsten Anforderungen bei der optischen Beurteilung von Gargut entspricht, insbesondere eine gute, naturnahe Farbwiedergabe gewährleistet.
Durch die Verwendung eines Silica-Aerogels oder einer anderen Kieselsäure kann eine ausreichende Beleuchtungsstärke von 300 Ix erzielt werden. Zusätzlich zum mittleren Wert der Beleuchtungsstärke ist die Verteilung der Beleuchtung von Bedeutung. Hierbei ist eine gleichmäßige Beleuchtung auf niedrigem Niveau einer ungleichmäßigen Beleuchtung auf hohem Niveau vorzuziehen. Ebenso von
Bedeutung ist die Ausgewogenheit zwischen diffuser und gerichteter Beleuchtung, die im Folgenden auch als Modelling bezeichnet wird. Das allgemeine Erscheinungsbild verbessert sich, wenn Gegenstände darin so beleuchtet werden, dass Form und Oberflächenstrukturen deutlich und auf angenehme Weise erkennbar sind. Dies wird erreicht, wenn das Licht merkbar eine Vorzugsrichtung besitzt; es entstehen so die für ein gutes Modelling wichtigen eindeutigen Schatten. Die Beleuchtung sollte nicht zu stark gerichtet sein, da sich sonst zu harte Schatten bilden. Sie sollte auch nicht zu diffus sein, da sonst der Modelling-Effekt verloren geht und sich ein unattraktives Lichtklima ergibt. Diesen Anforderungen kann durch die Verwendung eines Aerogels, insbesondere eines Silica-Aerogels, in Verbindung mit einer LED als Lichtquelle Rechnung getragen werden und gleichzeitig die weiteren Vorteile, die mit dem Aerogel erzielt werden können, insbesondere die gute Wärmedämmung, genutzt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich eine gleichmäßige Beleuchtung des Backofeninnenraums auch bei Einsatz aller Backbleche in den verschiedenen Backebenen zu gewährleisten. Zudem kann eine gute Beurteilung des Gargutes ermöglicht werden. Mit der erfindungsgemäßen Beleuchtung kann eine ausreichende mittlere Beleuchtungsstärke, ein akzeptables Beleuchtungsklima, eine gute Farbwiedergabe, eine energieverbrauchsarme Betriebesweise des Beleuchtungssystems und aufgrund der guten Wärmedämmung auch eine energiearme Betriebsweise des Backofens gewährleistet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung für Backöfen, die mindestens eine Lichtquelle (25) und mindestens eine Trennwand (22) zur Trennung der Lichtquelle (25) von dem Muffelraum (2) einer Ofenmuffel (1 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trennwand (22) und der mindestens einen Lichtquelle (25) ein Isoliermaterial (26) eingebracht ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) ein transparentes oder transluzentes Wärmeisoliermaterial ist.
3. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) aus Kieselsäure besteht.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) ein Silica-Aerogel ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) eine Schüttung von granulärem Material ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) eine Pulverschüttung ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (26) ein Monolith ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (25) eine Elektrolumineszenz-Lichtquelle, insbesondere eine Licht emittierende Diode (LED), ist.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (22) Teil eines Aufnahmebehälters (21 ) für das Isoliermaterial (26) ist.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmebehälter (21 ) ein reduzierter Gasdruck herrscht.
1 1. Backofen mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung (19) mit mindestens einer Lichtquelle (25) zum Ausleuchten der Ofenmuffel (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (19) eine dem Muffelraum (2) der Ofenmuffel (1 ) zugewandte Trennwand (22) und ein hinter der Trennwand (22) vorgesehenes Isoliermaterial (26) aufweist, das zwischen der mindestens einen Lichtquelle (25) und der Trennwand (22) vorgesehen ist.
12. Backofen nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens zwei Beleuchtungsvorrichtungen (19) aufweist und diese jeweils oberhalb von jeweils zwei übereinander liegenden Backebenen (8-12) vorgesehen sind.
13. Backofen nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (19) an der Seitenwand (4, 5) der Ofenmuffel (1 ) vorgesehen ist.
14. Backofen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung (19) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
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