-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Backofen oder ein Gargerät. Der Backofen oder das Gargerät weist einen Garraum, eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums, eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Garraums, die einen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittelverdampfer zum Verdampfen von verflüssigtem Kältemittel unter Wärmeaufnahme aufweist, sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung auf. Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Enteisen eines Kältemittelverdampfers eines Backofens oder Gargeräts.
-
Solche Backöfen oder Gargeräte, die neben einem Garvorgang auch einen Kühlvorgang durchführen können, sind bereits bekannt. Mit diesen kann ein Lebensmittel in dem Backofen oder Gargerät von Raumtemperatur abgekühlt werden, um die Haltbarkeit zu verlängern, und anschließend ein Heizvorgang im Backofen oder Gargerät, etwa ferngesteuert, gestartet werden, um das Lebensmittel nach einer Kühldauer zu garen. Beispielsweise kann das Kühlen des Backofens oder Gargeräts dadurch erfolgen, dass der Backofen oder das Gargerät einen Kühlsockel aufweist, der über einen separaten Luftkreislauf mit dem Garraum verbunden ist. Im Kühlsockel wird der zirkulierenden Luft Wärme entzogen und dann wieder in den Garraum geführt. Die Wärmeabfuhr aus der Luft wird dabei über einen Kältemittelkreislauf realisiert.
-
Ein solcher Backofen mit Kühlfunktion ist beispielsweise aus der
WO 2019/037 982 A1 bekannt, in der auch das Problem angesprochen wird, dass sich während des Betriebs der Kühleinrichtung, insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit oder bei warmer Luft, Eis im Kühlsockel, insbesondere am Kühlmittelverdampfer bildet, was zu einer Verringerung der Kühlleistung führt, so dass der Energiebedarf erheblich steigt oder das Lebensmittel nicht mehr ausreichend gekühlt werden kann. In der
WO 2019/037 982 A1 wird daher der Kühlmittelverdampfer zu Beginn eines Heizvorgangs oder dann, wenn eine Oberflächentemperatur im Kühlsockel einen vorbestimmten Temperaturwert, insbesondere eine Frosttemperatur, unterschreitet, enteist, indem warme Luft aus dem Garraum in den Kühlsockel geführt wird.
-
Jedoch ist es oftmals nicht ausreichend, den Kühlmittelverdampfer, wie in der
WO 2019/037 982 A1 , nur beim Beginn des Heizvorgangs zu enteisen, da es in dem Kühlsockel, insbesondere bei einem dauerhaften Kühlbetrieb des Kühlsockels, schon während des Kühlbetriebs zu Vereisungen kommen kann. Auch ist es nicht effizient, den Zeitpunkt des Enteisungsvorgangs in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur festzulegen, da die Temperatur im Kühlsockel nicht allein ausschlaggebend dafür ist, ob es zur Eisbildung in dem Kühlsockel kommt.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die angesprochenen Nachteile zu vermeiden oder zu verringern und einen Backofen oder ein Gargerät mit Kühlfunktion bereitzustellen, bei dem der Kühlbetrieb zu jedem Zeitpunkt sichergestellt werden kann, indem ein Vereisen des Kühlmittelverdampfers zuverlässig und effizient vermieden wird.
-
Die Aufgabe wird durch einen Backofen oder ein Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zudem wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Demnach wird die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung durch einen Backofen oder ein Gargerät, mit einem Garraum, einer Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums, einer Kühleinrichtung zum Kühlen des Garraums, die einen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittelverdampfer zum Verdampfen von verflüssigtem Kältemittel unter Wärmeaufnahme aufweist, und einer Steuereinheit zum Steuern der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung gelöst, wobei die Kühleinrichtung einen Sensor zum Erfassen einer Temperaturdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Kältemittelverdampfers aufweist, und die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz einen Enteisungsvorgang des Kältemittelverdampfers steuert.
-
Das heißt, dass die Kühleinrichtung, bzw. insbesondere der Kältemittelverdampfer der Kühleinrichtung, in Abhängigkeit davon enteist wird, wie groß die Differenz zwischen dem Kältemittelverdampfereinlass und dem Kältemittelverdampferauslass ist. Somit wird die Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kältemittelverdampfers als Indikator für eine vorliegende Vereisung des Kältemittelverdampfers verwendet, so dass der Kältemittelverdampfer bedarfsgerecht - nämlich immer zu dem Zeitpunkt, wenn der Kältemittelverdampfer vereist ist und dadurch die Differenz zwischen der Temperatur am Einlass und am Auslass zu gering wird, - durch einen entsprechenden Enteisungsvorgang vom Eis befreit werden kann.
-
Dies hat den Vorteil, dass der Kältemittelverdampfer während seines (dauerhaften) Betriebs nicht so stark vereisen kann, dass nicht mehr genügend Kälteleistung zum Kühlen eines in dem Garraum platzierten Lebensmittels zur Verfügung gestellt werden kann, da eine mögliche Vereisung zuverlässig und frühzeitig durch das kontinuierliche Erfassen der Temperaturdifferenz zwischen Einlass und Auslass des Kältemittelverdampfers erkannt wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Backofen einen Luftkanal aufweisen, der die Kühleinrichtung und den Garraum miteinander verbindet. Das heißt, dass Luft zwischen der Kühleinrichtung und dem Garraum über einen Luftkreislauf, der vorzugsweise von einem den Garraum mit der Heizeinrichtung verbindenden Luftkanal separat ausgebildet ist, zirkuliert werden kann, um der zirkulierenden Luft in der Kühleinrichtung Wärme zu entziehen und dem Garraum kalte/kühlere Luft zuzuführen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie dem Kältemittelverdampfer während des Enteisungsvorgangs warme/wärmere Luft, vorzugsweise über den Luftkanal aus dem Garraum, zuführt. Das heißt, dass der Kältemittelverdampfer zum Enteisen desselbigen, insbesondere kurzzeitig, mit warmer Luft umströmt wird, um das Eis am Kältemittelverdampfer abzutauen. Vorzugsweise können die Luftverbindungen von und zum Garraum offengehalten werden, um die warme Luft zu dem Kältemittelverdampfer zu leiten, da die Luft mittels der (bereits vorliegenden) Heizeinrichtung in dem Garraum erwärmt werden kann, so dass keine separate Heizvorrichtung zum Abtauen des Kältemittelverdampfers erforderlich ist. So kann der Enteisungsvorgang ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen und somit kostengünstig realisiert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Enteisungsvorgang startet, wenn die Temperaturdifferenz (bzw. ein Absolutwert der Temperaturdifferenz) eine vorbestimmte Temperaturdifferenz, vorzugsweise 5°C bzw. K, unterschreitet.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Kältemittelkreislauf der Kühleinrichtung einen Kompressor zum Verdichten von gasförmigem Kältemittel aufweisen. Vorzugsweise weist die Kühleinrichtung den Kältemittelkreislauf mit dem Kompressor zum Verdichten des gasförmigen Kältemittels, einem Kondensator zum Verflüssigen des gasförmigen Kältemittels unter Wärmeabgabe, einer Drossel zum Entspannen des verflüssigten Kältemittels, und dem Kältemittelverdampfer zum Verdampfen des verflüssigten Kältemittels unter Wärmeaufnahme auf. So kann eine geeignete Wärmeabfuhr aus der Luft über den Kältemittelkreislauf realisiert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Enteisungsvorgang nach dem Starten des Enteisungsvorgangs den Kompressor abschaltet. Das heißt, dass die Steuereinheit, wenn sie den Enteisungsbetrieb gestartet hat, den (Kältemittel-)Kompressor abschaltet. Dadurch wird erreicht, dass während des Enteisungsvorgangs der Kühlbetrieb zunächst/vorübergehend/kurzfristig ausgesetzt wird. Somit kann ein energiesparendes Abtauen umgesetzt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Heizeinrichtung einen Heizkörper zum Erwärmen von Luft aufweisen. Beispielsweise kann der Heizkörper als ein Ringheizkörper ausgebildet sein. Somit kann die Luft in dem Garraum über den Heizkörper erwärmt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Enteisungsvorgang nach dem Starten des Enteisungsvorgangs den Heizkörper anschaltet. Das heißt, dass zum Abtauen des Kältemittelverdampfers die durch den Kältemittelkreislauf zirkulierende Luft durch das Anschalten des Heizkörpers erwärmt wird, so dass das am Kältemittelverdampfer gebildete Eis schmilzt.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie zuerst den Kompressor abschaltet und danach den Heizkörper anschaltet oder zuerst den Heizkörper anschaltet und danach den Kompressor abschaltet oder gleichzeitig den Kompressor abschaltet und den Heizkörper anschaltet. So kann ein (energie-)effizienter Enteisungsvorgang realisiert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kühleinrichtung einen Temperatursensor zum Erfassen einer Lufttemperatur aufweisen. Insbesondere kann die Kühleinrichtung durch einen Kühlsockel gebildet sein und der Temperatursensor zum Erfassen der Lufttemperatur in dem Kühlsockel ausgebildet sein. Das heißt, dass nicht nur die Temperatur am Einlass und am Auslass des Kältemittelverdampfers, sondern zusätzlich die Lufttemperatur in der Kühleinrichtung bzw. im Kühlsockel erfasst wird. Da die Lufttemperatur in der Kühleinrichtung entscheidend für das Abtauen des Kältemittelverdampfers ist, lässt sich der Enteisungsvorgang somit präzise steuern.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Heizkörper beim Enteisungsvorgang abschaltet, wenn die Lufttemperatur eine vorbestimmte Lufttemperatur, vorzugsweise 100°C, überschreitet. Beispielsweise kann die Lufttemperatur in regelmäßigen Abständen, d.h. nach definierten Wartezeiten bzw. mit einer vorgegebenen Tastrate, erfasst werden, wenn der Heizkörper während des Enteisungsvorgangs angeschaltet ist. Durch das Erfassen der Lufttemperatur wird vermieden, dass die Luft in der Kühleinrichtung weiter als notwendig erwärmt wird, was sich andernfalls nachteilig auf die Effizienz der Kühlleistung nach dem Enteisungsvorgang auswirken könnte.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Enteisungsvorgang, vorzugsweise nach einer vorbestimmten Wartezeit, nach dem Abschalten des Heizkörpers den Kompressor wieder anschaltet. Das heißt, dass die Steuereinheit, wenn die Lufttemperatur die vorbestimmte Lufttemperatur überschritten hat, den Kompressor sofort oder vorzugsweise nach einer definierten Wartezeit bzw. einer vorgegebenen Laufzeit wieder anschaltet. So kann gewährleistet werden, dass der Kompressor, und damit der Kühlbetrieb, nicht zu früh wieder angeschaltet wird, wenn der Kältemittelverdampfer noch nicht vollständig enteist worden ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Enteisungsvorgang beendet, wenn die Temperaturdifferenz nach dem Wiederanschalten des Kompressors die vorbestimmte Temperaturdifferenz oder eine zweite vorbestimmte Temperaturdifferenz erreicht oder überschreitet. Das heißt, dass nach dem Abschalten des Heizkörpers und nach dem Wiederanschalten des Kompressors (und somit Starten des Kühlbetriebs) überprüft, ob der Enteisungsvorgang erfolgreich abgeschlossen wurde, was durch das Überschreiten der vorbestimmten Temperaturdifferenz oder der zweite vorbestimmte Temperaturdifferenz ermittelt wird. Dabei kann die vorbestimmte Temperaturdifferenz oder die (zu der vorbestimmten Temperaturdifferenz unterschiedliche) zweite vorbestimmte Temperaturdifferenz als Grenzwert gewählt werden. Bei der Wahl der zweiten vorbestimmten Temperaturdifferenz kann beispielsweise ein höherer Grenzwert als bei der vorbestimmten Temperaturdifferenz verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Kältemittelverdampfer mit möglichst gutem Wärmeübergang betrieben wird und nicht so schnell wiedervereist.
-
Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Enteisungsvorgang erneut startet, wenn die Temperaturdifferenz nach dem Wiederanschalten des Kompressors die vorbestimmte Temperaturdifferenz oder die zweite vorbestimmte Temperaturdifferenz unterschreitet. Beispielsweise kann der Enteisungsvorgang erst nach einer vorbestimmten Wartezeit nach dem Vergleichen der Temperaturdifferenz erneut gestartet werden. Dies ist vorteilhaft, wenn viel Wärmeenergie für den Enteisungsvorgang benötigt wurde.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kühleinrichtung einen Lüfter aufweisen. Durch den (Kühl-)Lüfter kann die Luft durch den Kältemittelkreislauf zirkuliert werden und somit der Luftaustausch zwischen dem Garraum und der Kühleinrichtung gesteuert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie den Lüfter während des, vorzugsweise gesamten, Enteisungsvorgangs betreibt. Somit wird sichergestellt, dass die warme Luft aus dem Garraum zu dem Kältemittelverdampfer geführt wird. Mit anderen Worten bleibt der Lüfter beim Ausschalten des Kältemittelverdichters an und Luftklappen bleiben beim Anschalten des Heizkörpers offen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt, der in Kombination sowie auch unabhängig von dem Enteisungsvorgang, insbesondere unabhängig von dem Vorhandensein des Sensors zum Erfassen der Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kältemittelverdampfers sowie der Konfiguration der Steuereinheit zur Steuerung des Enteisungsvorgangs des Kältemittelverdampfers beansprucht werden kann, kann die Steuereinrichtung so konfiguriert sein, dass sie in Abhängigkeit, ob vor einem Garvorgang ein Kühlbetrieb durchgeführt wurde, einen Entfeuchtungsvorgang steuert. Insbesondere kann die Steuereinrichtung so konfiguriert sein, dass sie dann einen Entfeuchtungsvorgang startet, wenn vor dem Garvorgang ein Kühlbetrieb durchgeführt wurde. Dies hat den Vorteil, dass das Problem vermieden wird, dass insbesondere beim Kühlbetrieb eine hohe Feuchtigkeit in der Kühleinrichtung entsteht und durch das Trennen der Luftverbindung zwischen dem Garraum und der Kühleinrichtung beim Garvorgang aufgrund der hohen Feuchtigkeit sich Schimmel bilden und Bakterien in der Kühleinrichtung ansiedeln können. Somit wird die Feuchtigkeit, sobald wie möglich, aus der Kühleinrichtung entfernt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie der Kühleinrichtung während des Entfeuchtungsvorgangs warme/wärmere Luft, vorzugsweise über den Luftkanal aus dem Garraum, zuführt. Das heißt, dass die Kühleinrichtung zum Enteisen der Kühleinrichtung, insbesondere kurzzeitig, mit warmer Luft durchströmt wird, um die Feuchtigkeit aus der Kühleinrichtung herauszufördern. Vorzugsweise können die Luftverbindungen von und zum Garraum offengehalten werden, um die warme Luft zu der Kühleinrichtung zu leiten, da die Luft mittels der (bereits vorliegenden) Heizeinrichtung in dem Garraum erwärmt werden kann, so dass keine separate Heizvorrichtung zum Entfeuchten erforderlich ist. So kann der Entfeuchtungsvorgang ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen und somit kostengünstig realisiert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Entfeuchtungsvorgang nach dem Starten des Entfeuchtungsvorgangs den (Kühl-)Lüfter der Kühleinrichtung anschaltet oder weiter betreibt. Somit wird eine Luftzirkulation durch den Kältemittelkreislauf veranlasst.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Entfeuchtungsvorgang nach dem Starten des Entfeuchtungsvorgangs (bei geöffneten Luftklappen) den Heizkörper anschaltet. Das heißt, dass zum Entfeuchten die durch den Kältemittelkreislauf zirkulierende Luft durch das Anschalten des Heizkörpers erwärmt wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Heizkörper beim Entfeuchtungsvorgang abschaltet, wenn die Lufttemperatur die vorbestimmte Lufttemperatur oder eine (zu der vorbestimmten Lufttemperatur unterschiedliche) zweite vorbestimmte Lufttemperatur überschreitet. Beispielsweise kann die Lufttemperatur in regelmäßigen Abständen, d.h. nach definierten Wartezeiten bzw. mit einer vorgegebenen Tastrate, erfasst werden, wenn der Heizkörper während des Entfeuchtungsvorgang angeschaltet ist. Durch das Erfassen der Lufttemperatur wird vermieden, dass die Luft in der Kühleinrichtung zum Entfeuchten nur so weit wie notwendig erwärmt wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie beim Entfeuchtungsvorgang, vorzugsweise nach einer vorbestimmten Wartezeit, nach dem Abschalten des Heizkörpers den Entfeuchtungsvorgang beendet. Das heißt, dass die Steuereinheit, wenn die Lufttemperatur die vorbestimmte Lufttemperatur oder die zweite vorbestimmte Lufttemperatur überschritten hat, den Entfeuchtungsvorgang sofort oder vorzugsweise nach einer definierten Wartezeit bzw. einer vorgegebenen Laufzeit beendet. So kann gewährleistet werden, dass der Entfeuchtungsvorgang nicht zu früh beendet wird, wenn die Kühleinrichtung noch nicht vollständig entfeuchtet worden ist.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung wird auch durch ein Verfahren zum Enteisen eines Kältemittelverdampfers eines Backofens oder Gargeräts gelöst. Der Backofen oder das Gargerät weist einen Garraum, eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Garraums und eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Garraums auf. Die Kühleinrichtung weist einen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittelverdampfer zum Verdampfen von verflüssigtem Kältemittel unter Wärmeaufnahme auf. Gemäß dem Verfahren wird eine Temperaturdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Kältemittelverdampfers erfasst, und ein Enteisungsvorgang zum Enteisen des Kältemittelverdampfers in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz gesteuert.
-
Die in Zusammenhang mit dem Backofen oder Gargerät beschriebenen Merkmale gelten in analoger Weise für das Verfahren zum Enteisen des Kältemittelverdampfers des Backofens oder Gargeräts.
-
Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Enteisen und/oder Entfeuchten eines Kältemittelverdampfers im Dauerbetrieb zum Kühlen eines Backofens. Dabei ist es bereits bekannt, Backöfen mit einer Kühlfunktion auszustatten, um Lebensmittel zur Verlängerung ihrer Haltbarkeit von Raumtemperatur abzukühlen. Im Anschluss an den Kühlvorgang kann ein Heizvorgang im Backofen, etwa per Fernbedienung, gestartet werden, um das Lebensmittel nach einer Kühldauer zu garen. Beispielsweise kann das Kühlen des Backofens dadurch erfolgen, dass neben dem Backofen ein (Kühl-)Sockel vorhanden ist, der über einen separaten Luftkreislauf mit dem Backofen verbunden ist. Im Sockel wird der zirkulierenden Luft Wärme entzogen und dann wieder in einen Garraum des Backofens/in ein Backrohr geführt. Dabei kann die Wärmeabfuhr aus der Luft über einen Kältemittelkreislauf realisiert werden. Nachteilig hieran ist jedoch oftmals, dass, sobald der Kühlmodus ausgeschaltet wird und die Luftverbindung zum Backrohr getrennt wird, im Kühlsockel eine hohe Luftfeuchtigkeit über einen langen Zeitraum vorhanden sein kann, was zur Schimmelbildung und zur Bakterienentwicklung in diesem Bereich führen kann.
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Enteisungsverfahren eines Kältemittelverdampfers vorgeschlagen. Mit diesem Enteisungsverfahren wird folgende Problematik vermieden: Je nach ihrer Temperatur kann Luft eine bestimmte Wassermenge aufnehmen. Beim Abkühlen im Kühlmodus zirkuliert die Luft in dem Luftkreislauf zwischen Garraum und Kühlsockel und wird am Kältemittelverdampfer abgekühlt. Je nach Luftatmosphäre im Backofen vor Beginn des Kühlvorgangs hat die Luft eine geringere oder höhere absolute Luftfeuchte, wobei sich insbesondere bei höherer Luftfeuchte mehr Eis während des Kühlvorgangs am Kältemittelverdampfer bildet. Somit entsteht insbesondere bei hoher Raumtemperatur und bei hoher relativer Luftfeuchte viel Eis, so dass es unter Umständen nicht ausreichend ist, den Kältemittelverdampfer nur beim Beginn des an den Kühlvorgang anschließenden Heizvorgangs zu enteisen. Denn, wenn der Kühlmodus über eine längere Zeit gefahren wird und/oder die Raumluft sehr warm und feucht ist, kann es passieren, dass der Kältemittelverdampfer während des Betriebs so stark vereist, dass nicht mehr genügend Kälteleistung zum Kalt halten der Luft zur Verfügung gestellt werden kann.
-
Somit wird während des Kühlbetriebs die Kältemitteltemperatur am Einlass und am Auslass des Kältemittelverdampfers kontinuierlich gemessen. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen Einlass und Auslass einen vorbestimmten Wert unterschreitet, beispielsweise eine Temperaturdifferenz von 5 K, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Wärmeübergang schlechter als zu Beginn des Kühlbetriebs ist und somit eine Vereisung des Kältemittelverdampfers vorliegen könnte. Bei Unterschreitung dieser minimalen Temperaturdifferenz am Kältemittelverdampfer wird ein Enteisungsprozess gestartet, bei dem der Kältemittelverdichter abgeschaltet wird, die Lüfter im Kühlsockel weiter betrieben werden und die Luftverbindung von und zum Garraum geöffnet bleiben. Zudem wird ein Ringheizkörper angeschaltet, um die zirkulierende Luft zu erwärmen. Wenn die Lufttemperatur im Kühlsockel, nahe am Verdampfer, eine vorbestimmte Temperatur, etwa 100°C, überschreitet, wird der Heizkörper wieder ausgeschaltet. Wenn für das Abtauen viel Energie benötigt wird, muss ggf. zu einem erneuten Anschalten eine Wartezeit definiert werden. Sobald ein Grenzwert für die Temperaturdifferenz zwischen Einlass und Auslass am Kältemittelverdampfer wieder überschritten wird, wird der Enteisungsvorgang beendet, d.h. der Heizkörper wieder abgeschaltet und der Verdichter wieder angeschaltet. Folglich kann eine Zuverlässigkeit der Funktionalität für den Nutzer auch bei herausfordernden Umgebungsbedingungen, wie bei warmer und/oder feuchter Raumluft, sichergestellt werden. Zudem wird eine Reduzierung der Gefahr zur Schädigung der Kreislaufkomponenten erreicht, die mit einem sich verändernden Lastpunkt des Kältekreislaufs entstehen könnte, wenn kaum oder keine Wärme am Verdampfer aufgenommen wird.
-
Figurenliste
-
- 1 eine schematische Darstellung eines Backofens oder Gargeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein allgemeines Konzept des Backofens oder Gargeräts mit Kühlfunktion abbildet.
- 3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Enteisungsvorgang des Backofens oder Gargeräts abbildet.
- 4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Entfeuchtungsvorgang des Backofens oder Gargeräts abbildet.
-
Beschreibung der Ausführungsformen
-
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der zugehörigen Figuren beschrieben.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Backofens 2 oder eines Gargeräts 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung, der/das nachfolgend der Einfachheit halber nur als Backofen 2 bezeichnet wird.
-
Der Backofen 2 weist einen Garraum 4 auf. In dem Garraum 4 können Lebensmittel/Speisen platziert werden, um diese zu kühlen und/oder zu garen.
-
Der Backofen 2 weist eine Heizeinrichtung 6 zum Erhitzen des Garraums 4 auf. Vorzugsweise kann die Heizeinrichtung 6 einen Heizkörper 8, etwa einen Ringheizkörper, aufweisen, mit dem Luft direkt in dem Garraum 4 erwärmt werden kann oder mit dessen Hilfe Luft in der Heizeinrichtung 6 erwärmt und dem Garraum 4 etwa über einen Warmluftkanal 10 zugeführt werden kann.
-
Der Backofen 2 weist eine Kühleinrichtung 12/einen Kühlsockel zum Kühlen des Garraums 4 auf. Die Kühleinrichtung 12 weist einen (Kühl-)lüfter 14 auf, mit dessen Hilfe Luft innerhalb der Kühleinrichtung 12 und zwischen der Kühleinrichtung 12 und dem Garraum 4 zirkuliert werden kann. Insbesondere ist die Kühleinrichtung 12 über einen Kühlluftkanal 16 mit dem Garraum 4 verbunden bzw. verbindbar. In dem Kühlluftkanal 16 sind Luftklappen 18 angeordnet, die eine Luftzirkulation zwischen dem Garraum 4 und dem Kühleinrichtung 12 unterbrechen können. Zudem weist die Kühleinrichtung 12 einen Kältemittelkreislauf 20 auf. Der Kältemittelkreislauf 20 weist Kompressor 22 zum Verdichten eines gasförmigen Kältemittels, einen Kondensator 24 zum Verflüssigen des gasförmigen Kältemittels unter Wärmeabgabe, eine Drossel 26 zum Entspannen des verflüssigten Kältemittels, und einen Kältemittelverdampfer 28 zum Verdampfen des verflüssigten Kältemittels unter Wärmeaufnahme auf.
-
Ferner weist die Kühleinrichtung 12 einen Einlasssensor 30 zum Erfassen einer Temperatur an einem Einlass des Kältemittelverdampfers 28 und einen Auslasssensor 32 zum Erfassen einer Temperatur an einem Auslass des Kältemittelverdampfers 28 auf. Weiter kann die Kühleinrichtung 12 vorzugsweise einen Lufttemperatursensor 34 zum Erfassen einer Lufttemperatur in der Kühleinrichtung 12 aufweisen.
-
Der Backofen 2 weist eine Steuereinheit 36 zum Steuern der Heizeinrichtung 6 und der Kühleinrichtung 12 auf.
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Steuereinheit 36 so konfiguriert, dass sie in Abhängigkeit einer über den Einlasssensor 30 und den Auslasssensor 32 ermittelbaren Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kältemittelverdampfers 28 einen Enteisungsvorgang des Kältemittelverdampfers 28 steuert. Insbesondere ist die Steuereinheit 36 so konfiguriert, dass sie den Enteisungsvorgang startet, wenn die Temperaturdifferenz eine vorbestimmte Temperaturdifferenz, vorzugsweise 5°C, unterschreitet.
-
Zudem ist die Steuereinheit 36 gemäß der vorliegenden Offenbarung so konfiguriert, dass sie in Abhängigkeit, ob vor einem Garvorgang ein Kühlbetrieb durchgeführt wurde, einen Entfeuchtungsvorgang steuert. Insbesondere ist die Steuereinheit 36 so konfiguriert, dass sie den Entfeuchtungsvorgang nach Beenden des Garvorgangs startet, wenn vor dem Garvorgang ein Kühlbetrieb durchgeführt worden ist.
-
Die Funktionsweise der Steuereinheit 36 wird im Folgenden mit Bezugnahme auf die in den 2 bis 4 dargestellten Flussdiagramme näher erläutert.
-
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein allgemeines Konzept des Backofens 2 mit Kühlfunktion, eines sogenannten Kühlofens, abbildet. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das den Enteisungsvorgang abbildet. 4 zeigt ein Flussdiagramm, das den Entfeuchtungsvorgang abbildet.
-
In einem Schritt S1 schaltet ein Nutzer die Kühlfunktion des Backofens 2 an/startet den Kühlvorgang. An einer Verzweigung V1 wird erfasst, ob eine Temperatur des Backofens 2 unter 50°C liegt. Wenn die Temperatur nicht unter 50°C liegt, wird in einem Schritt S2 gewartet, bis die Ofentemperatur unter 50°C liegt. Dies kann gegebenenfalls durch das Betreiben des (Kühl-)Lüfters 14 beschleunigt werden. Wenn die Ofentemperatur unter 50°C liegt, wird in einem Schritt S3 ein Kühlvorgang gestartet, indem der Kältekreislauf 20 gestartet und die Luftverbindung, in Form des Kühlluftkanals 16, zur Kühleinrichtung 12 geöffnet wird.
-
In einer Verzweigung V2 wird überprüft, ob eine Zielkühltemperatur erreicht ist. Wenn die Zielkühltemperatur erreicht ist, wird in einem Schritt S4 eine notwendige Kälteleistung reduziert, um die Temperatur zu halten. Danach wird in einer Verzweigung V3 erfasst, ob die Ofentemperatur um eine bestimmte Ofentemperaturdifferenz angestiegen ist. Wenn die Ofentemperatur nicht um die bestimmte Ofentemperaturdifferenz angestiegen ist, wird in einem Schritt S5 ein stationärer Betrieb mit minimaler Leistung umgesetzt. Wenn die Ofentemperatur um die bestimmte Ofentemperaturdifferenz angestiegen ist, wird in einem Schritt S6 ein Betrieb auf Volllast umgesetzt. Der Schritt S6 wird ebenfalls ausgeführt, wenn die Zieltemperatur nicht erreicht ist.
-
Nach dem Schritt S6 wird in einer Verzweigung V4 überprüft, ob die Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kältemittelverdampfers 28 die vorbestimmte Temperaturdifferenz, vorzugsweise 5°C, unterschreitet. Wenn die vorbestimmte Temperaturdifferenz nicht unterschritten ist, wird erneut an der Verzweigung V2 überprüft, ob die Zielkühltemperatur erreicht ist. Wenn die vorbestimmte Temperaturdifferenz unterschritten ist, wird in einem Unterprogramm U1 der Enteisungsvorgang gestartet. Wenn das Unterprogramm U1 abgeschlossen ist, wird in einem Schritt S7 der Enteisungsvorgang abgeschlossen, wird erneut an der Verzweigung V2 überprüft, ob die Zielkühltemperatur erreicht ist.
-
In einer Verzweigung V5, die nach dem Schritt S3, Schritt S5 und Schritt S6 ausgeführt wird, wird überprüft, ob der Nutzer den Kühlvorgang beendet hat. Wenn der Nutzer den Kühlvorgang beendet, werden in einem Schritt S8 die Luftverbindungen vom und zum Kältekreislauf 20 bzw. zur Kühleinrichtung 12 geschlossen.
-
In einer Verzweigung V6, die nach dem Schritt S8 ausgeführt wird, wird überprüft, ob der Nutzer den Garvorgang, vor Ort oder ferngesteuert, gestartet hat. Wenn der Nutzer den Garvorgang startet, wird in einem Schritt S9 das Gericht (fertig) gegart.
-
In einer Verzweigung V7, die nach dem Schritt S9 ausgeführt wird, wird überprüft, ob vor dem Garvorgang ein Kühlvorgang erfolgt ist. Wenn vor dem Garvorgang ein Kühlvorgang erfolgt ist, wird in einem Unterprogramm U2 ein Entfeuchtungsvorgang gestartet.
-
3 stellt das Unterprogramm U1, das den Enteisungsvorgang abbildet, näher dar. In einem Schritt S10 wird der Enteisungsvorgang gestartet. Nach dem Starten des Enteisungsvorgangs wird in einem Schritt S11 der Kompressor 22 ausgeschaltet, während der Kühllüfter 14 angeschaltet bleibt. Nach dem Schritt S11 wird in einem Schritt S13 der Heizkörper 8 angeschaltet, während die Luftklappe 18 geöffnet bleibt. In einer Verzweigung V8 wird, etwa mittels des Lufttemperatursensors 24, überprüft, ob die Lufttemperatur in der Kühleinrichtung 12 größer als eine vorbestimmte Lufttemperatur, vorzugsweise größer als 100 °C, ist. Wenn die Lufttemperatur nicht größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist, wird in einem Schritt S13 eine definierte Wartezeit gewartet, bis erneut an der Verzweigung V8 überprüft wird, ob die Lufttemperatur größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist. Wenn die Lufttemperatur größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist, wird in einem Schritt S14 der Heizkörper 8 abgeschaltet. Nach dem Schritt S14 wird in einem Schritt S15 eine definierte Wartezeit gewartet und dann der Kältekreislauf 20 wieder angeschaltet. Danach wird in einer Verzweigung V9 überprüft, ob die Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kältemittelverdampfers 28 die vorbestimmte Temperaturdifferenz unterschreitet. Wenn die vorbestimmte Temperaturdifferenz nicht unterschritten ist, wird der Enteisungsvorgang in dem Schritt S7 beendet. Wenn die vorbestimmte Temperaturdifferenz unterschritten ist, wird erneut der Schritt S11 und die auf den Schritt S11 folgenden Schritte ausgeführt.
-
4 stellt das Unterprogramm U2, das den Entfeuchtungsvorgang abbildet, näher dar. In einem Schritt S16 wird der Entfeuchtungsvorgang gestartet. Nach dem Starten des Entfeuchtungsvorgangs wird in einem Schritt S17 der Kühllüfter 14 angeschaltet bzw. der Kühllüfter 14 weiter betrieben. Nach dem Schritt S17 wird in einem Schritt S18 der Heizkörper 8 angeschaltet, während die Luftklappe 18 geöffnet bleibt. In einer Verzweigung V10 wird, etwa mittels des Lufttemperatursensors 24, überprüft, ob die Lufttemperatur in der Kühleinrichtung 12 größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist. Wenn die Lufttemperatur nicht größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist, wird in einem Schritt S19 eine definierte Wartezeit gewartet, bis erneut an der Verzweigung V10 überprüft wird, ob die Lufttemperatur größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist. Wenn die Lufttemperatur größer als die vorbestimmte Lufttemperatur ist, wird in einem Schritt S20 der Heizkörper 8 abgeschaltet. Nach dem Schritt S20 wird in einem Schritt S21 eine definierte Wartezeit gewartet. Nach dem Schritt S21 wird in einem Schritt S22 der Entfeuchtungsvorgang beendet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2019037982 A1 [0003, 0004]
