Anwendungsgebiet und Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes
mit Bestimmung einer Eignung einer Kochstelle für ein Kochgefäß nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein Verfahren für einen brennerwirkungsgradoptimierten Betrieb eines
solchen Gaskochgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12, ein aus den vorgenannten
Verfahren kombiniertes Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 und ein elektronisch
gesteuertes Gaskochgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
[0002] Aus der
DE 693 09 896 T2 ist ein Herd mit einer automatisch programmierbaren Steuerung bekannt, der ein Grundsystem
zum Betrieb der einzelnen Brenner und eine Reihe von Hilfssystemen für weitere Funktionen
aufweist, wie beispielsweise einen Timer, eine Waage zur Ermittlung des Gewichts der
zuzubereitenden Nahrung, ein akustisches und visuelles Alarmsystem sowie einen Strichcodescanner.
Über die zentrale Steuereinheit werden das Grundsystem und die Hilfssysteme entsprechend
gesteuert. Der Herd ist beispielsweise dazu ausgebildet, den Brenner einer Kochstelle
automatisch zu zünden, wenn erkannt wird, dass auf dieser Kochstelle ein geeignetes
Kochgeschirr abgestellt ist und sich gleichzeitig ein autorisierter Benutzer in ausreichender
Nähe des Herdes befindet. Dieser Herd ermöglicht einen weitgehend automatisierten
Kochvorgang, aber der Herd ist nicht dazu ausgebildet, die jeweiligen Brenner in ihrem
optimalen Betriebspunkt zu betreiben hinsichtlich ihres energetischen Wirkungsgrades
und so die Energieeffizienz des Herdes zu steigern.
Aufgabe und Lösung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zum Betrieb
eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes mit Bestimmung einer Eignung einer Kochstelle
für ein Kochgefäß, ein Verfahren zum brennerwirkungsgradoptimierten Betrieb eines
solchen Gaskochgerätes, ein aus den vorgenannten Verfahren kombiniertes Verfahren
und ein elektronisch gesteuertes Gaskochgerät zu schaffen, mit denen Probleme des
Standes der Technik beseitigt werden können und insbesondere ein energieeffizienter
Betrieb des Gaskochgerätes möglich ist.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1,
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12, durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 15 und durch ein elektronisch gesteuertes Gaskochgerät mit
den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der
Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht. Manche der nachfolgenden, jedoch nicht erschöpfend aufgezählten Merkmale
und Eigenschaften treffen sowohl auf das Verfahren als auch auf das elektronische
Gaskochgerät zu. Sie werden teilweise nur einmal beschrieben, gelten jedoch unabhängig
davon sowohl für die Verfahren als auch für das Gaskochgerät. Weiterhin ist die Reihenfolge
der aufgelisteten Merkmale nicht bindend, sondern kann vielmehr entsprechend eines
optimierten Verfahrens bzw. eines optimierten elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes
geändert werden.
[0005] Es ist ein Verfahren zum Betrieb eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes mit
Bestimmung einer Eignung einer Kochstelle des Gaskochgerätes für ein auf dieser Kochstelle
angeordnetes Kochgefäß vorgesehen. Dabei weist das Gaskochgerät mindestens eine Kochstelle
mit einem Brenner auf und auf einer ersten Kochstelle ist ein Kochgefäß angeordnet.
[0006] Erfindungsgemäß wird zunächst ein Kochgefäßbodendurchmesser des auf der ersten Kochstelle
angeordneten Kochgefäßes ermittelt. Für ein Kochgefäß mit einem nichtkreisförmigen
Kochgefäßboden ist unter dem Begriff "Kochgefäßbodendurchmesser" im Folgenden die
maximale Ausdehnung des Kochgefäßbodens in einer Richtung zu verstehen.
[0007] In einem weiteren Schritt wird ein zugehöriger Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
ermittelt. Dieser Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser ist derjenige Brenner-Flammkreisdurchmesser,
bei dem ein sehr guter bzw. optimaler Wärmeeintrag in das Kochgefäß bzw. das zuzubereitende
Kochgut erreicht wird. Ein auf den Kochgefäßbodendurchmesser bezogen zu großer Brenner-Flammkreisdurchmesser
kann beispielsweise dazu führen, dass heiße Luft am Kochgefäßrand entlang nach oben
streicht und zu einem Anbrand am Kochgefäßrand führt. Mit einem zu kleinen Brenner-Flammkreisdurchmesser
wird hingegen die Nahrung im Randbereich des Kochgefäßbodens nicht genügend erwärmt,
so dass es zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der zuzubereitenden Nahrung kommt.
[0008] In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
etwa zwischen 50% und 70% des Kochgefäßbodendurchmessers, vorteilhaft etwa 60%.
[0009] Des weiteren werden in einem weiteren Schritt ein Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
der ersten Kochstelle sowie die Grenzen eines zugehörigen Toleranzbereichs ermittelt.
Der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser ist abhängig vom jeweiligen Brennertyp der
Kochstelle sowie von der verwendeten Gasart und der Konstruktion des Gaskochgerätes.
Werden diese Parameter im Gaskochgerät als vordefinierte Parameter hinterlegt, und
ist die Kochstelle bekannt, für die der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser bestimmt
werden soll, kann dieser aus den vorgenannten Parametern ermittelt werden. Vorzugsweise
ist der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser derjenige Brenner-Flammkreisdurchmesser,
bei welchem der Brenner der zugehörigen Kochstelle einen guten bzw. den besten Wirkungsgrad
aufweist. Dabei ist der Wirkungsgrad eines Brenners definiert als das Verhältnis von
abgegebener Brennerleistung zu Gasverbrauch. Die abgegebene Brennerleistung ist dabei
vom eingestellten Brenner-Flammkreisdurchmesser abhängig. Somit kann ein Betriebspunkt
des Brenners mit dem besten Wirkungsgrad durch einen Brenner-Flammkreis, in diesem
Fall durch den sogenannten Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser, definiert werden.
[0010] In einem weiteren Schritt zur Bestimmung der Eignung der Kochstelle für ein Kochgefäß
wird geprüft, ob der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser innerhalb oder außerhalb
des Toleranzbereichs des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers der ersten Kochstelle
liegt.
[0011] Anschließend wird die Eignung der ersten Kochstelle für das auf ihr angeordnete Kochgefäß
bestimmt bzw. es wird bestimmt, ob das auf der Kochstelle angeordnete Kochgefäß für
diese Kochstelle geeignet ist. Liegt der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser, insbesondere
auch mit seinem Toleranzbereich, außerhalb des Toleranzbereichs des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers,
ist das Kochgefäß für diese Kochstelle hinsichtlich seines Kochgefäßbodendurchmessers
ungeeignet und sollte auf eine andere Kochstelle aufgestellt werden. Liegt der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
hingegen innerhalb des Toleranzbereichs des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers,
ist das Kochgefäß für diese Kochstelle geeignet bzw. umgekehrt. Für einen optimalen
Wärmeeintrag in das Kochgefäß und vor allem in die zuzubereitende Nahrung sollte der
Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser eingestellt werden. Je nach ausgewählter Kochstelle
und zugehörigem Brennertyp, Gasart etc. kann es jedoch sein, dass der Brenner für
diesen Betriebspunkt im Vergleich zum Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser einen
deutlich schlechteren Wirkungsgrad aufweist. Im umgekehrten Fall kann zwar der Brenner
wirkungsgradoptimal betrieben werden, der Wärmeeintrag in das Kochgefäß und die zuzubereitende
Nahrung ist jedoch schlechter. Für eine Steigerung der Energieeffizienz sollte daher
das Kochgefäß in Abhängigkeit seines Kochgefäßbodendurchmessers auf einer Kochstelle
angeordnet werden, für die Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser und Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
möglichst gleich sind, insbesondere unter Berücksichtigung ihrer Toleranzbereiche.
[0012] In einer Weiterbildung der Erfindung werden vor dem oben beschriebenen Ermitteln
des Kochgefäßbodendurchmessers die folgenden drei Schritte durchgeführt:
Zunächst wird für mindestens eine Kochstelle des Gaskochgerätes eine Belegung geprüft.
Dabei wird geprüft, ob ein Kochgefäß auf ihr angeordnet ist oder
nicht. Vorzugsweise wird für alle Kochstellen des Gaskochgerätes geprüft, ob ein Kochgefäß
auf ihnen angeordnet ist oder nicht.
[0013] In einem weiteren Schritt werden die freien bzw. belegten Kochstellen identifiziert,
wobei eine Kochstelle als frei identifiziert wird, wenn kein Kochgefäß auf ihr angeordnet
ist, und eine Kochstelle als belegt identifiziert wird, wenn ein Kochgefäß auf ihr
angeordnet ist.
[0014] Anschließend wird eine erste Kochstelle identifiziert, wobei im Falle von mehr als
einer belegten Kochstelle eine der belegten Kochstellen als erste Kochstelle bestimmt
wird und somit als erste Kochstelle identifiziert wird. In einer bevorzugten Ausführung
wird die Kochstelle als erste Kochstelle identifiziert, welche von den belegten Kochstellen
den Brenner mit der geringsten Nenn-Brennerleistung aufweist.
[0015] In einer vorteilhaften Ausführung beträgt der Toleranzbereich um den Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
herum ca. +/- 10% von diesem. Je nach Brenner und Brennertyp kann der Toleranzbereich
auch größer sein. Dies hängt von der Sensitivität des Wirkungsgrads des jeweiligen
Brenners in Abhängigkeit von einer Abweichung vom Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
ab. Verringert sich der Wirkungsgrad für einen vom Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
abweichenden Flammkreisdurchmesser nur sehr geringfügig und das auch für stark abweichende
Flammkreisdurchmesser, kann der Toleranzbereich auch größer als 20% gewählt werden.
[0016] In einer Weiterbildung der Erfindung wird in einem weiteren Schritt ein Signal an
einen Anwender ausgegeben, vorzugsweise durch eine visuelle Anzeige mittels einer
Anzeigeeinrichtung und/oder durch eine akustische Information. Mit diesem Signal kann
dem Anwender mitgeteilt werden, ob die erste Kochstelle für das Kochgefäß geeignet
oder ungeeignet ist. Dadurch kann der Anwender beispielsweise angeleitet werden, das
Kochgefäß auf einer besser geeigneten Kochstelle anzuordnen oder zu belassen.
[0017] In einer Weiterbildung der Erfindung werden die folgenden Schritte durchgeführt,
um dem Anwender die Kochstelle des Gaskochgerätes zu empfehlen, die am besten geeignet
ist:
Zunächst wird geprüft, welche Kochstelle des Gaskochgerätes am besten für das Kochgefäß,
welches auf der ersten Kochstelle angeordnet ist, geeignet ist.
Dabei weist das elektronisch gesteuerte Gaskochgerät mindestens zwei Kochstellen mit
jeweils einem Brenner auf, vorteilhaft sogar vier solcher Kochstellen.
[0018] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Prüfung, welche Kochstelle
am besten für das Kochgefäß geeignet ist, indem die folgenden vier Schritte durchgeführt
werden:
In einem ersten Schritt wird mindestens ein weiterer Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
mindestens einer weiteren Kochstelle des Gaskochgerätes mit den zugehörigen Grenzen
des Toleranzbereichs ermittelt. Vorzugsweise werden von allen weiteren Kochstellen
die Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser einschließlich der zugehörigen Grenzen des
Toleranzbereichs ermittelt, insbesondere jedoch nur von allen freien weiteren Kochstellen.
[0019] In einem zweiten Schritt wird geprüft, ob der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
des auf der ersten Kochstelle angeordneten Kochgefäßes innerhalb des zugehörigen Toleranzbereichs
mindestens einer der weiteren Kochstellen liegt. Vorzugsweise wird geprüft, ob er
innerhalb des zugehörigen Toleranzbereichs mindestens einer der freien weiteren Kochstellen
liegt.
[0020] In einem dritten Schritt wird eine Abweichung des Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmessers
vom zugehörigen Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser für die erste Kochstelle und
für mindestens eine weitere andere Kochstelle berechnet. Vorzugsweise werden die Abweichungen
nur von denjenigen weiteren Kochstellen berechnet, bei denen der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
innerhalb des Toleranzbereichs liegt.
[0021] In einem vierten Schritt wird die Kochstelle mit der geringsten Abweichung von Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
und Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser ermittelt. Je geringer die Abweichung von
Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser und Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser ist,
desto besser ist das Kochgefäß für diese Kochstelle für den Betrieb des Brenners nahe
am oder im Arbeitspunkt mit dem besten Wirkungsgrad und gleichzeitig mit einem optimalen
Wärmeeintrag in das Kochgefäß geeignet.
[0022] Anschließend wird in einem weiteren Schritt ein Signal an den Anwender ausgegeben,
vorzugsweise durch eine visuelle Anzeige und/oder eine akustische Information, welche
Kochstelle für das Kochgefäß am besten geeignet ist. Dem Anwender wird also die am
besten geeignete Kochstelle in Abhängigkeit vom ausgewählten Kochgefäß und dessen
Kochgefäßbodendurchmesser mitgeteilt. Der Anwender kann durch diese Anzeige nicht
nur angeleitet werden, das Kochgefäß grundsätzlich auf einer anderen, besser geeigneten
Kochstelle anzuordnen, sondern ihm wird zusätzlich eine konkrete geeignete Kochstelle
vorgeschlagen.
[0023] In einer Weiterbildung der Erfindung wird dem Anwender die am besten geeignete Kochstelle,
welche die mit der geringsten ermittelten Abweichung ist, nur mitgeteilt, wenn sie
frei oder die erste Kochstelle ist.
[0024] In einer bevorzugten Ausgestaltung wird in einem weiteren Schritt automatisch der
Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser bei der ermittelten, am besten geeigneten Kochstelle
eingestellt bzw. voreingestellt. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch.
[0025] In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Schritte, um die am besten geeignete
Kochstelle für das Kochgefäß zu ermitteln und dem Anwender die Kochstelle des Gaskochgerätes
zu empfehlen, nur dann ausgeführt, wenn mindestens eine weitere andere Kochstelle
des Gaskochgerätes eine freie Kochstelle ist.
[0026] In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren zur Bestimmung einer für
ein Kochgefäß geeigneten Kochstelle nur in einem Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus
durchgeführt. Dabei ist der Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus ein Modus, in dem
die Eignung eines Kochgefäßes für eine Kochstelle in Abhängigkeit des Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
und des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser entsprechend der vorgenannten Ausführungen
ermittelt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus
sowohl automatisch als auch manuell aktiviert werden.
[0027] Des Weiteren ist ein Verfahren zum brennerwirkungsgradoptimierten Betrieb eines elektronisch
gesteuerten Gaskochgerätes vorgesehen. Dabei weist das Gaskochgerät mindestens eine
Kochstelle mit einem zugehörigen Brenner auf, wobei der Brenner mindestens einer Kochstelle
mit einer aktuellen Ist-Brennerleistung entsprechend einer eingestellten Kochstufe
mit einem Ist-Flammkreisdurchmesser arbeitet. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst
die folgenden acht Schritte:
[0028] In einem ersten Schritt dieses Verfahrens wird die Ist-Brennerleistung des Brenners
einer Kochstelle ermittelt. Die Ist-Brennerleistung kann dabei für die jeweilige Kochstelle
in Abhängigkeit der eingestellten Kochstufe bestimmt werden. Für jeden einstellbaren
Flammkreisdurchmesser gibt der Brenner im Dauerbetrieb eine zugehörige Brennerleistung
ab. Für den Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser im Dauerbetrieb wird die zugehörige
Brennerleistung im Folgenden als Nenn-Brennerleistung bezeichnet.
[0029] In einem zweiten Schritt werden der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser von derselben
im Flammbetrieb befindlichen Kochstelle und eine dazugehörige Nenn-Brennerleistung
ermittelt.
[0030] In einem dritten Schritt wird geprüft, ob die aktuell eingestellte Ist-Brennerleistung
der Kochstelle unterhalb der Nenn-Brennerleistung bei Dauerbetrieb liegt. Ist dies
der Fall, besteht die Möglichkeit, den Brenner dieser Kochstelle statt im Dauerbetrieb
mit dem eingestellten lst-Flammkreis in einem getakteten Betrieb mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
mit einer Soll-Brennerleistung entsprechend der eingestellten Ist-Brennerleistung
zu betreiben. Vorteilhaft am getakteten Betrieb ist, dass der Brenner dann jeweils
beim Brennen in dem Arbeitspunkt mit seinem besten Wirkungsgrad betrieben werden kann.
[0031] Gegebenenfalls wird in einem vierten Schritt ein Signal an den Anwender ausgegeben,
vorzugsweise durch eine visuelle Anzeige und/oder eine akustische Information, mit
der Information, ob die Ist-Brenner-Leistung unterhalb oder oberhalb der Nenn-Brenner-Leistung
liegt oder dieser entspricht. Dadurch kann der Anwender auch in diesem Fall geleitet
bzw. informiert werden. So kann er beispielsweise darauf hingewiesen werden, dass
das Gaskochgerät vom Dauerbetrieb in den getakteten Betrieb gewechselt hat oder wechseln
wird. Dies ist insbesondere wichtig, um eine Verunsicherung des Anwenders zu vermeiden,
wenn die Flamme erlischt, weil der Brenner sich gerade in einem "Aus"-Takt befindet
oder plötzlich wieder zündet, wenn in den "Ein"-Takt gewechselt wird. Liegt die Ist-Brennerleistung
unterhalb der Nenn-Brennerleistung, werden in einem weiteren fünften Schritt Parameter
zum Einstellen einer Soll-Brennerleistung entsprechend der eingestellten Ist-Brenner-Leistung
mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser ermittelt, insbesondere Parameter für
eine Intervalltaktung des Brenners.
[0032] Gegebenenfalls werden in einem weiteren sechsten Schritt diese Parameter gespeichert
und zumindest teilweise an den Anwender ausgegeben, vorzugsweise wenn eine automatische
Einstellung zur Erzeugung der Soll-Brennerleistung nicht möglich ist.
[0033] In einem weiteren siebten Schritt wird der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
eingestellt, vorzugsweise automatisch. Ist dies nicht möglich, ist es vorteilhaft,
wenn diese Parameter dem Anwender vorher mitgeteilt worden sind und der Anwender die
Parameter manuell einstellen kann.
[0034] In einem achten Schritt erfolgt das Takten des Brenners bzw. das Umschalten in den
getakteten Betrieb, vorzugsweise entsprechend der ermittelten Parameter für die Intervalltaktung,
zur Erzeugung der Soll-Brennerleistung mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser.
[0035] In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Parameter für die Intervalltaktung
des Brenners eine Einschaltzeit T
Ein und eine Ausschaltzeit T
Aus. Im getakteten Betrieb, insbesondere während der Intervalltaktung, wird der Brenner
der verwendeten Kochstelle abwechselnd für eine Einschaltzeit T
Ein eingeschaltet und mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser der zugehörigen Kochstelle
betrieben und für eine Ausschaltzeit T
Aus ausgeschaltet.
[0036] In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren für einen brennerwirkungsgradoptimierten
Betrieb nur in einem Leistungsregelungsmodus durchgeführt. Der Leistungsregelungsmodus
ist vorzugsweise für einzelne Kochstellen möglich sowie für mehrere Kochstellen gleichzeitig.
Insbesondere ist er nur möglich, wenn auf einer Kochstelle ein Kochgefäß angeordnet
ist und diese im Flammbetrieb ist und der Brenner eine Brennerleistung entsprechend
einer eingestellten Kochstufe abgibt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der
Leistungsregelungsmodus sowohl automatisch als auch manuell aktiviert werden. Insbesondere
ist es vorteilhaft, das Verfahren für eine Kochstelle erst durchzuführen, wenn ein
Kochgefäß auf dieser Kochstelle angeordnet ist, dessen Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
innerhalb des Toleranzbereichs des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers liegt.
[0037] Es ist des weiteren ein Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgerätes vorgesehen, dass
erfindungsgemäß das Verfahren mit Bestimmung der Eignung einer Kochstelle für ein
Kochgefäß mit dem brennerwirkungsgradoptimierten Verfahren kombiniert. Dabei wird
das brennerwirkungsgradoptimierte Verfahren im Anschluss an das Verfahren zur Bestimmung
der Eignung einer Kochstelle für ein Kochgefäß durchgeführt.
[0038] Ferner ist ein elektronisch gesteuertes Gaskochgerät mit einer Steuereinheit, mit
mindestens zwei Kochstellen mit jeweils einem zugehörigen Brenner und mit einem elektronisch
gesteuerten Gasventil vorgesehen. Erfindungsgemäß ist das Gaskochgerät bzw. die Steuereinheit
zur Durchführung des vorgenannten kombinierten Verfahrens für den Betrieb eines elektronisch
gesteuerten Gaskochgerätes ausgebildet.
[0039] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die
unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0040] Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im Folgenden näher erläutert. Die in den einzelnen Figuren gezeigten Ausführungen
weisen teilweise Merkmale auf, die nicht in allen gezeigten Ausführungen dargestellt
sind bzw. die nicht alle gezeigten Ausgestaltungen aufweisen. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf ein elektronisch gesteuertes Gaskochgerät,
- Fig. 2
- ein auf einer Kochstelle angeordnetes Kochgefäß in Seitenansicht aus dem Stand der
Technik,
- Fig. 3
- ein auf einer Kochstelle angeordnetes Kochgefäß in Seitenansicht, jedoch mit anderen
Größenverhältnissen von Kochgefäß zu Brennerflamme als in Fig. 2 aus dem Stand der
Technik,
- Fig. 4a bis 4d
- ein Flussdiagramm eines beispielhaften, erfindungsgemäßen Verfahrens für den Betrieb
eines elektronisch gesteuerten Gaskochgeräts,
- Fig. 5a
- einen schematischen Leistungszeitverlauf für den Dauerbetrieb und
- Fig. 5b
- einen schematischen Leistungszeitverlauf für den getakteten Betrieb.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0041] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines
elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes 100, wobei zum besseren Verständnis die einzelnen
Systemteile nicht entsprechend ihrer wirklichen Position im Gaskochgerät 100 dargestellt
sind. Die Abbildung zeigt im einzelnen ein Kochfeld 129 mit vier Kochstellen 112 bis
115. Auf der Kochstelle 113 ist ein Kochgefäß 116 angeordnet. Das Kochgefäß 116 steht
dabei auf einem Haltegitter 122. Jede der Kochstellen 112 bis 115 weist ein solches
Haltegitter 122 zur Aufnahme eines Kochgefäßes auf. Jede Kochstelle weist einen zugehörigen
Brenner 117 bis 120 auf, der in der Mitte der Kochstelle angeordnet ist. Des weiteren
weist das Gaskochgerät 100 mehrere Bedienelemente 101, eine Anzeigeeinrichtung 102
sowie eine Steuereinheit 103 auf. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit
103 eine zentrale Steuereinheit ist und sämtliche Funktionen des Gaskochgerätes 100
steuert bzw. regelt. Teil dieser Steuereinheit 103 ist eine elektronische Gassteuerung
107, welche ein elektronisches Gasventil 104 bzw. alle elektronischen Gasventile des
Gaskochgerätes 100 steuert bzw. regelt. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 1
nur das Gasventil 104 der dritten Kochstelle 114 dargestellt. Für jede der Kochstellen
112 bis 115 ist die Gaszufuhr jedoch mittels eines separaten elektronisch gesteuerten
Gasventils regelbar.
[0042] Mittels der Bedienelemente 101 können die gewünschten Kochstufen für die zugehörigen
Kochstellen 112 bis 115 eingestellt werden. Die gewünschte Kochstufe einer Kochstelle
112 bis 115 wird vom zugehörigen Bedienelement 101 an die Steuereinheit 103 übertragen,
insbesondere an die Gassteuerung 107. Diese steuert beispielsweise für die dritte
Kochstelle 114 dann das Gasventil 104 so an, dass sich für den zugehörigen Brenner
119 eine Brennerabgabeleistung entsprechend der gewünschten Kochstufe einstellt. Am
Beispiel der Kochstelle 114 ist die Gasversorgung einer Kochstelle 112 bis 115 dargestellt.
Über eine Gasversorgungsleitung 105, das Gasventil 104 und die Gaszuleitung 106 wird
die Kochstelle 114 mit Gas versorgt.
[0043] Die Steuereinheit 103 steuert ferner die Anzeigeeinrichtung 102. Dabei ist die Anzeigeeinrichtung
102 so ausgebildet, dass sie für jede der Kochstellen 112 bis 115 ein separates Signal
ausgeben kann. Diese separate Signalausgabe ist durch vier Leuchtanzeigen 108 bis
110 realisiert. Denkbar sind zur Signalausgabe beispielsweise verschiedene Farben
eines Signals oder eine Unterscheidung beispielsweise durch ein Dauerlicht, ein Blinklicht
oder die Kombination von verschiedenen Farben mit einem Dauerlicht bzw. einem Blinklicht,
wobei das Blinklicht vorzugsweise verschiedene Frequenzen darstellen kann. Denkbar
ist aber auch ein Textfeld, welches dem Anwender per Leuchtschrift eine bestimmte
Handlungsanweisung oder Information übermittelt. Besonders vorteilhaft ist die zusätzliche
Ausgabe eines akustischen Signals, um die Aufmerksamkeit des Anwenders auf die Anzeigeeinrichtung
102 zu lenken, beispielsweise durch einen kurzen Piepton. Des weiteren ist in Fig.
1 schematisch im Bereich der Kochstelle 112 ein Mittel 121 zur Kochgefäßerkennung
und zur Kochgefäßbodendurchmesser-Erfassung dargestellt. Dieses ist mit der Steuereinheit
103 verbunden. Jede Kochstelle 112 bis 115 weist ein solches Mittel 121 zur Kochgefäßerkennung
und Kochgefäßbodendurchmesser-Erfassung auf, wobei dieses der besseren Übersicht halber
jedoch nur für die Kochstelle 112 dargestellt ist.
[0044] Fig. 2 zeigt schematisch ein auf der Kochstelle 113 mit Brenner 118 angeordnetes
Kochgefäß 116, wobei zum besseren Verständnis das Haltegitter der Kochstelle 113 nicht
dargestellt ist. Die gezeigte Kochstelle 113 befindet sich im Flammbetrieb, erkennbar
an den Flammen 123. Der Brenner 118 ist in diesem Ausführungsbeispiel so eingestellt,
dass er mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KS_SFK-Ø brennt. Mit einem Toleranzbereich
130 von beispielsweise +/- 10% des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers ergeben
sich die Grenzen 125 des Toleranzbereichs 130. Das Kochgefäß 116 weist einen Kochgefäßbodendurchmesser
Kg-Ø auf. Es hat sich gezeigt, dass der beste Wärmeeintrag in das Kochgefäß 116 und
in die zuzubereitende Nahrung erreicht wird, wenn ein Flammkreisdurchmesser des Brenners
118 auf ungefähr 60% des Kochgefäßbodendurchmessers KGB-Ø eingestellt wird. Zu jedem
Kochgefäß 116 gehört somit ein zugehöriger Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø.
Für einen energieoptimierten Kochvorgang sollte der Brenner 118 in seinem optimalen
Betriebspunkt betrieben werden, nämlich mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø. Für einen energieeffizienten Kochvorgang sollte daher entsprechend des ausgewählten
Kochgefäßes 116 eine Kochstelle 112 bis 115 ausgewählt werden, deren Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø möglichst dem Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø entspricht. In
Fig. 2 ist die optimale Zuordnung eines Kochgefäßes 116 zu einer Kochstelle 113 dargestellt.
Der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø ist fast mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø identisch, wobei die Abweichung so gering ist, dass der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
KG_SFK-Ø innerhalb des Toleranzbereichs 130 des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
KS_SFK-Ø liegt. Somit kann erreicht werden, dass der Brenner 118 der Kochstelle in
seinem optimalen Betriebspunkt arbeiten kann und gleichzeitig ein optimaler Wärmeeintrag
in das Kochgefäß 116 erfolgt.
[0045] In Fig. 3 ist ähnlich Fig. 2 ein Kochgefäß 216 oberhalb eines Brenners 218 einer
Kochstelle 213 angeordnet. Dieses Kochgefäß 216 ist für die ausgewählte Kochstelle
213 zu klein. Der Brenner 218 befindet sich im Flammbetrieb 223 mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø. Der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø liegt weit innerhalb des
Toleranzbereichs 230 des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers KS_SFK-0, sogar der
Kochgefäßbodendurchmesser Kg-Ø selbst liegt innerhalb der unteren Grenzen 225a und
225b des Toleranzbereichs 230. Das Kochgefäß 216 ist daher für diese Kochstelle 213
hinsichtlich seines Kochgefäßbodendurchmessers KGB-0 zu klein und somit nicht geeignet.
Ein Kochgefäß 216 ist für eine Kochstelle 213 hinsichtlich eines energieeffizienten
Betriebs eines Gaskochgerätes ungeeignet, wenn der Kochgefäßbodendurchmesser Kg-Ø
außerhalb des Toleranzbereichs 230 des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers KS_SFK-Ø
liegt.
[0046] Die Figuren 4a bis 4d zeigen ein Flussdiagramm eines beispielhaften erfindungsgemäßen
Verfahrens für den Betrieb eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes. Dabei bedeuten
die Abkürzungen "KS" Kochstelle, "KG" Kochgefäß, "SFK" Soll-Flammkreisdurchmesser
und "KGB" Kochgefäßboden. Mit den Verfahrensschritten 301 bis 305 erfolgt eine Belegungsprüfung
aller Kochstellen KS des Gaskochgerätes. Anschließend wird mit den Schritten 306 bis
310 geprüft, ob eine erste Kochstelle KS1 für das auf ihr angeordnetes Kochgefäß KG
geeignet ist bzw. das Kochgefäß KG für diese Kochstelle KS1 geeignet ist. Mit den
Schritten 311 bis 319 wird die am besten geeignete Kochstelle KS
opt des Gaskochgerätes ermittelt und dem Anwender mitgeteilt. Der letzte Teil des Flussdiagramms
mit den Schritten 320 bis 327 stellt das Verfahren für einen brennerwirkungsgradoptimierten
Betrieb dar.
[0047] In dem Flussdiagramm sind die einzelnen Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels
dargestellt. In Fig. 4a ist der erste Teil der Verfahrensschritte dargestellt. In
einem ersten Schritt 301 wird geprüft, ob sich das Gaskochgerät in einem Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus
befindet. Wenn nicht, wird Verfahrensschritt 320 durchgeführt, siehe Fig. 4c. Wenn
ja, wird in diesem Beispiel eine Zählvariable i für die Anzahl n der Kochstellen KS1
bis KSn auf eins gesetzt und anschließend in Schritt 302 geprüft, ob diese Kochstelle
KSi mit i=1 frei oder mit einem Kochgefäß KG belegt ist. Wie ein Kochgefäß KG erkannt
werden kann, ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird im Folgenden daher nicht
näher erläutert. Das Ergebnis der vorgenannten Prüfung wird verwendet, um in Schritt
303 die geprüfte Kochstelle KS1 als frei oder belegt identifizieren zu können. Im
nächsten Schritt 304 wird geprüft, ob die Zählvariable i < n ist, wobei n die Anzahl
an Kochstellen KS des Gaskochgerätes ist. Ist i < n, wird die Zählvariable um eins
erhöht und die nächste Kochstelle KSi mit i=2 gemäß Schritt 302 geprüft. Sind alle
Kochstellen KS1 bis KSn geprüft, ist danach jede der Kochstellen KS1 bis KSn des Gaskochgerätes
als freie oder belegte Kochstelle identifiziert. Im nächsten Schritt 305 wird eine
erste Kochstelle KS1 identifiziert und eine weitere Zählvariable j eingeführt und
auf eins gesetzt. Dabei muss die erste Kochstelle KS1 eine belegte Kochstelle sein.
Sind mehrere Kochstellen KS1 bis KSn belegt, sind eine Vielzahl von Auswahlkriterien
möglich, um die erste Kochstelle KS1 aus diesen zu identifizieren. Beispielsweise
kann als erste Kochstelle KS1 diejenige der belegten Kochstellen KS1 bis KSn ausgewählt
werden, welche die geringste Nenn-Brennerleistung P
Nenn aufweist. Welche der belegten Kochstellen KS1 bis KSn als erste Kochstelle KS1 identifiziert
wird, spielt für den weiteren Verlauf des Verfahrens keine Rolle, es ist nur wichtig,
dass eine Kochstelle KS als erste Kochstelle KS1 identifiziert wird und sie belegt
ist, damit für die nächsten Verfahrensschritte festgelegt ist, für welche Kochstelle
KS die Prüfung, ob ein geeignetes Kochgefäß KG auf ihr angeordnet ist, bzw. welche
Kochstelle KS ggf. getaktet betrieben werden soll, durchgeführt werden kann.
[0048] Ist eine erste Kochstelle KS1 identifiziert, wird in einem weiteren Schritt 306 der
Kochgefäßbodendurchmesser KGB-Ø des auf dieser ersten Kochstelle KS1 angeordneten
Kochgefäßes KG bestimmt. Dies kann beispielsweise durch geeignete, im Gaskochgerät
vorhandene, optische Erfassungsmittel erfolgen. Denkbar ist jedoch auch "intelligentes
Kochgeschirr". Dabei weist das Kochgefäß KG beispielsweise einen Sender auf und das
Gaskochgerät einen Empfänger, so dass das Kochgefäß KG seinen Kochgefäßbodendurchmesser
KGB-Ø an das Gaskochgerät übertragen kann oder entsprechend abgefragt werden kann.
Im nächsten Schritt 307 wird in Abhängigkeit vom Kochgefäßbodendurchmesser KGB-Ø der
Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø für dieses Kochgefäß KG ermittelt. Es
hat sich gezeigt, dass ein optimaler Wärmeeintrag in das Kochgefäß KG und die zuzubereitende
Nahrung erreicht wird für einen Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø, der
etwa 50% bis 70%, vorteilhaft etwa 60%, des Kochgefäßbodendurchmessers KGB-Ø beträgt.
Im nächsten Schritt 308 werden von der ersten Kochstelle KS1, auf der das Kochgefäß
KG angeordnet ist, der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KS_SFK-0 sowie die Grenzen
des zugehörigen Toleranzbereichs ermittelt. Vorteilhaft ist ein Toleranzbereich von
±10% des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers KS_SFK-Ø. Die in diesem Ausführungsbeispiel
beschriebene Reihenfolge zur Ermittlung von Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø
und Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KS_SFK-Ø ist nicht zwingend erforderlich.
Denkbar ist beispielsweise auch, zuerst den Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø zu ermitteln und anschließend den Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG
SFK-Ø.
[0049] In Fig. 4b sind die weiteren Verfahrenschritte dargestellt. Zunächst wird in Schritt
309 geprüft, ob der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø innerhalb des Toleranzbereichs
des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers KS_SFK-Ø liegt oder außerhalb davon. Anschließend
wird in Schritt 310 die Eignung der Kochstelle KS1 bestimmt. Dabei ist die erste Kochstelle
KS1 für das auf ihr angeordnete Kochgefäß KG geeignet, wenn der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
KG SFK-Ø innerhalb des Toleranzbereichs des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
KS_SFK-Ø liegt, und ungeeignet, wenn der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser KG_SFK-Ø
außerhalb davon liegt. Im nächsten Schritt 310a bzw. 310b wird ein Signal an einen
Anwender ausgegeben, dass die Kochstelle KS1 geeignet bzw. ungeeignet für das Kochgefäß
KG ist. Beispielsweise kann eine rote Leuchtanzeige bedeuten, dass die Kochstelle
KS1 ungeeignet ist und eine grüne Leuchtanzeige, dass sie geeignet ist.
[0050] Die Signalausgabe ist nicht zwingend erforderlich, ist jedoch vorteilhaft, um dem
Anwender mitzuteilen, ob die von ihm ausgewählte Kochstelle KS1 für das Kochgefäß
KG geeignet ist. Auf diese Weise kann der Anwender beispielsweise angeleitet werden,
das Kochgefäß KG auf einer anderen Kochstelle KS anzuordnen. Außer einer Signalausgabe
sind noch weitere Verfahrensschritte denkbar. Es ist beispielsweise möglich, in Abhängigkeit
der Eignung einer Kochstelle KS für ein Kochgefäß KG den Flammbetrieb der Kochstelle
KS zu sperren, vorzugsweise durch Sperren oder Öffnen der Gaszufuhr. Es kann aus Sicherheitsgründen
vorteilhaft sein den Flammbetrieb zu sperren, wenn der Kochgefäßbodendurchmesser KGB-Ø
zu klein für die Kochstelle KS ist. Insbesondere, wenn der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
KG_SFK-Ø unterhalb des Toleranzbereiches des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
KS_SFK-Ø liegt. Für eine hohe Verfügbarkeit des Gaskochgerätes sollte in diesem Fall
jedoch eine manuelle Deaktivierung der Sperrung der Gaszufuhr möglich sein. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt in einem nächsten Schritt 311 eine Prüfung,
ob eine von den weiteren Kochstellen KS des Gaskochgerätes eine freie Kochstelle KS
ist. Wenn ja, wird in Schritt 312 die Zahlvariable j, mit der die erste und die freien
Kochstellen KS gezählt werden, um eins erhöht und für die j. Kochstelle in Schritt
313 der zugehörige Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KSj_SFK-Ø sowie der zugehörige
Toleranzbereich ermittelt.
[0051] Die nächsten Verfahrensschritte sind in Fig. 4c dargestellt. Entsprechend zur ersten
Kochstelle KS1 wird in Schritt 314 geprüft, ob die j. Kochstelle KSj für das Kochgefäß
geeignet ist, welches immer noch auf der ersten Kochstelle KS1 angeordnet ist. Sind
außer der j. Kochstelle KSj noch weitere Kochstellen frei, was in Schritt 315 geprüft
wird, werden die Schritte 312 bis 315 erneut durchgeführt. Sind keine weiteren freien
Kochstellen KSj mit j = 2 bis m für eine Prüfung mehr übrig und somit m Kochstellen
inklusive der ersten Kochstelle geprüft, wird in Schritt 316 für jede der freien Kochstellen
KS sowie für die erste Kochstelle KS1 die Abweichung Δ1_SFK bzw. Δj SFK von Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
KG SFK-Ø und Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KSj_SFK-Ø berechnet. Im nächsten
Schritt 317 wird die kleinste Abweichung min-Δ-SFK von allen ermittelten Abweichungen
Δj SFK ermittelt und so über die zugehörige Kochstelle KSj die am besten geeignete
Kochstelle KS
opt ermittelt. Dies kann durchaus auch die erste Kochstelle KS1 sein. Für die ermittelte
Kochstelle KS
opt, welche die von allen Kochstellen KS die am besten geeignete ist, kann der zugehörige
Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KS
opt_SFK-Ø ermittelt bzw. aufgerufen werden. Anschließend wird in Schritt 318 die Kochstelle
KS
opt ausgegeben und dem Anwender auf diese Weise empfohlen. Die in diesem Ausführungsbeispiel
gezeigte Variante, nur freie Kochstellen als mögliche Alternativen zu berücksichtigen,
ist nicht zwingend erforderlich. Es können auch die belegten Kochstellen KS berücksichtigt
werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird für die am besten geeignete
Kochstelle KS
opt anschließend in Schritt 319 gleich eine automatische Einstellung des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
KS
opt_SFK-Ø vorgenommen.
[0052] Zwischen den Schritten 318 und 319 bzw. 319 und 320 kann eine Anwender-Handlung erfolgen,
beispielsweise durch Umsetzen des Kochgefäßes KG von der ersten Kochstelle KS1 auf
die empfohlene, am besten geeignete Kochstelle KS
opt. Das Umsetzen des Kochgefäßes KG ist, wenn empfohlen, nicht zwingend erforderlich,
jedoch sehr vorteilhaft. Das Ausführungsbeispiel zeigt den Fall, dass die erste Kochstelle
KS1 die am besten geeignete Kochstelle KS
opt ist, so dass keine Anwender-Handlungen berücksichtigt werden müssen und so direkt
im Anschluss in Schritt 320 geprüft werden kann, ob sich das Gaskochgerät in einem
Leistungsregelungsmodus befindet. Ob sich das Gerät im Leistungsregelungsmodus bzw.
für eine Kochstelle KS in diesem Modus befindet oder nicht, kann aufgrund einer Vielzahl
von Kriterien entschieden werden. Es ist vorteilhaft, diesen Modus für eine Kochstelle
KS nur zuzulassen, wenn auf dieser Kochstelle KS ein Kochgefäß KG angeordnet ist und
der zugehörige Brenner im Flammbetrieb ist und eine Brennerleistung P
lst entsprechend einer eingestellten Kochstufe abgibt. Dabei kann das Gaskochgerät vorteilhaft
für mehrere Kochstellen gleichzeitig in diesem Modus sein. Ist der Leistungsregelungsmodus
für eine Kochstelle KS nicht aktiviert, können beispielsweise im Anschluss an die
Abfrage in Schritt 320 weitere Funktionen des Gaskochgerätes aufgerufen werden oder
die Verfahrensschritte von Beginn an oder von einem Zwischenschritt aus wiederholt
werden. Ist der Modus aktiviert, wird wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt,
Schritt 321 durchgeführt. Dabei wird eine Ist-Brennerleistung P
lst der am besten geeigneten Kochstelle KS
opt ermittelt. Anschließend wird in Schritt 321 für diese Kochstelle KS die Nenn-Brennerleistung
P
Nenn des Brenners dieser Kochstelle KS ermittelt. Die Nenn-Brennerleistung P
Nenn ist die Brennerleistung, die sich für den Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser KS_SFK-Ø
dieser Kochstelle KS ergibt.
[0053] Ergibt die Prüfung in Schritt 323, dass die Ist-Brennerleistung P
lst oberhalb der Nenn-Brennerleistung P
Nenn liegt, erfolgt in Schritt 324b eine Signalausgabe an den Anwender mit dieser Information.
Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Auch an dieser Stelle können im Anschluss
wie oben beschrieben weitere Funktionen des Gaskochgerätes aufgerufen werden oder
die Verfahrensschritte von Beginn an oder von einem Zwischenschritt aus wiederholt
werden.
[0054] Liegt die Ist-Brennerleistung P
lst unterhalb der Nenn-Brennerleistung P
Nenn, Sollte, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, in jedem Fall mit Schritt 324a
eine Signalausgabe mit dieser Information an den Anwender erfolgen, um diesen nicht
zu verunsichern und ihn auf die folgenden Schritte vorzubereiten, insbesondere auf
das Einstellen bzw. Umstellen des Brenners auf getakteten Betrieb in Schritt 327.
In einem weiteren Schritt 325 werden die Parameter für eine Intervalltaktung, insbesondere
die Einschaltzeit T
Ein und die Ausschaltzeit T
Aus, ermittelt und anschließend in Schritt 326 der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
KS_SFK-Ø der Kochstelle KS eingestellt. Die Signalausgabe kann auch erst nach der
Ermittlung der Parameter erfolgen, sollte jedoch vorteilhaft vor einer Veränderung
des Flammkreisdurchmessers des Brenners erfolgen. In einem letzten Schritt 327 erfolgt
das Einstellen des getakteten Betriebs des Brenners statt des kontinuierlichen Betriebs.
Jetzt wird der Brenner in seinem Arbeitspunkt mit dem besten Wirkungsgrad betrieben.
Selbstverständlich können die Verfahrensschritte 320 bis 327, siehe Fig. 4d, auch
für jede andere Kochstelle KS durchgeführt werden. Der energieeffizienteste Betrieb
des Gaskochgerätes wird jedoch erreicht, wenn die Verfahrensschritte 320 bis 327 im
Anschluss an eine optimale Zuordnung von Kochgefäß KG zu Kochstelle KS durchgeführt
werden. Im getakteten Betrieb ist der Brenner abwechselnd für eine Einschaltzeit T
Ein ein- und für eine Ausschaltzeit T
Aus ausgeschaltet.
[0055] Fig. 5a und 5b zeigen beispielhafte Leistungszeitverläufe für den Dauerbetrieb eines
Brenners mit P1 und den getakteten Betrieb mit P2, wobei P2 die Nenn-Brennerleistung
P
Nenn, des zugehörigen Brenners ist. Dabei gilt:

[0056] Das bedeutet, dass im Zeitraum von t0 bis t1 in beiden Fällen der Brenner die gleiche
Energie (= Leistung x Zeit) abgibt. In Fall 1 wird die Energie durch eine geringe
Leistung P1 und mit einer längeren Brennerbetriebszeit, weil dauerhaft, eingestellt.
In Fall 2 wird die Energie durch eine hohe Leistung P2 = P
Nenn, mit einer im Vergleich kurzen Brennerbetriebszeit, weil getaktet, eingestellt.
1. Verfahren zum Betrieb eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes (100), wobei das
Gaskochgerät (100) mindestens eine Kochstelle (KS, 112 bis 115) mit einem Brenner
(117 bis 120, 218) aufweist und ein Kochgefäß (KG, 116, 216) auf einer ersten Kochstelle
(KS1, 113) angeordnet ist, mit Bestimmung einer Eignung der Kochstelle (KS1, 113)
des Gaskochgerätes (100) für das auf dieser Kochstelle (KS1, 113) angeordnete Kochgefäß
(KG, 116, 216),
dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte (306 bis 310) durchgeführt werden:
1a) Ermitteln eines Kochgefäßbodendurchmessers (KGB-Ø) des auf
der ersten Kochstelle (KS1, 113) angeordneten Kochgefäßes (KG, 116,216),
1b) Ermitteln eines Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmessers
(KG_SFK-0), wobei dieser ein Brenner-Flammkreisdurchmesser ist, bei dem ein sehr guter
bzw. optimaler Wärmeeintrag in das Kochgefäß (KG, 116, 216) erreicht wird,
1c) Ermitteln eines Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
(KS_SFK-0) der ersten Kochstelle (KS1, 113) und der Grenzen (125, 225a, 225b) eines
zugehörigen Toleranzbereichs (130), wobei der Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser
(KS_SFK-0) abhängig vom vordefinierten Brennertyp des Brenners (118, 218) der Kochstelle
(KS1, 113) ist und vorzugsweise derjenige Brenner-Flammkreisdurchmesser ist, bei welchem
der Brenner (118, 218) der Kochstelle (KS1, 113) einen guten bzw. seinen besten Wirkungsgrad
aufweist,
1d) Prüfen, ob der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser (KG_SFK-Ø) innerhalb oder außerhalb
des Toleranzbereichs (130, 230) des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers (KS_SFK-0),
der ersten Kochstelle (KS1, 113) liegt,
1 e) Bestimmen der Eignung der ersten Kochstelle (KS1, 113) für das Kochgefäß (KG,
116, 216), wobei die erste Kochstelle (KS1, 113) dann als geeignet gilt, wenn der
Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser (KG_SFK-0) innerhalb des Toleranzbereichs (130,
230) des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers (KS_SFK-0) liegt, und die Kochstelle
(KS1, 113) dann als ungeeignet gilt, wenn der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
(KS_SFK-0) außerhalb davon liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ermitteln des Kochgefäßbodendurchmessers (KGB-Ø) des auf der ersten Kochstelle
(KS1, 113) angeordneten Kochgefäßes (KG, 116, 216) folgende Schritte (302 bis 305)
durchgeführt werden:
2a) Prüfen einer Belegung mindestens einer Kochstelle (KSi, 112 bis 115) des Gaskochgerätes
(100), vorzugsweise von allen Kochstellen (KS1 bis KSn), wobei geprüft wird, ob ein
Kochgefäß (KG, 116, 216) auf der Kochstelle (KSi) angeordnet ist,
2b) Identifizieren der freien bzw. belegten Kochstellen des Gaskoch-gerätes, wobei
eine Kochstelle (KSi) frei ist, wenn kein Kochgefäß (KG, 116, 216) auf ihr angeordnet
ist, und eine Kochstelle (KSi) belegt ist, wenn ein Kochgefäß (KG, 116, 216) auf ihr
angeordnet ist,
2c) Identifizieren einer ersten Kochstelle (KS1, 113), wobei im Falle
von mehr als einer belegten Kochstelle eine der belegten Kochstellen als erste Kochstelle
(KS1, 113) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Kochstelle (KS1, 113) die Kochstelle identifiziert wird, welche von den
belegten Kochstellen den Brenner (117 bis 120, 218) mit der geringsten Nenn-Brennerleistung
(PNenn) aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser (KG_SFK-0) zwischen 50% und 70% des Kochgefäßbodendurchmessers
(KGB-Ø) beträgt, vorzugsweise etwa 60%.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vordefinierter Toleranzbereich (130, 230) des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
(KS_SFK-0) etwa ± 10% von diesem beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt (310a, 310b) ein Signal an einen Anwender ausgegeben wird,
vorzugsweise durch eine visuelle Anzeige mittels einer Anzeigeeinrichtung (102) und/oder
durch eine akustische Information, ob die erste Kochstelle (KS1, 113) für das Kochgefäß
(KG, 116, 216) geeignet oder ungeeignet ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Betrieb eines elektronischen
Gaskochgerätes (100) mit mindestens zwei Kochstellen (112 bis 115) mit jeweils einem
Brenner (117 bis 120, 218),
dadurch gekennzeichnet, dass folgende weitere Schritte durchgeführt werden:
7a) Prüfen, welche von allen Kochstellen (KSj) des Gaskochgerätes (100) am besten
für das Kochgefäß (KG, 116, 216) geeignet ist, und
7b) Ausgeben eines Signals an den Anwender, vorzugsweise
durch eine visuelle Anzeige und/oder eine akustische Information, welche Kochstelle
(KSopt) am besten geeignet ist,
wobei das Prüfen, welche Kochstelle (KSj) von allen Kochstellen (KS1 bis KSn, 112
bis 115) des Gaskochgerätes (100) am besten für das Kochgefäß (KG, 116, 216) geeignet
ist, durch die folgenden Schritte (311 bis 317) erfolgt:
7c) Ermitteln mindestens eines weiteren Kochstellen-Sollflammkreis-durchmessers (KSj_SFK-0)
und der zugehörigen Grenzen des Toleranzbereichs (130, 230) mindestens einer weiteren
Kochstelle (KSj) des Gaskochgerätes, vorzugsweise von allen weiteren Kochstellen (KSj)
des Gaskochgerätes (100), insbesondere nur von den freien weiteren Kochstellen,
7d) Prüfen, ob der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser (KG_SFK-0) des auf der ersten
Kochstelle (KS1, 113) angeordneten Kochgefäßes (KG, 116, 216) innerhalb des zugehörigen
Toleranzbereichs (130, 230) mindestens einer der weiteren Kochstellen (KSj) liegt,
vorzugsweise innerhalb des zugehörigen Toleranzbereichs (130, 230) mindestens einer
der freien weiteren Kochstellen,
7e) Berechnen einer Abweichung (Aj_SFK) des Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmessers (KG_SFK-Ø)
vom zugehörigen Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-0) der ersten (KS1,
113) und mindestens einer weiteren anderen Kochstelle (KSj), vorzugsweise nur von
denjenigen weiteren Kochstellen, bei denen der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser
(KG_SFK-Ø) innerhalb des Toleranzbereichs (130, 230) liegt, und
7f) Ermitteln der am besten für das Kochgefäß (KG, 116, 216) geeigneten Kochstelle
(KSopt), wobei dies die Kochstelle (KSj) mit der geringsten Abweichung (min_Δ_SFK) des Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmessers
(KG_SFK-0) vom zugehörigen Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-0) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anwender die am besten geeignete Kochstelle (KSopt), für welche die geringste Abweichung (min_Δ_SFK) ermittelt worden ist, nur mitgeteilt
wird, wenn sie frei oder die erste Kochstelle (KS1, 113) ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt (319) für die am besten geeignete Kochstelle (KSopt) der Kochgefäß-Sollflammkreisdurchmesser (KG_SFK-0) eingestellt wird, vorzugsweise
automatisch.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur ausgeführt wird, wenn mindestens eine weitere andere Kochstelle
(KSj) des Gaskochgerätes (100) eine freie Kochstelle ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur in einem Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus durchgeführt wird.
12. Verfahren zum brennerwirkungsgradoptimierten Betrieb eines elektronisch gesteuerten
Gaskochgerätes (100) mit mindestens einer Kochstelle (KS, 112 bis 115) mit einem zugehörigen
Brenner (117 bis 120, 218), wobei der Brenner (117 bis 120, 218) mindestens einer
Kochstelle (112 bis 115) mit einer aktuellen Ist-Brennerleistung (P
lst) entsprechend einer eingestellten Kochstufe mit einem lst-Flammkreisdurchmesser brennt,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte (321 bis 327) durchgeführt werden:
12a) Ermitteln der Ist-Brennerleistung (Plst) des Brenners (117 bis 120, 218) von einer Kochstelle (KS),
12b) Ermitteln des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers (KS_SFKØ) dieser Kochstelle
(KS) und der zugehörigen Nenn-Brennerleistung (PNenn) für den ermittelten Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-0),
12c) Prüfen, ob die eingestellte Ist-Brennerleistung (Plst) unterhalb der
Nenn-Brennerleistung (PNenn) liegt,
12d) gegebenenfalls Ausgeben eines Signals an den Anwender, vorzugsweise durch eine
visuelle Anzeige und/oder eine akustische Information, ob die Ist-Brennerleistung
(Plst) der Kochstelle (KS) unterhalb oder oberhalb der Nenn-Brennerleistung (PNenn) liegt oder dieser entspricht,
wobei für den Fall, dass die Ist-Brennerleistung (Plst) unterhalb der Nenn-Brennerleistung (PNenn) liegt, folgende Schritte (325 bis 327) durchgeführt werden:
12e) Ermitteln von Parametern, insbesondere von Parametern für eine
Intervalltaktung des Brenners (117 bis 120, 218), zum Einstellen einer Soll-Brennerleistung
entsprechend der eingestellten Ist-Brennerleistung (Plst) dieser Kochstelle mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-0),
12f) gegebenenfalls Speichern dieser Parameter und, zumindest teilweise, Ausgabe der
Parameter an den Anwender, vorzugsweise wenn eine anschließende automatische Einstellung
der Parameter zur Erzeugung der Soll-Brennerleistung nicht möglich ist,
12g) Einstellen des Kochstellen-Sollflammkreisdurchmessers
(KS_SFK-0), vorzugsweise automatisch, und
12h) Einstellen des getakteten Betriebs des Brenners (117 bis 120, 218), vorzugsweise
entsprechend der ermittelten Parameter der Intervalltaktung, zur Erzeugung der Soll-Brennerleistung
mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-Ø),
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Intervalltaktung eine Einschaltzeit des Brenners (Tein) und eine Ausschaltzeit des Brenners (Taus) des Brenners (117 bis 120, 218) sind, wobei der Brenner (117 bis 120, 218) der verwendeten
Kochstelle (KS) abwechselnd für die Einschaltzeit (Tein) eingeschaltet und mit dem Kochstellen-Sollflammkreisdurchmesser (KS_SFK-0) der zugehörigen
Kochstelle (KS) betrieben wird und für die Ausschaltzeit (Taus) ausgeschaltet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur in einem Leistungsregelungsmodus durchgeführt wird.
15. Verfahren zum Betrieb eines elektronisch gesteuerten Gaskochgerätes (100), dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt wird und im weiteren Verlauf, insbesondere direkt anschließend, ein
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14 durchgeführt wird.
16. Elektronisch gesteuertes Gaskochgerät (100) mit einer Steuereinheit (103), mit mindestens
zwei Kochstellen (112 bis 115) mit jeweils einem zugehörigen Brenner (117 bis 120,
218) und einem elektronisch gesteuerten Gasventil (104), dadurch gekennzeichnet, dass das Gaskochgerät (100) zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 15 ausgebildet
ist und so ausgebildet ist, dass es gleichzeitig im Leistungsregelungsmodus und im
Kochgefäß-Kochstellen-Zuordnungsmodus betreibbar ist.