Gargerätevorrichtung

Abstract

 Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung (12), insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinheit (16, 16'), zumindest einer Steuereinheit (18) und zumindest einer Sensoreinheit (20), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Garkenngröße (T) zu bestimmen.
Um einen sicheren und/oder zuverlässigen Betrieb, eine erhöhte Elektroniklebensdauer und/oder eine verbesserte Bedienerfreundlichkeit zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit (18) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine maximal lieferbare Heizleistung (P_max1, P_max2) der Heizeinheit (16, 16') zumindest in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße (T) festzulegen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es sind Kochfelder mit Temperatursensoren bekannt, die ein Heizelement bei einem Erreichen einer Grenztemperatur abschalten.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines sicheren und/oder zuverlässigen Betriebs, einer erhöhten Elektroniklebensdauer und/oder einer verbesserten Bedienerfreundlichkeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

[0004] Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinheit, zumindest einer Steuereinheit und zumindest einer Sensoreinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Garkenngröße zu bestimmen.

[0005] Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine maximal lieferbare Heizleistung der Heizeinheit zumindest in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße festzulegen.

[0006] Unter einer "Gargerätevorrichtung" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die in einem Kochfeld, einem Mikrowellenofen, einem Backofen und/oder vergleichbarem Verwendung findet. Unter einer "Heizeinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Ausgangsenergieform, vorzugsweise elektrische Energie, alternativ chemische Energie, in Wärme und/oder, vorzugsweise gerichtete, Wärmestrahlung umzuwandeln. Vorzugsweise ist der Heizeinheit zumindest eine Garzone, insbesondere einen Garraum und/oder eine Kochzone, zugeordnet und ist dazu vorgesehen, die zumindest eine Garzone und/oder in der Garzone platziertes Gargeschirr, Gargut und/oder Heizmittel, insbesondere zumindest eine durch Induktion zu erwärmende Metallplatte, zu erwärmen. Unter einer "Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit eines Gargeräts zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die eine Energieversorgung der Heizeinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Unter einer "Sensoreinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Sensorelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Sensorkenngröße zu bestimmen. Unter einem "Sensorelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine physikalische Größe, insbesondere eine Temperatur, ein Gewicht und/oder etwas ähnliches, in eine andere physikalische, insbesondere elektrische, Größe, vorzugsweise eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Strom, umzuwandeln. Insbesondere weist die Sensoreinheit zumindest eine Auswerteelektronik auf, die dazu vorgesehen ist, die andere physikalische Größe in ein, vorzugsweise digitales, Signal umzuwandeln und der Steuereinheit zuzuführen. Insbesondere ist die Auswerteelektronik zumindest teilweise in die Steuereinheit integriert. Unter einer "Garkenngröße" soll insbesondere eine Sensorkenngröße verstanden werden, die eine Kenngröße einer Garzone, insbesondere eines in der Garzone positionierten Gargeschirrs und/oder von in der Garzone positioniertem Gargut, darstellt. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.

[0007] Unter einer "maximal lieferbaren Heizleistung" einer Heizeinheit soll insbesondere zumindest ein in der Steuereinheit hinterlegter Wert verstanden werden, der festlegt, welche Heizleistung maximal von der Steuereinheit der Heizeinheit zugeordnet werden kann. Insbesondere stellt die maximal lieferbare Heizleistung einen Wert größer Null, insbesondere größer 100 W, vorteilhaft größer 300 W, vorzugsweise größer 1000 W dar. Insbesondere ist in der Steuereinheit eine Kennlinie, insbesondere in Form einer Kennwerttabelle hinterlegt, die dazu vorgesehen ist, Werten der Garkenngröße Werte der maximal lieferbaren Heizleistung zuzuordnen. Insbesondere ist die maximal lieferbare Heizleistung die Heizleistung, die für die Heizeinheit maximal durch einen Bediener einstellbar ist.

[0008] Insbesondere unterscheidet sich der Betriebsmodus von einem Betriebsmodus, in dem ein zumindest semiautomatisches, insbesondere vollautomatisches Garprogramm, insbesondere mit zeit- und/oder temperaturabhängiger Leistungseinstellung, ausgeführt wird. Insbesondere ist der Betriebsmodus ein manueller Betriebsmodus, in dem eine Heizleistung der Heizzone, insbesondere in Form einer Leistungsstufe, von einem Bediener angefordert ist.

[0009] Es kann insbesondere ein sicherer und/oder zuverlässiger Betrieb, eine erhöhte Elektroniklebensdauer und/oder eine verbesserte Bedienerfreundlichkeit erreicht werden, indem die Heizleistung auf einen sinnvollen Wert begrenzt wird.

[0010] Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, als Garkenngröße zumindest eine Temperaturkenngröße, insbesondere eine Temperatur, zu bestimmen. Insbesondere weist die Sensoreinheit zumindest einen Temperatursensor, insbesondere einen Infrarotsensor und/oder einen Wiederstandtemperatursensor, vorzugsweise einen Heißleiter, auf. Es kann insbesondere erreicht werden, dass eine maximal lieferbare Heizleistung an eine aktuelle Temperatur angepasst wird. Insbesondere können Zustände der Garzone, insbesondere eine vorhandene Wassermenge und/oder ein auszuführender Garprozess, beispielsweise ein Kochen oder ein Braten, erkannt werden.

[0011] Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Sensoreinheit zumindest einen Gewichts- und/oder Kraftsensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, als Garkenngröße eine Gewichtskenngröße, insbesondere ein, vorzugsweise inverses, Gewicht, der Garzone, zu bestimmen. Es kann insbesondere eine bessere Bedienerfreundlichkeit erreicht werden, da eine maximal einstellbare Heizleistung an eine vorhandene Menge von Gargut angepasst werden kann und insbesondere ein Anbrennen und/oder Überkochen aufgrund zu hoch gewählter Heizleistung verhindert werden kann.

[0012] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße einen Boostmodus zuzulassen. Unter einem "Boostmodus" soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem ein Heizelement von zwei Energieversorgungsquellen, insbesondere Versorgungselektroniken, vorzugsweise Wechselrichtern, gleichzeitig mit Energie versorgt wird, die dazu vorgesehen sind, in zumindest einem Betriebsmodus zwei unterschiedliche Heizeinheiten zu versorgen. Insbesondere sind die Steuereinheit und die Energieversorgungsquellen dazu vorgesehen, in dem Boostmodus die Heizeinheit mit einer Heizleistung zu versorgen, die eine nominelle Heizleistung der Heizleistung übersteigt. Unter einer "nominellen Heizleistung" soll insbesondere eine Heizleistung verstanden werden, die ohne den Boostmodus maximal lieferbar ist. Insbesondere ist der Boostmodus dazu vorgesehen, einem Heizelement die gesamte Leistung zuzuführen, die von einer einzelnen Phase eines Hausstromanschlusses, insbesondere 3700 W, lieferbar ist. Es kann insbesondere eine Sicherheit vergrößert, ein Bedienkomfort gesteigert und die Elektronik entlastet werden, indem insbesondere eine unnötige Aktivierung des Boostmodus verhindert wird.

[0013] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in zumindest einem ersten Wertebereich der Garkenngröße eine maximal lieferbare Heizleistung festzulegen, die zumindest 5 %, insbesondere zumindest 9 %, vorteilhaft zumindest 15 %, vorzugsweise zumindest 30 %, größer ist als in zumindest einem zweiten Wertebereich der Garkenngröße. Unter einem "Wertebereich" der Garkenngröße soll insbesondere zumindest ein einzelner Wert, vorteilhaft zumindest ein Bereich zwischen einer unteren und einer oberen Grenze, vorzugsweise ein Bereich größer oder kleiner eines Grenzwerts, verstanden werden.

[0014] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in zumindest einem ersten Wertebereich der Garkenngröße eine maximal lieferbare Heizleistung festzulegen, die maximal 80 %, insbesondere maximal 70 %, vorteilhaft maximal 60 %, vorzugsweise maximal 50 %, größer ist als in zumindest einem zweiten Wertebereich der Garkenngröße.

[0015] Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass der erste Wertebereich der höchste Wertebereich ist und/oder dass der zweite Wertebereich der niedrigste Wertebereich ist. Unter einem "niedrigsten Wertebereich" soll insbesondere der Wertebereich verstanden werden, der unter allen Wertebereichen, die insbesondere in der Steuereinheit hinterlegt sind, den kleinsten Wert aufweist. Unter einem "höchsten Wertebereich" soll insbesondere der Wertebereich verstanden werden, der unter allen Wertebereichen, die insbesondere in der Steuereinheit hinterlegt sind, den größten Wert aufweist.

[0016] Es kann insbesondere ein verbesserter Bedienkomfort erreicht werden, indem eine ausreichende und/oder zumutbare, insbesondere nicht zu große Anpassung, durchgeführt wird.

[0017] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Heizeinheit als Induktionsheizeinheit ausgebildet ist. Unter einer "Induktionsheizeinheit" soll insbesondere eine Heizeinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, durch zumindest ein elektromagnetisches Wechselfeld, das insbesondere eine Frequenz zwischen 1 kHz und 150 kHz aufweist, insbesondere metallische, vorzugsweise ferromagnetische, Heizmittel, insbesondere Gargeschirre, die vorzugsweise auf einem Kochfeld angeordnet sind, und/oder Heizkörper, die vorzugsweise in einem Backofen angeordnet sind, vorzugsweise mit einer Leistung von zumindest 500 W, insbesondere zumindest 1000 W, zu beheizen. Insbesondere weist die Induktionsheizeinheit zumindest ein, von einem, vorzugsweise gewundenen, insbesondere zu einer, vorzugsweise kreisförmigen, Flachspule geformten, elektrischen Leiter gebildetes, Heizelement auf. Es kann insbesondere ein verbesserter Bedienkomfort, insbesondere durch ein sehr direktes Energiezufuhrverhalten erreicht werden.

[0018] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0019] Es zeigen:

Fig. 1

ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld in einer schematischen Schnittansicht,

Fig. 2

ein Verlaufsdiagramm für einen Betriebsmodus, in dem eine größere Menge Wasser beheizt wird und

Fig. 3

ein Verlaufsdiagramm für einen Betriebsmodus, in dem ein Bratvorgang durchgeführt wird.

[0020] Figur 1 zeigt ein als Kochfeld ausgebildetes Gargerät 10 in einer Darstellung, in der eine einzelne als Kochfeldvorrichtung ausgebildete Gargerätevorrichtung 12 des Gargeräts 10 geschnitten ist. Das Gargerät 10 weist vier Gargerätevorrichtung 12 auf, die in für ein Kochfeld üblicher Weise angeordnet sind. Das Gargerät 10 weist eine Kochfeldplatte 14 auf.

[0021] Die Gargerätevorrichtung 12 weist eine Heizeinheit 16, eine Steuereinheit 18 und eine Sensoreinheit 20 auf. Die Steuereinheit 18 ist hierbei Bestandteil aller vier Gargerätevorrichtungen 12. Die Heizeinheit 16 ist als Induktionsheizeinheit ausgebildet.

[0022] Die Sensoreinheit 20 ist dazu vorgesehen, eine als Temperaturkenngröße ausgebildete Garkenngröße T zu bestimmen. Die Sensoreinheit 20 weist einen als Infrarotsensor ausgebildeten Temperatursensor 22 auf, der dazu vorgesehen ist, eine Temperatur eines auf der Kochfeldplatte 14 aufgestellten, in einer durch die Heizeinheit 16 definierten Garzone positionierten, Gargeschirrs 24 zu bestimmen.

[0023] Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, in manuellen Betriebsmodi eine maximal lieferbare Heizleistung P_max1, P_max2 der Heizeinheit 16 unter anderem in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße T festzulegen (Figuren 2 und 3). Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße T einen Boostmodus zuzulassen. Die Gargerätevorrichtung 12 weist eine Versorgungselektronik 26 mit zwei Wechselrichtern 28, 30 auf. Der Wechselrichter 28 ist dazu vorgesehen, standardmäßig die Heizeinheit 16 zu versorgen. Der Wechselrichter 30 ist dazu vorgesehen, standardmäßig eine Heizeinheit 16' einer der anderen Gargerätevorrichtungen zu versorgen.

[0024] In dem Boostmodus wird eine nominal maximal lieferbare Heizleistung P_max1 auf eine geboostete maximal lieferbare Heizleistung P_max2 vergrößert. Die nominale und geboostete maximal lieferbare Heizleistung P_max1 und P_max2 sind hierbei in Abhängigkeit von einer Größe der Heizeinheit 16, bzw. der zu beheizenden Garzone, gewählt. Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, in einem ersten Wertebereich W₁ der Garkenngröße T eine maximal lieferbare Heizleistung P_max1 festzulegen, die mehr als 5 % größer ist als in einem zweiten Wertebereich W₂ der Garkenngröße T. Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, in dem ersten Wertebereich W₁ der Garkenngröße T eine maximal lieferbare Heizleistung P_max1 festzulegen, die bis zu 80 % größer ist als in einem dem zweiten Wertebereich W₂ der Garkenngröße T. Der erste Wertebereich W₁ ist der höchste der Wertebereiche W₁, W₂. Der zweite Wertebereich W₂ ist der niedrigste der Wertebereiche W₁, W₂. Der erste Wertebereich W₁ ist von den Werten der Garkenngröße T gebildet, die größer als ein Grenzwert T_th sind. Der zweite Wertebereich W₂ ist von den Werten der Garkenngröße T gebildet, die kleiner als ein Grenzwert T_th sind. Der Grenzwert T_th entspricht einer Temperatur von 140 °C. Der Grenzwert T_th entspricht einer Temperatur, die knapp über einer Temperatur liegt, die typischerweise maximal von einem Gargeschirrboden im Falle von Induktionsbeheizung erreicht wird, wenn Wasser in dem Gargeschirr 24 erhitzt oder gekocht wird. Im Falle von anderen Heizmethoden können sich andere Grenzwerte T_th als geeignet erweisen.

[0025] Wird Wasser oder auch Suppe in dem Gargeschirr 24 unter Benutzung des Boostmodus erhitzt, nähert sich die von der Sensoreinheit 20 ermittelte Garkenngröße T im Laufe der Zeit t an den Grenzwert T_th an, überschreitet ihn jedoch nicht (Figur 2). Eine Heizleistung P der Heizeinheit 16 entspricht hierbei der geboosteten maximal lieferbaren Heizleistung P_max1. Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, die maximal lieferbare Heizleistung und somit auch die Heizleistung P nach einer Sicherheitsperiode t_S auf die nominale maximal lieferbare Heizleistung P_max2 herabzusetzen, indem der Boostmodus deaktiviert wird, um eine verbesserte Sicherheit zu gewährleisten. Die Sicherheitsperiode t_S beträgt 10 min. Weiterhin zeigt Figur 2 den entsprechenden Verlauf der Wassertemperatur T_W. Die Sicherheitsperiode t_S ist derartig gewählt, dass selbst eine große Menge Wasser kochen würde, so dass nach der Sicherheitsperiode t_S von kochendem Wasser ausgegangen werden kann.

[0026] Wird beispielsweise ein Bratvorgang mit dem Gargeschirr 24 unter Benutzung des Boostmodus durchgeführt, überschreitet die von der Sensoreinheit 20 ermittelte Garkenngröße T im Laufe der Zeit t schnell den Grenzwert T_th, da durch fehlende Konvektion ein Wärmeabtransport von dem Gargeschirrboden langsamer erfolgt (Figur 3). Eine Heizleistung P der Heizeinheit 16 entspricht hierbei der geboosteten maximal lieferbaren Heizleistung P_max1. Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, die maximal lieferbare Heizleistung und somit auch die Heizleistung P bei einem Überschreiten des Grenzwerts T_th auf die nominale maximal lieferbare Heizleistung P_max2 herabzusetzen, indem der Boostmodus deaktiviert wird, um eine verbesserte Sicherheit zu gewährleisten. In dieser Situation wird davon ausgegangen, dass der Bediener einen Bratvorgang, für den der Boostmodus unnötig ist, durchführt und der Boostmodus versehentlich aktiviert wurde.

[0027] Weiterhin ist denkbar, dass diese Sicherheitsfunktion durch den Bediener abschaltbar ist.

[0028] Beispiele für den Boostmodus sind eine Erhöhung der maximal lieferbaren Heizleistung von einer nominalen maximalen Heizleistung P_max2 von 1400 W auf eine geboostete maximale Heizleistung P_max1 von 1800 W, von 1800 W auf 2500 W, von 2000 W auf 2600 W, von 2200 W auf 3300 W, von 2800 W auf 3600 W bis 4400 W (in Abhängigkeit von einer maximal von einer Phase beziehbaren Leistung), von 2400 W auf 3600 W, von 2600 W auf 3400 W oder von 3300 W auf 3600 W bis 4400 W.

[0029] Weiterhin ist denkbar, dass der Boostmodus nicht deaktiviert wird, sondern lediglich eine Leistung des Boostmodus reduziert wird, um Verlustleistungen in der Elektronik zu verringern.

Bezugszeichen

[0030] 

10	Gargerät
12	Gargerätevorrichtung
14	Kochfeldplatte
16	Heizeinheit
16'	Heizeinheit
18	Steuereinheit
20	Sensoreinheit
22	Temperatursensor
24	Gargeschirr
26	Versorgungselektronik
28	Wechselrichter
30	Wechselrichter
P	Heizleistung
Pmax1	maximal lieferbare Heizleistung
Pmax2	maximal lieferbare Heizleistung
T	Garkenngröße
Tth	Grenzwert
W1	Wertebereich
W2	Wertebereich
t	Zeit
tS	Sicherheitsperiode

Ansprüche

1. Gargerätevorrichtung, insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinheit (16, 16'), zumindest einer Steuereinheit (18) und zumindest einer Sensoreinheit (20), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Garkenngröße (T) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine maximal lieferbare Heizleistung (P_max1, P_max2) der Heizeinheit (16, 16') zumindest in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße (T) festzulegen.

2. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) dazu vorgesehen ist, als Garkenngröße (T) zumindest eine Temperaturkenngröße zu bestimmen.

3. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in Abhängigkeit von einem Wert der Garkenngröße (T) einen Boostmodus zuzulassen.

4. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in zumindest einem ersten Wertebereich (W₁) der Garkenngröße (T) eine maximal lieferbare Heizleistung (P_max1) festzulegen, die zumindest 5 % größer ist als in zumindest einem zweiten Wertebereich (W₂) der Garkenngröße (T).

5. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus in zumindest einem ersten Wertebereich (W₁) der Garkenngröße (T) eine maximal lieferbare Heizleistung (P_max1) festzulegen, die maximal 80 % größer ist als in zumindest einem zweiten Wertebereich (W₂) der Garkenngröße (T).

6. Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wertebereich (W₁) der höchste Wertebereich (W₁, W₂) ist.

7. Gargerätevorrichtung zumindest nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wertebereich (W₂) der niedrigste Wertebereich (W₁, W₂) ist.

8. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Heizeinheit (16, 16') als Induktionsheizeinheit ausgebildet ist.

9. Gargerät, insbesondere Kochfeld, mit zumindest einer Gargerätevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Zeichnung