DE102019209075A1 - Operating a household cooking appliance with a cooling fan - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren dient zum Betreiben eines Haushalts-Gargeräts (1) mit mindestens einem Kühllüfter (11) zum Kühlen mindestens einer außerhalb eines Garraums (3) angeordneten Komponente (8, 9), bei dem mindestens ein Kühllüfter (11) mit einem zu Beginn des Betriebsablaufs fest vorgegebenen Drehzahl-Sollprofil (P1, P2) verzögert hochläuft. Ein Haushalts-Gargerät (1) weist einen Garraum (3), mindestens einen Kühllüfter (11) zum Kühlen von außerhalb eines Garraums (3) angeordneten Komponenten (8, 9) und eine Steuervorrichtung (8) auf, wobei die Steuervorrichtung (8) dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen, Mikrowellengeräte und beliebige Kombinationen davon.A method is used to operate a household cooking appliance (1) with at least one cooling fan (11) for cooling at least one component (8, 9) arranged outside a cooking space (3), in which at least one cooling fan (11) with a Speed target profile (P1, P2), which is specified in the operating sequence, starts up with a delay. A domestic cooking appliance (1) has a cooking space (3), at least one cooling fan (11) for cooling components (8, 9) arranged outside a cooking space (3) and a control device (8), the control device (8) is set up to carry out the procedure. The invention is particularly advantageously applicable to baking ovens, microwave ovens and any combinations thereof.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Gargeräts mit mindestens einem Kühllüfter zum Kühlen mindestens einer außerhalb eines Garraums angeordneten Komponente. Die Erfindung betrifft auch ein Haushalts-Gargerät mit einem Garraum, mindestens einem Kühllüfter zum Kühlen von außerhalb eines Garraums angeordneten Komponenten und einer Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Backöfen, Mikrowellengeräte und beliebige Kombinationen davon.The invention relates to a method for operating a household cooking appliance with at least one cooling fan for cooling at least one component arranged outside of a cooking space. The invention also relates to a domestic cooking appliance with a cooking chamber, at least one cooling fan for cooling components arranged outside a cooking chamber, and a control device, the control device being set up to carry out the method. The invention is particularly advantageously applicable to baking ovens, microwave ovens and any combinations thereof.
Die Kühlung von Bauteilen und ganzen Baugruppen in Backöfen erfolgt üblicherweise mit Kühllüftern. Hierbei werden die zu kühlenden Komponenten in einen Luftschacht eingebaut und durch einen mittels eines Kühllüfters erzeugten Kühlluftstrom gekühlt. Da Backöfen meist im Möbel eingebaut sind, muss der Kühlluftstrom aus der Gerätefront ausgeblasen werden. Die Kühllüfter werden hierbei oftmals mit Beginn eines Betriebsablaufs (der z.B. durch Drücken eines Startknopfs ausgelöst wird) unmittelbar mit einer sehr hohen Drehzahl betrieben. Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass der Nutzer in den ersten Sekunden nach dem Beginn des Betriebsablaufs typischerweise noch für einige Zeit vor dem Gerät verbleibt, z.B. um Einstellungen und/oder eine Platzierung des Garguts zu überprüfen, und dabei von einem starken Luftstrom angeblasen wird. Da sich der Nutzer außerdem direkt vor dem Backofen befindet und sich der Backofen vor dem Drücken des Startknopfs völlig in Ruhe befindet, ist ein Geräuschunterschied zwischen einem Aus-Zustand und einem Betriebsablauf mit Lüfteraktivität deutlich wahrnehmbar.The cooling of components and entire assemblies in ovens is usually done with cooling fans. The components to be cooled are installed in an air shaft and cooled by a flow of cooling air generated by a cooling fan. Since ovens are usually built into furniture, the flow of cooling air must be blown out of the front of the device. The cooling fans are often operated at a very high speed immediately at the start of an operating sequence (which is triggered, for example, by pressing a start button). The particular disadvantage here is that the user typically remains in front of the device for some time in the first few seconds after the start of the operating sequence, e.g. to check settings and / or a positioning of the food, and is blown by a strong air current. Since the user is also directly in front of the oven and the oven is completely at rest before pressing the start button, a noise difference between an off state and an operating sequence with fan activity is clearly perceptible.
Es ist ein typisches Merkmal kostengünstiger und einfacher Backöfen, dass deren Kühllüfter nicht drehzahlvariabel ansteuerbar sind und deren Gerätesteuerungen keine Ansteuerungssequenzen für die Kühllüfter vorsehen.It is a typical feature of inexpensive and simple baking ovens that their cooling fans cannot be controlled with variable speed and their device controls do not provide any control sequences for the cooling fans.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Nutzerzufriedenheit und eine Langlebigkeit eines preiswert umsetzbaren Haushalts-Gargeräts zu erhöhen.It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and in particular to increase user satisfaction and longevity of a household cooking appliance that can be implemented at low cost.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the description and the drawings.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Gargeräts mit mindestens einem Kühllüfter zum Kühlen mindestens einer außerhalb eines Garraums angeordneten Komponente, bei dem mindestens ein Kühllüfter mit einem zu Beginn des Betriebsablaufs fest vorgegebenen Drehzahl-Sollprofil verzögert hochläuft. Das verzögerte Hochlaufen kann auch als „Sanftanlauf“ bezeichnet werden.The object is achieved by a method for operating a household cooking appliance with at least one cooling fan for cooling at least one component arranged outside a cooking chamber, in which at least one cooling fan starts up with a delay with a target speed profile that is fixed at the beginning of the operating sequence. The delayed run-up can also be referred to as a "soft start".
Dieses Verfahren ergibt den Vorteil, dass eine Geräuschentwicklung des mindestens einen Kühllüfters zu Beginn des Betriebsablaufs deutlich reduziert oder sogar ganz vermieden wird. Auch wird der Nutzer vorteilhafterweise nicht unmittelbar mit Beginn des Betriebsablaufs von einem starken Kühlluftstrom angeblasen. Im weiteren Verlauf des Betriebsablaufs entfernt sich der Nutzer oftmals von dem Gerät, weshalb die mit dem Hochlaufen zunehmende Geräuschentwicklung und Luftausblasung dann nicht mehr als störend empfunden wird. Darüber hinaus wirkt sich ein Sanftanlauf positiv auf eine mechanische Belastung des mindestens einen Kühllüfters und somit auf dessen Lebenszeit aus.This method has the advantage that the generation of noise from the at least one cooling fan at the beginning of the operating sequence is significantly reduced or even avoided entirely. The user is also advantageously not blown by a strong flow of cooling air immediately at the start of the operating sequence. In the further course of the operating sequence, the user often moves away from the device, which is why the noise development and air blowout, which increases with the start-up, are then no longer perceived as annoying. In addition, a soft start has a positive effect on mechanical loading of the at least one cooling fan and thus on its service life.
Das Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass Gerätekomponenten erst dann nennenswert Wärmeenergie an einen Kühlluftstrom abgeben, wenn sich ein ausreichend hoher Temperaturunterschied zwischen einer Komponentenoberfläche und der Kühlluft eingestellt hat. Ein Betreiben eines Kühllüfters mit hoher Drehzahl direkt zu Beginn des Betriebsablaufs erzeugt zwar die oben beschriebenen Nachteile, aber keine nennenswerte Kühlwirkung.The method is based on the knowledge that device components only emit significant thermal energy to a cooling air flow when a sufficiently high temperature difference has been established between a component surface and the cooling air. Operating a cooling fan at high speed directly at the start of the operating sequence produces the disadvantages described above, but no significant cooling effect.
Das Haushalts-Gargerät kann ein Backofen, ein Dampfgarer, ein Mikrowellengerät oder eine beliebige Kombination davon sein, z.B. ein Backofen mit zusätzlicher - auch eigenständig nutzbarer - Mikrowellenfunktion und/oder Dampfgarfunktion oder ein Mikrowellengerät mit mindestens einem zusätzlichen IR-Strahler wie einem elektrischen Widerstandsheizelement usw.The household cooking appliance can be an oven, steamer, microwave oven or any combination thereof, e.g. an oven with an additional - also independently usable - microwave function and / or steam function or a microwave device with at least one additional IR radiator such as an electrical resistance heating element, etc.
Das Haushalts-Gargerät weist einen Garraum mit einer typischerweise frontseitigen Beschickungsöffnung auf, die mittels einer Tür verschließbar ist. Der Garraum ist von einem Gehäuse umgeben, wobei in dem Zwischenraum zwischen einer Garraumwandung oder „Muffel“ und dem Gehäuse verschiedene Komponenten oder Funktionsbauteile des Haushalts-Gargeräts angeordnet sind. Insbesondere sind dort elektrische und elektronische Bauteile wie Widerstände, Spulen, Kondensatoren, Dioden, integrierte Halbleiterbauteile, usw. vorhanden. Diese können in Baugruppen oder „Elektroniken“ zusammengefasst sein, z.B. zu einer Steuerelektronik usw. Beispielsweise kann eine zentrale Steuereinrichtung durch ein oder mehrere Steuerelektroniken gebildet sein. Speziell elektrische und elektronische Bauteile bzw. die zugehörigen Elektroniken können wärmeempfindlich sein und werden deshalb häufig durch einen Kühlluftstrom gekühlt. Jedoch können die Kühlluftströme auch zur Kühlung anderer Bauteile des Haushalts-Gargeräts wie der Garraumtür, von Bildschirmen, einem Mikrowellengenerator, Motoren, Beleuchtungseinrichtungen, usw. verwendet werden.The domestic cooking appliance has a cooking space with a loading opening, typically on the front, which can be closed by means of a door. The cooking space is surrounded by a housing, with various components or functional parts of the domestic cooking appliance being arranged in the space between a cooking space wall or “muffle” and the housing. In particular, there are electrical and electronic components such as resistors, coils, capacitors, diodes, integrated semiconductor components, etc. These can be combined in assemblies or "electronics", e.g. to control electronics, etc. For example, a central control device can be formed by one or more control electronics. In particular, electrical and electronic components or the associated electronics can be sensitive to heat and are therefore often cooled by a flow of cooling air. However, the cooling air flows can also be used to cool other components of the domestic cooking appliance such as the cooking chamber door, screens, a microwave generator, motors, lighting devices, etc.
Zur Erzeugung des mindestens einen Kühlluftstroms können ein oder mehrere Kühllüfter vorhanden sein, die Umgebungsluft als Kühlluft ansaugen, ein oder mehrere Kühlluftströme innerhalb des Geräts erzeugen und die verbrauchte Kühlluft wieder aus dem Haushalts-Gargerät ausblasen. Insbesondere kann die Kühlluft frontseitig angesaugt und/oder ausgeblasen werden. Ein konstruktiver Aufbau eines Haushalts-Gargeräts mit Kühllüfter(n) ist allgemein bekannt und wird deshalb im Folgenden nicht weiter ausgeführt.To generate the at least one cooling air stream, one or more cooling fans can be present that suck in ambient air as cooling air, generate one or more cooling air streams within the appliance and blow the used cooling air out of the domestic cooking appliance again. In particular, the cooling air can be sucked in and / or blown out at the front. A structural design of a household cooking appliance with cooling fan (s) is generally known and is therefore not described further below.
Dass ein Kühllüfter verzögert hochläuft oder hochgefahren wird, umfasst insbesondere, dass seine Solldrehzahl gezielt verzögert von einem niedrigen Wert zu Beginn des Betriebsablaufs bzw. zu Beginn einer Ansteuersequenz für den Kühllüfter auf einen hohen Sollwert („Zieldrehzahl“) erhöht wird. Die Solldrehzahl wird also nicht schon unmittelbar zu Beginn des Betriebsablaufs auf die Zieldrehzahl eingestellt.The fact that a cooling fan starts up or is started up with a delay includes, in particular, that its setpoint speed is increased in a deliberately delayed manner from a low value at the beginning of the operating sequence or at the beginning of a control sequence for the cooling fan to a high setpoint (“target speed”). The target speed is therefore not set to the target speed immediately at the start of the operating sequence.
Dass ein Kühllüfter mit einem zu Beginn des Betriebsablaufs fest vorgegebenen Drehzahl-Sollprofil verzögert hochläuft, umfasst insbesondere, dass das Drehzahl-Sollprofil mit oder zu Beginn des Betriebsablaufs festgelegt wird oder ist. Das Drehzahl-Sollprofil kann, wie weiter unten genauer beschrieben, unterschiedliche Verläufe aufweisen, wobei zu Beginn des Betriebsablaufs einer dieser Verläufe ausgewählt oder bestimmt und dann während des Betriebsablaufs unverändert beibehalten wird. Die zur Bestimmung der Form des Drehzahl-Sollprofils benötigte Zeitdauer ist typischerweise vernachlässigbar gering (z.B. weniger als einige Sekunden), so dass der Kühllüfter praktisch unmittelbar zu Beginn des Betriebsablaufs mittels des Drehzahl-Sollprofils angesteuert werden kann.That a cooling fan with a fixed speed at the beginning of the operating sequence Setpoint profile starts up with a delay, includes in particular that the speed setpoint profile is or is established with or at the beginning of the operating sequence. As described in more detail below, the target speed profile can have different courses, one of these courses being selected or determined at the beginning of the operating sequence and then being maintained unchanged during the operating sequence. The time required to determine the shape of the target speed profile is typically negligibly short (eg less than a few seconds), so that the cooling fan can be controlled by means of the target speed profile practically immediately at the start of the operating sequence.
Dass zum Hochfahren auf den hohen Drehzahlwert oder die Zieldrehzahl ein zu Beginn des Betriebsablaufs fest vorgegebenes Drehzahl-Sollprofil verwendet wird, umfasst also insbesondere, dass nach Beginn der Ansteuerung des Kühllüfters mittels des Drehzahl-Sollprofils bzw. mit Beginn einer entsprechenden Ansteuersequenz dieses nicht mehr geändert wird. In anderen Worten wird das einmal für diesen (aktuellen) Betriebsablauf festgelegte oder vorgegebene Drehzahl-Sollprofil während seines Verlaufs nicht variiert. Dies umfasst, dass das Drehzahl-Sollprofil nicht an während seines Durchlaufs ermittelte Messwerte, Übergänge zwischen Garphase usw. angepasst wird. Das Drehzahl-Sollprofil wird folglich messwert- und gargutunabhängig durchlaufen.The fact that a target speed profile that is fixedly specified at the beginning of the operating sequence is used to ramp up to the high speed value or the target speed includes in particular that after the start of the activation of the cooling fan by means of the target speed profile or with the start of a corresponding activation sequence, it is no longer changed becomes. In other words, the speed setpoint profile that has been established or predefined for this (current) operating sequence is not varied during its course. This means that the target speed profile is not adapted to measured values, transitions between the cooking phase, etc. determined during its run. The target speed profile is run through independently of the measured value and the food being cooked.
Der Beginn des Betriebsablaufs kann beispielsweise einem nutzerseitigen (z.B. manuellen) Starten des Haushalts-Gargeräts, einem Starten des Betriebsablaufs zu einem nutzerseitig vorgegebenen Zeitpunkt oder einem programmgesteuerten Starten entsprechen. Unter einem Betriebsablauf kann beispielsweise ein (z.B. manuell eingestellter oder programmgesteuerter) Garablauf, ein Reinigungsablauf (z.B. ein Pyrolyse-Ablauf) usw. verstanden werden. Der Garablauf kann eine Wahl bestimmter Heizkörper und/oder einer Mikrowellenfunktion und/oder einer Dampfbehandlungsfunktion und eine Einstellung ihrer Heizleistung umfassen.The start of the operating sequence can correspond, for example, to a user (e.g. manual) starting of the household cooking appliance, a starting of the operating sequence at a time specified by the user, or a program-controlled start. An operating sequence can be understood to mean, for example, a (e.g. manually set or program-controlled) cooking sequence, a cleaning sequence (e.g. a pyrolysis sequence), etc. The cooking process can include a selection of certain heating elements and / or a microwave function and / or a steam treatment function and an adjustment of their heating power.
Das Haushalts-Gargerät kann einen oder mehrere Kühllüfter aufweisen. Sind mehrere Kühllüfter vorhanden, können einer, mehrere oder alle davon mittels des obigen Verfahrens angesteuert werden. Werden mehrere oder alle Kühllüfter mittels des obigen Verfahrens angesteuert, können sie mittels gleicher und/oder unterschiedlicher Drehzahlprofile angesteuert werden.The domestic cooking appliance can have one or more cooling fans. If there are several cooling fans, one, several or all of them can be controlled using the above method. If several or all cooling fans are controlled using the above method, they can be controlled using the same and / or different speed profiles.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Drehzahlprofil zu Beginn des Betriebsablaufs beruhend auf:
- - einer Betriebsart des Betriebsablaufs;
- - einer Zeitdauer seit Beendigung eines vorherigen Betriebsablaufs und/oder
- - mindestens einem unmittelbar vor Beginn des Betriebsablaufs gemessenen Sensormesswert
- - an operating mode of the operating sequence;
- - a period of time since the termination of a previous operating sequence and / or
- - at least one sensor reading measured immediately before the start of operation
Beispielweise kann ein Grad einer Verzögerung des Lüfterhochlaufs und/oder ein Wert einer Zieldrehzahl abhängig von der gewählten Betriebsart eingestellt werden, wodurch vorteilhafterweise unterschiedliche Garraumtemperaturen und damit auch unterschiedliche thermische Belastungen der außerhalb des Garraums befindlichen Komponenten berücksichtigt werden können. Die Auswahl anhand der Betriebsart kann eine Auswahl anhand der verwendeten Heizeinrichtungen (Heizkörper, Mikrowelle, Heißdampferzeuger) und deren eingestellter Leistung umfassen. So kann die Verzögerungszeit(dauer) verringert werden, wenn ein Oberhitze-Heizkörper und/oder ein Grillheizkörper aktiviert werden, eine hohe Soll-Garraumtemperatur eingestellt ist, ein Dampfbehandlungsbetrieb und/oder ein Pyrolysebetrieb eingestellt ist.For example, a degree of a delay in the fan run-up and / or a value of a target speed can be set depending on the selected operating mode, whereby different cooking space temperatures and thus also different thermal loads on the components located outside the cooking space can advantageously be taken into account. The selection based on the operating mode can include a selection based on the heating devices used (radiators, microwave ovens, superheated steam generators) and their set power. The delay time (duration) can be reduced if a top heat heater and / or a grill heater are activated, a high set cooking space temperature is set, a steam treatment mode and / or a pyrolysis mode is set.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens ein Kühllüfter mit einem zu Beginn des Betriebsablaufs fest vorgegebenen Drehzahl-Sollprofil nur dann verzögert hochläuft, wenn eine bestimmte Betriebsart ausgewählt oder eingestellt ist. Beispielweise kann bei einem Backofen/Mikrowellen-Kombinationsgerät der Sanftanlauf nur dann verwendet werden, wenn der Betriebsablauf zumindest anfänglich einen reinen Mikrowellenbetrieb (also ohne Aktivierung von Heizelementen wie z.B. eines elektrischen Widerstandsheizkörpers) umfasst. Dabei wird ausgenutzt, dass bei einem reinen Mikrowellenbetrieb keine starke IR-Strahlung in dem Garraum erzeugt wird, sondern vor allem der Mikrowellengenerator zu kühlen ist. Dies ist aber nicht so zeitkritisch wie die Kühlung bei aktivierten Heizelementen. Sind hingegen bereits anfänglich Heizelemente aktiviert, kann auf das verzögerte Hochfahren verzichtet werden und mindestens ein Kühllüfter mit Beginn des Betriebsablaufs mit Maximaldrehzahl betrieben werden.It is a further development that at least one cooling fan with a speed target profile that is fixedly predetermined at the beginning of the operating sequence only starts up with a delay when a certain operating mode is selected or set. For example, in an oven / microwave combination device, the soft start can only be used if the operating sequence at least initially comprises pure microwave operation (i.e. without activation of heating elements such as an electrical resistance heater). This makes use of the fact that in pure microwave operation, no strong IR radiation is generated in the cooking space, but above all the microwave generator has to be cooled. However, this is not as time-critical as cooling with activated heating elements. If, on the other hand, heating elements are already activated initially, the delayed start-up can be dispensed with and at least one cooling fan can be operated at maximum speed at the start of the operating sequence.
Durch die Berücksichtigung einer Zeitdauer seit Beendigung eines vorherigen Betriebsablaufs und/oder eines unmittelbar vor Beginn einer Lüfteransteuerung bzw. Aktivierung des Drehzahlprofils gemessenen Sensormesswerts lässt sich das Drehzahlprofil zusätzlich oder alternativ danach auswählen, ob das Gargerät bzw. der Garraum kalt ist oder noch von einem vorherigen Betrieb warm ist. Dadurch wiederum lässt sich eine aktuelle thermische Belastung der Komponenten zu Beginn des Betriebsablaufs berücksichtigen. Ist das Gargerät bzw. der Garraum noch warm, kann der mindestens eine Kühllüfter z.B. schneller auf seine Zieldrehzahl gebracht werden, indem die Verzögerung verringert wird.This can be achieved by taking into account a period of time since the end of a previous operating sequence and / or a sensor measured value measured immediately before the start of a fan control or activation of the speed profile Additionally or alternatively, select the speed profile according to whether the cooking appliance or the cooking space is cold or is still warm from a previous operation. As a result, a current thermal load on the components at the beginning of the operating sequence can be taken into account. If the cooking appliance or the cooking space is still warm, the at least one cooling fan can, for example, be brought to its target speed more quickly by reducing the delay.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Sensormesswert einen Wert einer Garraumtemperatur umfasst. So wird der Vorteil erreicht, dass sich besonders effektiv feststellen lässt, ob das Gargerät bzw. der Garraum kalt ist oder noch von einem vorherigen Betrieb warm ist.It is an embodiment that the at least one sensor measured value comprises a value of a cooking space temperature. This has the advantage that it can be determined particularly effectively whether the cooking appliance or the cooking space is cold or is still warm from a previous operation.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Sensormesswert einen Wert einer Temperatur einer Umgebungsluft umfasst. So wird der Vorteil erreicht, dass sich das Drehzahlprofil anhand einer Abschätzung der Kühlwirkung der Umgebungsluft vorgeben lässt. Je kühler die Temperatur der Umgebungsluft ist, desto stärker kann die Verzögerung sein.It is an embodiment that the at least one sensor measured value comprises a value of a temperature of an ambient air. This has the advantage that the speed profile can be specified based on an estimate of the cooling effect of the ambient air. The cooler the temperature of the surrounding air, the greater the delay can be.
Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Sensormesswert einen Wert einer Temperatur einer Gerätekomponente umfasst. Die Gerätekomponente ist grundsätzlich beliebig und kann beispielsweise ein Blechteil sein, z.B. ein Gehäuse eines Magnetrons. Es ist eine Weiterbildung, dass die Gerätekomponente eine elektrische Komponente ist und damit der mindestens eine Sensormesswert einen Wert einer Temperatur einer elektrischen Komponente, z.B. eines elektronischen Bauteils, umfasst. Der Temperatursensor kann beispielsweise ein NTC-Widerstand oder Heißleiter sein.It is a further development that the at least one sensor measured value comprises a value of a temperature of a device component. The device component is basically arbitrary and can for example be a sheet metal part, e.g. a case of a magnetron. It is a further development that the device component is an electrical component and thus the at least one sensor measured value is a value of a temperature of an electrical component, e.g. an electronic component. The temperature sensor can be an NTC resistor or NTC thermistor, for example.
Umgekehrt kann das Drehzahlprofil unabhängig von einer, mehreren oder allen diesen Einstellungen festgelegt werden. Es ist allgemein eine Ausgestaltung, dass das Drehzahl-Sollprofil (im Folgenden auch einfach nur als „Drehzahlprofil“ bezeichnet) zumindest eines Kühllüfters für alle Betriebsabläufe gleich ist. Dieses Drehzahlprofil ist also auch umgebungsunabhängig (d.h., messwertunabhängig, unabhängig von Zeitdauer seit Beendigung eines vorherigen Betriebsablaufs, usw.). Es gibt in diesem Fall also nur genau ein Drehzahlprofil für den jeweiligen Kühllüfter. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass sie besonders einfach und preiswert umsetzbar ist.Conversely, the speed profile can be defined independently of one, several or all of these settings. It is generally an embodiment that the target speed profile (hereinafter also simply referred to as “speed profile”) of at least one cooling fan is the same for all operating sequences. This speed profile is therefore also independent of the environment (i.e. independent of the measured value, independent of the length of time since the end of a previous operating sequence, etc.). In this case, there is only one speed profile for the respective cooling fan. This configuration has the advantage that it can be implemented in a particularly simple and inexpensive manner.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Drehzahl-Sollprofil eine Verzögerungszeit(dauer) zwischen dem Beginn des Betriebsablaufs bzw. einer Aktivierung der Ansteuerung(ssequenz) des Kühllüfters und einem Beginn eines Hochlaufens des Kühllüfters auf seine Zieldrehzahl umfasst. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass innerhalb der Verzögerungszeit der mindestens eine Kühllüfter nicht oder mit nur geringer Drehzahl in Betrieb ist und daher keine oder nur geringe Geräusche und auch keinen oder einen nur geringen Kühlluftstrom erzeugt. Darüber hinaus kann innerhalb der Verzögerungszeit eine mechanische Belastung des Kühllüfters gering gehalten werden oder sogar ganz vermieden werden.In one embodiment, the target speed profile includes a delay time (duration) between the start of the operating sequence or activation of the control (sequence) of the cooling fan and the start of the cooling fan running up to its target speed. This has the advantage that within the delay time the at least one cooling fan is not in operation or is only in operation at a low speed and therefore generates no or only little noise and also no or only a small flow of cooling air. In addition, mechanical stress on the cooling fan can be kept low or even avoided entirely within the delay time.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Verzögerungszeit bis zu 45 Sekunden, insbesondere bis zu 30 Sekunden, beträgt. Dies ergibt den Vorteil, dass für typische Verweildauern eines Nutzers an einem Gargerät nach Beginn eines Betriebsablaufs mindestens ein Kühllüfter noch keine störenden Geräusche oder Luftausblasströme erzeugt, aber die Verzögerungszeit noch so kurz ist, dass eine Kühlung von Gerätekomponenten im Vergleich zu einem Dauerbetrieb des Kühllüfters bei hohen Drehzahlen von Anfang ausreichend hoch ist, um schädliche thermische Belastungen, insbesondere Spitzenbelastungen, zu vermeiden. Es ist eine Weiterbildung, dass die Verzögerungszeit mindestens 5 Sekunden, insbesondere mindestens 10 Sekunden, insbesondere mindestens 20 Sekunden, beträgt.It is an embodiment that the delay time is up to 45 seconds, in particular up to 30 seconds. This has the advantage that for typical times a user stays at a cooking device after the start of an operating sequence, at least one cooling fan does not generate any disturbing noises or air blow-out currents, but the delay time is still so short that device components are cooled compared to continuous operation of the cooling fan high speeds is sufficiently high from the start to avoid harmful thermal loads, especially peak loads. It is a further development that the delay time is at least 5 seconds, in particular at least 10 seconds, in particular at least 20 seconds.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Kühllüfter ein Lüfter mit fester bzw. nicht variabler Solldrehzahl ist, z.B. ein Kühllüfter, dessen Antriebsmotor ein mittels eines Schaltrelais ein- und ausschaltbarer Spaltpolmotor ist. So wird eine besonders preiswerte Ausgestaltung bereitgestellt. Ein solcher Lüfter weist insbesondere zwei Zustände auf, nämlich einen ausgestalteten Zustand und einen eingeschalteten Zustand, wobei der Lüfter im eingeschalteten Zustand mit seiner maximalen Drehzahl (entsprechend der einzigen Zieldrehzahl) dreht. Ein Hochlaufenlassen eines solchen Kühllüfters entspricht somit einem Drehzahlprofil, bei dem der Kühllüfter zuerst für die Dauer der Verzögerungszeit ausgeschaltet bleibt und dann mit Erreichen oder Ablauf der Verzögerungszeit eingeschaltet wird. Jedoch kann auch ein drehzahlgeregelter Kühllüfter mittels eines solchen Drehzahlprofils angesteuert werden.It is an embodiment that at least one cooling fan is a fan with a fixed or non-variable target speed, e.g. a cooling fan whose drive motor is a shaded pole motor that can be switched on and off by means of a switching relay. A particularly inexpensive configuration is thus provided. Such a fan has in particular two states, namely a configured state and an activated state, the fan rotating at its maximum speed (corresponding to the single target speed) in the activated state. Allowing such a cooling fan to run up thus corresponds to a speed profile in which the cooling fan first remains switched off for the duration of the delay time and is then switched on when the delay time is reached or expired. However, a speed-controlled cooling fan can also be controlled using such a speed profile.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Kühllüfter ein drehzahlvariabler Kühllüfter ist, z.B. ein Kühllüfter, dessen Antriebsmotor ein mittels eines PWM-Signals gesteuerter BLDC-Motor ist. Dies ergibt den Vorteil, dass ein besonders vielfältig geformtes Drehzahlprofil vorgegeben werden kann.It is an embodiment that the cooling fan is a variable speed cooling fan, e.g. a cooling fan whose drive motor is a BLDC motor controlled by means of a PWM signal. This results in the advantage that a particularly diverse speed profile can be specified.
Für den Fall, dass der Kühllüfter ein drehzahlvariabler Kühllüfter ist, ist es eine Ausgestaltung, dass das Drehzahlprofil so vorgegeben ist, dass der Kühllüfter mittels einer vorgegebenen Drehzahlsteigerung oder „Rampe“ verzögert hochgefahren wird, insbesondere auf seine Zieldrehzahl. Diese Rampe entspricht also einem Zeitabschnitt des Drehzahlprofils mit einer Steigung der Solldrehzahl größer null. Die Nutzung einer Rampe ergibt den Vorteil, dass der Kühllüfter mechanisch besonders schonend hochgefahren wird. Auch wird im Vergleich zu einem sprunghaften Anstieg der Solldrehzahl nach vorhergehender Verzögerungszeit eine stärkere Kühlwirkung bei immer noch geringer Geräuschbildung erreicht.In the event that the cooling fan is a variable-speed cooling fan, one embodiment is that the speed profile is specified such that the cooling fan is started up with a delay by means of a specified increase in speed or “ramp”, in particular to its target speed. This ramp therefore corresponds to a time segment of the speed profile with a slope of the target speed greater than zero. The use of a ramp has the advantage that the cooling fan is started up mechanically very gently. In comparison to a sudden increase in the setpoint speed after a previous delay time, a stronger cooling effect is achieved with still little noise.
Es ist eine Weiterbildung, dass dann, wenn der Kühllüfter ein drehzahlvariabler Kühllüfter ist, das Drehzahlprofil so vorgegeben ist, dass dessen Zieldrehzahl unterhalb seiner maximalen Drehzahl liegt. Dadurch kann eine Energieersparnis erreicht werden und eine mechanische Abnutzung des Kühllüfters verringert werden. Die Zieldrehzahl des Drehzahl-Sollprofils kann insbesondere abhängig von einem oder mehreren der oben beschriebenen Einflussfaktoren wie der ausgewählten Betriebsart, einer Soll-Garraumtemperatur usw. festgelegt werden.It is a further development that, when the cooling fan is a variable-speed cooling fan, the speed profile is predetermined so that its target speed is below its maximum speed. As a result, energy savings can be achieved and mechanical wear and tear on the cooling fan can be reduced. The target speed of the speed setpoint profile can in particular be determined as a function of one or more of the influencing factors described above, such as the selected operating mode, a setpoint cooking space temperature, etc.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Zieldrehzahl mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 %, insbesondere mindestens 90 %, einer Maximaldrehzahl des Kühllüfters entspricht. So wird eine hohe Kühlleistung bei merklich geringerer mechanischer Belastung und erkennbarer Geräuschminderung erreicht. Jedoch kann die Zieldrehzahl auch bei einem drehzahlvariablen Kühllüfter der Maximaldrehzahl entsprechen, was eine maximale Kühlleistung ergibt.It is an embodiment that the target speed corresponds to at least 70%, in particular at least 80%, in particular at least 90%, of a maximum speed of the cooling fan. In this way, a high cooling performance is achieved with a noticeably lower mechanical load and a noticeable reduction in noise. However, even with a variable-speed cooling fan, the target speed can correspond to the maximum speed, which results in a maximum cooling capacity.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Zieldrehzahl einer Solldrehzahl entspricht, die nach dem gezielten oder definierten Hochfahren erreicht wird. Die Zieldrehzahl kann insbesondere einer Solldrehzahl entsprechen, die nach dem Hochfahren (und insbesondere nach einem Erreichen oder Überschreiten von mindestens 70 % der Maximaldrehzahl) für eine merkliche Zeitdauer gehalten wird, also den Wert eines Drehzahlplateaus darstellt. Diese Haltedauer kann z.B. mindestens 30 Sekunden, insbesondere mindestens eine Minute, insbesondere fünf Minuten, insbesondere 10 Minuten, insbesondere 15 Minuten, betragen. Nach Erreichen der Zieldrehzahl kann die Solldrehzahl grundsätzlich beliebig eingestellt werden, z.B. für einen Lüfternachlauf nach Beendigung eines Garens wieder reduziert werden, usw.It is a development that the target speed corresponds to a target speed that is reached after the targeted or defined run-up. The target speed can in particular correspond to a setpoint speed that is held for a noticeable period of time after starting up (and in particular after reaching or exceeding at least 70% of the maximum speed), that is to say represents the value of a speed plateau. This holding period can e.g. at least 30 seconds, in particular at least one minute, in particular five minutes, in particular 10 minutes, in particular 15 minutes. After reaching the target speed, the target speed can basically be set as desired, e.g. can be reduced again for fan run-on after cooking has ended, etc.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Drehzahlprofil so vorgegeben ist, dass der Kühllüfter mit Beginn des Betriebsablaufs bzw. mit Beginn seiner Ansteuerungssequenz rampenartig auf seine Zieldrehzahl hochgefahren wird.In a further development, the speed profile is specified in such a way that the cooling fan is ramped up to its target speed at the start of the operating sequence or at the start of its activation sequence.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Drehzahlprofil so vorgegeben ist, dass der Kühllüfter erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit rampenartig auf seine Zieldrehzahl hochgefahren wird.It is a further development that the speed profile is specified in such a way that the cooling fan is ramped up to its target speed only after a delay time has elapsed.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Rampe eine linear steigende Form aufweist. Jedoch ist das Drehzahlprofil nicht darauf beschränkt, und die Rampe kann eine beliebige steigende, insbesondere stetig steigende, Form annehmen, z.B. eine Parabelform.It is a further development that the ramp has a linearly rising shape. However, the speed profile is not limited to this, and the ramp can take any increasing, in particular continuously increasing, form, e.g. a parabolic shape.
Für den Fall, dass mindestens ein Kühllüfter ein drehzahlvariabler Kühllüfter ist, ist es eine Ausgestaltung, dass der Kühllüfter zwischen dem Beginn des Betriebsablaufs und dem Ablauf der Verzögerungszeit bzw. während der Verzögerungsdauer mit einer geringen initialen Solldrehzahl betrieben wird. So wird der Vorteil erlangt, dass schon von Beginn des Betriebsablaufs an ein, wenn auch nur vergleichsweise geringer, Kühlluftstrom erzeugt wird, der eine Kühlwirkung bei geringer Nutzerbelästigung durch den ausgeblasenen Kühlluftstrom und die Geräuschentwicklung entfaltet.In the event that at least one cooling fan is a variable-speed cooling fan, one embodiment is that the cooling fan is operated at a low initial target speed between the start of the operating sequence and the end of the delay time or during the delay period. This has the advantage that a cooling air flow, albeit only a comparatively small one, is generated right from the start of the operating sequence, which develops a cooling effect with little user nuisance from the blown cooling air flow and the noise development.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die initiale Solldrehzahl nicht mehr als 40 %, insbesondere nicht mehr als 30 %, insbesondere nicht mehr als 25 %, insbesondere nicht mehr als 20 %, einer Maximaldrehzahl des Kühllüfters entspricht. Denn es hat sich herausgestellt, dass diese initiale Solldrehzahl einen besonders guten Kompromiss zwischen Kühlleistung und geringer Nutzerbelästigung ergibt. Es ist eine Weiterbildung, dass die initiale Solldrehzahl mehr als 10 %, insbesondere mehr als 20 %, insbesondere mehr als 25 %, einer Maximaldrehzahl des Kühllüfters entspricht. Besonders vorteilhaft ist eine initiale Solldrehzahl in einem Bereich zwischen 25 % und 35 % der Maximaldrehzahl des Kühllüfters, insbesondere von ca. 30 %.It is an embodiment that the initial target speed corresponds to no more than 40%, in particular no more than 30%, in particular no more than 25%, in particular no more than 20%, of a maximum speed of the cooling fan. It has been found that this initial target speed results in a particularly good compromise between cooling performance and low user annoyance. It is a further development that the initial target speed corresponds to more than 10%, in particular more than 20%, in particular more than 25%, of a maximum speed of the cooling fan. An initial target speed in a range between 25% and 35% of the maximum speed of the cooling fan, in particular around 30%, is particularly advantageous.
Mittels des oben beschriebenen Verfahrens lassen sich also insbesondere folgende Drehzahlprofile für mindestens einen Kühllüfter durchlaufen:
- a) Mit Beginn des Betriebsablaufs bleibt der Kühllüfter zunächst für eine Verzögerungszeit ausgeschaltet oder wird nur mit einer geringen initialen Drehzahl betrieben. Mit Ablauf der Verzögerungszeit(dauer) wird dem Kühllüfter sprunghaft seine Maximaldrehzahl vorgegeben bzw. dieser auf seine Maximaldrehzahl eingestellt.
- b) Mit Beginn des Betriebsablaufs wird die Solldrehzahl des Kühllüfters mittels einer definierten Rampe auf seine Maximaldrehzahl hochgefahren.
- c) Mit Beginn des Betriebsablaufs bleibt der Kühllüfter zunächst für eine Verzögerungszeit ausgeschaltet oder wird nur mit einer geringen initialen Drehzahl betrieben und folgend mittels einer definierten Rampe auf seine Maximaldrehzahl hochgefahren.
- d) Abhängig davon, ob der Garraum kalt ist oder ein Folgebetrieb mit noch warmem Garraum / elektrischen Komponenten gestartet wird, wird mindestens ein Kühllüfter verzögert (mit einer Verzögerungszeit und/oder Rampe) hochgefahren, oder nicht.
- a) When the operating sequence begins, the cooling fan initially remains switched off for a delay time or is only operated at a low initial speed. When the delay time (duration) has expired, the cooling fan is suddenly given its maximum speed or it is set to its maximum speed.
- b) At the start of the operating sequence, the set speed of the cooling fan is increased to its maximum speed by means of a defined ramp.
- c) At the start of the operating sequence, the cooling fan initially remains switched off for a delay time or is only operated at a low initial speed and then increased to its maximum speed using a defined ramp.
- d) Depending on whether the cooking space is cold or a subsequent operation with the cooking space still warm / electrical components are started, at least one cooling fan is started up with a delay (with a delay time and / or ramp) or not.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Haushalts-Gargerät mit einem Garraum, mindestens einem Kühllüfter zum Kühlen von außerhalb eines Garraums angeordneten Komponenten und einer Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, das wie oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Das Haushalts-Gargerät kann analog zu dem Verfahren ausgebildet sein und weist die gleichen Vorteile auf.The object is also achieved by a household cooking appliance with a cooking chamber, at least one cooling fan for cooling components arranged outside a cooking chamber, and a control device, the control device being set up to carry out the method as described above. The household cooking appliance can be designed analogously to the method and has the same advantages.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Komponente mindestens eine elektronische Komponente umfasst, z.B. ein elektrisches oder elektronisches Bauteil (wie eine Diode, einen Kondensator, eine Batterie, einen integrierten Schaltkreis, usw.), einen Motor, eine Lichtquelle, usw. Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Komponente eine Komponente einer Elektronikplatine darstellt. Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Komponente eine Komponente einer Steuereinrichtung darstellt.It is an embodiment that the at least one component comprises at least one electronic component, e.g. an electrical or electronic component (such as a diode, a capacitor, a battery, an integrated circuit, etc.), a motor, a light source, etc. It is a further development that the at least one component represents a component of an electronic circuit board. It is a development that the at least one component represents a component of a control device.
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 vereinfachende Skizze eines Haushalts-Gargeräts; -
2 zeigt zwei mögliche Drehzahl-Sollprofile; -
3 zeigt ein Diagramm einer Temperatur einer Gerätekomponente unter verschiedenen Kühlungssituationen.
-
1 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a household cooking appliance; -
2 shows two possible speed target profiles; -
3 shows a diagram of a temperature of a device component under different cooling situations.
Mittels des Mikrowellengenerators
Die Steuereinrichtung
Die Steuereinrichtung
Das Haushalts-Gargerät
Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, z.B. programmiert, ein Verfahren zum Betreiben des Haushalts-Gargeräts
Die Lüfterbetriebsparameter
- - einer Betriebsart des Betriebsablaufs;
- - einer Zeitdauer seit Beendigung eines vorherigen Betriebsablaufs und/oder
- - mindestens einem unmittelbar vor Beginn des Betriebsablaufs gemessenen Sensormesswert, insbesondere einer Temperatur einer Umgebungsluft, einer Garraumtemperatur und/oder einer Komponententemperatur (insbesondere Elektrokom ponententem peratu r),
- - an operating mode of the operating sequence;
- - a period of time since the termination of a previous operating sequence and / or
- - at least one sensor measurement value measured immediately before the start of the operating sequence, in particular a temperature of an ambient air, a cooking space temperature and / or a component temperature (in particular electrical component temperature),
Beispielsweise kann das Drehzahl-Sollprofil
Das Drehzahl-Sollprofil
Die Temperaturverläufe zeigen jeweils einen in den ersten paar Minuten auftretenden Temperaturüberschwinger, dessen Höhe umso ausgeprägter ist, je größer die Verzögerungszeit
Vorteilhafterweise wird die Verzögerungszeit
Anders als bei bekannten Lösungen wird hier also nicht die Leistung des Kühlgebläses oder Kühllüfters
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown.
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.In general, “a”, “one” etc. can be understood to mean a singular or a plurality, in particular in the sense of “at least one” or “one or more” etc., unless this is explicitly stated excluded, e.g. by the expression "exactly one" etc.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.A number can also include exactly the specified number and a customary tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Haushalts-GargerätHousehold cooking appliance
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- GarraumCooking space
- 44th
- Türdoor
- 55
- BeschickungsöffnungLoading opening
- 66th
- ZwischenraumSpace
- 77th
- MuffelGrouch
- 88th
- SteuereinrichtungControl device
- 99
- MikrowellengeneratorMicrowave generator
- 1010
- OberhitzeheizkörperTop heat radiator
- 1111
- KühllüfterCooling fan
- 1212
- TemperatursensorTemperature sensor
- KK
- KühlluftCooling air
- nn
- Drehzahl des KühllüftersSpeed of the cooling fan
- ni n i
- Initiale DrehzahlInitial speed
- nmax n max
- Maximale DrehzahlMaximum speed
- nZiel n goal
- ZieldrehzahlTarget speed
- ̇ṅ̇Ṅ
- Steigung der DrehzahlIncrease in speed
- P1P1
- Drehzahl-SollprofilSpeed target profile
- P2P2
- Drehzahl-SollprofilSpeed target profile
- Text T ext
- Äußere KomponententemperaturExternal component temperature
- Tend T end
- Asymptotische äußere KomponentenendtemperaturAsymptotic external component end temperature
- tt
- Zeittime
- tv t v
- VerzögerungszeitDelay Time
- t1t1
- Zeit bis zum Erreichen der Zieldrehzahl.Time to reach the target speed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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