DE102019202373A1

DE102019202373A1 - Haushalts-Dampfgargerät und Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts

Info

Publication number: DE102019202373A1
Application number: DE102019202373.8A
Authority: DE
Inventors: Dieter Lego; Martin Nagel
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-27

Abstract

Ein Dampfgargerät weist einen Verdampfer (6) mit mindestens einem Füllstandssensor (7) zur Feststellung eines Füllzustands des Verdampfers (6), einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank (9) und eine Pumpe (8) zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer (6) auf, wobei das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, bei ausgewähltem Dampfgarbetrieb die Pumpe (8) Füllen des Verdampfers (6) zu betreiben und dann, wenn ein gefüllter Zustand des Verdampfers (6) nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, einen Leerzustand des Wassertanks (9) festzustellen und folgend mindestens eine erste Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den Leerzustand des Wassertanks (9) umfasst. Ein Verfahren (S1-S15) dient zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit zusätzlicher Dampfgarfunktion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend einen Verdampfer mit mindestens einem Füllstandssensor zur Feststellung eines Füllstands des Verdampfers, einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank und eine Pumpe zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen mit zusätzlicher Dampfgarfunktion.
DE 10 2016 108 535 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Pumpe eines Gargeräts, deren Saugseite an einen Flüssigkeitsbehälter und deren Druckseite an eine Leitung angeschlossen ist, die zumindest abschnittsweise auf einem Niveau oberhalb der Pumpe liegt, wobei in einer ersten Phase die Pumpe mit einer Leistung betrieben wird, die so gering ist, dass Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter abgesaugt und in die Leitung gepumpt wird, jedoch die Flüssigkeit die Leitung nicht verlässt, anschließend die Pumpe abgeschaltet wird und dann in einer zweiten Phase die Flüssigkeit wieder in den Flüssigkeitsbehälter zurückfließt. Die Leistung kann während der ersten Phase so gewählt werden, dass sich ein Gleichgewicht zwischen dem Förderdruck der Pumpe und dem statischen Druck der Flüssigkeitssäule in der Leitung einstellt. Die erste Phase kann nach einer vorbestimmten Zeitdauer beendet werden, z.B. in Abhängigkeit von einem externen Schaltsignal. Die Leistungsaufnahme der Pumpe kann während der ersten Phase erfasst und mit mindestens einem vorbestimmten Grenzwert verglichen werden, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs auf das Vorhandensein von Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter geschlossen wird. Der Flüssigkeitsbehälter kann ein Vorratsbehälter eines Dampfgenerators sein. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass es vergleichsweise ungenau ist und einen Aufbau mit zumindest abschnittsweise auf einem Niveau oberhalb der Pumpe liegender Leitung benötigt. Zudem wird mittels des Verfahrens keine Möglichkeit gegeben, einem Nutzer einen Füllzustand des Flüssigkeitsbehälter abgestuft mitteilen zu können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine konstruktiv einfach und vielgestaltig umsetzbare Möglichkeit bereitzustellen, einem Nutzer einen Leerstand eines Wassertanks auch dann mitteilen zu können, wenn dem Wassertank selbst kein Füllstandssensor zugeordnet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Dampfgargerät, aufweisend

- einen Verdampfer mit mindestens einem Füllstandssensor zur Feststellung eines gefüllten Zustands des Verdampfers,
- einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank und
- eine Pumpe zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer,

- die Pumpe bei nicht vollem Füllstand des zum Füllen des Verdampfers zu betreiben und
- dann, wenn ein gefüllter Zustand des Verdampfers nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, einen Leerzustand des Wassertanks festzustellen und folgend
- mindestens eine erste Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den Leerzustand des Wassertanks umfasst.

Dieses Haushalts-Dampfgargerät ergibt den Vorteil, dass sich der Leerzustand in dem Wassertank, bei dem sich in dem Wassertank nicht mehr genügen Wasser zum Betreiben des Verdampfers befindet, aus dem Füllstand des Wassers in dem Verdampfer abschätzen lassen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Verdampfer typischerweise bereits mindestens einen solchen Füllstandssensor aufweist und sich die Erfindung deshalb in vielen Fällen ohne konstruktive Zusatzkosten umsetzen lässt. Auch braucht die Lage von Pumpe, Wassertank und Verdampfer nicht speziell vorgegeben zu werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät ein Backofen mit zusätzlicher Dampfbehandlungsfunktionalität ist. Das Haushalts-Dampfgargerät weist insbesondere einen Garraum auf, der vorderseitig eine mit einer Tür verschließbare Beschickungsöffnung aufweist. Während eines Dampfgarbetriebs kann durch Aktivieren des Verdampfers gezielt Wasserdampf in den Garraum eingebracht werden. Dabei können zusätzlich herkömmliche Heizelemente zum Heizen des Garraums wie Unterhitze-, Oberhitze-, Grill- und/oder Heizluft-Heizkörper betrieben werden bzw. Dampf zusätzlich zu einem herkömmlichen Backofenbetrieb in den Garraum eingeleitet werden („Added Steam“). Alternativ wird während eines Dampfgarbetriebs nur Dampf in den Garraum eingeleitet („Volldampfbetrieb“). Das Haushalts-Dampfgargerät kann auch eine Mikrowellenfunktion aufweisen, z.B. in Form eines Mikrowellenofens oder eines Mikrowellen/Backofen-Kombinationsgeräts. Das Haushalts-Dampfgargerät kann auch ein Volldampfgarer ohne herkömmliche Heizelemente sein. Das Haushalts-Dampfgargerät kann ferner ein Mikrowellengerät ohne herkömmliche Heizelemente aber mit der Möglichkeit zum Einleiten von Dampf in den Garraum im Rahmen eines kombinierten Mikrowellen/Dampf-Garbetriebs („Added Steam“) oder eines Volldampfbetriebs sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Verdampfer ein außerhalb des Garraum angeordneter Verdampfer ist, der beispielsweise in Form eines Boilers oder eines Durchlauferhitzers ausgestaltet sein kann. Solche Verdampfer sind grundsätzlich bekannt und werden deshalb hier nicht weiter ausgeführt.
Der Verdampfer kann allgemein einen oder mehrere Füllstandssensoren zum Abfühlen eines oder mehrerer unterschiedlicher Füllstände aufweisen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Verdampfer einen Füllstandssensor zum Abfühlen eines Vollzustands des Verdampfers aufweist. In diesem Fall kann das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet sein,

- die Pumpe bei nicht vollem Füllstand des Verdampfers (wenn ein Vollzustand also nicht erreicht ist) zum Vollfüllen des Verdampfers (also bis zur Erreichen des Vollzustands) zu betreiben und
- dann, wenn ein Vollzustand des Verdampfers nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, einen Leerzustand des Wassertanks festzustellen.

Es ist eine alternative oder zusätzliche Weiterbildung, dass der Verdampfer einen Füllstandssensor zum Abfühlen eines Leerzustands des Verdampfers aufweist. In diesem Fall kann das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet sein,

- die Pumpe bei Leerstand des Verdampfers zum Füllen, insbesondere Vollfüllen, des zu betreiben und
- dann, wenn ein gefüllter Zustand des Verdampfers nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, einen Leerzustand des Wassertanks festzustellen.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Verdampfer über den Vollzustand mit Wasser überfüllbar ist, also in dem Verdampfer zusätzlich zum Volumen des Vollzustands ein Reservevolumen vorgehalten wird. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Überlaufen des Verdampfers besonders zuverlässig verhindert werden kann.
Die Art des Füllstandssensors des Verdampfers ist nicht beschränkt und kann beispielsweise einen resistiven Sensor, einen kapazitiven Sensor, einen magnetischen Sensor, einen Hall-Sensor, einen Schwimmer usw. umfassen.
Dass der Wassertank füllstandssensorlos ist, umfasst insbesondere, dass er selbst keinen Füllstandssensor aufweist oder ihm kein Füllstandssensor zugeordnet ist, mittels dessen der Tankfüllstand direkt abfühlbar ist. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen besonders einfachen Aufbau des Wassertanks oder des Haushalts-Dampfgargeräts. Der Wassertank ist von einem Nutzer entnehmbar, zum Beispiel zum Auffüllen mit Wasser oder für eine Reinigung.
Es ist eine Weiterbildung, dass ein Aufnahmevolumen des Wassertanks größer ist als ein Aufnahmevolumen des Verdampfers im Vollzustand. Der Verdampfer lässt sich so vorteilhafterweise aus einem vollgefüllten Wassertank mehrfach nachfüllen. Es ist eine Weiterbildung, dass das Aufnahmevolumen des Wassertanks mindestens zweimal größer ist als das Aufnahmevolumen des Verdampfers im Vollzustand, beispielsweise ungefähr zweimal, dreimal, viermal, fünfmal größer oder sogar noch größer. Beispielsweise kann das Aufnahmevolumen des Wassertanks zwischen 150 ml und 300 ml betragen, während das Aufnahmevolumen des Verdampfers zwischen 75 ml und 150 ml beträgt, insbesondere zwischen 90 ml und 110 ml, insbesondere 100 ml.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Pumpe eine bekannte Förderleistung bzw. einen bekannten Volumenstrom aufweist. Dadurch lässt sich durch Bestimmen der Betriebsdauer der Pumpe ein Volumen des mittels der Pumpe geförderten Wassers mit hoher Genauigkeit bestimmen. Der Volumenstrom der Pumpe kann fest vorgegeben sein oder variiert werden. Durch Betreiben der Pumpe für eine vorgegebene Zeitdauer lässt sich also ein bekanntes Volumen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer fördern, falls ausreichend Wasser in dem Wassertank zur Verfügung steht.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist,
mit Erreichen eines Vollzustands des Verdampfers die Pumpe abzuschalten. So kann ein Überlaufen des Verdampfers besonders zuverlässig verhindert werden. Das Erreichen des Vollzustands kann bei Vorhandensein eines Füllstandssensors, der den Vollzustand abfühlen kann, direkt durch das Sensorsignal festgestellt werden. Liegt ein Füllstandssensor vor, der den Leerzustand abfühlen kann, wird das Erreichen des Vollzustands dann angenommen, wenn die Pumpe für eine entsprechende Pumpzeitdauer eingeschaltet worden ist.
Die Ausgabe des Hinweises an einen Nutzer kann eine Ausgabe an eine Nutzerschnittstelle umfassen. Die Nutzerschnittstelle kann eine in das Haushalts-Dampfgargerät integrierte Anzeigeeinrichtung sein (z.B. eine Segmentanzeige oder ein LCD-Bildschirm) und/oder ein mit dem Haushalts-Dampfgargerät kommunikativ gekoppeltes Nutzerendgerät (zum Beispiel ein Smartphone oder ein Tablet-PC) sein. Der Hinweis kann in Textform (z.B. als „Tank leer“) und/oder als Symbol (z.B. durch Anzeigen und/oder optisches Hervorheben eines Tanksymbols) ausgegeben werden.
Die mindestens eine erste Aktion kann zusätzlich eine Anpassung des Dampfgarbetriebs umfassen, z.B. ein Abbrechen oder Unterbrechen des Dampfgarbetriebs, nur der Dampfbehandlungsfunktion und/oder des Betriebs einzelner Komponenten des Geräts, z.B. der Pumpe und/oder des Verdampfers.
Das Haushalts-Dampfgargerät kann eine entsprechend ausgestaltete (zum Beispiel programmierte) Datenverarbeitungseinrichtung zur Durchführung der oben beschriebenen Erfindung aufweisen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann eine von einer zentralen Steuereinrichtung des Haushalts-Dampfgargeräts unterschiedliche und damit gekoppelte Einrichtung sein. Alternativ kann die Steuereinrichtung selbst zur Durchführung der Erfindung eingerichtet sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, vor einem ersten Einschalten des Verdampfers die Pumpe zum Vollfüllen des Verdampfers zu betreiben und den Leerzustand des Wassertanks dann festzustellen, wenn eine zugehörige Pumpzeitdauer einen ersten Schwellwert überschreitet. So wird der Vorteil erreicht, dass sich ein in das Gerät eingesetzter Wassertank zu Beginn eines Dampfbehandlungsbetriebs zuverlässig als leer erkennen lässt. Lässt sich nämlich noch so viel Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer pumpen, dass der Verdampfer vollgefüllt wird, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Wassertank auch nach dem Betrieb der Pumpe nicht leer ist. Da - z.B. durch Experimente und/oder Kenntnis des Volumenstroms der Pumpe - die Pumpzeitdauer bekannt ist, welche für eine Vollfüllung maximal (d.h., bei ursprünglich leerem Verdampfer) benötigt wird, kann davon ausgegangen werden, dass dann, wenn die gemessene Pumpzeitdauer nicht oder nicht merklich größer ist als die zur Vollfüllung eines leeren Verdampfers benötigte Pumpzeitdauer, der Wassertank durch den Pumpbetrieb nicht vollständig entleert worden ist. Dabei wird insbesondere davon ausgegangen, dass die Pumpe mit Erreichen des Vollzustands abgeschaltet wird. Befand sich jedoch vor Betrieb der Pumpe nicht einmal mehr so viel Wasser in dem Wassertank, dass der Verdampfer gefüllt werden konnte, wird der Vollzustand nicht erreicht, wodurch die Pumpzeitdauer den ersten Schwellwert sicher überschreitet. Dann ist auch sämtliches verfügbare Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer gepumpt worden, so dass der Wassertank durch das Pumpen geleert worden ist.
Es ist eine Weiterbildung, dass der erste Schwellwert mindestens so groß ist wie die zur Vollfüllung eines leeren Verdampfers benötigte Pumpzeitdauer, ggf. zuzüglich eines Zeitoffsets zur Berücksichtigung von Alterungseffekten, Herstellungstoleranzen usw. Es ist eine Weiterbildung, dass der erste Schwellwert zwischen 40 Sekunden und 60 Sekunden beträgt, insbesondere ca. 50 Sekunden.
Dass die Pumpe im Rahmen des ausgewählten Dampfgarbetriebs vor einem ersten oder erstmaligen Einschalten des Verdampfers betrieben wird, kann insbesondere umfassen, dass in diesem Fall der Verdampfer noch nicht aktiviert worden ist. Dies ergibt den Vorteil, dass der Verdampfers nur dann betrieben wird, wenn er sich zumindest einmal vollständig füllen lässt.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Verdampfer vor Auswahl des Dampfgarbetriebs ein leerer Verdampfer ist. Dies lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass der Verdampfer nach Beendigung eines Dampfbehandlungsbetrieb automatisch durch Rückpumpen des dann noch verbliebenen Restwassers in den Wassertank entleert wird. Dies wirkt vorteilhafterweise auch einer Bildung von Mikroorganismen in dem Verdampfer vor. Insbesondere in diesem Fall entspricht der erste Schwellwert der zur Vollfüllung eines leeren Verdampfers benötigten Zeitdauer, ggf. zuzüglich eines Zeitoffsets. Jedoch braucht der Verdampfer zur Umsetzung der obigen Ausgestaltung nicht leer zu sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, nach Aktivierung - insbesondere nach dem ersten Einschalten - des Verdampfers die Pumpe zum Nachfüllen des Verdampfers auf einen gefüllten Zustand, insbesondere seinen Vollzustand, zu betreiben und den Leerzustand des Wassertanks festzustellen, wenn die zugehörige Pumpzeitdauer zum Nachfüllen einen zweiten Schwellwert überschreitet. Das Feststellung des Leerzustands des Wassertanks bei Überschreiten des zweiten Schwellwert kann analog zur Feststellung des Leerzustands bei Überschreiten des ersten Schwellwerts erfolgen, jedoch nun nicht für eine Erstbefüllung, sondern für ein Nachfüllen während einer Dampferzeugung. So wird der Vorteil erreicht, dass ein Leerfallen des Wassertanks während eines Dampfbehandlungsbetriebs sicher erkennbar ist. Diese Pumpzeitdauer kann auch als „Nachfülldauer“ bezeichnet werden. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft anwendbar, wenn nur ein Vollzustand des Verdampfers feststellbar ist. Ist alternativ oder zusätzlich ein Leerzustand des Verdampfers direkt messbar oder feststellbar, kann ein Leerzustand des Wassertanks festgestellt werden, wenn ein leerer Verdampfer trotz (z.B. für eine Pumpzeitdauer entsprechend dem zweiten Schwellwert) aktivierter Pumpe seinen Leerzustand nicht ändert.
Es ist eine Weiterbildung, dass das zum Nachfüllen des Verdampfers typischerweise benötigte Volumen („Nachfüllvolumen“) des Wassers geringer ist als das zum Auffüllen aus einem Leerzustand benötigte Volumen. Beispielsweise kann das zum Nachfüllen benötigte Nachfüllvolumen ca. 10 ml betragen während das zum Auffüllen aus einem Leerzustand benötigte Volumen ca. 100 ml betragen kann. Es ist eine Weiterbildung, dass der zweite Schwellwert ca. 15 bis 20 Sekunden beträgt. Es ist eine allgemeine Ausgestaltung, dass der zweite Schwellwert kleiner ist als der erste Schwellwert.
Der Beginn des Nachfüllens und damit der Pumpzeitdauer kann durch ein Absinken des Niveaus des Wassers in dem Verdampfer auf einen niedrigeren Wert als bei Vollzustand initiiert werden. Mit Erreichen des Vollzustands wird der Pumpbetrieb beendet. Weist der Verdampfer nur einen Füllstandssensor auf, der nur den Vollzustand (oder höher) detektiert, kann der Beginn der Pumpzeitdauer zum Nachfüllen auf einen Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem kein Vollzustand mehr vorliegt. Dabei wird ausgenutzt, dass die Wasseroberfläche des Wassers in dem Verdampfer beim Sieden stark unruhig ist und somit der Füllstandssensor auch dann einen Vollzustand des Verdampfers misst, wenn das tatsächliche Volumen des Wassers geringer ist als das dem Vollzustand entsprechende Volumen. Misst der Füllstandssensor bei siedendem Wasser keinen Vollzustand mehr, ist in der Praxis bereits eine merkliche Menge des Wassers in dem Verdampfer verdampft worden, beispielsweise ca. 10 ml. Wird dann typischerweise kaltes Wasser durch Aktivierung der Pumpe nachgefüllt, beruhigt sich auch die Wasseroberfläche in dem Verdampfer, so das der Vollzustand dann wieder gemessen wird, wenn das Wasservolumen in dem Verdampfer wieder zumindest ungefähr das Nennvolumen bei Vollzustand erreicht hat. Bei einem solchen Verdampfer wird also durch das Sieden des Wassers eine natürliche „Hysterese“ bereitgestellt. Das Nachfüllen kann also insbesondere bei siedendem Wasser durchgeführt werden. Das Heizelement des Verdampfers kann dabei während des Nachfüllens weiterhin bestromt werden oder während des Nachfüllens deaktiviert werden. Alternativ kann der Verdampfer ein Erreichen eines niedrigeren Nachfüllniveaus des Wassers direkt messen, beispielsweise durch einen entsprechend ausgestalteten Füllstandssensor wie einen Schwimmer oder durch Verwendung mehrerer Füllstandssensoren.
Bei Detektion des Leerzustands des Verdampfers wird die Pumpe insbesondere mit Detektion des Leerzustands eingeschaltet und erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer, die für eine Einfüllung des gewünschten Nachfüllvolumens benötigt wird, wieder ausgeschaltet.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, eine Pumpzeitdauer der Pumpe seit Beginn des Dampfgarbetriebs zu überwachen und dann, und die Pumpzeitdauer einen dritten Schwellwert überschreitet, eine Leerung des Verdampfers nach Beendigung des Dampfgarbetriebs durch Rückpumpen des in dem Verdampfer verbliebenen Wassers in den Wassertank zu ermöglichen oder freizuschalten. So wird der Vorteil erreicht, dass nach Beendigung des Dampfgarbetriebs ein Entleeren des Verdampfers durch Rückpumpen des Wassers in den Wassertank problemlos möglich ist, da sichergestellt ist, dass bereits ein Teil des Wassers verdampft worden ist. Diese Überprüfung kann in einer Weiterbildung jedesmal neu durchgeführt werden, wenn das Gerät eine Entnahme und folgende Wiedereinsetzung des Wassertanks während eines Dampfgarbetriebs erkennt.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Rückpumpen automatisch verhindert wird, wenn vor dem Rückpumpen erkannt wird, dass der Wassertank entnommen und wieder eingesetzt worden ist. So wird zuverlässig verhindert, dass in dem Verdampfer verbliebenes Restwasser für den Fall zurückgepumpt wird, dass ein Nutzer kurz zuvor den Wassertank entnommen und frisch vollgefüllt hat. Insbesondere kann die Überwachung zur Freischaltung des Rückpumpens jedes Mal neu durchgeführt werden, wenn ein Einsetzen eines gefüllten Wassertanks erkannt worden ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Verdampfer genau einen Füllstandssensor aufweist, der zum Erkennen nur des Vollzustands des Verdampfers vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Füllstandssensor insbesondere nur zwei Verdampferfüllzustände abfühlen, nämlich „vollgefüllt“ und „nicht vollgefüllt“. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und preiswert umsetzbar.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Verdampfer genau einen Füllstandssensor aufweist, der zum Erkennen nur eines Leerzustands des Verdampfers vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Füllstandssensor insbesondere nur zwei Verdampferfüllzustände abfühlen, nämlich „leer“ und „gefüllt“, wobei unter gefüllt sowohl teilgefüllt als auch vollgefüllt verstanden werden kann. Diese Ausgestaltung ist ganz besonders einfach und preiswert umsetzbar.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät einen Tankschalter zum Erkennen einer Anwesenheit des Wassertanks in dem Haushalts-Dampfgargerät aufweist und dazu eingerichtet ist, bei entnommenem Wassertank mindestens eine zweite Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den entnommenen Wassertank umfasst. So wird der Vorteil erreicht, dass ein Fehlen des Wassertanks in dem Gerät einem Nutzer zuverlässig mitteilbar ist. Unter einem Tankschalter wird insbesondere ein Schalter verstanden, mittels dessen abfühlbar ist, ob sich der Wassertank in dem Haushalts-Dampfgargerät befindet (zum Beispiel dort korrekt in einen entsprechenden Sitz eingesetzt ist) oder nicht. Entsprechend kann der Tankschalter zwei Schaltzustände einnehmen, nämlich einen Zustand („Präsenzzustand“), bei dem der Wassertank in dem Haushalts-Dampf Gargerät eingesetzt ist und einen weiteren Zustand („Entnahmezustand“), bei dem der Wassertank aus dem Gerät entfernt oder entnommen ist. Die Art des Tankschalters ist nicht beschränkt und kann beispielsweise einen Mikroschalter, magnetische Schalter usw. umfassen. Allgemein können zur Feststellung eines Vorhandenseins des Wassertanks in dem Haushalts-Dampfgargerät ein oder mehrere Tankschalter vorhanden sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Zustand des Tankschalters unmittelbar nach Auswahl des Dampfgarprogramms überprüft wird. Es ist eine Weiterbildung, dass der Zustand des Tankschalters während des Dampfgarprogramms überprüft wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Dampfgargerät dazu eingerichtet ist, den Hinweis auf den entnommenen Wassertank während eines Dampfgarbetriebs erst mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung auszugeben. Die Zeitverzögerung kann insbesondere einige Sekunden betragen, z.B. fünf Sekunden.
Es ist eine Weiterbildung, dass dann, wenn der Wassertank entnommen ist, der Dampfbehandlungsbetrieb unterbrochen, abgebrochen oder gar nicht erst gestartet wird. So wird der Vorteil erreicht, dass eine Dampfzugabe in den Garraum während eines Dampfbehandlungsbetrieb sichergestellt werden kann. Auch kann so eine thermische Belastung oder sogar Beschädigung des Verdampfers verhindert werden, insbesondere falls dieser keine Möglichkeit zur Feststellung eines Leerlaufens aufweist.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts, das

- einen Verdampfer mit mindestens einem Füllstandssensor zur Feststellung zumindest eines Verdampferfüllstands,
- einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank,
- einen Tankschalter zum Erkennen einer Anwesenheit des Wassertanks in dem Haushalts-Dampfgargerät und
- eine Pumpe mit einer vorgegebenen Nennförderleistung zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer,
- aufweist,

- die Pumpe für eine vorgegebene Zeitdauer betrieben wird,
- dann mittels des mindestens einen Füllstandssensors der Verdampferfüllstand gemessen wird und
- dann abhängig davon, welcher Verdampferfüllstand gemessen worden ist, ein entsprechender Füllstandshinweis zu einem Tankfüllstand in dem Wassertank aus einer Gruppe von mindestens zwei Füllstandshinweisen an einen Nutzer ausgegeben wird.

Das Verfahren kann analog zu dem Haushalts-Dampfgargerät ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf. Insbesondere ermöglicht das Verfahren ein Ermitteln und Darstellen verschiedener Tankfüllstände im Wassertank unter Nutzung lediglich typischerweise bereits vorhandener Sensoren (z.B. Füllstandssensor des Verdampfers, Tankschalter) und der Laufzeit der Pumpe (Volumenstrom).
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Haushalts-Dampfgargeräts; und
2 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Dampfgarbetriebs mittels des Haushalts-Dampfgargeräts gemäß 1.

1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Haushalts-Dampfgargeräts in Form eines Backofens 1 mit zusätzlicher Dampfbehandlungsfunktion. Der Backofen 1 weist einen Garraum 2 auf, dessen frontseitige Beschickungsöffnung mittels einer verschwenkbaren Tür 3 verschließbar ist. Der Garraum 2 ist mittels üblicher Heizelemente, insbesondere Rohrheizkörper, auf eine gewünschte Garraumtemperatur heizbar. Die Heizelemente können z.B. einen Unterhitzeheizkörper 4, einen Oberhitzeheizkörper 5, eine Grillheizkörper und/oder einen Heißluftheizkörper oder Ringheizkörper umfassen.
Außerhalb des Garraums 2 ist ein mit Wasser füllbarer Verdampfer 6 angeordnet, der ein Heizelement zum Heizen des Wassers bis zum Siedepunkt aufweist. Der beim Sieden des Wassers erzeugte Dampf entweicht in den Garraum 2, so dass dort befindliche Lebensmittel mittels des Dampfs behandelbar sind. Der Verdampfer 6 weist genau einen Füllstandssensor 7 auf, mittels dessen ein mit dem Wasser vollgefüllter Zustand (Vollzustand) des Verdampfers 6 detektierbar ist. Im Vollzustand kann das Aufnahmevolumen des Verdampfers z.B. 100 ml betragen.
Der Verdampfer 6 ist zum Füllen mit Wasser über eine Pumpe 8 mit einem entnehmbaren, füllstandssensorlosen Wassertank 9 fluidisch verbindbar. Eine Anwesenheit bzw. ein korrekter Einsatz des Wassertanks 9 in dem Backofen 1 ist mittels eines Tankschalters 10, z.B. in Form eines Mikroschalters, detektierbar. Ein Aufnahmevolumen des Wassertanks 9 beträgt z.B. zwischen 150 ml und 300 ml.
Ein Betrieb des Backofens 1, einschließlich eines Betriebs oder Einschaltens der Pumpe 8, einer Auswertung von Messwerten oder Zuständen des Füllstandssensors 7 und des Tankschalters 10, einer Ausgabe von Hinweisen auf eine Anzeigeeinrichtung 11 (z.B. ein Display), einer Aktivierung des Verdampfers 6 und/oder der Heizelemente 4, 5 des Garraums 2 usw. kann mittels einer Steuereinheit 12 durchgeführt werden.
Der Backofen 1 ist insbesondere dazu eingerichtet, im Rahmen eines Dampfbehandlungs- oder Dampfgarbetriebs abhängig davon, ob durch den Füllstandssensors 7 ein Vollzustand des Verdampfers 6 gemessen wird, mindestens eine erste Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den Leerzustand des Wassertanks 9 auf die Anzeigeeinrichtung 11 umfasst.
2 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Dampfgarbetriebs, insbesondere mittels des Backofens 1.
In einem anfänglichen Schritt S1 wird durch einen Nutzer manuell oder durch Wahl eines Garprogramms ein Dampfgarbetrieb ausgewählt, bei dem z.B. vorgesehen sein kann, sowohl den Garraum 2 mittels der zugehörigen Heizelemente 4, 5 zu heizen als auch durch Aktivierung des Verdampfers 6 zu gewünschten Zeiten Dampf in den Garraum 2 einzuleiten. Alternativ kann auf das Aktivieren der Heizelemente 4, 5 verzichtet werden.
In einem Schritt S2 wird durch die Steuereinrichtung 12 abgefragt, ob der Tankschalter 10 sich in seinem Präsenzzustand befindet, sich also der Wassertank 9 in dem Backofen 1 befindet.
Falls nicht („N“), wird in einem Schritt S3 durch die Steuereinrichtung 12 in der Anzeigeeinrichtung 11 ein Hinweis auf ein Fehlen des Wassertanks 9 ausgegeben, z.B. als Text „Tank fehlt“ und/oder durch Anzeigen eines entsprechenden Tanksymbols. Folgend wird zu Schritt S2 zurückverzweigt bzw. Schritt S2erneut durchlaufen. Solange der Wassertank 9 nicht in dem Backofen 1 eingesetzt ist, verbleibt der Ablauf in der Schleife S2 - S3, und in dem Garraum 2 befindliche Speise wird nicht dampfgegart.
Falls sich hingegen der Tankschalter 10 in seinem Präsenzzustand befindet („J“), wird zu einem optionalen Schritt S4 verzweigt, in dem ein Hinweis auf ein Vorhandensein des Wassertanks 9 auf die Anzeigeeinrichtung 11 ausgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann in Schritt S4 ein Hinweis auf eine nun folgende Bestimmung des Wasserstands in dem Wassertank 9 ausgegeben werden, z.B. durch Anzeige „Tankfüllstand wird geprüft“ und/oder durch ein Blinkenlassen eines Tanksymbols in der Anzeigeeinrichtung 11. Auch kann auf Schritt S4 ganz verzichtet werden.
In einem Schritt S5 wird - bei vorhandenem Wassertank 9 - abgefragt oder überprüft, ob durch den Füllstandssensor 7 ein Vollzustand des Verdampfers 6 gemessen oder erkannt wird.
Falls nicht („N“), wird in einem Schritt S6 die Pumpe 8 betrieben und überprüft, ob die Pumplaufzeit kleiner ist als ein erster Schwellwert, der mindestens der Zeitdauer zum Vollfüllen eines zuvor leeren Verdampfers 6 entspricht. Der erste Schwellwert kann z.B. ca. 50 Sekunden betragen. Liegt die Pumplaufzeit unterhalb des ersten Schwellwerts („J“), wird zurück zu Schritt S5 verzweigt. Da nun ein Vollzustand des Verdampfers 6 vorliegt, wird in Schritt S5 nun die Prüfung, ob ein Vollzustand bzw. ein voller Verdampferfüllstand vorliegt, bejaht.
Erreicht oder überschreitet jedoch in Schritt S6 die Pumplaufzeit den ersten Schwellwert und wird somit kein Vollzustand des Verdampfers 6 erreicht („N“), wird in einem Schritt S7 in der Anzeigeeinrichtung 11 ein Hinweis auf einen leeren Wassertank 9 ausgegeben, z.B. durch Anzeige des Texts „Tank leer“ oder „Tank vorhanden und leer“.
Folgend auf Schritt S7 wird zu einem Schritt S8 verzweigt, in dem abgefragt oder geprüft wird, ob sich der Tankschalter 11 in seinem Entnahmezustand befindet bzw. der Wassertank 9 entnommen ist. Ist dies nicht der Fall („N“), wird zurück zu Schritt S7 verzweigt. Falls ja („J“), wird zu Schritt S2 verzweigt. Solange sich somit ein leerer Wassertank 9 in dem Backofen 1 befindet, verbleibt der Ablauf in der Schleife S7 - S8, und in dem Garraum 2 befindliche Speise wird nicht dampfgegart.
Falls in Schritt S5 ein voller Verdampferfüllstand gemessen oder erkannt wird („J“), wird zu einem optionalen Schritt S9 verzweigt, in dem mittels der Steuereinrichtung 12 in der Anzeigeeinrichtung 11 ein Hinweis auf einen vollen Tankfüllstand ausgegeben, z.B. durch Anzeige des Texts „Tank voll“ oder „Tank vorhanden und voll“ und/oder durch Erlöschen eines Tanksymbols.
Folgend auf Schritt S9 wird in einem Schritt S10 bei Bedarf der Verdampfer 6 zur Abgabe von Dampf in den Garraum 2 aktiviert. Sinkt der Füllstand in dem Verdampfer 6 so weit, dass durch den Füllstandssensor 7 - insbesondere bei siedendem Wasser - kein Vollzustand mehr festgestellt oder detektiert wird, wird die Pumpe 8 so lange betrieben, bis der Vollzustand wieder festgestellt wird. Ein typisches Nachfüllvolumen liegt beispielsweise bei ca. 10 ml.
Nach Schritt S10 wird in einem Schritt S11 mittels des Tankschalters 11 überwacht, ob der Wassertank 9 entnommen wird, und zwar zeitverzögert um eine Zusatzzeit, z.B. von 5 Sekunden. Es wird in anderen Worten überprüft, ob der Wassertank 9 mindestens für die Zusatzzeit entnommen worden ist. Ist dies nicht der Fall („N“), wird Schritt S11 erneut durchlaufen.
Ist dies jedoch der Fall („J“), wird in Schritt S12 der Hinweis auf das Fehlen des Wassertanks 9 ausgegeben.
Folgend auf Schritt S12 wird in Schritt S13 überprüft, ob der Wassertank 9 wieder in den Backofen 1 eingesetzt worden ist, z.B. nach Auffüllen durch einen Nutzer. Falls nicht („N“), wird Schritt S13 erneut durchlaufen.
Falls doch („J“), wird zu Schritt S5 oder - falls vorhanden - zu Schritt S4 zurückverzweigt.
Parallel zu der Überwachung auf ein Vorhandensein des Wassertanks 9 während des Dampfgarbetriebs mit den Schritten S11 bis S13 wird nach Schritt S10 in einem Schritt S14 abgefragt, ob die in Schritt S10 durch Betrieb der Pumpe 8 beim Nachfüllen des Verdampfers 6 benötigte Pumpzeitdauer einen zweiten Schwellwert erreicht oder überschreitet. Der zweite Schwellwert entspricht einer Zeitdauer, die mindestens zum Nachfüllen des Verdampfers 6 benötigt wird. Sie kann z.B. ca. 10 Sekunden bis 20 Sekunden betragen. Liegt die Pumplaufzeit unterhalb des zweiten Schwellwerts („N“), wird zu Schritt S10 zurückverzweigt.
Erreicht oder überschreitet jedoch die Pumplaufzeit den zweiten Schwellwert („J“) und wird somit kein Vollzustand des Verdampfers 6 beim Nachfüllen mehr erreicht, wird in einem Schritt S15 in der Anzeigeeinrichtung 11 der Hinweis auf den leeren Wassertank 9 ausgegeben. An Schritt S15 schließt sich Schritt S8 an.
Durch die Schritte S14 und S15 wird also überwacht, ob der Wassertank 9 während des Dampfgarbetriebs leerläuft.
Mit Beendigung des Dampfgarbetriebs, z.B. nach einer vorgegebenen Zeitdauer, mit Beendigung eines Dampfgarprogramms oder mit Erreichen eines vorgegebenen Garzustands kann eine entsprechende Abschaltsequenz (o. Abb.) durchlaufen werden, die z.B. ein Rückpumpen des Restwassers aus dem Verdampfer 6 in den Wassertank 9 umfasst, falls freigegeben.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann dann, wenn in Schritt S6 die Pumplaufzeit unterhalb des ersten Schwellwerts liegt („J“), auch direkt zu Schritt S10 oder - falls vorhanden - zu Schritt S9 verzweigt werden.
Auch kann, wenn in Schritt S14 die Pumplaufzeit unterhalb des zweiten Schwellwerts liegt („N“), zu Schritt S10 verzweigt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mehrere Nachfüllvorgänge vorgesehen sind. Der Verfahrensablauf kann also so ausgestaltet werden, dass mit jedem Nachfüllen überprüft wird, ob die zugehörige Pumplaufzeit unterhalb des zweiten Schwellwerts liegt.
Allgemein kann der Dampfgarablauf daran angepasst oder variiert werden, welche Zustände des Tankschalters 11 (z.B. Tank vorhanden oder Tank entnommen) und/oder des Füllstandssensors 7 (z.B. Vollzustand detektiert oder Vollzustand nicht detektiert) vorliegen, und zwar insbesondere auch abhängig von einer jeweiligen Phase oder Abschnitt des Ablaufs. Die aktuellen Zustände können z.B. in der Steuereinrichtung gespeichert sein, beispielsweise als Flags.
Auch kann in dem obigen Verfahrensablauf eine zugehörige Pumpzeitdauer ab einem Betreiben der Pumpe 8 überwacht oder gemessen werden. Liegt diese oberhalb eines dritten Schwellwerts, merkt sich dies die Steuereinrichtung 12 und erlaubt folgend ein Rückpumpen von Restwasser aus dem Verdampfer 6 in den Wassertank 9 gegen oder nach Ende des Dampfgarablaufs. Diese Überwachung kann jedesmal erneut durchgeführt werden, wenn der Wassertank 9 entnommen und entleert worden ist.
Allgemein können die Zustände „Vollzustand detektiert“ und „Vollzustand nicht detektiert“ eines Füllsensors, der zum Abfühlen des Vollzustands vorgesehen ist, und die Zustände „Leerzustand nicht detektiert“ bzw. „Leerzustand detektiert“ eines Füllsensors, der zum Abfühlen des Leerzustands vorgesehen ist, in analoger Weise verwendet werden. Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
Bezugszeichenliste

1: Backofen
2: Garraum
3: Tür
4: Unterhitzeheizkörper
5: Oberhitzeheizkörper
6: Verdampfer
7: Füllstandssensor
8: Pumpe
9: Wassertank
10: Tankschalter
11: Anzeigeeinrichtung
12: Steuereinheit
S1-S15: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016108535 A1 [0002]

Claims

Haushalts-Dampfgargerät (1), aufweisend - einen Verdampfer (6) mit mindestens einem Füllstandssensor (7) zur Feststellung eines Füllstands des Verdampfers (6), - einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank (9) und - eine Pumpe (8) zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank in den Verdampfer (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, bei ausgewähltem Dampfgarbetrieb - die Pumpe (8) zum Füllen des Verdampfers (6) zu betreiben und - dann, wenn ein gefüllter Zustand des Verdampfers (6) nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, einen Leerzustand des Wassertanks (9) festzustellen und folgend - mindestens eine erste Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den Leerzustand des Wassertanks (9) umfasst.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, vor einem ersten Einschalten des Verdampfers (6) die Pumpe (8) zum Vollfüllen des Verdampfers (6) zu betreiben und den Leerzustand festzustellen, wenn die Pumpzeitdauer einen ersten Schwellwert überschreitet.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, nach dem ersten Einschalten des Verdampfers (6) die Pumpe (8) zum Nachfüllen des Verdampfers (6) auf einen gefüllten Zustand, insbesondere seinen Vollzustand, zu betreiben und den Leerzustand festzustellen, wenn die Pumpzeitdauer zum Nachfüllen einen zweiten Schwellwert überschreitet.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert kleiner ist als der erste Schwellwert.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, eine Pumpzeitdauer der Pumpe (8) seit Beginn des Dampfgarbetriebs zu überwachen und dann, wenn die Pumpzeitdauer einen dritten Schwellwert überschreitet, eine Leerung des Verdampfers (6) nach Beendigung des Dampfgarbetriebs durch Rückpumpen des in dem Verdampfer (6) verbliebenen Wassers in den Wassertank (9) zu ermöglichen.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (6) genau einen Füllstandssensor (7) aufweist, der zum Erkennen nur des Vollzustands des Verdampfers (6) vorgesehen ist.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (6) genau einen Füllstandssensor (7) aufweist, der zum Erkennen nur eines Leerzustands des Verdampfers (6) vorgesehen ist.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) einen Tankschalter (10) zum Erkennen einer Anwesenheit des Wassertanks (9) in dem Haushalts-Dampfgargerät (1) aufweist und dazu eingerichtet ist, bei entnommenem Wassertank (9) mindestens eine zweite Aktion auszulösen, die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den entnommenen Wassertank (9) umfasst.
Haushalts-Dampfgargerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Dampfgargerät (1) dazu eingerichtet ist, den Hinweis auf den entnommenen Wassertank (9) während eines Dampfgarbetriebs erst mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung auszugeben.
Verfahren (S1-S15) zum Betreiben eines Haushalts-Dampfgargeräts (1), das - einen Verdampfer (6) mit einem Füllstandssensor (7) zur Feststellung eines gefüllten Zustands, insbesondere Vollzustands, des Verdampfers (6), - einen entnehmbaren füllstandssensorlosen Wassertank (9), und - eine Pumpe (8) zum Pumpen von Wasser aus dem Wassertank (9) in den Verdampfer (6), aufweist, wobei bei dem Verfahren, - ein Dampfgarbetrieb ausgewählt wird (S1), - dann die Pumpe (8) bei nicht vollem Füllstand des Verdampfers (6) zum Vollfüllen des Verdampfers (6) betrieben wird (S6, S9) und - dann, wenn der gefüllte Zustand des Verdampfers (6) nicht innerhalb einer vorgegebenen Pumpzeitdauer erreicht wird, ein Leerzustand des Wassertanks (9) festgestellt wird (S6) und folgend - mindestens eine erste Aktion ausgelöst wird (S7, S15), die zumindest eine Ausgabe eines Hinweises auf den Leerzustand des Wassertanks (9) umfasst.