DE102009045785A1

DE102009045785A1 - Hot air system for a domestic appliance for preparing food, home appliance with such a hot air system and method for operating a hot air system

Info

Publication number: DE102009045785A1
Application number: DE200910045785
Authority: DE
Inventors: Klaus Erdmann; Markus Theine; Martin Brunner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-05-12
Also published as: WO2011047989A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heißluftsystem für ein Hausgerät (1) zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit zumindest einem Heizkörper (5) zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums (2), und einem Gebläse (6) zum Kühlen des Heizkörpers (5) und zur Umwälzung der Luft im Garraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (5) in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist, und eine Steuer- und Regeleinheit (7) vorgesehen ist, welche abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers (5) zur Regelung der Drehzahl (D) des Gebläses (6) und/oder der Heizleistung (L) in einer aktivierten Phase des Heizkörpers (5) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch einen Backofen (1) mit einem derartigen Heißluftsystem (8) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems (8).The invention relates to a hot air system for a household appliance (1) for preparing food, comprising at least one heating element (5) for generating heat for heating a cooking chamber (2), and a fan (6) for cooling the heating element (5) and the Circulation of the air in the cooking chamber (2), characterized in that the radiator (5) in activated phases with different heating powers is operable, and a control and regulating unit (7) is provided which depends on an operating parameter of the radiator (5) Control of the speed (D) of the blower (6) and / or the heating power (L) in an activated phase of the radiator (5) is formed. The invention also relates to an oven (1) with such a hot-air system (8) and to a method for operating a hot-air system (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit zumindest einem Heizkörper zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts, und einem Gebläse zum Kühlen des Heizkörpers und zur Umwälzung der Luft im Garraum. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einem derartigen Heißluftsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln.The invention relates to a hot air system for a domestic appliance for preparing food, with at least one radiator for generating heat for heating a cooking chamber of the domestic appliance, and a fan for cooling the radiator and for circulating the air in the oven. Furthermore, the invention relates to a domestic appliance for preparing foodstuffs with such a hot-air system and to a method for operating a hot-air system for a domestic appliance for preparing foodstuffs.

Üblicherweise weisen Heißluftsysteme in Haushaltsherden und Backöfen ein Heißluftgebläse an der Backrohrrückwand mit einem Ringheizkörper auf. Das Gebläse hat eine konstante Drehzahl und startet sofort. Meistens gleichzeitig wird der Heizkörper eingeschaltet und durch einen Zweipunktregler so lange eingeschaltet, bis die voreingestellte Backraumtemperatur erreicht ist. Fällt die Temperatur über ein bestimmtes Maß hinaus, wird der Heizkörper wieder eingeschaltet und dies wird entsprechend alternierend fortgesetzt. Der Heizkörper wird so bemessen, dass er in allen möglichen Betriebsarten eine maximale Oberflächentemperatur nicht überschreitet. Abhängig vom Luftdurchsatz, d. h. der Kühlung des Heizkörpers, sind die Leistungen etwas unterschiedlich auszulegen. Als weiterer Einfluss ist die maximale Backofentemperatur zu nennen. Je höher diese ist, umso geringer wird der Heizkörper gekühlt und das Risiko für ein Durchbrennen steigt. Deshalb wird bei herkömmlichen Heißluftsystemen der Heizkörper sicherheitshalber in der Leistung begrenzt, üblicherweise bei 2,3 kW.Usually have hot air systems in household stoves and ovens on a hot air blower on the back wall of the oven with a ring heater. The blower has a constant speed and starts immediately. Mostly at the same time the radiator is turned on and turned on by a two-point controller until the preset oven temperature is reached. If the temperature exceeds a certain level, the radiator is switched on again and this is continued accordingly alternating. The radiator is sized so that it does not exceed a maximum surface temperature in all possible operating modes. Depending on the air flow, d. H. the cooling of the radiator, the services are interpreted slightly differently. Another influence is the maximum oven temperature. The higher this is, the lower the radiator is cooled and the risk of burnout increases. Therefore, in conventional hot-air systems, the radiator is limited in power for safety's sake, usually at 2.3 kW.

In 2 ist eine Mehrzahl von Diagrammen gezeigt, die den herkömmlichen Betrieb eines Heißluftsystems in einem Backofen darstellen. In dem Diagramm ist zum einen der getaktete Betrieb des Heizkörpers gezeigt und durch die Signalverläufe I gekennzeichnet. Des Weiteren ist in diesem Diagramm der Verlauf der Temperatur im Garraum gemäß der Kennlinie II dargestellt. Des Weiteren ist der Temperaturverlauf des Ringheizkörpers gemäß der Kennlinie III gezeigt. Darüber hinaus ist auch der Drehzahlverlauf des Gebläses gemäß der Kennlinie IV dargestellt. Die Horizontalachse gibt die Zeit an, wobei in diesem Zusammenhang mehrere Vertikalachsen dargestellt sind, in denen die Drehzahl D des Gebläses aufgetragen ist, die Temperatur T_B im Garraum dargestellt ist, die Heizleistung L des Heizkörpers dargestellt ist und die Temperatur T_H des Heizkörpers angegeben ist. Die Temperaturen sind in °C, die Leistung in kW und die Drehzahl D in Umdrehungen pro Minute angegeben. Mit dem erstmaligen Starten des Heizkörpers wird zum Zeitpunkt t0 zu Beginn eines Zubereitungsprogramms auch gleichzeitig das Gebläse gestartet. Wie gemäß bereits obiger Erläuterung ausgeführt, ist zu erkennen, dass das Gebläse auf die konstante Drehzahl unverzüglich hochgefahren wird und der Heizkörper mit seiner maximalen Heizleistung von etwa 2,2 kW bis zum Zeitpunkt t1 betrieben wird. Zum Zeitpunkt t2 ist die ursprüngliche anfängliche Aufheizphase beendet, da zu diesem Zeitpunkt der Heizkörper eine maximale Grenztemperatur, die er nicht überschreiten darf, erreicht hat. In weiterer Darstellung gemäß 2 wird zu einem weiteren Zeitpunkt t3 dann eine weitere aktive Phase des Heizkörpers gestartet und dieser wiederum mit der bereits in der ersten aktiven Phase eingestellten maximalen Heizleistung von 2,3 kW betrieben. Zum Zeitpunkt 14 wird der Heizkörper wieder ausgeschaltet und zum Zeitpunkt t5 wieder eingeschaltet und wiederum mit der gleichen maximalen Heizleistung von 2,2 kW wie in den ersten beiden aktiven Phasen betrieben. Die Drehzahl D wird mit dem unverzüglichen Erreichen nach dem Einschalten des Gebläses nicht mehr variiert, wie dies aus 2 gezeigt ist. Eine Variation ist diesbezüglich bei den herkömmlichen Systemen auch nicht möglich. Eine derartige Betriebsweise ist relativ starr und unflexibel im Hinblick auf eine spezifische schnelle Aufheizung des Garraums und der Vermeidung eines Überhitzens des Heizkörpers.In 2 a plurality of diagrams are shown illustrating the conventional operation of a hot air system in an oven. In the diagram, on the one hand, the clocked operation of the radiator is shown and by the waveforms I characterized. Furthermore, in this diagram, the course of the temperature in the cooking chamber according to the characteristic II shown. Furthermore, the temperature profile of the ring heater according to the characteristic III shown. In addition, the speed curve of the blower is according to the characteristic curve IV shown. The horizontal axis indicates the time, in which connection several vertical axes are shown, in which the speed D of the fan is plotted, the temperature T _{B is shown} in the oven, the heating power L of the radiator is shown and the temperature T _{H of} the radiator indicated is. The temperatures are given in ° C, the power in kW and the speed D in revolutions per minute. With the first start of the radiator, the fan is also started at time t0 at the beginning of a preparation program at the same time. As explained above, it can be seen that the fan is raised to the constant speed without delay and the heater is operated with its maximum heating power of about 2.2 kW until time t1. At the time t2, the original initial heating phase is completed, since at this time the radiator has reached a maximum limit temperature, which it must not exceed. In a further illustration according to 2 If another active phase of the radiator is then started at a further time t3 and this in turn operated with the already set in the first active phase maximum heating power of 2.3 kW. At the time 14 the radiator is turned off again and turned on again at time t5 and again operated with the same maximum heating power of 2.2 kW as in the first two active phases. The speed D is no longer varied with the immediate achievement after switching on the blower, as is the case 2 is shown. A variation in this regard is not possible in the conventional systems. Such an operation is relatively rigid and inflexible with regard to a specific rapid heating of the cooking chamber and avoiding overheating of the radiator.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, ein derartiges Hausgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems zu schaffen, bei welchem die Betriebsweise der Komponenten des Heißluftsystems dahingehend flexibler ist, dass ein schnellstmögliches Aufheizen des Garraums bei Vermeidung eines Durchbrennens des Heizkörpers gegeben ist.It is an object of the present invention to provide a hot air system for a domestic appliance for preparing food, such a domestic appliance and a method for operating a hot air system, in which the operation of the components of the hot air system is more flexible in that the fastest possible heating of the cooking chamber while avoiding a burn of the radiator is given.

Diese Aufgabe wird durch ein Heißluftsystem, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, ein Hausgerät, welches die Merkmale nach Anspruch 9 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 10 aufweist, gelöst.This object is achieved by a hot air system comprising the features of claim 1, a domestic appliance having the features of claim 9, and a method comprising the features of claim 10.

Ein erfindungsgemäßes Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln umfasst zumindest einen Heizkörper zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts. Darüber hinaus umfasst das Heißluftsystem auch ein Gebläse zum Kühlen des Heizkörpers und zur Umwälzung der Luft im Garraum. Darüber hinaus umfasst das Heißluftsystem zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Heizkörpers. Der Heizkörper ist dahingehend ausgebildet, dass er in aktiven Betriebsphasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist. Das Heißluftsystem umfasst darüber hinaus eine Steuer- und Regeleinheit, welche abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers zur Regelung der Drehzahl des Gebläses und/oder der Heizleistung in einer aktiven Phase des Heizkörpers ausgebildet ist. Durch die Variabilisierung und Flexibilisierung der Betriebsmöglichkeiten kann ein wesentlich schnelleres Aufheizen zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs im Garraum erreicht werden und dennoch zuverlässig ein Durchbrennen des Heizkörpers vermieden werden. Durch die aneinander angepasste Betriebsweise der Komponenten und die individuelle und betriebsspezifisch gegebene Möglichkeit der Parameterveränderung von Komponenten, nämlich der Regelung der Drehzahl des Gebläses und/oder der Regelung der Heizleistung, kann darüber hinaus auch ein energieeffizienterer Betrieb gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet, beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers diesen mit der absolut maximalen Heizleistung zu betreiben und mit steigender Temperatur des Heizkörpers die Heizleistung in weiteren aktiven Phasen zu reduzieren. Indem gerade zu Beginn mit voller Leistung der Betrieb des Heizkörpers gefahren wird, kann ein besonders schnelles Aufheizen gewährleistet werden, wodurch auch der Garraum besonders schnell aufgeheizt wird. Indem durch die Ausgestaltung des Heißluftsystems die maximale Heizleistung gegenüber dem herkömmlichen System deutlich erhöht werden kann, kann diesbezüglich nochmals verbessert das schnelle Aufheizen erfolgen.A hot air system according to the invention for a domestic appliance for preparing foodstuffs comprises at least one heating body for generating heat for heating a cooking chamber of the domestic appliance. In addition, the hot air system also includes a fan for cooling the radiator and for circulating the air in the oven. In addition, the hot air system comprises at least one temperature sensor for detecting the temperature of the radiator. The radiator is designed such that it can be operated in active operating phases with different heating powers. The hot air system further comprises a control and regulating unit, which depends on an operating parameter of the radiator for controlling the speed of the fan and / or the heating power in an active phase of the radiator is trained. Due to the variability and flexibility of the operating options, a much faster heating can be achieved at the beginning of a preparation process in the cooking chamber and still reliably avoid burning of the radiator. Due to the matched mode of operation of the components and the individual and operation-specific given possibility of changing the parameters of components, namely the regulation of the speed of the fan and / or the control of the heating power, moreover, a more energy-efficient operation can be ensured. Preferably, the control and regulating unit is designed to operate when activating and heating the radiator with the absolute maximum heating power and to reduce the heating power in further active phases with increasing temperature of the radiator. By just at the beginning with full power of the operation of the radiator is driven, a particularly fast heating can be ensured, whereby the cooking chamber is heated particularly quickly. By the design of the hot air system, the maximum heat output compared to the conventional system can be significantly increased in this respect can be made even better the rapid heating.

Vorzugsweise umfasst das Heißluftsystem zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Heizkörpers. Insbesondere kann diesbezüglich eine unmittelbare oder eine mittelbare Temperaturmessung erfolgen. Bevorzugt wird die Temperatur der Luft in direkter Umgebung des Heizkörpers erfasst und somit eine mittelbare Temperaturmessung des Heizkörpers durchgeführt.Preferably, the hot air system comprises at least one temperature sensor for detecting the temperature of the radiator. In particular, a direct or an indirect temperature measurement can take place in this regard. Preferably, the temperature of the air is detected in the immediate vicinity of the radiator and thus carried out an indirect temperature measurement of the radiator.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die gesamte maximale Heizleistung größer 2,3 kW, insbesondere größer 3 kW, beispielsweise 3,2 kW beträgt. Dies beträgt vorzugsweise somit eine Erhöhung der absolut maximalen Heizleistung um zumindest 25% gegenüber herkömmlichen maximalen Heizleistungen. Unter einem Heizkörper wird sowohl ein einkreisiger als ein ein mehrkreisiger Heizkörper verstanden. Das bedeutet, dass die gesamte maximale Heizleistung bei mehrkreisigen Heizkörpern in Summe größer 2,3 kW insbesondere größer 3 kW, beispielsweise 3,2 kW beträgt. Es können also einzelne Kreise maximale Heizleistungen kleiner 2,3 kW aufweisen.In particular, it is provided that the total maximum heating power is greater than 2.3 kW, in particular greater than 3 kW, for example 3.2 kW. This is thus preferably an increase of the absolute maximum heating power by at least 25% compared to conventional maximum heating powers. A radiator is understood to mean both a single-circuit radiator and a multi-circuit radiator. This means that the total maximum heating power in the case of multi-circuit radiators totaling more than 2.3 kW is in particular greater than 3 kW, for example 3.2 kW. So it can have individual circuits maximum heating power less than 2.3 kW.

Vorzugsweise ist der Heizkörper beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit geregelten momentanen Heizleistung betrieben. Es wird also bei dieser konkreten Ausführung während einer aktiven Phase die Heizleistung nicht variiert.Preferably, the radiator is operated when generating heat over the entire period of an active phase with the regulated by the control and regulating unit instantaneous heating power. Thus, in this specific embodiment, the heating power is not varied during an active phase.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet ist, die Drehzahl des Gebläses mit steigender Temperatur des Heizkörpers zu erhöhen. Gerade dies ist besonders vorteilhaft, da somit nicht bereits schon zu Beginn unabhängig von der Betriebsweise des Heizkörpers und pauschal die volle Drehzahl eingestellt wird, sondern abhängig von Umgebungsbedingungen, insbesondere der Temperatur des Heizkörpers, der Kühlbedarf angepasst ist, und dazu die Drehzahl des Gebläses erhöht wird.It is preferably provided that the control and regulating unit is designed to increase the speed of the fan with increasing temperature of the radiator. This is particularly advantageous because not already at the beginning regardless of the operation of the radiator and flat rate the full speed is adjusted, but depending on environmental conditions, in particular the temperature of the radiator, the cooling demand is adjusted, and to increase the speed of the blower becomes.

Es ist also vorzugsweise vorgesehen, dass mit zeitlichem Verlauf sowohl die Heizleistung variiert wird als auch die Drehzahl des Gebläses verändert wird. Es wird somit eine aneinander angepasste Betriebsweise von zwei Komponenten, nämlich des Gebläses und des Heizkörpers, vollzogen, um im Zusammenspiel eine besonders schnelle und bedarfsgerechte Aufheizung des Garraums ermöglichen zu können, ohne dass der Heizkörper durchbrennt oder anderweitig beschädigt wird.It is therefore preferably provided that with time course, both the heating power is varied and the speed of the fan is changed. It is thus an adapted operation of two components, namely the fan and the radiator, completed in order to enable a particularly rapid and needs-based heating of the cooking chamber in interaction without the radiator is burned or otherwise damaged.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet ist, die Drehzahl des Gebläses und die Heizleistung des Heizkörpers, insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so zu regeln, dass die Temperatur des Heizkörpers eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers nicht überschreitet.Preferably, it is provided that the control and regulating unit is designed to control the speed of the fan and the heating power of the radiator, in particular operating phase specific coordinated so that the temperature of the radiator does not exceed a predetermined maximum temperature limit of the radiator.

Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Durchführen eines Zubereitungsprogramms mit dem ersten Aktivieren eines Heizkörpers zum Erwärmen des Garraums gleichzeitig das Gebläse aktiviert ist.In particular, it is provided that at the same time the blower is activated when performing a preparation program with the first activation of a radiator for heating the cooking chamber.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers erfolgt, in der der Heizkörper mit der maximalen Heizleistung betrieben ist. In dieser spezifischen Zeitdauer zu Beginn wird der Heizkörper also lediglich einmal aktiviert und dort dann gleich mit der maximal möglichen Heizleistung betrieben, wodurch sich eine besonders schnelle Aufheizung ergibt. Mit der Anmerkung, dass insbesondere zu Beginn eines gestarteten Zubereitungsprogramms eine derartige Aufheizzeit erfolgt, ist sowohl der Fall umfasst, bei dem explizit bereits ein Zubereitungsprogramm ausgewählt und durchgeführt wird, es ist allerdings auch derjenige Fall umfasst, bei dem zunächst der Backofen bzw. der Garraum aufgeheizt wird und erst während des Aufheizens oder nach dem Aufheizen der Nutzer explizit dann noch ein Zubereitungsprogramm auswählt und durchführt.Preferably, it is provided that in a first heating time at the beginning of a preparation program in which the radiator is heated up to a maximum temperature limit, only one active phase of the radiator takes place, in which the radiator is operated with the maximum heating power. In this specific period of time at the beginning of the radiator is thus activated only once and then operated at the same time with the maximum possible heating power, resulting in a particularly rapid heating. With the comment that especially at the beginning of a started cooking program such a heating time takes place, both the case is included in which explicitly a preparation program is already selected and carried out, but it is also that case includes, in the first of the oven or the oven is heated and only during heating or after heating up the user explicitly then selects a preparation program and performs.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen des Heizkörpers beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert ist. Es wird also in zeitlichem Fortschritt bei der Aufwärmung des Heizkörpers und des Garraums in den aktiven Phasen sukzessive die Heizleistung reduziert.It is preferably provided that in a plurality of successive active phases of the radiator starting with the first active phase in the subsequent phases, the heating power is reduced compared to the respective preceding active phase. It is therefore gradually reduced in time progress in the heating of the radiator and the cooking chamber in the active phases, the heating power.

Durch die Möglichkeit der Drehzahlregelung des Gebläses und/oder der Regelung der Heizleistung des Heizkörpers insbesondere unter Berücksichtigung des Parameters der Oberflächentemperatur des Heizkörpers ist es ermöglicht, auf eine im Vergleich zu herkömmlichen Heißluftsystemen wesentlich höhere absolute maximale Heizleistung den Heizkörper zu betreiben.By the possibility of speed control of the fan and / or the control of the heating power of the radiator, especially taking into account the parameter of the surface temperature of the radiator, it is possible to operate on a compared to conventional hot air systems much higher absolute maximum heat output radiator.

Ausgehend von einem kalten und noch nicht aufgewärmten Garraum, der auch mit kühlen Gargutträgern bestückt sein kann, die dann auch noch beispielsweise kühle Lebensmittel, wie tiefgekühlte Lebensmittel aufweist, wird der Heizkörper zu Beginn sehr gut gekühlt, wobei mit steigender Temperatur des Heizkörpers und somit auch des Garraums diese Kühlung immer geringer wird. Dies wird über die Zunahme der Oberflächentemperatur des Heizkörpers sensorisch erfasst und durch die Steuer- und Regeleinheit ausgewertet. Der Regler dieser Einheit reduziert dann die Heizleistung des Heizkörpers in einer weiteren aktiven Phase, so dass die maximale Oberflächentemperatur des Heizkörpers, sprich die Grenztemperatur, nicht überschritten wird.Starting with a cold and not yet warmed up cooking space, which can also be equipped with cool food carriers, which then also, for example, cool food, such as frozen foods, the radiator is cooled very well at the beginning, with increasing temperature of the radiator and thus of the cooking chamber, this cooling is always lower. This is sensed via the increase in the surface temperature of the radiator and evaluated by the control unit. The controller of this unit then reduces the heating power of the radiator in a further active phase, so that the maximum surface temperature of the radiator, ie the limit temperature is not exceeded.

Wird die Oberflächentemperatur des Heizkörpers mit Beginn der Aufheizzeit nicht erreicht, wird die Drehzahl des Gebläses reduziert. Damit wird erreicht, dass der kalte Garraum mit geringer Luftumwälzung, aber sehr hoher Temperatur aufheizt. Damit werden die Oberflächen des Backrohrs und somit der Muffel langsamer bzw. verzögert erhitzt, die Luft im Garraum jedoch schneller. Bei starker Luftumwälzung, was durch die Drehzahlerhöhung des Gebläses erreicht wird, werden alle der Luft zugänglichen Teile schnell und gleichmäßig erhitzt, was jedoch in der anfänglichen Aufheizzeit nicht erforderlich ist.If the surface temperature of the radiator is not reached when the heating time starts, the speed of the fan is reduced. This ensures that the cold cooking chamber heats up with low air circulation but a very high temperature. Thus, the surfaces of the oven and thus the muffle are heated slower or delayed, the air in the oven but faster. With strong air circulation, which is achieved by the speed increase of the fan, all the air-accessible parts are heated quickly and evenly, which is not required in the initial heating time.

Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Heißluftsystem über die Steuer- und Regeleinheit dahingehend betreibbar ist, dass zwischen dem herkömmlichen Betriebsmodus, wie er in 2 beschrieben ist, und einem erfindungsgemäßen Betriebsmodus oder einer vorteilhaften Ausgestaltung hin- und her schaltbar ist. Der Nutzer kann daher individuell auswählen, über welches Betriebskonzept er das Aufheizen des Garraums durchführen möchte. Die Flexibilität und situationsangepasste Betriebsweise kann dadurch nochmals erhöht werden.It is particularly advantageous that the hot air system can be operated via the control and regulation unit to the effect that between the conventional operating mode, as in 2 is described, and an operation mode according to the invention or an advantageous embodiment back and forth switchable. The user can therefore choose individually, over which operational concept he would like to carry out the heating of the cooking chamber. The flexibility and situation-adapted mode of operation can thereby be further increased.

Die Erfindung betrifft auch ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einem erfindungsgemäßen Heißluftsystem oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon. Das Hausgerät ist insbesondere als Backofen realisiert.The invention also relates to a domestic appliance for preparing foodstuffs with a hot air system according to the invention or an advantageous embodiment thereof. The home appliance is realized in particular as an oven.

Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Heißluftsystems sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Hausgeräts anzusehen.Advantageous embodiments of the hot air system according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the domestic appliance according to the invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln wird mit zumindest einem Heizkörper Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts erzeugt. Darüber hinaus wird mit einem Gebläse der Heizkörper gekühlt und Luft im Garraum umgewälzt. Der Heizkörper wird in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betrieben, und abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers wird die Drehzahl des Gebläses und/oder die Heizleistung in einer aktivierten Phase des Heizkörpers durch eine Steuer- und Regeleinheit geregelt.In a method according to the invention for operating a hot air system for a household appliance for preparing food, heat is generated for at least one radiator to heat a cooking chamber of the domestic appliance. In addition, the radiator is cooled with a blower and circulated air in the cooking chamber. The radiator is operated in activated phases with different heating powers, and depending on an operating parameter of the radiator, the speed of the fan and / or the heating power in an activated phase of the radiator is controlled by a control and regulating unit.

Die Temperatur des Heizkörpers wird vorzugsweise mittels eines Temperatursensors erfasst.The temperature of the radiator is preferably detected by means of a temperature sensor.

Vorzugsweise wird vorgesehen, dass beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers dieser mit der absolut maximalen Heizleistung betrieben wird und mit steigender Temperatur des Heizkörpers die Heizleistung in weiteren aktiven Phasen reduziert wird.Preferably, it is provided that when activating and heating the radiator this is operated with the absolute maximum heating power and the heating power is reduced in further active phases with increasing temperature of the radiator.

Vorzugsweise wird der Heizkörper beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit geregelten momentanen Heizleistung betrieben.Preferably, the radiator is operated when generating heat over the entire period of an active phase with the regulated by the control unit and the instantaneous heating power.

Insbesondere wird die Drehzahl des Gebläses mit steigender Temperatur des Heizkörpers erhöht.In particular, the speed of the fan is increased with increasing temperature of the radiator.

Die Drehzahl des Gebläses und die Heizleistung des Heizkörpers werden, insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so geregelt, dass die Temperatur des Heizkörpers eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers nicht überschreitet.The speed of the fan and the heating power of the radiator are, in particular operating phase specific, matched to each other regulated so that the temperature of the radiator does not exceed a predetermined maximum temperature limit of the radiator.

Insbesondere wird vorgesehen, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines gestarteten Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers erfolgt, in der der Heizkörper mit der maximalen Heizleistung betrieben wird. Insbesondere wird in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert.In particular, it is provided that in a first heating time at the beginning of a started cooking program in which the radiator is heated up to a maximum limit temperature, only an active phase of the radiator takes place, in which the radiator is operated with the maximum heating power. In particular, in a plurality of successive active phases, starting with the first active phase in the subsequent phases, the heating power is reduced compared with the respective preceding active phase.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haugeräts; 1 a schematic perspective view of an embodiment of a Haugeräts invention;

2 ein Diagramm, in dem unterschiedliche Kurvenverläufe von Komponenten des Heißluftsystems aus dem Stand der Technik in Abhängigkeit der Zeit dargestellt sind; und 2 a diagram in which different curves of components of the hot air system of the prior art as a function of time are shown; and

3 ein Diagramm, bei dem die Kurvenverläufe eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heißluftsystems in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt sind. 3 a diagram in which the waveforms of an embodiment of a hot air system according to the invention are shown as a function of time.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist in einer perspektivischen schematischen Darstellung ein als Backofen 1 ausgebildetes Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln dargestellt. Der Backofen 1 umfasst einen Garraum 2, welcher durch eine Muffel begrenzt ist. Frontseitig ist eine Beschickungsöffnung vorgesehen, welche durch eine Tür 3 verschließbar ist. Darüber hinaus umfasst der Backofen 1 eine Bedieneinrichtung 4, welche eine Anzeigeeinheit und Bedienelemente aufweist. Zum Aufheizen des Garraums 2 ist zumindest ein Ringheizkörper 5 vorgesehen, wobei darüber hinaus ein Gebläse 6 vorgesehen ist, welches zur Kühlung des Heizkörpers 5 und zum Umwälzen der Luft in dem Garraum 2 ausgebildet ist. Der Heizkörper 5 ist ein Ringheizkörper. Darüber hinaus umfasst der Backofen 1 eine Steuer- und Regeleinheit 7. Zumindest der Heizkörper 5, das Gebläse 6 und die Steuer- und Regeleinheit 7 sind einem Heißluftsystem 8 funktionell und komponentenspezifisch zugeordnet.In 1 is in a perspective schematic representation as an oven 1 trained household appliance for preparing food presented. The oven 1 includes a cooking space 2 , which is limited by a muffle. Front side, a feed opening is provided, which through a door 3 is closable. In addition, the oven includes 1 an operating device 4 which has a display unit and controls. For heating the cooking chamber 2 is at least a ring heater 5 provided, in addition, a fan 6 is provided, which for cooling the radiator 5 and for circulating the air in the cooking chamber 2 is trained. The radiator 5 is a ring radiator. In addition, the oven includes 1 a control unit 7 , At least the radiator 5 , the blower 6 and the control unit 7 are a hot air system 8th assigned functionally and component-specific.

Zum Aufwärmen des Garraums 2 wird gemäß weiterer Erläuterung zum Diagramm in 3 zum Zeitpunkt t0 sowohl der Heizkörper 5 als auch das Gebläse 6 gleichzeitig aktiviert. Der Heizkörper 5 ist dahingehend ausgebildet, dass er in aktiven Betriebsphasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist. Dazu kann er entsprechend von der Steuer- und Regeleinheit 7 betrieben werden. Im Ausführungsbeispiel kann der Heizkörper 5 mit absoluter maximaler Heizleistung von 3,2 kW betrieben werden. Gemäß der Darstellung in 3 wird während einer ersten anfänglichen Aufheizzeit, die sich zwischen den Zeitpunkten t0 und t2' erstreckt, lediglich eine aktive Phase des Heizkörpers 5 durchgeführt, die sich zwischen den Zeitpunkten t0 und t1' erstreckt. Indem der Heizkörper 5 in dieser ersten aktiven Phase mit der maximalen Heizleistung von 3,2 kW betrieben wird, ist im Vergleich zur Betriebsweise aus dem Stand der Technik gemäß 2 eine deutlich verkürztere Zeitdauer dieser ersten aktiven Phase gegeben. Auch die Aufheizzeit verkürzt sich dadurch wesentlich. Durch diese erhöhte maximale Heizleistung wird bereits zu einem früheren Zeitpunkt und zwar zum Zeitpunkt t2', der das Ende der Aufheizzeit charakterisiert, die Grenztemperatur des Heizkörpers, die nicht überschritten werden sollte, erreicht. In diesem Zusammenhang ist auch bereits eine sehr hohe Aufheizung des Garraums 2 gegeben. In der Darstellung gemäß 3 ist die erste aktive Phase des Heizkörpers 5 mit dem Bezugszeichen I' gekennzeichnet. Der Temperaturverlauf der Temperatur T_B im Garraum 2 ist durch die Kennlinie 11 gezeigt. Darüber hinaus ist der Temperaturverlauf der Temperatur T_H des Heizkörpers 5 durch die Kennlinie III' dargestellt. Darüber hinaus ist der Drehzahlverlauf der Drehzahl D des Gebläses durch die Kennlinie IV' gezeigt. Es ist zu erkennen, dass diese Drehzahl D des Gebläses 6 wesentlich dosierter ansteigt als in der Darstellung gemäß 2.To warm up the cooking chamber 2 is explained in further explanation of the diagram in 3 at time t0 both the radiator 5 as well as the fan 6 activated simultaneously. The radiator 5 is designed so that it is operable in active operating phases with different heating powers. For this he can according to the control unit 7 operate. In the embodiment, the radiator 5 be operated with absolute maximum heating power of 3.2 kW. As shown in 3 During a first initial heating time, which extends between the times t0 and t2 ', only one active phase of the radiator is 5 performed, which extends between the times t0 and t1 '. By the radiator 5 is operated in this first active phase with the maximum heating power of 3.2 kW is compared to the operation of the prior art according to 2 given a much shorter duration of this first active phase. The heating time is thus shortened significantly. This increased maximum heating power is already at an earlier time and at the time t2 ', which characterizes the end of the heating time, the limit temperature of the radiator, which should not be exceeded, reached. In this context, already a very high heating of the cooking chamber 2 given. In the illustration according to 3 is the first active phase of the radiator 5 with the reference number I ' characterized. The temperature profile of the temperature T _B in the cooking chamber 2 is by the characteristic 11 shown. In addition, the temperature profile of the temperature T _{H of} the radiator 5 through the characteristic III ' shown. In addition, the speed curve of the speed D of the fan through the characteristic IV ' shown. It can be seen that this speed D of the blower 6 substantially dosed increases as in the illustration according to 2 ,

Da ausgehend vom kalten Garraum 2 zum Zeitpunkt t0 der Heizkörper 5 zu Beginn noch sehr gut gekühlt wird, da die Umgebungsluft noch relativ kühl ist, ist in diesem Zusammenhang auch noch keine große Gebläsedrehzahl erforderlich, da keine große Kühlleistung erforderlich ist. Darüber hinaus würde dies in diesem Zusammenhang auch den schnellen Anstieg der Temperatur T_B im Garraum 2 einschränken. Durch einen Temperatursensor 9 (1) wird die Oberflächentemperatur des Heizkörpers 5 insbesondere dauerhaft überwacht, so dass ein unerwünschtes Überschreiten der maximal vorgegebenen Grenztemperatur vermieden werden kann. Diese Temperaturentwicklung wird überwacht und abhängig von dem Temperaturverlauf wird dann in einer weiteren aktiven Phase des Heizkörpers 5, die sich zwischen den Zeitpunkten t3' und t4' erstreckt, die Heizleistung gegenüber der ersten aktiven Phase reduziert. Dies ist durch den Verlauf der Kennlinie I'' dargestellt. Die Reduzierung der Heizleistung erfolgt dahingehend, dass die Grenztemperatur des Heizkörpers 5 nicht überschritten wird.Since starting from the cold cooking space 2 at time t0 the radiator 5 is cooled very well at the beginning, since the ambient air is still relatively cool, in this context, no large fan speed is required because no large cooling capacity is required. In addition, this would in this context, the rapid increase in temperature T _B in the oven 2 limit. Through a temperature sensor 9 ( 1 ) is the surface temperature of the radiator 5 especially permanently monitored, so that an undesirable exceeding of the maximum predetermined limit temperature can be avoided. This temperature development is monitored and depending on the temperature profile is then in a further active phase of the radiator 5 which extends between times t3 'and t4', reduces the heating power compared to the first active phase. This is due to the course of the characteristic curve I '' shown. The reduction of the heating power takes place to the effect that the limit temperature of the radiator 5 is not exceeded.

Wird gerade zu Beginn der Aufheizzeit diese Grenztemperatur des Heizkörpers 5 nicht erreicht, so ist, gemäß der Darstellung in 3 und dem bereits oben Erläuterten die Drehzahl D des Gebläses 6 gegenüber der maximal möglichen Drehzahl deutlich reduziert. Insbesondere beträgt sie beispielsweise in der Darstellung und dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 zwischen 40% und 60% der Maximaldrehzahl. Der Verlauf der Drehzahl D abhängig von der Zeit ist durch die Kennlinie IV' dargestellt.Just at the beginning of the heating time, this limit temperature of the radiator 5 is not reached, it is, as shown in 3 and the above already explained the speed D of the blower 6 significantly reduced compared to the maximum possible speed. In particular, it is for example in the illustration and the embodiment according to 3 between 40% and 60% of the maximum speed. The course of the speed D as a function of time is determined by the characteristic curve IV ' shown.

Durch diese Drehzahlreduzierung wird erreicht, dass der noch relativ kalte Garraum mit geringer Luftumwälzung beaufschlagt wird, aber sich sehr schnell mit hoher Temperatur aufheizt. Damit werden die Oberflächen der Muffel langsam bzw. verzögert erhitzt, wobei die Innenluft im Garraum 2 jedoch schneller erhitzt wird.Through this speed reduction is achieved that the still relatively cold cooking chamber is subjected to low air circulation, but heats up very quickly at high temperature. Thus, the surfaces of the muffle are heated slowly or delayed, the internal air in the cooking chamber 2 but heated faster.

Gemäß der Darstellung in 3 wird dann in einer dritten aktiven Phase des Heizkörpers 5 die Heizleistung nochmals reduziert, was durch die Kennlinie I''' dargestellt ist. Diese dritte aktive Phase erstreckt sich zwischen den Zeitpunkten t5' und t6. In einer weiteren zeitlich nachfolgenden aktiven Phase, die sich zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 erstreckt, wird die Heizleistung nochmals reduziert, wiederum im Vergleich zu den vorgehenden aktiven Phasen, was durch die Kennlinie I'''' gekennzeichnet ist.As shown in 3 is then in a third active phase of the radiator 5 The heating power is reduced again, which is due to the characteristic curve I ''' is shown. This third active phase extends between times t5 'and t6. In another temporally subsequent active phase, which extends between the times t7 and t8, the heating power is reduced again, again in comparison to the preceding active phases, which is due to the characteristic I '''' is marked.

Darüber hinaus ist schematisch gestrichelt der über die aktiven Phasen kontinuierlich abnehmende Verlauf der Heizleistung angedeutet.In addition, indicated schematically by dashed lines over the active phases continuously decreasing course of the heating power.

Während den auf die erste aktive Phase folgenden weiteren aktiven Phasen des Heizkörpers 5 wird die Drehzahl D des Gebläses 6 kontinuierlich erhöht. Sukzessive wird diese Drehzahl D dann auf die maximale Drehzahl D hochgefahren, die im Ausführungsbeispiel etwa 2000 Umdrehungen pro Minute beträgt.During the further active phases of the radiator following the first active phase 5 becomes the speed D of the blower 6 continuously increased. Successively, this speed D is then raised to the maximum speed D, which is about 2000 revolutions per minute in the embodiment.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Backofen 1 mit seinem Heißluftsystem 8 dahingehend ausgelegt ist, dass er nutzerindividuell auswahlbar sowohl nach dem herkömmlichen Betriebskonzept gemäß der Darstellung in 2 als auch nach dem erfindungsgemäßen Bedienkonzept oder einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß der Darstellung in 3 betreibbar ist. Diese Wahlmöglichkeit und Optionalität erhöht die Nutzerfreundlichkeit und die betriebsspezifisch angepasste Aufheizung nochmals.It is preferably provided that the oven 1 with its hot air system 8th is designed to be user-selectable both according to the conventional operating concept as shown in FIG 2 as well as according to the inventive operating concept or an advantageous embodiment according to the illustration in FIG 3 is operable. This choice and optionality increases the user-friendliness and the operation-specific adapted heating again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Backofenoven
22: Garraumoven
33: Türdoor
44: Bedieneinrichtungoperating device
55: Heizkörperradiator
66: Gebläsefan
77: Steuer- und RegeleinheitControl unit
88th: HeißluftsystemHot air system
99: Temperatursensortemperature sensor
I, II, III, IVI, II, III, IV: Kennliniencharacteristics
I'', I''', I'''', II', III', IV'I '', I '' ', I' '' ', II', III ', IV': Kennliniencharacteristics
DD: Drehzahlrotation speed
LL: Heizleistungheating capacity
t0, t1, ..., t8t0, t1, ..., t8: Zeitpunktetimings
t1', t2', ..., t5't1 ', t2', ..., t5 ': Zeitpunktetimings
T_B T _B: GarraumtemperaturOven temperature
T_H T _H: Heizkörpertemperaturradiator temperature

Claims

Hot air system for a domestic appliance ( 1 ) for preparing foodstuffs, comprising at least one heating element ( 5 ) for generating heat for heating a cooking space ( 2 ), and a blower ( 6 ) for cooling the radiator ( 5 ) and to circulate the air in the cooking chamber ( 2 ), characterized in that at least the radiator ( 5 ) is operable in activated phases with different heating powers, and a control unit ( 7 ), which depends on an operating parameter of the radiator ( 5 ) for controlling the speed (D) of the blower ( 6 ) and / or the heating power (L) in an activated phase of the radiator ( 5 ) is trained.

Hot air system according to claim 1, characterized in that the control unit ( 7 ) is designed to activate and heat the radiator ( 5 ) to operate it with the absolute maximum heat output and with increasing temperature (T _H ) of the radiator ( 5 ) to reduce the heating power (L) in further active phases.

Hot air system according to claim 1 or 2, characterized in that the radiator ( 5 ) when generating heat over the entire duration of an active phase with that of the control unit ( 7 ) regulated instantaneous heating power (L) is operated.

Hot air system according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulation unit ( 7 ) is adapted to the speed (D) of the blower ( 6 ) with increasing temperature (T _H ) of the radiator ( 5 ) increase.

Hot air system according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulation unit ( 7 ) is adapted to the speed (D) of the blower ( 5 ) and the heating capacity (L) of the radiator ( 5 ), in particular operating phase-specific, coordinated with each other so that the temperature (T _H ) of the radiator ( 5 ) a predefinable maximum temperature limit of the radiator ( 5 ) does not exceed.

Hot air system according to one of the preceding claims, characterized in that in one first heating-up time at the beginning of a cooking program in which the radiator ( 5 ) is heated up to a maximum limit temperature, only one active phase of the radiator ( 5 ) is provided, in which the radiator ( 5 ) is operated with the maximum heating power (L).

Hot air system according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum heating power (L) is greater than 2.2 kW, in particular greater than 3 kW.

Hot air system according to one of the preceding claims, characterized in that in a plurality of successive active phases of the radiator ( 5 ) is reduced starting from the first active phase in the subsequent phases, the heating power (L) over the respective preceding active phase.

Domestic appliance for preparing food with a hot air system ( 8th ) according to any one of the preceding claims.

Method for operating a hot air system ( 8th ) for a household appliance ( 1 ) for preparing food, in which at least one radiator ( 5 ) Heat for heating a cooking space ( 2 ) and with a blower ( 6 ) the radiator ( 5 ) cooled and air in the cooking chamber ( 2 ) is circulated, characterized in that the radiator ( 5 ) is operated in activated phases with different heating powers (L), and depending on an operating parameter of the radiator ( 5 ) the speed (D) of the blower ( 6 ) and / or the heating power (L) in an activated phase of the radiator ( 5 ) by a control unit ( 7 ) is regulated.

A method according to claim 10, characterized in that when activating and heating the radiator ( 5 ) is operated with the absolute maximum heating power (L) and with increasing temperature (T _H ) of the radiator ( 5 ) the heating power (L) is reduced in further active phases.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that the radiator ( 5 ) when generating heat over the entire duration of an active phase with that of the control unit ( 7 ) regulated instantaneous heating power (L) is operated.

Method according to one of the preceding claims 10 to 12, characterized in that the rotational speed (D) of the blower ( 6 ) with increasing temperature of the radiator ( 5 ) is increased.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rotational speed (D) of the blower ( 6 ) and the heating capacity (L) of the radiator ( 5 ), in particular operating phase-specific, coordinated with each other so regulated that the temperature (T _H ) of the radiator ( 5 ) a predefinable maximum temperature limit of the radiator ( 5 ) does not exceed.

Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that in a first heating time at the beginning of a cooking program in which the radiator ( 5 ) is heated up to a maximum limit temperature, only one active phase of the radiator ( 5 ), in which the radiator ( 5 ) is operated with the maximum heating power (L), in particular in a plurality of successive active phases starting from the first active phase in the subsequent phases, the heating power (L) is reduced compared to the respective preceding active phase.