DE19940123A1

DE19940123A1 - Steuer- oder Regeleinrichtung eines Kochherdes

Info

Publication number: DE19940123A1
Application number: DE19940123A
Authority: DE
Inventors: Frank Liese
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2001-03-01
Also published as: DE50011919D1; US6578569B2; WO2001014798A1; ATE313762T1; EP1212570A1; EP1212570B1; US20020129809A1

Abstract

Steuer- oder Regeleinrichtung eines Kochherdes zur Beeinflussung (einschalten, ausschalten, steuern, regeln) der Heizenergie von mindestens einer Kochzone (4) eines Kochherdes (2) in Abhängigkeit von Kochdampf. Sie kann, insbesondere eine Sensoreinrichtung (32) von ihr, mindestens teilweise in einer Dunstabzugshaube (20) installiert sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer- oder Regeleinrichtung eines Kochherdes, der ein Kochfeld mit mindestens einer Kochzone hat, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Der Kochherd ist vorzugsweise elektrisch beheizbar, jedoch ist die Erfindung auch für gasbeheizte Kochherde verwendbar. Die Kochzone in einem Kochfeld eines elektrischen Kochherdes kann durch eine elektrische Heizplatte oder durch einen oder mehrere elek trische Heizkörper unter einer Platte aus Keramik oder aus einem anderen hitzebeständi gen Material gebildet sein.

Beim Weiterkochen nach Erreichen des Koch- oder Siedepunktes wird die Speise oder Flüssigkeit in einem Gefäß auf einer Kochzone sehr häufig mit zuviel Heizenergie wei tererhitzt. Die Folge ist ein unnötig hoher Energieverbrauch, häufig mehr als das dreifa che des tatsächlich notwendigen Energieverbrauches, verbunden mit einer starken Dampfentwicklung.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auf einfache und preiswerte Weise einen unnötig hohen Energieverbrauch für das Kochen von Speisen und Flüssigkeiten nach Erreichen des Kochpunktes oder Siedepunktes zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von An spruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuer- oder Regeleinrichtung auf Koch dampf reagierend und in Abhängigkeit vom Kochdampf die Heizenergie von mindestens einer Kochzone des Kochfeldes eines Kochherdes beeinflussend ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung wird die Dampfmenge gemessen, die beim Garen oder Kochen von Speisen oder Kochen von Flüssigkeiten entsteht, und in Abhängigkeit von der gemesse nen Dampfmenge wird die Heizenergie der betreffenden Kochzone so weit reduziert, daß nur noch die zum Halten der Siedepunkt-Temperatur notwendige Heizenergie zugeführt wird.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Erfindung bedeutet "Messen der Dampf menge" nicht nur die Möglichkeit, die tatsächlich pro Zeiteinheit erzeugte Dampfmenge zu messen, sondern vorzugsweise eine Methode, durch welche die Dampfmenge indirekt gemessen wird, beispielsweise durch Detektion der Dampfwärme und/oder der Dampf dichte und/oder der Dampf-Strömungsgeschwindigkeit. Dadurch können beispielsweise preiswerte Temperatursensoren, Dichtewertmesser, Strömungsmesser oder in Abhängig keit von der Dichte reagierende Ultraschall-Strecken-Messeinrichtungen verwendet wer den, welche sich quer durch den Dampfweg erstrecken.

Aus der EP 0 443 141 A2 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Lüfters, ins besondere bei einer Dunstabzugshaube über einem Kochherd, in Abhängigkeit von zum Lüfter ziehenden Wrasen bekannt, bei welcher vor dem Lüfter eine Ultraschall-Strecke mit einem Ultraschall-Sender und einem Ultraschall-Empfänger angeordnet ist zur Mes sung der Dampfmenge und zur Steuerung des Lüfters in Abhängigkeit von dieser detek tierten Dampfmenge. Aus der gleichen Schrift ist es auch bekannt, den Lüfter (Ventilator, Gebläse, bzw. deren Motor) zu regeln in Abhängigkeit von der durch die Dunstabzugs haube strömenden Feuchtigkeit und/oder Dunst und/oder Rauch und/oder Wärme, die von einem Sensorelement detektiert wird. Ferner ist es aus dieser Schrift bekannt, den Lüfter in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Koch dünste (Dampf) und der Umgebungstemperatur zu steuern.

Gemäß der Erfindung kann eine solche Steuer- oder Regeleinrichtung einer Dunstab zugshaube nicht nur den Lüfter, sondern gleichzeitig oder statt dessen auch die Heize nergie von einer oder mehreren Kochzonen eines Kochherdes steuern oder regeln, wel cher unter einer solchen Dunstabzugshaube angeordnet ist.

Ferner kann die Steuer- oder Regeleinrichtung des Kochherdes nach der Endung auch Teil eines zentralen elektronischen Steuerungssystems in einem Gebäude sein, d. h. ei nem System, wie es auch unter der Bezeichnung "home electronic system" bekannt ist.

Der Kochherd ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Heizenergie seiner Kochzonen einzeln stufenlos oder in kleinen Schritten einstellbar ist von der Steuer- oder Regelein richtung nach der Erfindung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuer- oder Regeleinrichtung der Erfindung wahlweise manuell zuschaltbar oder abschaltbar. Im ab geschalteten Zustand ist der Kochherd in bekannter Weise manuell ein- und ausschaltbar und/oder durch ein in ihn integriertes System automatisch steuerbar oder regelbar.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine wesentliche Energieeinsparung erzielbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch eine erhöhte Betriebssi cherheit erzielt durch Maßnahmen, durch welche gefährliche Betriebssituationen cles Kochherdes erkannt werden und in Abhängigkeit davon vorbestimmte Sicherheitsmaß nahmen ausgelöst werden.

Beispiele

Bei einer abrupten Unterbrechung oder starken Reduzierung der Dampfmenge, obwohl die betreffende Kochzone eingeschaltet ist, kann angenommen werden, daß der betref fende Kochtopf oder die Pfanne vom Herd genommen wurde. In diesem Falle kann eine automatische Abschaltung der Heizenergie der betreffenden Kochzone durch die Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen werden. Bei einer langsamen Reduzierung der Dampfmenge und einer entsprechenden Abnahme der Dampfsignale, obwohl die betref fende Kochzone unverändert eingeschaltet ist, kann die Schlußfolgerung gezogen wer den, daß beispielsweise alles Wasser oder Fett verdampft ist. Die Steuer- oder Regelein richtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie eine solche langsame Reduzierung der Dunstentwicklung, ohne daß die Heizenergie reduziert wurde, erkennt und dann die betreffende Kochzone abschaltet. Die Steuer- oder Regeleinrichtung kann derart ausge bildet sein, z. B. mit einer elektronischen Logik versehen sein, daß sie auf Dampfände rungs-Geschwindigkeiten, d. h. Änderung pro Zeiteinheit reagiert.

Die Steuer- oder Regeleinrichtung der Erfindung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von der Anzahl der jeweils eingeschalteten Kochzonen und/oder de ren Größe und/oder deren Leistungsstufen, der Signale der Sensoreinrichtung und, wenn sie mit der Funktion einer Dunstabzugshaube des Kochherdes kombiniert ist, den Lüfter der Dunstabzugshaube ein- oder ausschaltet und/oder steuert oder regelt. Die Steuer- oder Regeleinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie bei übermäßiger Dampfentwicklung die betreffende Kochzone in ihrer Leistung so lange reduziert, bis die Dampfentwicklung einem "normalen" oder "sanften" Kochen entspricht.

Ferner kann die Steuer- oder Regeleinrichtung der Erfindung derart ausgebildet sein, daß sie mehrere Kochzonen eines Kochfeldes oder auch mehrere Kochfelder überwacht. Hierbei kann die Steuer- oder Regeleinrichtung derart ausgebildet sein, daß sie, wenn mehrere Kochzonen gleichzeitig eingeschaltet sind, durch "testweises" Reduzieren der Heizenergie von mehreren Kochzonen nacheinander die Kochzone heraussucht, welche zu stark erhitzt wird. Diese Entscheidung, welche von der Steuer- oder Regeleinrichtung getroffen wird, kann auch schon durch Verfolgen der zeitlichen Entwicklung der Signale vom Zeitpunkt des Einschaltens der betreffenden Kochzone an getroffen werden, bei spielsweise durch Messen der zeitlich abhängigen Dampfentwicklung oder Temperatur entwicklung des Dampfes und gegebenenfalls auch der zeitlich abhängigen Heizleistung. Weitere Betriebsgrößen und Kriterien, welche von der Steuer- oder Regeleinrichtung au tomatisch berücksichtigt werden können, können die jeweils manuell eingeschaltete Heizleistung der Kochzonen und die Größe der Kochzonen, die Zeitdauer vom Einschal ten einer Kochzone bis zur Entwicklung einer bestimmten Dampfmenge oder bis zum Ausbleiben einer Dampfentwicklung, oder ein schnelles oder langsames Abfallen der Dampfentwicklung bzw. der damit verbundenen Dampfkriterien wie beispielsweise Dampftemperatur und/oder Dampfdichte sein.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht einer Steuer- oder Regeleinrichtung ei nes Kochherdes nach der Erfindung in Kombination mit einer über dem Kochfeld des Kochherdes angeordneten Dampfabzugshaube.

Fig. 1 zeigt einen Elektroherd 2 mit beispielsweise vier Kochzonen 4 in einem Kochfeld 6. Jede Kochzone 4 enthält unter einer Keramikplatte 8 mindestens einen elektrischen Heizkörper, welcher durch ein manuelles Bedienelement 10 auf der Herdfrontseite manuell ein- und ausschaltbar und auf eine gewünschte Heizenergie schrittweise oder stufenlos einstellbar ist. Der Herd kann einen Backofen 12 enthalten.

Über dem Herd ist eine Dunstabzugshaube 20 angeordnet, welche sich im wesentli chen über alle Kochzonen 4 erstreckt. Die Dunstabzugshaube 20 enthält einen Lüfter 22 und vor diesem im Dampfabzugsweg einen Dampffilter 24 über einem Gitter 26.

Eine Steuer- oder Regeleinrichtung 30 registriert den von den Kochzonen 4 aufstei genden Dampf beim Garen von Gargut (Speisen) und beim Kochen von Flüssigkeiten wie beispielsweise Suppe, Gemüse oder Wasser, und limitiert, steuert oder regelt in Abhängigkeit von dem registrierten Dampf die Heizenergie der Kochzonen 4.

Die Steuer- oder Regeleinrichtung 30 kann an oder im Kochherd 2 oder an oder in der Dunstabzugshaube 20 angeordnet sein. Die Steuer- oder Regeleinrichtung ist an eine Sensoreinrichtung 32 funktionsmäßig angeschlossen, welche im Dampf-Abzugsweg der Kochzonen 4 angeordnet ist, vorzugsweise an oder in der Dunstabzugshaube 20. Die Sensoreinrichtung 32 erzeugt in Abhängigkeit von dem registrierten Dampf ein Si gnal, beispielsweise in Abhängigkeit von der Dampfdichte, der Dampf-Strömungsge schwindigkeit, der Dampftemperatur und/oder anderen Dampf-Werten. In Abhängig keit von dem Sensorsignal können in der Steuer- oder Regeleinrichtung 30 jeweils eine oder mehrere von folgenden oder weiteren Funktionen vorgesehen sein:
Abschalten oder Reduzieren der Heizenergie der betreffenden Kochzone 4 bei Über schreiten eines vorbestimmten Grenzwertes und wieder Einschalten der Heizenergie bei Rückgang des betreffenden Dampfwertes unter den Grenzwert; Regeln der Heize nergie der betreffenden Kochzone in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Sollwert, welcher ein Festwert oder ein in Abhängigkeit vom manuellen Einstellelement 10 ein stellbarer variabler Sollwert sein kann; Schaltvorgänge, Steuer- oder Regelvorgänge in Abhängigkeit von der Zeitdauer, innerhalb welcher Veränderungen des Dampfes von der Sensoreinrichtung 32 registriert werden, beispielsweise vollständiges Ab schalten der Heizenergie der betreffenden Kochzone 4 bei plötzlichem Ausbleiben der Dampf-Signale oder wenn der registrierte Dampfwert unter einen vorbestimmten Wert innerhalb einer kurzen Zeit abfällt, beispielsweise weil ein Kochtopf oder eine Pfanne von der betreffenden Kochzone weggenommen wurde, oder bei langsamem Abneh men der Dampfentwicklung, jeweils bei unverändert gebliebener Einstellung der Hei zenergie an dem manuellen Bedienelement 10, weil dies ein Zeichen dafür sein könnte, daß alles Wasser oder Fett verdampft ist und deshalb die Gefahr eines An brennens von Speisen und damit auch Feuergefahr besteht. Die Steuer- oder Regel einrichtung 30 kann derart ausgebildet sein, daß sie Dampfänderungen pro Zeiteinheit erkennt, nicht nur Dampfänderungen an sich.

Die Steuer- oder Regeleinrichtung 30 kann mit einer Alarmeinrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignales ausgebildet sein, wenn sie erkennt, daß in ihr vorgegebene Si cherheitskriterien überschritten werden.

Die Sensorvorrichtung 32 kann eine Ultraschall-Meßstrecke quer durch den Dampfweg mit einem Ultraschallsender 31 und einem Ultraschallempfänger 33 aufweisen.

Für jede Kochzone 4 kann eine eigene Steuer- oder Regeleinrichtung 30 und/oder eine eigene Sensoreinrichtung 32 vorgesehen sein. Gemäß anderer Ausführungsform kann über jeder Kochzone 4 eine ihr zugeordnete Sensoreinrichtung 32 in deren Dampfströmungsweg angeordnet sein, welche alle an eine ihnen gemeinsame Steuer- oder Regeleinrichtung 30 elektrisch angeschlossen sind. Gemäß einer anderen Aus führungsform kann für mehrere Kochzonen 4 eine ihnen gemeinsame Sensoreinrich tung 32 und eine ihnen gemeinsame. Steuer- oder Regeleinrichtung 30 vorgesehen sein. In letzterem Falle ist die Steuer- oder Regeleinrichtung 30 je nach Ausführungs form derart ausgebildet, daß sie entweder nacheinander die Heizenergie der Koch stellen reduziert, bis sie erkennt, welche Kochstelle für die zu starke Dampfentwicklung verantwortlich ist, und dann nur deren Heizenergie entsprechend reduziert, jedoch die Einstellung der Heizenergie der anderen Kochstellen auf dem am Bedienelement 10 eingestellten Wert beläßt; oder die Steuer- oder Regeleinrichtung 30 ermittelt die für die zu starke Dampfentwicklung verantwortliche Kochstelle zusätzlich oder nur anhand von Betriebskriterien wie beispielsweise der am Bedienelement 10 eingestellten Hei zenergie, dem Durchmesser der betreffenden Kochstelle und/oder der Zeitdauer, wie lange die einzelnen Kochstellen bereits eingeschaltet waren. Derartige Auswahlkrite rien zur Ermittlung der betreffenden Kochzone 4, welche für die zu starke Dampfent wicklung verantwortlich ist, können auch dafür verwendet werden, festzustellen, von welcher Kochzone 4 trotz unveränderter Einstellung einer bestimmten Heizenergie am Bedienelement 10 Kochdampf plötzlich ausbleibt oder zunehmend weniger wird.

Die Sensoreinrichtung 32 kann zusätzlich an eine Steuer- oder Regeleinrichtung 34 der Dunstabzugshaube 20 angeschlossen sein, um deren Lüfter 22 in Abhängigkeit von der jeweiligen Kochdampfmenge einzuschalten, abzuschalten oder auf eine be stimmte Drehzahl zu schalten, wie dies beispielsweise aus der genannten EP 0 443 141 A2 bekannt ist.

Die Steuer- oder Regeleinrichtung 34 des Lüfter 22 der Dunstabzugshaube 20 kann zum Schalten, Steuern und/oder Regeln der Heizenergie des Kochherdes 2 anstelle von deren Steuer- oder Regeleinrichtung 30 vorgesehen werden.

Claims

1. Steuer- oder Regeleinrichtung eines Kochherdes, der ein Kochfeld mit minde stens einer Kochzone (4) hat, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf Kochdampf reagierend und in Abhängigkeit vom Kochdampf die Heizenergie von mindestens einer Kochzone beeinflussend ausgebildet ist.

2. Steuer- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Abhängigkeit vom Kochdampf die Heizenergie abschaltend ausge bildet ist, wenn ein vorbestimmter Dampfwert detektiert wird.

3. Steuer- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Abhängigkeit vom Kochdampf die Heizenergie steuernd ausgebil det ist.

4. Steuer- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Abhängigkeit vom Kochdampf die Heizenergie regelnd ausgebildet ist.

5. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf mindestens einen der Werte "Dampf menge/Zeit, Dampfdichte und/oder Dampftemperatur" des Kochdampfes rea gierend ausgebildet ist.

6. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine auf den Kochdampf rea gierende Sensoreinrichtung (32) aufweist, welche mit Abstand über dem Kochfeld in dessen Dampfweg angeordnet ist.

7. Steuer- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung an einer Dampfabzugshaube (20) vorgesehen ist.

8. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere in einem Kochfeld angeordnete Kochzonen (4) eine gemeinsame Sensoreinrichtung (32) vorgesehen ist, und daß Maßnahmen vorgesehen sind, durch welche bei Überschreiten eines vor bestimmten Dampfwertes anhand von vorbestimmten Betriebskriterien die Kochzone (4) automatisch ermittelt und bezüglich ihrer Heizenergie limitiert wird, welche für das Überschreiten des vorbestimmten Dampfwertes verant wortlich ist.

9. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere in einem Kochfeld angeordnete Kochzonen (4) eine gemeinsame Sensoreinrichtung (32) vorgesehen ist und daß Maß nahmen vorgesehen sind, durch welche bei Überschreiten eines vorbe stimmten Dampfwertes durch serielles testweises Reduzieren der Heizenergie der Kochzonen (4) nacheinander automatisch die Kochzone ermittelt wird, welche für das Überschreiten des vorbestimmten Dampfwertes verantwortlich ist.

10. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie von den Kochfunktionen des Kochherdes manuell wahlweise abschaltbar und wieder hinzuschaltbar ist.

11. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vom Kochdampf abhängige Sicher heits-Abschaltfunktion aufweist, durch welche sie in Abhängigkeit von minde stens einem vorbestimmten Sicherheitskriterium die Heizenergie einer das Si cherheitskriterium überschreitenden Kochzone (4) automatisch abschaltet.

12. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie, oder mindestens ihre Sensoreinrichtung (32), zur automatischen Betätigung eines Lüfters (22) in einer Dunstabzugshaube (20) in Abhängigkeit von Kochdampf ausgebildet ist.

13. Steuer- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einer Hauszentrale aus bedienbar ist.