具有照明模块的热解烤箱的制作方法

本发明涉及一种具有用于照亮设置在烤箱中的烹饪室的照明模块的热解烤箱。

背景技术：

烤箱通常被用于制备食物，所述食物由于热效应而被烹饪。在烤箱的烹饪模式中，烤箱的烹饪室中通常达到高达300℃的温度。为了提供自清洁功能，进一步已知在另一种操作模式中操作烤箱，在所述模式中借助于热解来清洁烹饪室。在这种情况下，烹饪室中的温度升高到高达500℃，由此实现了不希望的烘烤残渣的热解分解。

发光二极管由于其优越的性能而越来越多地用作烤箱中的灯。它们的能量密度和效率，即被转换的光相对于提供给发光二极管的电功率的比例，与灯泡相比高了数倍。然而，使用发光二极管需要有效的热管理，因为随着温度的升高，发光二极管的照明强度和使用寿命会降低。

热解烤箱中使用的灯在热解模式中面临暴露于特别高温度的风险，这对于发光二极管的使用尤其是一个问题。本发明的目的是提供一种避免其中用于照亮烹饪室的光源过热的热解烤箱。

这个目的通过具有权利要求1的特征的热解烤箱来实现。

热解烤箱包括壳体和在所述壳体内界定烹饪室的马弗炉。形成所述烹饪室的马弗炉内部优选地可经由安装在所述壳体上的烤箱门接近，所述门被用于关闭所述马弗炉。在所述壳体与所述马弗炉之间，所述烤箱设置有用于所述马弗炉与所述壳体的热分离的间隙。所述烤箱进一步包括风扇装置，所述风扇装置被配置和控制成在所述间隙中产生气流。以这种方式，可以限制所述马弗炉引起的到所述壳体中的热输入，并且因此可以防止所述壳体过度加热。

所述烤箱的照明模块被用于照亮所述烹饪室。为了这个目的，所述照明模块优选地包括呈发光二极管形式的至少一个光源。所述照明模块可以插入到所述马弗炉的壁部分中，其中所述发光二极管优选地布置在接纳所述照明模块的所述壁部分的区域中。

所述照明模块具有冷却结构，所述冷却结构具有特别形成为销或肋的冷却延伸部的布置，所述冷却延伸部突出到外壳与马弗炉之间的所述间隙中，并且在所述烤箱的烹饪模式中具有对流效应。所述冷却延伸部准许在烹饪模式中在所述间隙的所述方向上从所述照明模块移除热量。为了这个目的，所述风扇装置可以被配置和控制成在烹饪模式中在所述间隙中产生碰撞所述冷却结构的气流。

在所述烤箱中，所述风扇装置被配置和控制成在热解模式中在所述间隙中产生碰撞所述冷却结构的气流。以这种方式避免了热解模式中所述照明模块的过度加热。

在热解模式中，与所述烹饪模式相比，由所述马弗炉形成的所述烹饪室具有更高的温度，例如，在介于480℃与500℃之间的范围内的温度。与所述烹饪模式相比，在热解模式中普遍存在的高温度导致在热解模式中所述气流在流过所述间隙时加热得更强烈。例如，在热解模式中流过所述间隙的所述气流的所述温度可以高于140℃，并且因此高于发光二极管的最大可准许温度。因此，在热解模式中以这样的方式被加热的流过所述间隙的气流对所述照明模块的充分冷却没有帮助。相反，以这样的方式加热并且碰撞所述冷却结构的气流导致不期望的额外热输入到所述照明模块中。

技术实现要素：

为了防止在所述热解模式期间过多的热输入到所述照明模块中，所述照明模块的所述冷却结构具有壁构造，所述壁构造在热解模式中为所述冷却结构的多个冷却延伸部产生相对于所述气流的风幕，所述多个冷却延伸部被布置成分布在横向于所述气流的所述流动方向的平面中。换句话说，所述壁构造可以以这样的方式形成，并且设置成使得流过所述间隙的气流偏离所述冷却延伸部，并且在热解模式中保持其远离这些冷却延伸部。

因为所述照明模块包括所述壁构造，所以本发明防止在热解模式期间在所述照明模块的所述冷却结构的方向上从所述气流输入过量的热。特别地，通过强制对流传递的热流在热解模式中可以以这种方式减少。因此，所述壁构造抵消了所述照明模块的过热以及伴随的所述照明模块的服务寿命和照明强度的损害。同时，所述照明模块的所述结构使得有可能在烹饪模式中借助于自由和强制对流在所述气流的所述方向上经由所述冷却结构从所述照明模块传递的热流足够大，以充分冷却包含在其中的发光二极管，并且因此防止其过热。

特别地，当在热解模式中在所述气流的所述流动方向上观察时，所述壁构造可以具有比所述冷却结构的每个冷却延伸部大数倍，例如至少5倍或至少10倍的流动横截面。

在进一步的发展中，所述壁构造可以包括壁部分，所述壁部分在热解模式中为至少大多数，特别是全部数量的冷却延伸部产生风幕。换句话说，所述壁构造可以被设置成使在热解模式中流过所述间隙的所述气流偏离所述大多数或所述全部数量的冷却延伸部。因此，可以防止所述气流在热解模式中直接流到所述大多数或所述全部数量的冷却延伸部上。

所述壁构造可以由单个连续连接的壁部分形成。然而，也可以想象，所述壁构造由几个壁部分形成，在所述壁部分之间确实存在间隙，但是所述壁部分彼此重叠，并且因此在流动技术方面起作用，就像在热解模式中针对所述气流的单个连续偏转表面一样。例如，所述壁构造可以具有以卷曲支架的方式形成的壁部分，在所述烤箱的热解操作中，所述卷曲支架的中心腹板面向所述气流。

所述冷却延伸部优选地形成为使得在热解模式中，所述冷却延伸部基本上沿着它们的整个高度和/或宽度竖立在所述壁构造的所述风幕中。在本例中，所述冷却延伸部的所述高度和宽度被理解为所述冷却延伸部在横向于所述气流的所述流动方向的所述平面中的延伸部。所述冷却延伸部在它们的高度方向上的延伸部在这里横向于在它们的宽度方向上的延伸部，其中它们在高度方向上的延伸部通常大于在宽度方向上的延伸部。

在进一步的发展中，所述冷却延伸部可以布置成以二维的规则网格分布。另外，所述壁构造可以具有壁部分，所述壁部分以连续连接的方式在所述两个网格维度中的一个网格维度中在以该网格维度测量的整个网格宽度上延伸，并且如果需要的话延伸超过这个宽度。与所述网格宽度的测量相关的这个网格维度优选地布置在横向于所述气流的所述流动方向的所述平面中。

所述冷却延伸部可以由铝或氧化铝制成。所述壁构造优选地由与所述冷却延伸部相同的材料(特别是由铝或氧化铝)生成。可替选地，所述壁构造可以由另一种材料制成，例如由与在所述冷却延伸部中所含有的材料相比具有较低导热系数的材料(例如陶瓷材料)制成。

可替选地或另外，所述壁构造可以竖立在所述冷却结构的基板上方，在所述基板上方，所述冷却延伸部也特别地以垂直于所述基板的板平面的定向竖立。所述壁构造可以被制造成与所述冷却延伸部和所述基板成为连续的一体部件。所述基板可以具有近似圆形的板轮廓。可替选地，所述基板可以具有任何形状的板轮廓，例如近似矩形或椭圆形的板轮廓。所述基板可以附接到电路板的后侧，在所述电路板的前侧上布置所述照明模块的所述至少一个光源，例如至少一个发光二极管。

通常，经由所述冷却结构提供的热传递是所述冷却结构的热阻的函数。以下关系式(1)描述了这种连接：

(1)

其中，q[w]定义了在所述照明模块与所述气流之间传递的热流量，rth[k/w]定义了用于所述照明模块与所述气流之间的所述热传递的所述冷却结构的热阻，并且δt[k]定义了所述冷却结构与所述气流之间的温差。

在借助于强制对流的热传递中，所述冷却结构的所述热阻基本上受到所谓的热传递系数的影响，所述热传递系数表示所述冷却结构与所述气流之间的边界层区域中的所述热传递的特定指数。随着所述热传递系数增加，所述热阻下降。在这种情况下，所述热传递系数是流速、流动的性质(即层流或湍流)、几何条件(例如所述冷却结构相对于所述气流的所述流动方向的阻力系数)和所述冷却结构的表面成分的函数。

在进一步的发展中，所述烤箱可以被配置成影响上述参数中的至少一个，以便调节冷所述却结构的热阻，并且因此调节所述热传递，特别是所述冷却结构与所述气流之间的热流量。这可以根据所述烤箱的操作模式来进行。因此，所述烤箱可以被配置和控制成使得所述冷却结构的热阻在烹饪模式中被设置成比在所述烤箱的热解模式中大。

例如，所述风扇装置可以被配置和控制成在所述烤箱的烹饪模式中也产生所述气流，但是与热解模式相比，流动方向发生改变，因此所述冷却延伸部位于所述壁构造的所述风幕之外。这可能导致所述冷却结构的所述阻力系数相对于烹饪模式中的所述气流的所述流动方向增加和/或在所述冷却结构上引导的冷却流的湍流的比例增加。以这种方式，通过与所述热解模式相比，可以设置在烹饪模式中较高的热传递系数，并且因此可以设置较低的热阻。可替选地或另外，所述冷却结构可以在不同位置之间可移动地布置，其中第一位置产生多个冷却延伸部处于所述壁构造的所述风幕中的位置，并且第二位置在所述气流的流动方向不变的情况下产生多个冷却延伸部处于所述壁构造的所述风幕之外的位置。

附图说明

现在参照随附示意图更详细地解释本发明的优选实施例，其中

图1以垂直截面示出了热解烤箱的侧视图，

图2示出了其中插入了照明模块的图1中所示的热解烤箱的放大图，和

图3示出了图2中所示的照明模块的冷却结构的透视图。

具体实施方式

图1中所示的热解烤箱10包括壳体12和在壳体12内界定烹饪室14的马弗炉16。马弗炉16可经由安装在壳体12上的烤箱门18接近，所述门在关闭烹饪室14的位置与释放烹饪室14的位置之间围绕水平轴19可枢转地安装在壳体12上。烤箱门18设置有观察窗，用户可以通过观察窗观察烹饪室14。烤箱10进一步包括控制单元，这里未示出所述控制单元，所述控制单元执行烤箱10的控制功能，并且优选地容纳在马弗炉16上方和壳体12内部。烤箱10在外壳12与马弗炉16之间设置有间隙20。

烤箱10的照明模块22被用于照亮烹饪室14，并且插入到马弗炉16的壁部分中。照明模块22包括至少一个电路板24，在所述电路板面向烹饪室14的前侧上，设置用于发光的至少一个发光二极管25(图2)；和用于引导光束并且用于发光二极管25与烹饪室14的隔热的透镜26(包含窗户玻璃，光线在所述玻璃处射入烹饪室14中)。在本例中，照明模块22被插入于马弗炉16的与烤箱门18相反的侧壁中。可替选地，照明模块22可以插入到邻接烤箱门18的侧壁或马弗炉16的顶壁中。如图2中所示，马弗炉16的接收照明模块22的壁部分包括接纳开口28，照明模块22插入到所述接纳开口中。具有至少一个发光二极管25的电路板24被接收在壁部分的容纳开口28中。烤箱10被配置和控制成使得照明模块22的发光二极管在烤箱10的烹饪模式中被打开，使得由此发出的光照亮烹饪室，并且在烤箱10的热解模式中被关闭。

照明模块22具有冷却结构30，冷却结构30具有冷却延伸部32的布置，冷却延伸部32突出到壳体12与马弗炉16之间的间隙20中，并且在烤箱10的烹饪模式中具有对流效应。在本例中，冷却延伸部32形成为销的形状。可替选地，冷却延伸部32可以形成为肋的形状。冷却结构30被用于在照明模块22(特别是发光二极管)与流过间隙20的气流34之间传递热量。

烤箱10的风扇装置36被用于在烤箱10的操作中在间隙20中产生气流34。特别地，风扇装置36被配置和控制成在烤箱10的烹饪模式中和热解模式中在间隙20中产生碰撞冷却结构30的气流34。为了做到这一点，风扇装置36经由冷却空气入口(这里未示出)向间隙20供应来自烤箱10的环境的外部空气作为冷却空气，并且以气流34的形式引导所述外部空气穿过间隙20。在流过间隙20之后，由此产生的气流34经由冷却空气出口(这里未示出)被引导到烤箱10的环境中。

在烤箱10的烹饪模式中，发光二极管25被打开，使得由发光二极管的功率损耗引起的热输入发生在照明模块22中。照明模块22内的温度以这种方式增加。因为在烹饪模式中具有低于照明模块22的温度的气流34流向冷却结构30，所以在气流34的方向上从冷却结构30进行热传递，并且因此对照明模块22的冷却发生。换句话说，在烹饪模式中，由照明模块22在气流34的方向上产生第一热流量q1。

在烤箱10的热解模式中，在烹饪室14中达到480℃与500℃之间的温度。这导致气流34在流过间隙20时与烹饪模式相比加热得更强烈并且在照明模块22的冷却结构30的区域中达到超过140℃的温度，所述温度高于发光二极管可准许的最大温度。在热解模式中，第二热流量q2因此由气流34在照明模块22的方向上产生。为了在热解模式中抵消照明模块22的过热，冷却结构30进一步包括壁部分38，壁部分38示出在图3中并且在热解模式中为冷却结构30的多个冷却延伸部32产生相对于气流34的风幕，冷却延伸部32布置成分布在横向于气流34的流动方向x的平面中。在本例中，横向平面是由冷却结构30的纵向方向z和法向于其的横向方向y横跨的平面。这里，流动方向x分别法向于纵向方向z和横向方向y。当在热解模式中在气流34的流动方向x上观察时，壁部分38具有比冷却结构30的每个冷却延伸部32大数倍(例如至少5倍或至少10倍)的流动横截面。

壁部分38在热解模式中为全部数量的冷却延伸部32产生风幕。它近似以卷曲支架(即“{”)的方式形成。壁部分38的中心腹板42在烤箱10的热解模式中面向气流34。如图3中所示，壁部分38包括在冷却延伸部32的方向上弯曲的两个邻接的第一部分44，所述第一部分形成中心腹板42。在第一部分44的背离中心腹板42的端部处，这些部分分别邻接第二部分46，与第一部分44相比，第二部分46在相反的方向上弯曲。壁部分38的这种配置具有这样的效果，即在流动方向x上碰撞壁部分38的气流34以非常大程度上层流的方式围绕冷却延伸部32引导。

冷却延伸部32被形成为使得在热解模式中，冷却延伸部32基本上沿着它们的整个高度(即沿着它们在纵向方向z上的延伸部)和/或宽度(即沿着它们在横向方向y上的延伸部)竖立在壁部分38的风幕中。

冷却延伸部32布置成分布在二维的规则网格中。在本例中，二维网格沿着流动方向x和横向方向y延伸。壁部分38在这里在网格维度中沿着横向方向y延伸成在以这个网格维度测量的整个网格宽度b1上并且超过该宽度连续地连接。换句话说，壁部分38具有宽度b2，与网格宽度b1相比，宽度b2沿着横向方向y更大。它由与冷却延伸部32相同的材料(例如由铝或氧化铝)制成。可替选地，与冷却延伸部32相比，壁部分38可以由另一种材料制成。

壁部分38竖立在冷却结构30的基板48上方，在基板48上方，冷却延伸部32也以基本上垂直于基板48的板平面的定向竖立。壁部分38制造成与冷却延伸部32和基板48成为连续的一体部件。基板48具有近似圆形的板轮廓，并且附接到电路板24的后侧，照明模块22的至少一个发光二极管25布置在电路板24的前侧上。

由于与烹饪模式相比在热解模式中的气流34的温度更高，所以发光二极管25中主导的温度与气流34的温度之间的差在热解模式中比在烹饪模式中小。这具有这样的效果，即在热解模式中传递的第二热流量q2在量上小于在烹饪模式中传递的第一热流量q1。因此，本布置促进在烹饪模式中充分冷却照明模块22，并且同时在热解模式中充分保护照明模块22免受过量热输入。

为了放大这个技术效果，烤箱10可以进一步被配置和可控制，使得冷却结构30的热阻在烹饪模式中在照明模块22与气流34之间的热传递被设置为比在烤箱10的热解模式中更大。为了这个目的，风扇装置36可以被配置和可控制成在烤箱10的烹饪模式中产生与热解模式相比流动方向改变的气流34’，因此冷却延伸部32位于壁部分38的风幕之外。如图3中所示，在烹饪模式中产生的气流34’与在热解模式中的气流34的流动方向x相反地流动。以这种方式，与热解模式相比，在烹饪模式中可以设置更高的热传递系数并且因此设置更低的热阻。可替选地或另外，冷却结构30可以在不同位置之间可移动地布置，其中第一位置产生多个冷却延伸部32处于壁部分38的风幕中的位置，并且第二位置在气流34的流动方向不改变的情况下产生多个冷却延伸部32处于壁部分38的风幕之外的位置。例如，冷却结构30可以借助于致动单元围绕纵向方向z可旋转，使得冷却插入物32可以定位在由壁部分38产生的风幕中或其之外。