WO2001069137A1 - Sichtfenster für einen von der umgebung abgeschlossenen heissraum - Google Patents

Sichtfenster für einen von der umgebung abgeschlossenen heissraum Download PDF

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    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/02—Doors specially adapted for stoves or ranges
    • F24C15/04—Doors specially adapted for stoves or ranges with transparent panels

Definitions

  • the invention relates to a viewing window for a closed from the environment hot space, designed as a multi-pane module with at least two spaced by transparent spacers, which are gas-tightly connected to the spacers.
  • Hot rooms which are closed from the surroundings and have high operating temperatures typically have a viewing window in order to allow a view into the hot room from the outside.
  • the viewing window can be permanently installed in the wall delimiting the hot room.
  • the viewing window can also be integrated in a door of the wall delimiting the hot room in a typical form of application.
  • Typical examples are oven doors, such as oven doors, especially those with pyrolytic self-cleaning or microwave ovens.
  • the glass pane assembly is formed in a vapor-tight manner by a circumferential seal which is also effective under the influence of heat, in particular a glass silk seal, in order to prevent vapors or vapors from the oven muffle from getting into the space between the two glass panes of the window assembly and contaminating the panes.
  • a circumferential flow barrier is provided in the free space between the front pane and the window assembly.
  • the disks separated by the spacer are hermetically sealed together with the spacer by means of a temperature-resistant adhesive, in particular a silicone adhesive.
  • the glass pane exposed to the interior temperature of the device typically consists of THERMAX 5000 ® , a tempered, heat-reflective coated soda-lime float glass, and the glass pane exposed to the ambient temperature and, if necessary, another inner one
  • the intermediate disc is made of DURAX ® , a toughened soda-lime float glass.
  • the distance between the glass panes depends on the temperature, which places special design requirements on the construction for the mechanical holding of the glass panes, the composite frame. Furthermore, the spacer is constantly exposed to deformation, which does not have a favorable effect on material fatigue.
  • a viewing window for fire protection glazing with a multi-pane module has become known, in which the panes are held at a distance by a sealing compound and are connected to one another in a sealing manner.
  • This multi-disc module has a very complex pressure compensation system with valves that open in the event of a fire and release the gas pressure that builds up as a result of the temperature increase before it causes the discs to burst.
  • Such a multi-pane module can also only be provided with a metallic frame at great expense in terms of production technology, and it has become known from DE 39 15 687 C 2 to provide this module with an edge surround made of a flexible, gas-permeable band.
  • an evacuated insulating glass consisting of two panes with intermediate spacers, for example cylindrical spacers, which are distributed according to a specific grid.
  • the edges of the glass panes are hermetically sealed by either glass solder or metal solder to prevent air from entering.
  • the distance between the disks is approx. 100 ⁇ m.
  • This multi-pane module has a number of disadvantages. For example, the use of thermally or chemically toughened glass is not possible, since the soldering temperatures are typically above the relaxation temperature of the toughened glass. Thermally toughened glasses also show deviations in flatness, which make the extremely small distances no longer possible. Relaxed glasses must either have a thickness of min.
  • the invention is based on the object of designing the viewing window for a hot space sealed off from the surroundings, designed as a multi-pane module with at least two transparent panes which are spaced apart by circumferential spacers and which are gas-tightly connected to the spacers, in such a way that despite the gas-tight ones Connection between the spacers and the disks a pressure equalization between the space between the disks and the environment without contamination of the disks is possible with simple means.
  • At least one opening is formed in the spacers, which is closed with a permeable filter which allows gases to pass through to equalize the pressure, but prevents the entry of vapors and vapors. If an increased pressure builds up in the space between the panes due to an increase in temperature, air can escape from the interior through the filter. If the space between the panes cools down again, filtered ambient air flows into the space. Any vapors and vapors that are deposited in the filter are filtered out.
  • the filter is therefore expediently designed to be exchangeable.
  • the filter is preferably designed as a filter cartridge.
  • the panes are preferably made from a glass with high thermal resistance, for example a thermally or chemically toughened borosilicate glass.
  • the panes consist of a glass ceramic which is highly temperature-resistant.
  • the spacers preferably consist of stainless steel or aluminum or a sufficiently temperature-resistant plastic.
  • the spacers are glued to the panes according to an embodiment of the invention using a temperature-resistant adhesive, preferably a silicone adhesive.
  • the viewing window according to the invention is expediently designed such that at least one of the panes is provided with a heat radiation-reflecting layer on at least one side.
  • Fig. 1 in a schematic perspective front view
  • Embodiment of a multi-disc module with filters in the disc spacers Embodiment of a multi-disc module with filters in the disc spacers
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the module according to FIG. 1.
  • FIGS. 1 and 2 of the multi-pane module according to the invention of a viewing window for a hot room closed off from the surroundings has two transparent panes 1 and 2 which are held in a frame (not shown).
  • the panes 1 and 2 consist of glass with high thermal resistance, typically from a chemically or thermally toughened borosilicate flat glass, or from a transparent glass ceramic.
  • Both disks are held at a predetermined distance all around by spacers 3.
  • the spacers are typically made of stainless steel, aluminum or a sufficiently temperature-resistant plastic.
  • the spacers 3 are bonded to the glass or glass ceramic panes 1 and 2 using a temperature-stable adhesive, typically a silicone adhesive, to form a composite, which is indicated in FIG. 2 by the adhesive seam 4.
  • the spacers 3 also have bores 5 on at least one side of the module, according to FIG. 1 on the upper side and according to FIG. 2 also on the lateral spacer. These holes 5 are filled with a filter material 6, which on the one hand brakes the gas exchange rate, but prevents a build-up of pressure in the space between the two disks 1, 2 and on the other hand also prevents the penetration of vapors in the form of greases, oils and other dirt particles that prevent the space between the disks could pollute.
  • a filter material 6 which on the one hand brakes the gas exchange rate, but prevents a build-up of pressure in the space between the two disks 1, 2 and on the other hand also prevents the penetration of vapors in the form of greases, oils and other dirt particles that prevent the space between the disks could pollute
  • the multi-disc module "breathes" through the filter unit, so to speak.
  • the panes 1, 2 are preferably coated in a heat-reflecting manner, which is symbolically represented in FIG. 2 by the position 7, the layers facing one another in the case of panes coated on one side. Disks coated on both sides can also be used.
  • the essential heat transfer mechanisms radiation (through an IR reflection layer), convection (through the reduced gas exchange) and conduction (through the use of poor heat conductors such as glass, ceramic, wood, plastics) can be switched off in a simple manner, the disadvantages being known Systems do not come into play.
  • the filter 6 is preferably designed as a filter cartridge in order to enable the filter to be replaced. Therefore, the openings in the spacers, which are closed by a filter, are preferably formed in the area of the spacers that is easy to grip.
  • the multi-pane module according to the invention is used in connection with a spaced-apart front pane, preferably as a door assembly for an oven door, the free space between the module and The windshield is advantageously ventilated in order to keep the temperature of the windshield as low as possible, even during the phase of pyrolytic self-cleaning.

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Abstract

Derartige Sichtfenster sind typischerweise als Mehrscheiben-Modul ausgebildet, der zumindest zwei, durch Abstandshalter (3) beabstandet gehaltene, transparente Scheiben (1, 2) aufweist, wobei die Abstandshalter (3) gasdicht mit den Scheiben (1, 2) verklebt sind. Um ein Gas-Druckausgleich zwischen dem Innenraum zwischen beiden Scheiben (1, 2) und der Umgebung zu ermöglichen, ohne dass die Scheiben verschmutzen, ist gemäss der Erfindung das Sichtfenster so gestaltet, dass in den Abstandshaltern (3) mindestens eine Öffnung (5) ausgebildet ist, die mit einem permeablen Filter (6) verschlossen ist, der einen Durchtritt von Gasen zum Druckausgleich ermöglicht, jedoch den Eintritt von Dämpfen und Wrasen verhindert.

Description

Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum
Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heiß räum, ausgebildet als Mehrscheiben-Modul mit mindestens zwei durch umlaufende Abstandshalter beabstandet gehaltene transparente Scheiben, die gasdicht mit den Abstandshaltern verbunden sind.
Von der Umgebung abgeschlossene, betriebsmäßig hohe Temperaturen aufweisende Heißräume besitzen typischerweise ein Sichtfenster, um einen Blick von außen in den Heißraum zu ermöglichen. Das Sichtfenster kann, je nach Anwendung, fest in der den Heißraum begrenzenden Wandung eingebaut sein. Das Sichtfenster kann jedoch auch bei einer typischen Anwendungsform in einer Tür der den Heißraum begrenzenden Wandung integriert sein. Typische Beispiele dafür sind Herdtüren, wie Türen von Backöfen, insbesondere solche mit pyrolytischer Selbstreinigung oder von Mikrowellenherden.
Sichtfenster können auch in Brandschutztüren vorgesehen sein, die einen Raum abschließen, der erst im Brandfall zu einem Heißraum wird.
Sichtfenster für die vorgenannten Zwecke sind typischerweise als Mehrscheiben-Modul ausgebildet, mit mindestens zwei durch Abstandshalter in einem Verbundrahmen beabstandet gehalterte Glasscheiben. Ein derartiges Sichtfenster für eine Backofentür zeigt beispielsweise die DE 44 07 084 A 1 (= EP 0 731 318 B 1). Das bekannte Sichtfenster besitzt eine Fensterbaugruppe mit zwei in einem Verbundrahmen angeordneten Glasscheiben, die einen Glasscheibenverbund bilden, wobei diese Fensterbaugruppe mit freiem Luftabstand zur frontseitigen Glasscheibe, mit dieser den Mehrscheiben-Modul bildend, in der Tür angeordnet ist. Der Glasscheibenverbund ist dabei durch eine umlaufende, auch unter Hitzeeinfluß wirksame Dichtung, insbesondere eine Glasseidendichtung in sich dampfdicht ausgebildet, um zu verhindern, daß Wrasen oder Dämpfe aus der Ofenmuffel in den Raum zwischen die beiden Glasscheiben der Fensterbaugruppe gelangen und die Scheiben verschmutzen können. Um derartige Wrasen und Dämpfe auch von der frontseitigen Scheibe des Sichtfensters abzuhalten, ist in dem freien Raum zwischen der Frontscheibe und der Fensterbaugruppe eine umlaufende Strömungsbarriere vorgesehen. Diese bekannte Konstruktion hat insbesondere den Nachteil, daß sich durch den hermetisch abgedichteten freien Raum zwischen den Glasscheiben der Fensterbaugruppe durch Temperaturerhöhung ein Druck aufbaut, der die Lebensdauer des Mehrscheiben-Moduls signifikant verkürzt.
Um diese Druckerhöhung zu kompensieren, sieht die bekannte Konstruktion nach der DE 43 33 033 C 1 (= EP 0 646 753 B 1) einen als kompressiblen Silikonschlauch ausgebildeten Abstandshalter vor, wobei das Schlauchvolumen den Druckausgleich bei Temperaturveränderungen ermöglicht. Die durch den Abstandshalter getrennten Scheiben sind dabei zusammen mit dem Abstandshalter mittels eines temperaturbeständigen Klebers, insbesondere eines Silikonklebers, hermetisch abgeschlossenen miteinander verbunden.
Die der Innenraumtemperatur des Gerätes ausgesetzte Glasscheibe besteht typischerweise aus THERMAX 5000®, einem vorgespannten wärmereflektierend beschichteten Kalk-Natron-Float-Glas, und die der Umgebungstemperatur ausgesetzte Glasscheibe sowie ggf. eine weitere innere Zwischenscheibe bestehen aus DURAX®, einem vorgespannten Kalk-Natron- Float-Glas.
Durch den kompressiblen Abstandshalter ist der Abstand zwischen den Glasscheiben von der Temperatur abhängig, wodurch an die Konstruktion für das mechanische Haltern der Glasscheiben, den Verbundrahmen, besondere konstruktive Anforderungen gestellt werden. Ferner ist der Abstandshalter ständig Verformungen ausgesetzt, was sich nicht günstig hinsichtlich der Materialermüdung auswirkt.
Durch die DE 36 37 064 C 2 ist ein Sichtfenster für Brandschutzverglasungen mit einem Mehrscheiben-Modul bekannt geworden, bei dem die Scheiben durch eine Dichtmasse einmal auf Abstand gehalten und zum anderen dichtend miteinander verbunden werden. Dieser Mehrscheiben-Modul besitzt ein sehr aufwendiges Druckausgleichssystem mit Ventilen, welche sich im Brandfall öffnen und den sich durch die Temperaturerhöhung aufbauenden Gasdruck ablassen, bevor dieser die Scheiben zum Bersten bringt. Ein solcher Mehrscheiben-Modul kann zudem nur mit einem großen produktionsstechnischen Aufwand mit einem metallischen Rahmen versehen werden, wobei es durch die DE 39 15 687 C 2 bekannt geworden ist, diesen Modul mit einer Randumfassung aus einem flexiblen, gasdurchlässigen Band zu versehen.
Es ist auch ein evakuiertes Isolierglas, bestehend aus zwei Scheiben mit dazwischenliegenden, nach einem bestimmten Raster verteilten, z.B. zylinderförmigen Abstandshaltern, bekannt. Die Kanten der Glasscheiben werden entweder durch Glaslot oder Metalllot hermetisch versiegelt, um den Lufteintritt zu verhindern. Der Abstand der Scheiben beträgt ca. 100 μm. Dieser Mehrscheiben-Modul besitzt eine Reihe von Nachteilen. So ist die Verwendung von thermisch bzw. chemisch vorgespanntem Glas nicht möglich, da die Löttemperaturen typischerweise oberhalb der Relaxationstemperatur des vorgespannten Glases liegen. Thermisch vorgespannte Gläser weisen ferner Ebenheitsabweichungen auf, die die extrem geringen Abstände nicht mehr möglich machen. Entspannte Gläser müssen entweder eine Dicke von min. 6 mm aufweisen, um dem Vakuum standzuhalten, wodurch der Modul extrem schwer wird, oder das Abstandshalter-Raster wird sehr dicht gestaltet, so daß die Durchsicht erschwert wird. Bei der Verwendung spezieller Lote für geringe Löttemperaturen besteht im Einsatz die Gefahr, daß die Versiegelung aufbricht. Außerdem ist damit zu rechnen, daß sich die Scheiben unter Temperaturlast verbiegen und dabei einander berühren; die Unterbrechung der Wärmeleitung wäre damit nicht mehr gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum, ausgebildet als Mehrscheiben-Modul mit mindestens zwei durch umlaufende Abstandshalter beabstandet gehalterte transparente Scheiben, die gasdicht mit den Abstandshaltern verbunden sind, so auszubilden, daß trotz der gasdichten Verbindung zwischen den Abstandshaltern und den Scheiben ein Druckausgleich zwischen dem Raum zwischen den Scheiben und der Umgebung, ohne daß eine Verschmutzung der Scheiben eintritt, mit einfachen Mitteln möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß in den Abstandshaltern mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, die mit einem permeablen Filter verschlossen ist, der einen Durchtritt von Gasen zum Druckausgleich ermöglicht, jedoch den Eintritt von Dämpfen und Wrasen verhindert. Wenn sich daher im Scheiben-Zwischenraum durch eine Temperamrerhöhung ein erhöhter Druck aufbaut, kann Luft aus dem Innenraum über den Filter entweichen. Kühlt der Scheiben-Zwischenraum wieder ab, strömt Umgebungsluft gefiltert in den Zwischenraum nach. Dabei werden etwaige Dämpfe und Wrasen herausgefiltert, die sich in dem Filter ablagern.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist daher der Filter zweckmäßig auswechselbar ausgebildet. Dazu ist der Filter vorzugsweise als Filterpatrone ausgebildet.
Die Scheiben werden gemäß einer ersten Weiterbildung vorzugsweise aus einem Glas mit hoher thermischer Beständigkeit, beispielsweise einem thermisch bzw. chemisch vorgespanntem Borosilicatglas, hergestellt.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung bestehen die Scheiben aus einer Glaskeramik, die im hohen Maße temperaturbeständig ist.
Die Abstandshalter bestehen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise aus Edelstahl, oder Aluminium oder einem genügend temperaturbeständigen Kunststoff.
Zur Erzielung einer Verbundbaugruppe sind die Abstandshalter gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung unter Verwendung eines temperaturbeständigen Klebers, vorzugsweise eines Silikonklebers, mit den Scheiben verklebt.
Um eine weitere Temperaturabsenkung in der dem Heißraum abgewandten Scheibe zu erzielen, ist das erfindungsgemäße Sichtfenster zweckmäßig so ausgebildet, daß mindestens eine der Scheiben auf mindestens einer Seite mit einer Wärmestrahlungsreflektierenden Schicht versehen ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen perspektivischen Frontdarstellung eine
Ausführungsform eines Mehrscheiben-Moduls mit Filtern in den Scheiben-Abstandshaltern, und
Fig. 2 eine querschnittliche Ansicht des Moduls nach Fig. 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrscheiben-Moduls eines Sichtfensters für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum weist zwei transparente Scheiben 1 und 2 auf, die in einem nicht dargestellten Rahmen gehaltert sind.
Die Scheiben 1 und 2 bestehen aus Glas mit hoher thermischer Beständigkeit, typischerweise aus einem chemisch oder thermisch vorgespannten Borosilicat- Flachglas, oder aus einer transparenten Glaskeramik.
Beide Scheiben werden umlaufend durch Abstandshalter 3 auf einem vorgegebenen Abstand gehalten. Die Abstandshalter bestehen typischerweise aus Edelstahl, Aluminium oder einem genügend temperaturbeständigen Kunststoff.
Die Abstandshalter 3 sind unter Verwendung eines temperaturstabilen Klebers, typischerweise einem Silikonkleber, mit den Glas- bzw. Glaskeramikscheiben 1 und 2 zu einem Verbund verklebt, was in der Fig. 2 durch die Klebenaht 4 angedeutet wird. Die Abstandshalter 3 besitzen ferner an mindestens einer Seite des Moduls Bohrungen 5, gemäß Fig. 1 an der oberen Seite und gemäß Fig. 2 auch an dem seitlichen Abstandshalter. Diese Bohrungen 5 sind mit einem Filtermaterial 6 gefüllt, das einerseits die Gasaustauschgeschwindigkeit bremst, aber einen Druckaufbau in dem Raum zwischen beiden Scheiben 1 , 2 verhindert und andererseits auch das Eindringen von Wrasen in Form von Fetten, Ölen und anderen Schmutzpartikeln verhindert, die den Scheibenzwischenraum verschmutzen könnten.
Der Mehrscheiben-Modul "atmet" sozusagen über die Filtereinheit.
Die Scheiben 1, 2 sind vorzugsweise wärmereflektierend beschichtet, was in Fig. 2 symbolhaft durch die Position 7 dargestellt ist, wobei bei einseitig beschichteten Scheiben die Schichten zueinander weisen. Es können auch beidseitig beschichtete Scheiben zum Einsatz kommen.
Durch die Erfindung kann man auf einfache Weise die wesentlichen Wärmeübertragungsmechanismen: Strahlung (durch eine IR- Reflektionsschicht), Konvektion (durch den verminderten Gasaustausch) und Leitung (durch Verwendung schlechter Wärmeleiter wie Glas, Keramik, Holz, Kunststoffe) ausschalten, wobei die Nachteile bekannter Systeme nicht zum Tragen kommen.
Der Filter 6 ist vorzugsweise als Filterpatrone ausgebildet, um eine Auswechselbarkeit des Filters zu ermöglichen. Daher sind die Öffnungen in den Abstandshaltern, die durch einen Filter verschlossen sind, vorzugsweise im grifffreundlichen Bereich der Abstandshalter ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Mehrscheiben-Modul findet in Verbindung mit einer beabstandet angebrachten frontseitigen Scheibe, vorzugsweise als Türbaugruppe bei einer Backofentür Anwendung, wobei der freie Raum zwischen Modul und Frontscheibe vorteilhaft durchlüftet wird, um die Temperatur der Frontscheibe möglichst niedrig zu halten, auch während der Phase einer pyrolytischen Selbstreinigung.

Claims

Patentansprüche
1. Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum, ausgebildet als Mehrscheiben-Modul mit mindestens zwei durch umlaufende Abstandshalter (3) beabstandet gehaltene transparente Scheiben (1, 2), die gasdicht mit den Abstandshaltern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abstandshaltern (3) mindestens eine Öffnung (5) ausgebildet ist, die mit einem permeablen Filter (6) verschlossen ist, der einen Durchtritt von Gasen zum Druckausgleich ermöglicht, jedoch den Eintritt von Dämpfen und Wrasen verhindert.
2. Sichtfenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (6) auswechselbar ausgebildet ist.
3. Sichtfenster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (6) als Filterpatrone ausgebildet ist.
4. Sichtfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (1, 2) aus Glas mit hoher thermischer Beständigkeit bestehen.
5. Sichtfenster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas ein thermisch bzw. chemisch vorgespanntes Borosilicatflachglas ist.
6. Sichtfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (1, 2) aus transparenter Glaskeramik bestehen.
7. Sichtfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (3) aus Edelstahl, Aluminium oder einem genügend temperaturbeständigen Kunststoff bestehen.
8. Sichtfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (3) unter Verwendung eines temperaturbeständigen Klebers, vorzugsweise eines Silikonklebers, mit den Scheiben (1, 2) verklebt sind.
9. Sichtfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Scheiben (1, 2) auf mindestens einer Seite mit einer Wärmestrahlungsreflektierenden Schicht (7) versehen ist.
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