DE102010028726A1 - Heat accumulator for use in heat generation unit of e.g. baking oven, has housing for accommodating heat accumulator material, where heat conductivity of portion of housing is adjusted by applying preset electric voltage - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher für ein Haushalts-Wärmebehandlungsgerät, eine Wärmeerzeugungseinheit, ein Haushalts-Wärmebehandlungsgerät mit mindestens einem Wärmespeicher und ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Wärmebehandlungsgeräts.The invention relates to a heat accumulator for a household heat treatment device, a heat generating unit, a household heat treatment device with at least one heat accumulator and a method for operating a household heat treatment device.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest abzumildern und insbesondere eine besonders kompakte Möglichkeit zur gesteuerten Wärmeabgabe in einem Haushalts-Wärmebehandlungsgerät bereitzustellen.It is the object of the present invention to at least mitigate the disadvantages of the prior art and in particular to provide a particularly compact possibility for controlled heat dissipation in a domestic heat treatment device.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmespeicher für ein Haushalts-Wärmebehandlungsgerät, wobei der Wärmespeicher ein in einem Gehäuse untergebrachtes Wärmespeichermaterial aufweist und eine Wärmeleitfähigkeit zumindest eines Teils des Gehäuses einstellbar ist. Ein solcher Wärmespeicher weist den Vorteil auf, dass er zur Steuerung einer Wärmeabgabe auf vergleichsweise komplexe Wärmetauscher oder andere externe Wärmeabgabemittel verzichten kann. Dadurch kann dieser Wärmespeicher besonders kompakt, einfach, fehlerunanfällig und preiswert ausgestaltet werden.The object is achieved by a heat accumulator for a household heat treatment apparatus, wherein the heat accumulator has a heat storage material accommodated in a housing and a heat conductivity of at least a part of the housing is adjustable. Such a heat accumulator has the advantage that it can dispense with the control of heat emission to comparatively complex heat exchanger or other external heat release means. As a result, this heat storage can be made very compact, simple, error-prone and inexpensive.
Eine wahlweise Wärmeabgabe aus dem und in den Wärmespeicher kann somit durch eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit des entsprechenden Teils des Gehäuses gesteuert werden. Die Wärmeleitfähigkeit kann insbesondere in einem Wärmeleitfähigkeitsbereich zwischen einer geringsten Wärmeleitfähigkeit und einer höchsten Wärmeleitfähigkeit kontinuierlich einstellbar sein. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit kann insbesondere einem für die Anwendung praktisch wärmeisolierenden Zustand entsprechen, und eine hohe Wärmeleitfähigkeit kann insbesondere, einem für die Anwendung praktisch wärmeleitenden Zustand entsprechen. Das Gehäuse kann somit zumindest bereichsweise zwischen einem ”wärmeleitenden” oder thermisch durchlässigen Zustand und einem ”wärmeisolierenden” Zustand umgeschaltet werden. Der Teil des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, kann als eine Wärmeübertragungsfläche oder als ein Wärmeübertragungsbereich dienen oder eine solche bereitstellen.An optional heat output from and into the heat accumulator can thus be controlled by adjusting the thermal conductivity of the corresponding part of the housing. The thermal conductivity may be continuously adjustable, in particular in a range of thermal conductivity between a lowest thermal conductivity and a highest thermal conductivity. A low thermal conductivity may in particular correspond to a practically heat-insulating state for the application, and a high thermal conductivity may in particular correspond to a state which is practically heat-conductive for the application. The housing can thus be at least partially switched between a "heat-conducting" or thermally permeable state and a "heat-insulating" state. The portion of the housing whose thermal conductivity is adjustable may serve as or provide a heat transfer surface or as a heat transfer area.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Wärmeleitfähigkeit mittels eines Anlegens einer elektrischen Spannung einstellbar ist. Eine solche Einstellung oder Steuerung der Wärmeleitfähigkeit lässt sich herstellungstechnisch und betriebstechnisch besonders einfach umsetzen.It is an embodiment that the thermal conductivity is adjustable by applying an electrical voltage. Such an adjustment or control of the thermal conductivity can be particularly easy to implement in terms of production technology and operation.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Wärmeleitfähigkeit mittels eines Anlegens einer elektrischen Gleichspannung einstellbar ist. Diese ist besonders einfach bereitzustellen. Es ist eine noch eine Weiterbildung, dass die Wärmeleitfähigkeit mittels eines Anlegens einer elektrischen Wechselspannung einstellbar ist. Auch kann eine Kombination aus einer Gleichspannung und einer Wechselspannung angelegt werden.It is a development that the thermal conductivity is adjustable by means of applying an electrical DC voltage. This is particularly easy to provide. It is a further development that the thermal conductivity can be adjusted by applying an electrical alternating voltage. Also, a combination of a DC voltage and an AC voltage can be applied.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die elektrische Spannung nicht mehr als ca. 24 V, insbesondere nicht mehr als ca. 12 V, beträgt. Diese Spannung kann ausreichend zum Einstellen des wärmeleitenden Zustands sein und ist gleichzeitig für einen Menschen nicht gefährlich. So kann auf eine aufwändige elektrische Isolierung verzichtet werden.It is still an embodiment that the electrical voltage is not more than about 24 V, in particular not more than about 12 V is. This tension may be sufficient to adjust the heat-conducting state and at the same time is not dangerous to a human being. So can be dispensed with a complex electrical insulation.
Es ist eine auf ein Anlegen einer elektrischen Wechselspannung bezogenen Weiterbildung, dass die Wechselspannung eine Frequenz zwischen ca. 25 Hz und 150 Hz aufweist, insbesondere zwischen ca. 50 Hz und ca. 100 Hz. Dadurch kann eine effektive Einstellung der Wärmeleitfähigkeit erreicht werden. Auch kann so eine Netzfrequenz verwendet werden.It is a related to the application of an electrical AC voltage development that the AC voltage has a frequency between about 25 Hz and 150 Hz, in particular between about 50 Hz and about 100 Hz. Thus, an effective adjustment of the thermal conductivity can be achieved become. Also, such a network frequency can be used.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass ein Wert oder Grad der Wärmeleitfähigkeit mittels einer Variation der angelegten elektrischen Spannung (bei Gleichspannung) und/oder mittels einer Variation der angelegten Frequenz (bei Wechselspannung) änderbar ist. Dadurch können die Wärmeabgabe und die Wärmeaufnahme besonders genau eingestellt werden. So mögen eine geringere Spannung und/oder eine niedrigere Frequenz eine geringere Wärmeleitfähigkeit ergeben.It is still a development that a value or degree of thermal conductivity by means of a variation of the applied electrical voltage (at DC voltage) and / or by means of a variation of the applied frequency (at AC voltage) is changeable. As a result, the heat emission and the heat absorption can be set very precisely. Thus, a lower voltage and / or a lower frequency may result in lower thermal conductivity.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Wärmespeichermaterial eine Mischung aus Graphit und Aluminium umfasst. Eine solche Mischung kann Wärme schnell speichern und wieder abgeben, weist eine hohe Wärmekapazität auf und ist ungiftig, was insbesondere im Fall einer Beschädigung des Gehäuses von Vorteil ist. Jedoch ist das Wärmespeichermaterial nicht darauf beschränkt, sondern kann beispielsweise auch Kupfer, ggf. anstelle von Aluminium, aufweisen, auf Graphit verzichten, ein Phasenwechselmaterial aufweisen oder weitere geeignete Stoffe und Stoffkombinationen umfassen, und zwar sowohl flüssige als auch feste Stoffe.It is yet another embodiment that the heat storage material comprises a mixture of graphite and aluminum. Such a mixture can store and release heat quickly, has a high heat capacity and is non-toxic, which is particularly advantageous in the event of damage to the housing. However, the heat storage material is not limited thereto, but may, for example, copper, if necessary, instead of aluminum, dispense with graphite, have a phase change material or include other suitable substances and combinations of substances, both liquid and solid materials.
Insbesondere ein Wärmespeichermaterial aus einer Mischung aus Graphit und einem gut leitenden Metall wie Aluminium oder Kupfer kann besonders einfach und in fast beliebiger Form durch ein pulvermetallurgisches Verfahren hergestellt werden.In particular, a heat storage material made of a mixture of graphite and a highly conductive metal such as aluminum or copper can be produced in a particularly simple manner and in almost any desired form by a powder metallurgical process.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Gehäuse mindestens eine Lage mit einer einstellbaren Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei die mindestens eine Lage das Wärmespeichermaterial zumindest bereichsweise umgibt.It is also an embodiment that the housing has at least one layer with an adjustable thermal conductivity, wherein the at least one layer at least partially surrounds the heat storage material.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lage mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit mindestens eine Elektrode aufweist, z. B. mit mindestens einem kamm- oder fingerartig ausgebildeten Elektrodenbereich.It is still an embodiment that the at least one layer with the adjustable thermal conductivity has at least one electrode, for. B. with at least one comb or finger-like electrode area.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Spannung an mehrere Elektroden angelegt wird, welche durch das Material mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit getrennt sind. So kann die Spannung beispielsweise an zwei Elektroden angelegt werden, welche an gegenüberliegenden Seiten der Lage mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit angeordnet sind.It is a development that the voltage is applied to a plurality of electrodes, which are separated by the material with the adjustable thermal conductivity. For example, the voltage may be applied to two electrodes disposed on opposite sides of the adjustable thermal conductivity layer.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Spannung einerseits an mindestens eine Elektrode und anderer an eine äußere elektrisch leitfähige Lage des Gehäuses angelegt wird, wobei die mindestens eine Elektrode und die äußere Lage durch das Material mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit getrennt sind. Die äußere elektrisch leitfähige Lage kann beispielsweise wie weiter unten beschrieben ausgestaltet sein, z. B. mit Aluminium und/oder Kupfer. In diesem Fall kann die Elektrode auch an einer dem Wärmespeichermaterial zugewandten Außenfläche der mindestens einen Lage angeordnet sein, z. B. mittels einer zusätzlichen elektrisch isolierenden, aber thermisch im Wesentlichen durchlässigen Lage getrennt. Insbesondere in diesem Fall kann die (z. B. nur eine) Elektrode gitterförmig ausgebildet sein und sich z. B. im Wesentlichen über die Fläche des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, erstrecken.It is a development that the voltage is applied on the one hand at least one electrode and another to an outer electrically conductive layer of the housing, wherein the at least one electrode and the outer layer are separated by the material with the adjustable thermal conductivity. The outer electrically conductive layer may for example be configured as described below, for. B. with aluminum and / or copper. In this case, the electrode can also be arranged on an outer surface of the at least one layer facing the heat storage material, for. B. by means of an additional electrically insulating, but thermally substantially permeable layer separated. In particular, in this case, the (eg only one) electrode may be formed lattice-shaped and z. B. substantially over the surface of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable extend.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens eine Lage mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit Teflon, Perlit und/oder Keramikfaser aufweist. Jedoch ist auch jeder andere Werkstoff geeignet, welcher in einem nicht spannungsbeaufschlagten Zustand wärmeisolierend ist und unter einer angelegten Spannung signifikant wärmeleitender wird.It is yet another embodiment that at least one layer with the adjustable thermal conductivity Teflon, perlite and / or ceramic fiber. However, any other material is suitable which is heat-insulating in a non-stressed state and significantly thermally conductive under an applied voltage.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Lage mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit mindestens zwei Schichten aus Teflon, Perlit und/oder Keramikfaser aufweist, zwischen denen die mindestens eine Elektrode eingebettet ist. Eine solche Lage lässt sich einfach herstellen und in ihrer Dicke variieren. Zudem ist ein Stromfluss durch die Lage in Bezug auf seine Form und eine maximal erlaubte Stärke einfach bei der Herstellung der Lage gestaltbar.It is a further embodiment that the layer with the adjustable thermal conductivity has at least two layers of Teflon, pearlite and / or ceramic fiber, between which the at least one electrode is embedded. Such a situation can be easily produced and vary in thickness. In addition, a current flow through the layer in terms of its shape and a maximum allowable strength is easily designed in the production of the situation.
Vorzugsweise weist jede der Schichten eine Schichtdicke von ca. 0,5 mm bis ca. 1,5 mm, insbesondere von ca. 1 mm, auf. Dies ist, insbesondere für Teflon, ein guter Kompromiss zwischen einer ausreichenden Wärmedämmung in dem wärmeisolierenden Zustand und einer guten Wärmedurchlässigkeit in dem wärmeleitenden Zustand.Preferably, each of the layers has a layer thickness of about 0.5 mm to about 1.5 mm, in particular of about 1 mm. This is a good compromise, in particular for Teflon, between a sufficient heat insulation in the heat-insulating state and a good heat-permeability in the heat-conducting state.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Wärmespeichermaterial an dem Teil des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit nicht einstellbar ist, von einem in einem spannungslosen Zustand wärmeisolierenden Material eingeschlossen ist, welches die Eigenschaft aufweist, durch ein Anlegen einer Spannung lokal in einen wärmeleitenden Zustand über zugehen. Dadurch kann der Teil des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar sein soll, einfach durch ein Einbringen mindestens einer Elektrode in das wärmeisolierende Material an diesem Teil erzeugt werden. Dies erleichtert ein Herstellung erheblich.It is yet another embodiment that the heat storage material is enclosed at the part of the housing whose thermal conductivity is not adjustable by a thermally insulating material in a voltage-free state, which has the property locally by applying a voltage in a thermally conductive state. Thereby, the part of the housing whose thermal conductivity is to be adjustable can be easily generated by introducing at least one electrode into the heat-insulating material at this part. This facilitates production considerably.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Gehäuse eine äußere Lage aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere Kupfer und/oder Aluminium, aufweist. Die äußere Lage umgibt zumindest die Lage mit der einstellbaren Wärmeleitfähigkeit und sorgt für eine effektive Wärmeanbindung des Wärmespeichers.It is also an embodiment that the housing has an outer layer of a good heat-conducting material, in particular copper and / or aluminum. The outer layer at least surrounds the layer with the adjustable thermal conductivity and ensures effective heat connection of the heat accumulator.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Wärmeerzeugungseinheit, aufweisend mindestens ein Wärmeerzeugungselement, z. B. ein Widerstandsheizelement oder ein Strahlungsheizelement, wobei die Wärmeerzeugungseinheit mindestens einen Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. So kann eine einfach herzustellende und kompakte Wärmeerzeugungseinheit erlangt werden, welche sowohl zu einer Wärmeerzeugung als auch zu einer Wärmespeicherung fähig ist, wobei beide Funktionalitäten gezielt einstellbar sind und auch in einer gegenseitigen funktionalen Beziehung zueinander betreibbar sind. The object is also achieved by a heat generating unit, comprising at least one heat generating element, for. As a resistance heating element or a radiant heater, wherein the heat generating unit has at least one heat storage according to one of the preceding claims. Thus, a simple to produce and compact heat generating unit can be obtained, which is capable of both heat generation as well as heat storage, both functionalities are selectively adjustable and can also be operated in a mutual functional relationship to each other.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Haushalts-Wärmebehandlungsgerät, wobei das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät mindestens einen Wärmespeicher wie oben beschrieben oder mindestens eine Wärmeerzeugungseinheit wie oben beschrieben als auch mindestens eine Steuereinheit aufweist, wobei der mindestens eine Wärmespeicher oder die mindestens eine Wärmeerzeugungseinheit zur Einstellung seiner bzw. ihrer Wärmeleitfähigkeit mit der Steuereinheit funktional verbunden ist. Dadurch ist auch das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät kompakt ausgestaltbar und in Bezug auf einen Wärmebedarf oder Wärmeverbrauch effektiv betreibbar.The object is also achieved by a household heat treatment device, wherein the household heat treatment device has at least one heat storage as described above or at least one heat generating unit as described above and at least one control unit, wherein the at least one heat storage or the at least one heat generating unit for adjusting its or its thermal conductivity is functionally connected to the control unit. As a result, the household heat treatment device can be made compact and can be operated effectively in terms of heat requirement or heat consumption.
Das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät kann insbesondere als ein elektrisch betriebenes Gargerät (Gargeschirr, Ofen usw.), Spülgerät (Spülmaschine usw.), Wäschebehandlungsgerät (Waschmaschine, Wäschetrockner usw.), Elektrokleingerät (Kaffeemaschine, Toaster usw.) u. v. m. ausgestaltet sein. Das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät kann auch ein elektrisch betriebenes Kochgeschirr umfassen; der Wärmespeicher kann dann z. B. zwischen einer Aufsatzfläche des Kochgeschirrs und einem Boden der Gargutaufnahme untergebracht sein. Das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät kann darüber hinaus auch zur Wasserbehandlung, insbesondere Wassererwärmung und/oder Warmwasserspeicherung, vorgesehen sein, wie z. B. ein Boiler, eine Hausheizung oder ein Teil davon oder ein Wasserkocher. So kann der Wärmespeicher auch ein Teil einer Warmwasser-Solaranlage sein. Die elektrische Spannung zum Einstellen der Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses des Wärmespeichers kann dann insbesondere von mindestens einer Solarzelle stammen. Die mindestens eine Solarzelle kann dazu beispielsweise an mindestens eine Elektrode des Wärmespeichers elektrisch angeschlossen sein und somit als eine Spannungsquelle dienen.The household heat treatment apparatus can be used, in particular, as an electrically operated cooking appliance (cooking utensils, oven, etc.), dishwasher (dishwasher, etc.), laundry treating appliance (washing machine, clothes dryer, etc.), small electric appliance (coffee machine, toaster, etc.) and the like. v. m. be designed. The household heat treatment device may also include an electrically operated cookware; the heat storage can then z. B. be accommodated between an attachment surface of the cookware and a bottom of the Gargutaufnahme. The household heat treatment device may also be provided for water treatment, in particular water heating and / or hot water storage, in addition, such. As a boiler, a heater or a part of it or a kettle. Thus, the heat storage can also be part of a hot water solar system. The electrical voltage for adjusting the thermal conductivity of the part of the housing of the heat accumulator can then originate in particular from at least one solar cell. For example, the at least one solar cell can be electrically connected to at least one electrode of the heat accumulator and thus serve as a voltage source.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Steuereinheit eine Programmsteuerung aufweist, welche dazu eingerichtet ist:
- – in einem ersten Programmabschnitt das mindestens ein Wärmeerzeugungselement zu aktivieren und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise hohen Wert einzustellen, insbesondere durch Anlegen einer elektrischen Spannung;
- – in einem zweiten Programmabschnitt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement zu aktivieren und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise niedrigen Wert einzustellen; und
- – in einem dritten Programmabschnitt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement zu deaktivieren und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise hohen Wert einzustellen, insbesondere durch Anlegen einer elektrischen Spannung.
- To activate the at least one heat-generating element in a first program section and to set the thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable to a comparatively high value, in particular by applying an electrical voltage;
- In a second program section, activate the at least one heat-generating element and set the thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable to a comparatively low value; and
- - Disable in a third program section, the at least one heat generating element and adjust the thermal conductivity of the part of the housing whose heat conductivity is adjustable to a relatively high value, in particular by applying an electrical voltage.
Durch die in dem ersten Programmabschnitt hohe Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, kann von dem mindestens einen Wärmeerzeugungselement erzeugte Wärme auf das Wärmespeichermaterial in dem Wärmespeicherelement übertragen werden. In dem ersten Programmabschnitt heizt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement somit sowohl das Haushalts Wärmebehandlungsgerät als auch das Wärmespeichermaterial. Beispielsweise kann bei einem als Backofen ausgestalteten Haushalts-Wärmebehandlungsgerät der erste Programmabschnitt innerhalb eines Vorwärmschritts liegen oder dem Vorwärmschritt entsprechen.By in the first program section high thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable, heat generated by the at least one heat generating element can be transferred to the heat storage material in the heat storage element. In the first program section, the at least one heat-generating element thus heats both the household heat treatment device and the heat storage material. For example, in a domestic heat treatment appliance designed as an oven, the first program section may be within a preheating step or may correspond to the preheating step.
Durch die in dem zweiten Programmabschnitt geringe Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, wird das Wärmespeichermaterial in dem Wärmespeicherelement thermisch isoliert. In dem zweiten Programmabschnitt heizt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement somit im Wesentlichen nur das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät. Beispielsweise kann bei einem als Backofen ausgestalteten Haushalts-Wärmebehandlungsgerät der zweite Programmabschnitt einem ersten Teil eines Garschritts oder Garabschnitts entsprechen.Due to the low thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable in the second program section, the heat storage material is thermally insulated in the heat storage element. In the second program section, the at least one heat-generating element thus essentially heats only the household heat treatment device. For example, in a household heat treatment appliance designed as an oven, the second program section may correspond to a first part of a cooking step or cooking section.
Durch die in dem dritten Programmabschnitt hohe Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, kann in dem Wärmespeichermaterial gespeicherte Wärme abgegeben werden und das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät, auch dann geheizt werden, wenn das mindestens eine Wärmeerzeugungselement abgeschaltet ist. So kann in dem dritten Programmabschnitt von extern zugeführte Energie, z. B. Strom, eingespart werden. Beispielsweise kann bei einem als Backofen ausgestalteten Haushalts-Wärmebehandlungsgerät der dritte Programmabschnitt einem zweiten oder letzten Teil eines Garschritts oder Garabschnitts entsprechen.By in the third program section high thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable, stored in the heat storage material heat can be delivered and the household heat treatment device, even when the at least one heat generating element is turned off. Thus, in the third program section externally supplied energy, for. As electricity can be saved. For example, in a household appliance designed as an oven Heat treatment device, the third program section correspond to a second or last part of a Garschritts or Garabschnitts.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass eine zum Durchführen des dritten Programmabschnitts benötigte Wärmemenge einer von dem mindestens einen Wärmespeicher maximal abgebbaren Wärmemenge im Wesentlichen entspricht. So kann bei einem als Backofen ausgestalteten Haushalts-Wärmebehandlungsgerät für ein bestimmtes Garprogramm die Dauer des dritten Programmabschnitts, z. B. aus empirischen Untersuchungen oder aus Berechnungen, aus derjenigen Wärmemenge bestimmt werden, welche aus dem Wärmespeicher zum Fortführen oder Beenden des Garabschnitts abgegeben werden kann. So kann der Wärmespeicher besonders effektiv verwendet werden.It is still a further development that a quantity of heat required for carrying out the third program section substantially corresponds to a heat quantity which can be maximally delivered by the at least one heat store. Thus, in a designed as oven household heat treatment device for a particular cooking program, the duration of the third program section, z. B. from empirical studies or calculations, from that amount of heat can be determined, which can be discharged from the heat storage for continuing or ending the cooking section. So the heat storage can be used very effectively.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Wärmebehandlungsgeräts, wobei das Haushalts-Wärmebehandlungsgerät mindestens einen Wärmespeicher und mindestens ein Wärmeerzeugungselement aufweist, der ein in einem Gehäuse untergebrachtes Wärmespeichermaterial aufweist, wobei eine Wärmeleitfähigkeit zumindest eines Teils des Gehäuses einstellbar ist, und wobei
- – in einem ersten Programmabschnitt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement aktiviert wird und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise niedrigen Wert eingestellt wird, insbesondere durch ein Anlegen einer elektrischen Spannung;
- – in einem zweiten Programmabschnitt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement aktiviert wird und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise hohen Wert eingestellt wird (z. B. indem keine elektrischen Spannung an das Gehäuse angelegt wird); und
- – in einem dritten Programmabschnitt das mindestens eine Wärmeerzeugungselement deaktiviert wird und die Wärmeleitfähigkeit des Teils des Gehäuses, dessen Wärmeleitfähigkeit einstellbar ist, auf einen vergleichsweise niedrigen Wert eingestellt wird, insbesondere durch Anlegen einer elektrischen Spannung.
- - In a first program section, the at least one heat generating element is activated and the thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable, is set to a comparatively low value, in particular by applying an electrical voltage;
- In a second program section, the at least one heat-generating element is activated and the thermal conductivity of the part of the housing whose thermal conductivity is adjustable is adjusted to a comparatively high value (eg by no electrical voltage being applied to the housing); and
- - In a third program section, the at least one heat generating element is deactivated and the thermal conductivity of the part of the housing whose heat conductivity is adjustable, is set to a comparatively low value, in particular by applying an electrical voltage.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the following figures, the invention will be described schematically with reference to exemplary embodiments. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Die Teflonlage
Durch das Anlegen der elektrischen Spannung, z. B. zwischen 12 V und 24 V, an die mindestens eine Elektrode
Diese Wärmeerzeugungseinheit
Der Deckel
Zur Steuerung der Wärmespeicher
Durch das Garprogramm soll der Backofen
Auf den Aufheizabschnitt folgt ab ta ein Garabschnitt, bei dem in den Backofen eingeschobenes Gargut bei einer im Wesentlichen konstanten Temperatur Tg wärmebehandelt, insbesondere gegart, wird. Während eines ersten Teils des Garabschnitts zwischen ta und tb, werden der Oberhitzeheizkörper
An den ersten Teil des Garabschnitts schließt sich ab dem Zeitpunkt tb ein zweiter Teil an, welcher bis zu einem Ende des Garabschnitts zu einem Zeitpunkt te (Garzeitende) dauert. Während dieses zweiten Teils sind die Heizkörper
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Of course, the present invention is not limited to the embodiments shown.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wärmespeicherheat storage
- 22
- WärmespeichermaterialHeat storage material
- 33
- TeflonlageTeflon sheet
- 44
- Elektrodeelectrode
- 55
- Bereich der TeflonlageArea of the Teflon layer
- 66
- übriger Bereich der Teflonlageremaining area of the Teflon layer
- 77
- äußere Lageouter location
- 88th
- Aufnahmeteilreceiving part
- 99
- Deckelcover
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- Teil des GehäusesPart of the housing
- 2020
- WärmeerzeugungseinheitHeat generating unit
- 2121
- Wärmespeicherheat storage
- 2525
- BereichArea
- 2929
- Deckelcover
- 3232
- Vertiefungdeepening
- 3333
- WärmeerzeugungselementHeat generating element
- 3434
- elektrisch isolierende Schichtelectrically insulating layer
- 4040
- Backofenoven
- 5252
- Garraumoven
- 5353
- OberhitzeheizkörperTop heat radiator
- 5454
- UnterhitzeheizkörperBottom heating element
- 5555
- obere Backofenwandupper oven wall
- 5656
- untere Backofenwandlower oven wall
- 5757
- Steuereinheitcontrol unit
- tt
- ZeitTime
- t0t0
- AnfangszeitStart time
- TgTg
- GarraumtemperaturOven temperature
- TrTr
- Raumtemperaturroom temperature
- tata
- Zeitpunkttime
- tbtb
- Zeitpunkttime
- teth
- Garzeitendeend of cooking time
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19824172 A1 [0002] DE 19824172 A1 [0002]
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Country | Link |
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Effective date: 20141127 |