EP1565689B1 - Verfahren zum betreiben eines kochfeldes sowie kochfeld - Google Patents

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EP1565689B1
EP1565689B1 EP03775223A EP03775223A EP1565689B1 EP 1565689 B1 EP1565689 B1 EP 1565689B1 EP 03775223 A EP03775223 A EP 03775223A EP 03775223 A EP03775223 A EP 03775223A EP 1565689 B1 EP1565689 B1 EP 1565689B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking
temperature
component
heating power
gas
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03775223A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1565689A1 (de
Inventor
Sylvia Peter
Stéphane CLAUSS
Martin Oberhomburg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority to EP03775223A priority Critical patent/EP1565689B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges

Definitions

  • the present invention relates to a hob, in particular a gas hob, and a method for operating the hob with at least two cooking zones and with at least one electronic control component, of which hotplates at least a second cooking point is further spaced from the electronic component as a first cooking point.
  • a method for operating a hob in which the gas burners are switched off to protect against overheating of electronic components of the gas hob when the temperature of the electronic component exceeds a temperature limit.
  • the temperature limit corresponds to the maximum permissible temperature, exceeding which there is a risk of overheating of the electronic components.
  • the object of the present invention is to provide a hob, in particular gas hob, and a method for operating a hob, in order to improve its usability.
  • the object of the invention is achieved by a method having the features of claim 1.
  • the electronic component closest to the first cooking point is assigned a temperature limit independent of the second cooking point in the process. If the temperature of the electronic component exceeds this temperature limit, only the nearest first hotplate to prevent overheating of the electronic component is put out of service or reduced its heating power output. By contrast, the second hotplate remains usable for an operator.
  • the second cooking point ie the second gas burner
  • a primary air flow to the second gas burner promotes effective cooling of the electronic component.
  • the primary air flow results when Convection air from the environment is sucked into the leading to the gas burner gas supply line.
  • the temperature limit may be on the order of about 20 K below a maximum allowable temperature. This must not be exceeded if the thermal load of the electronic component is high. The first hotplate is therefore turned off before reaching the maximum temperature or reduced in its heating power. In this way, it is achieved that despite an operation of the remotely located cooking point, the component temperature does not rise to the maximum temperature.
  • the electronic control device of the gas hob can be assigned a timer. The timer prevents until the expiration of a predetermined cooling time interval, the provision of the first gas burner.
  • the length of the cooling time interval can be predetermined as follows: First, a time course of the component temperature immediately after entering the cooling time interval is detected. Based on the detected time history, the length of the time interval is predetermined.
  • the pitch angle of the time characteristic of the component temperature can be permanently monitored: If the component temperature falls in a pitch angle that is greater than a predetermined pitch angle stored in the control unit, the provision of the first gas burner takes place.
  • the resetting of the first gas burner takes place as soon as the component temperature falls below the temperature limit again.
  • the first gas burner can be reset when the component temperature falls below a lower temperature limit below the temperature limit. This is advantageous in a nearly continuous measurement of the component temperature. In a continuous measurement, namely, the measured temperature values within a tolerance band can fluctuate around an average component temperature. The lower temperature limit lies around this tolerance band below the actual temperature limit. A constant switching on / off of the gas burner is thus prevented when the component temperature is in the range of the temperature limit.
  • the power level of a hotplate can be stored by control electronics.
  • the stored power level of the first gas burner automatically resets itself by means of the control electronics.
  • the second gas burner can also be switched inoperative or reduced in its heating power output. This measure can be realized in circuit technology simple manner, if the component temperature is still above the temperature limit after a certain period of time.
  • the second gas burner can also be assigned its own second temperature limit. This is above the first temperature limit. If the component temperature exceeds the second temperature limit, the second gas burner is additionally deactivated or its heating output is reduced. This variant is preferred for safety reasons, since the second gas burner is only actuated when the associated temperature limit is actually exceeded.
  • the serviceability of the gas cooker field can be further increased if each of the gas burners of the gas hob is assigned its own temperature limit.
  • the values of the associated temperature limits increase as the distance between the gas burners and the electronic component increases. If the component temperature exceeds one of the temperature limits, the associated gas burner is put out of operation or its Schuzzisabgabe reduced. When the component temperature rises, therefore, after the first temperature limit has been exceeded, first the first gas burner is switched off or its heating power is reduced. Subsequently, if appropriate, the more distant gas burners are switched off in turn or their heating powers are reduced.
  • the temperature limit of the most remote to the electronic component gas burner can be designed in the range of the maximum allowable temperature for the electronic component.
  • FIG. 1 is shown in a cutout of a worktop used gas hob.
  • the gas hob has four gas burners 1, 2, 3, 4.
  • the gas burners can be actuated by provided in a front panel 6 control knob 7.
  • carrier grids 8 are arranged above the gas burner, on which Gargut electnisse not shown off.
  • the gas hob on a bottom tray 9 with raised side walls 10.
  • On the side walls 10 of the bottom tray 9, a cover plate 11 is attached.
  • the cover plate 11 is seated with its outer periphery on the worktop 1.
  • the bottom tray 9 defines together with the cover plate 11 a trough interior 12.
  • electronic components such arranged about an ignition device 13 or a control device 14 for the gas burner.
  • FIG. 3 In the block diagram of FIG. 3 is an example of the functional connection between the components 13, 14 shown with the gas burner 1.
  • the further gas burners 2 to 4 are in identical manner with the components 13, 14 in connection. Consequently, the gas burner 1 is supplied with gas via a gas supply line 21.
  • an electromagnetic safety valve 22 is arranged, which is opened or closed by the electronic control device 14.
  • the gas volume flow in the gas supply line 21 required for a desired burner heating power can be set by means of a gas tap 23.
  • the gas cock 23 is to be operated with the control knob 13.
  • the control knob 13 is also coupled to a signal generator 25, which is via lines 27 to the electronic control device 14 in a signal connection.
  • the gas burner 1 is assigned a thermocouple 29, which detects the presence of a flame on the gas burner 1.
  • the electronic control device 14 is in addition via a line 28 in signal communication with the ignition device 13. This controls an ignition electrode 18 to ignite a flame on the gas burner 1.
  • thermocouple 29 is heated by the flame of the gas burner 1. The thermal energy thus generated on the thermocouple 29 takes over the function of the external current and stops at the Set the safety valve 22 open. After a flame extinction on the gas burner 1, the thermocouple cools down, whereby no more thermal power is generated. As a result, the electronic control device 14 closes the safety valve 22 and the gas supply line 21 to the gas burner 1 is blocked.
  • the electronic control device 14 is connected to a temperature sensor 33.
  • the temperature sensor 33 detects a temperature T K in the electronic components 13, 14.
  • the sensed temperature T K is compared with data stored in the control device 14 limits temperature T 1, T 2, T 3, T. 4
  • Each of the temperature limits T 1 , T 2 , T 3 , T 4 is according to the diagram of FIG. 4 one of the four gas burners 1, 2, 3, 4 assigned. From the diagram of FIG. 4 shows that the values of the stored temperature limits T 1 , T 2 , T 3 , T 4 increase with increasing distance of the gas burner to the electronic components 13, 14. Consequently, the gas burner 1 closest to the electronic components 13, 14 is assigned a lower temperature limit T 1 of 90 ° C.
  • the most widely spaced from the electronic components 13, 14 of gas burner 4 is associated with an upper temperature limit T 4 of 110 ° C.
  • the upper temperature limit T 4 is approximately in a range that is reached at a maximum allowable heat load of the components 13, 14.
  • a time characteristic of the temperature T K measured by the temperature sensor 33 of the electronic components 13, 14 is shown in the temperature diagram of FIG. 5 As a result, at the beginning of the burner operation after the time t 0, the component temperature T K initially rises steadily until the first temperature limit T 1 is exceeded. This is assigned to the first gas burner 1. In this case, the safety valve 22 in the gas supply line 21 to the first gas burner 1 is controlled and closed by the electronic control device 14. The first gas burner 1 is thus set from the time t 1 out of service, as from the operability diagram of FIG. 5 , below. By switching off the first gas burner 1, the component temperature T K increases less rapidly after time t 1 until the second temperature limit T 2 has been exceeded by time t 2 . This is associated with the second gas burner 2.
  • the electronic control device 14 at time t 2 closes the safety valve 22 of the second gas burner 2.
  • the gas burner 3, 4 therefore remain operational.
  • the component temperature T K drops below the second temperature limit T 2 again.
  • the electronic control device 14 therefore releases the safety valve 22 of the second gas burner 2 again at the time t 3 .
  • the second gas burner 2 can therefore at a corresponding operation of the associated control knob 13 are put into operation again.
  • the component temperature T K also falls below the first temperature limit T 1 .
  • the electronic control device 14 therefore releases the safety valve 22 of the first gas burner 1 again from the time t 4 .
  • FIGS. 6 and 7 Power adjustment of the gas burners 1, 2, 3, 4 is not via gas taps 23, but via gas control valve assemblies 35.
  • the gas control valve assemblies 35 are connected between the electronic control device 14 and each of the four gas burners 1, 2, 3, 4.
  • the gas control valve assemblies 35 are connected between the electronic control device 14 and each of the four gas burners 1, 2, 3, 4.
  • This is arranged in the gas supply line 21 and has four parallel partial gas lines through which flows a partial gas flow in each case.
  • an electromagnetic control valve 37 is arranged with a downstream throttle 39. Their throttle diameters can differ from each other. Downstream of the throttles 39, the partial gas lines are brought together again in the gas supply line 21.
  • the controller 14 opens one or more of the control valves 37 in the parallel partial gas lines. The size of the gas flow from the gas control valve arrangement 35 to the gas burner 1 therefore depends on the number of opened control valves 37.
  • FIG. 7 is a gas hob operation according to the second embodiment illustrated by a temperature and Schuetz elaboratesdiagramms.
  • all four gas burners 1, 2, 3, 4 are in operation at different heating powers P 1 , P 2 , P 3 , P 4 at time t 0 .
  • the component temperature T K increases steadily after the time t 0 .
  • the component temperature T K exceeds the first temperature limit T 1 .
  • the four control valves 37 of the first gas burner 1 are therefore closed from the time t 1 . 14 simultaneously stores the control means controls the positions of the control valves 37 of the gas burner 1 at time t. 1
  • the component temperature T K exceeds the second temperature limit T 2 .
  • the electronic control device 14 accordingly closes all the control valves 37 of the second gas burner 2 and at the same time stores their positions. At time t 3 , the component temperature T K again falls below the second temperature limit T 2 . The electronic control device 14 therefore controls the control valves 37 of the second gas burner 2 according to their stored positions. The second gas burner 2 is therefore operated from the time t 3 again with its heating power P 2 . In the same way, the first gas burner 1 is put into operation again at the time t 4 .
  • FIG. 8 a temperature and Schutting according to the third embodiment is shown.
  • the structure of the gas hob of the third embodiment is similar to the gas hob of the second embodiment.
  • a cooling time interval t a , t b predetermined for the off gas burner For predetermining the length of the cooling-time interval t a , the curve of the component temperature T K is first detected in a time span a. The period of time a begins immediately after the component temperature T K has exceeded the temperature limit T 1 .
  • the electronic control device 14 determines the length of the cooling time interval t a for the first gas burner 1 on the basis of the curve profile of the component temperature T K recorded in the period a. After the cooling time interval t a has elapsed, the first gas burner 1 is stored again with it Heating power P 1 operated. In the same way, the length of the time interval t b for the second gas burner 2 is determined after the component temperature T K has exceeded the second temperature limit T 2
  • the gas burners switched inoperative can also be switched back to operation when the component temperature T K falls within a pitch angle ⁇ which is greater than a predetermined pitch angle.
  • the predetermined pitch angle is stored in the controller 14.
  • the detected pitch angle ⁇ is greater than the stored pitch angle.
  • the controller 14 turns forward haste ready for use again the first gas burner 1, before the component temperature T K is again fallen below the temperature limit T uncritical. 1

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kochfeld, insbesondere ein Gaskochfeld sowie ein Verfahren zum Betreiben des Kochfeldes mit zumindest zwei Kochstellen und mit zumindest einer elektronischen Steuerkomponente, von welchen Kochstellen zumindest eine zweite Kochstelle weiter von der elektronischen Komponente beabstandet ist als eine erste Kochstelle.
  • Es ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kochfeldes bekannt, bei dem zum Schutz vor Überhitzung von elektronischen Komponenten des Gaskochfeldes die Gasbrenner abgeschaltet werden, wenn die Temperatur der elektronischen Komponente eine Temperaturgrenze überschreitet. Die Temperaturgrenze entspricht der maximal zulässigen Temperatur, bei deren Überschreitung die Gefahr einer Überhitzung der elektronischen Komponenten besteht.
  • Entsprechende Verfahren zeigen die Dokumente US-A-4 554 438 und EP-A-0 586 104 .
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kochfeld, insbesondere Gaskochfeld, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kochfeldes bereitzustellen, um dessen Gebrauchsfähigkeit zu verbessern.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 wird in dem Verfahren die der elektronischen Komponente nächstgelegenen ersten Kochstelle unabhängig von der zweiten Kochstelle eine Temperaturgrenze zugeordnet. Wenn die Temperatur der elektronischen Komponente diese Temperaturgrenze überschreitet, wird lediglich die nächstgelegene erste Kochstelle zum Schutz vor Überhitzung der elektronischen Komponente außer Betrieb gesetzt bzw. seine Heizleistungsabgabe reduziert. Die zweite Kochstelle bleibt dagegen weiterhin nutzbar für eine Bedienperson.
  • Erfindungsgemäß erweist es sich bei Gaskochfeldern besonders vorteilhaft, wenn die zweite Kochstelle, d.h. der zweite Gasbrenner, im Betrieb verbleibt. In diesem Fall unterstützt nämlich eine Primärluftströmung zum zweiten Gasbrenner eine effektive Abkühlung der elektronischen Komponente. Die Primärluftströmung ergibt sich, wenn Konvektionsluft aus der Umgebung in die zum Gasbrenner führende Gaszuleitung gesaugt wird.
  • Die nachfolgenden, auf Gaskochfelder gerichteten Ausführungsbeispiele gelten analog auch generell für Elektro-Kochfelder mit entsprechenden Kochstellen: Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Temperaturgrenze in einer Größenordnung von ca. 20 K unterhalb einer zulässigen Maximaltemperatur liegen. Diese darf bei einer Wärmebelastung der elektronischen Komponente nicht überschritten werden. Die erste Kochstelle wird daher schon vor Erreichen der Maximaltemperatur ausgeschaltet bzw. in seiner Heizleistung reduziert. Auf diese Weise wird erreicht, dass trotz eines Betriebs der weiter entfernt gelegenen Kochstelle die Komponenten-Temperatur nicht bis zur Maximaltemperatur ansteigt.
  • Zur Steigerung der Gebrauchsfähigkeit des Gaskochfeldes ist es von Vorteil, wenn die Betriebsfähigkeit bzw. die Heizleistungsabgabe der ersten Kochstelle noch während des Kochfeld-Betriebes wiederhergestellt bzw. rückgestellt wird. D.h., dass noch während weitere Gasbrenner in Betrieb sind, die Rückstellung des ersten Gasbrenners erfolgt. In schaltungstechnisch besonders einfacher Weise kann daher der elektronischen Steuereinrichtung des Gaskochfeldes ein Zeitglied zugeordnet sein. Das Zeitglied verhindert bis zum Ablauf eines vorgegebenen Abkühl-Zeitintervalls die Rückstellung des ersten Gasbrenners.
  • Die Länge des Abkühl-Zeitintervalls kann wie folgt vorherbestimmt werden: Zunächst wird ein Zeitverlauf der Komponenten-Temperatur unmittelbar nach Eintritt in das Abkühl-Zeitintervall erfasst. Auf der Grundlage des erfassten Zeitverlaufes wird die Länge des Zeitintervalls vorherbestimmt.
  • Alternativ und/oder zusätzlich kann auch der Steigungswinkel des Zeitverlaufes der Komponenten-Temperatur dauerhaft überwacht werden: Fällt die Komponenten-Temperatur in einem Steigungswinkel, der größer als ein in der Steuereinrichtung gespeicherter vorbestimmter Steigungswinkel ist, erfolgt die Rückstellung des ersten Gasbrenners.
  • Sicherheitstechnisch besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rückstellung des ersten Gasbrenners erfolgt, sobald die Komponenten-Temperatur die Temperaturgrenze wieder unterschreitet. Insbesondere kann der erste Gasbrenner zurückgestellt werden, wenn die Komponenten-Temperatur eine unterhalb der Temperaturgrenze liegende Temperatur-Untergrenze unterschreitet. Dies ist bei einer nahezu kontinuierlichen Messung der Komponenten-Temperatur vorteilhaft. Bei einer kontinuierlichen Messung können nämlich die gemessenen Temperaturwerte innerhalb eines Toleranzbandes um eine mittlere Komponenten-Temperatur schwanken. Die Temperatur-Untergrenze liegt um dieses Toleranzband unterhalb der eigentlichen Temperaturgrenze. Ein ständiges Ein/Ausschalten des Gasbrenners ist somit verhindert, wenn sich die Komponenten-Temperatur im Bereich der Temperaturgrenze bewegt.
  • Besonders bedienungsfreundlich ist es, wenn die Heizleistungsabgabe des ersten Gasbrenners vor dem Überschreiten der Temperaturgrenze der Heizleistungsabgabe nach dem Unterschreiten der Temperaturgrenze entspricht. Dies ist insbesondere bei sogenannten vollelektronischen Gaskochfeldern einfach bewerkstelligbar. Bei vollelektronischen Gaskochfeldem kann die Leistungsstufe einer Kochstelle von einer Steuerelektronik gespeichert werden. Bei einem erneuten Einschalten des ersten Gasbrenners stellt sich die gespeicherte Leistungsstufe des ersten Gasbrenners mittels der Steuerelektronik selbsttätig wieder ein.
  • Wenn nach einer erfolgten Reduzierung der Heizleistungsabgabe an der ersten Kochstelle die Komponenten-Temperaturkurve nicht sinkt, können weitere Maßnahmen zum Schutz vor Überhitzung der elektronischen Komponente ergriffen werden: Vorteilhaft ist es, zunächst die erste Kochstelle komplette ausgeschaltet wird.
  • Sinkt selbst nach einem Ausschalten des ersten Gasbrenners die Komponenten-Temperaturkurve nicht, kann zusätzlich der zweite Gasbrenner betriebsunfähig geschaltet bzw. in seiner Heizleistungsabgabe reduziert werden. Diese Maßnahme kann in schaltungstechnisch einfacher Weise realisiert werden, wenn die Komponenten-Temperatur nach einer bestimmten Zeitdauer noch immer oberhalb der Temperaturgrenze liegt.
  • Analog zum ersten Gasbrenner kann auch dem zweiten Gasbrenner eine eigene zweite Temperaturgrenze zugeordnet werden. Diese liegt oberhalb der ersten Temperaturgrenze. Wenn die Komponenten-Temperatur die zweite Temperaturgrenze überschreitet, wird zusätzlich der zweite Gasbrenner außer Betrieb gesetzt bzw. seine Heizleistungsabgabe reduziert. Diese Variante ist sicherheitstechnisch bevorzugt, da der zweite Gasbrenner erst betätigt wird, wenn die zugeordnete Temperaturgrenze tatsächlich überschritten wird.
  • Die Gebrauchstauglichkeit des Gaskochsfeldes lässt sich weiter erhöhen, wenn jedem der Gasbrenner des Gaskochfeldes jeweils eine eigene Temperaturgrenze zugeordnet wird. Die Werte der zugeordneten Temperaturgrenzen steigen mit zunehmendem Abstand der Gasbrenner zu der elektronischen Komponente an. Sofern die Komponenten-Temperatur eine der Temperaturgrenzen überschreitet, wird der zugeordnete Gasbrenner außer Betrieb gesetzt bzw. seine Heizleistungsabgabe reduziert. Bei steigender Komponenten-Temperatur werden daher nach Überschreiten der ersten Temperaturgrenze zunächst der erste Gasbrenner ausgeschaltet bzw. dessen Heizleistung reduziert. Anschließend werden gegebenenfalls auch die weiter entfernten Gasbrenner der Reihe nach ausgeschaltet bzw. deren Heizleistungen reduziert. Die Temperaturgrenze des zur elektronischen Komponente entferntesten Gasbrenners kann dabei im Bereich der maximal zulässigen Temperatur für die elektronische Komponente ausgelegt sein.
  • Nachfolgend sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Gaskochfeld in einer Ansicht von oben;
    • Figur 2 eine Seitenschnittansicht entlang der Linie I-I aus der Figur 1;
    • Figur 3 ein Blockdiagramm des Gaskochfelds gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    • Figur 4 ein in einer elektronischen Steuereinrichtung des Gaskochfeldes gespeichertes Diagramm;
    • Figur 5 ein Temperatur und Betriebsfähigkeitsdiagramm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    • Figur 6 ein Blockdiagramm entsprechend der Figur 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • Figur 7 ein Temperatur und Heizleistungsdiagramm gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • Figur 8 ein Temperatur- und Heizleistungsdiagramm , gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; und
    • Figur 9 ein Temperaturdiagramm gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • In der Figur 1 ist ein in einem Ausschnitt einer Arbeitsplatte eingesetztes Gaskochfeld gezeigt. Das Gaskochfeld weist vier Gasbrenner 1, 2, 3, 4 auf. Die Gasbrenner sind durch in einem vorderen Bedienfeld 6 vorgesehene Bedienknebel 7 betätigbar. Wie es in der Figur 2 angedeutet ist, sind oberhalb der Gasbrenner Trägerroste 8 angeordnet, auf denen nicht gezeigte Gargutbehältnisse abstellbar ist. Gemäß der Figur 2 weist die Gaskochmulde eine Bodenwanne 9 mit hochgezogenen Seitenwänden 10 auf. Auf den Seitenwänden 10 der Bodenwanne 9 ist eine Abdeckplatte 11 befestigt. Die Abdeckplatte 11 sitzt mit ihrem Außenumfang auf der Arbeitsplatte 1. Durch in der Abdeckplatte 11 vorgesehene Montageöffnungen ragen die Gasbrenner 1, 2, 3, 4. Die Bodenwanne 9 begrenzt zusammen mit der Abdeckplatte 11 einen Muldeninnenraum 12. In diesem sind elektronische Komponenten, wie etwa eine Zündeinrichtung 13 oder eine Steuereinrichtung 14 für die Gasbrenner angeordnet.
  • In der hinteren Seitenwand 10 der Bodenwanne 9 sind Primärluftöffnungen 15 ausgebildet. Durch diese strömt eine Konvektionsluft in den Muldeninnenraum 12. Die Konvektionsluft dient der Primärluftversorgung für Luftansaugbereiche 16 von Gasdüsen 17 der Gasbrenner. Ein Strömungsweg der Konvektionsluft ist in der Figur 2 mittels der Pfeile I angedeutet. Zur Kühlung der elektronischen Komponenten 13, 14 sind diese im Strömungsweg I angeordnet.
  • In dem Blockdiagramm der Figur 3 ist beispielhaft die funktionelle Verbindung zwischen den Komponenten 13, 14 mit dem Gasbrenner 1 dargestellt. Die weiteren Gasbrenner 2 bis 4 sind in identischer Weise mit den Komponenten 13, 14 in Verbindung. Demzufolge wird der Gasbrenner 1 über eine Gaszuleitung 21 mit Gas versorgt. In der Gaszuleitung 21 ist ein elektromagnetisches Sicherheitsventil 22 angeordnet, das durch die elektronische Steuereinrichtung 14 geöffnet oder geschlossen wird. Der für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderliche Gasvolumenstrom in der Gaszuleitung 21 ist durch einen Gashahn 23 einstellbar. Der Gashahn 23 ist mit dem Bedienknebel 13 zu betätigen. Der Bedienknebel 13 ist zudem mit einem Signalgeber 25 gekoppelt, der über Leitungen 27 mit der elektronischen Steuereinrichtung 14 in einer Signalverbindung ist. Zur Flammenüberwachung ist dem Gasbrenner 1 ein Thermoelement 29 zugeordnet, das ein Vorhandensein einer Flamme am Gasbrenner 1 detektiert. Die elektronische Steuereinrichtung 14 ist darüber hinaus über eine Leitung 28 in Signalverbindung mit der Zündeinrichtung 13. Diese steuert eine Zündelektrode 18 an, um eine Flamme am Gasbrenner 1 zu entzünden.
  • Zur Inbetriebnahme des Gasbrenners 1 wird eine Druck- und/oder Drehbewegung auf den Bedienknebel 13 ausgeübt. Dadurch werden vom Signalgeber 25 entsprechende Signale erzeugt und über die Leitungen 27 zur elektronischen Steuereinrichtung 14 geleitet. Die elektronische Steuereinrichtung 14 erfasst die Signale des Signalgebers 25 und steuert entsprechend die Zündeinrichtung 13 an. Deren Zündelektrode 18 entzündet daraufhin eine Flamme am Gasbrenner 1. Gleichzeitig beaufschlagt die elektronische Steuereinrichtung 14 das bis dahin geschlossene Sicherheitsventil 22 mit einem Fremdstrom. Durch den Fremdstrom wird das Sicherheitsventil 22 und daher die Gaszuleitung 3 zum Gasbrenner 1 geöffnet Nach erfolgter Gasentzündung am Gasbrenner 1 erwärmt sich das Thermoelement 29 durch die Flamme des Gasbrenners 1. Der somit am Thermoelement 29 erzeugte Thermostrom übernimmt die Funktion des Fremdstroms und hält an dessen Stelle das Sicherheitsventil 22 offen. Nach einer Flammenerlöschung am Gasbrenner 1 kühlt das Thermoelement ab, wodurch kein Thermostrom mehr erzeugt wird. Dies führt dazu, dass die elektronische Steuereinrichtung 14 das Sicherheitsventil 22 schließt und die Gaszuleitung 21 zum Gasbrenner 1 gesperrt wird.
  • Erfindungsgemäß ist in der Figur 3 die elektronische Steuereinrichtung 14 mit einem Temperatursensor 33 verbunden. Der Temperatursensor 33 erfasst eine Temperatur TK im Bereich der elektronischen Komponenten 13, 14. Die erfasste Temperatur TK wird mit in der Steuereinrichtung 14 gespeicherten Temperaturgrenzen T1, T2, T3, T4 verglichen. Jede der Temperaturgrenzen T1, T2, T3, T4 ist entsprechend dem Diagramm aus der Figur 4 einem der vier Gasbrenner 1, 2, 3, 4 zugeordnet. Aus dem Diagramm der Figur 4 geht hervor, dass die Werte der gespeicherten Temperaturgrenzen T1, T2, T3, T4 mit zunehmenden Abstand der Gasbrenner zu den elektronischen Komponenten 13, 14 ansteigen. Demzufolge ist dem zu den elektronischen Komponenten 13, 14 nächstgelegenen Gasbrenner 1 eine untere Temperaturgrenze T1 von 90°C zugeordnet. Dem am weitesten von den elektronischen Komponenten 13, 14 beabstandeten Gasbrenner 4 ist eine obere Temperaturgrenze T4 von 110°C zugeordnet. Die obere Temperaturgrenze T4 liegt in etwa in einem Bereich, der bei einer maximal zulässigen Wärmebelastung der Komponenten 13, 14 erreicht ist.
  • Ein Zeitverlauf der vom Temperatursensor 33 gemessenen Temperatur TK der elektronischen Komponenten 13, 14 ist in dem Temperaturdiagramm der Figur 5 dargestellt: Demzufolge steigt zu Beginn des Brennerbetriebs nach dem Zeitpunkt t0 die Komponenten-Temperatur TK zunächst stetig an bis die erste Temperaturgrenze T1 überschritten ist. Diese ist dem ersten Gasbrenner 1 zugeordnet. In diesem Fall wird das Sicherheitsventil 22 in der Gaszuleitung 21 zum ersten Gasbrenner 1 durch die elektronische Steuereinrichtung 14 angesteuert und geschlossen. Der erste Gasbrenner 1 ist damit ab dem Zeitpunkt t1 außer Betrieb gesetzt, wie aus dem Betriebsfähigkeitsdiagramm der Figur 5, unten hervorgeht. Durch das Abschalten des ersten Gasbrenners 1 steigt die Komponenten-Temperatur TK nach dem Zeitpunkt t1 weniger stark weiter an, bis zum Zeitpunkt t2 die zweite Temperaturgrenze T2 überschritten ist. Diese ist dem zweiten Gasbrenner 2 zugeordnet. Demgemäß schließt die elektronische Steuereinrichtung 14 zum Zeitpunkt t2 das Sicherheitsventil 22 des zweiten Gasbrenners 2. Als Folge verläuft die Komponenten-Temperatur TK nach dem Zeitpunkt t2 unterhalb der Temperaturgrenzen T3, T4 der beiden verbleibenden Gasbrenner 3, 4. Die Gasbrenner 3, 4 bleiben daher betriebsfähig. Zum Zeitpunkt t3 sinkt die Komponenten-Temperatur TK wieder unterhalb der zweiten Temperaturgrenze T2 Die elektronische Steuereinrichtung 14 gibt daher das Sicherheitsventil 22 des zweiten Gasbrenners 2 zum Zeitpunkt t3 wieder frei. Der zweite Gasbrenner 2 kann daher bei einer entsprechenden Betätigung des zugeordneten Bedienknebels 13 wieder in Betrieb genommen werden. Zum Zeitpunkt t4 unterschreitet die Komponenten-Temperatur TK auch die erste Temperaturgrenze T1. Die elektronische Steuereinrichtung 14 gibt daher ab dem Zeitpunkt t4 auch das Sicherheitsventil 22 des ersten Gasbrenners 1 wieder frei.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 erfolgt eine Leistungseinstellung der Gasbrenner 1, 2, 3, 4 nicht über Gashähne 23, sondern über Gassteuerventilanordnungen 35. Die Gassteuerventilanordnungen 35 sind zwischen der elektronischen Steuereinrichtung 14 und jedem der vier Gasbrenner 1, 2, 3, 4 geschaltet. Zur Veranschaulichung ist in der Figur 7 lediglich die zwischen dem Gasbrenner 1 und der Steuereinrichtung 14 geschaltete Gassteuerventilanordnung 35 gezeigt. Diese ist in der Gaszuleitung 21 angeordnet und weist vier parallele Teilgasleitungen auf, durch die jeweils ein Teilgasstrom strömt. In jeder der Teilgasleitungen ist ein elektromagnetisches Steuerventil 37 mit nachgeschalteter Drossel 39 angeordnet. Deren Drosseldurchmesser können sich voneinander unterscheiden. Stromab der Drosseln 39 sind die Teilgasleitungen wieder in die Gaszuleitung 21 zusammengeführt. In Abhängigkeit von der durch die Bedienperson eingestellten Leistungsstufe öffnet die Steuereinrichtung 14 eines oder mehrere der Steuerventile 37 in den parallelen Teilgasleitungen. Die Größe der aus der Gassteuerventilanordnung 35 tretenden Gasströmung zum Gasbrenner 1 richtet sich daher nach der Anzahl der geöffneten Steuerventile 37.
  • In der Figur 7 ist ein Gaskochfeld-Betrieb gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel anhand eines Temperatur- und Heizleistungsdiagramms dargestellt. Gemäß dem unteren Heizleistungsdiagramm sind zum Zeitpunkt t0 alle vier Gasbrenner 1, 2, 3, 4 bei unterschiedlichen Heizleistungen P1, P2, P3, P4 in Betrieb. Die Komponenten-Temperatur TK steigt nach dem Zeitpunkt t0 stetig an. Zum Zeitpunkt t1 überschreitet die Komponenten-Temperatur TK die erste Temperaturgrenze T1. Die vier Steuerventile 37 des ersten Gasbrenners 1 werden demzufolge ab dem Zeitpunkt t1 geschlossen. Gleichzeitig speichert die Steuereinrichtung 14 die Stellungen der Steuerventile 37 des Gasbrenners 1 zum Zeitpunkt t1. Zum Zeitpunkt t2 überschreitet die Komponenten-Temperatur TK die zweite Temperaturgrenze T2. Die elektronische Steuereinrichtung 14 schließt demzufolge alle Steuerventile 37 des zweiten Gasbrenners 2 und speichert zugleich deren Stellungen. Zum Zeitpunkt t3 fällt die Komponenten-Temperatur TK abermals unter die zweite Temperaturgrenze T2. Die elektronische Steuereinrichtung 14 steuert daher die Steuerventile 37 des zweiten Gasbrenners 2 entsprechend ihrer gespeicherten Stellungen an. Der zweite Gasbrenner 2 wird daher ab dem Zeitpunkt t3 wieder mit seiner Heizleistung P2 betrieben. In gleicher Weise wird zum Zeitpunkt t4 auch der erste Gasbrenner 1 wieder in Betrieb gesetzt.
  • In der Figur 8 ist ein Temperatur- und Heizleistungsdiagramm gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Aufbau des Gaskochfeldes des dritten Ausführungsbeispiel gleicht dem Gaskochfeld des zweiten Ausführungsbeispieles. Wie im Heizleistungsdiagramm der Figur 8 dargestellt, wird unmittelbar nach dem Überschreiten einer der Temperaturgrenzen T1, T2, T3, T4 ein Abkühl-Zeitintervall ta, tb für den ausgeschalteten Gasbrenner vorherbestimmt. Zur Vorherbestimmung der Länge des Abkühl-Zeitintervall ta wird zunächst in einer Zeitspanne a der Kurvenverlauf der Komponenten-Temperatur TK erfasst. Die Zeitspanne a beginnt unmittelbar, nachdem die Komponenten-Temperatur TK die Temperaturgrenze T1 überschritten hat. Anhand des in der Zeitspanne a erfassten Kurvenverlaufes der Komponenten-Temperatur TK bestimmt die elektronische Steuereinrichtung 14 die Länge des Abkühl-Zeitintervalls ta für den ersten Gasbrenner 1. Nach Ablauf des Abkühl-Zeitintervalls ta wird der erste Gasbrenner 1 wieder mit seiner gespeicherten Heizleistung P1 betrieben. In gleicher Weise wird die Länge des Zeitintervalls tb für den zweiten Gasbrenner 2 bestimmt, nachdem die Komponenten-Temperatur TK die zweite Temperaturgrenze T2 überschritten hat
  • Alternativ oder zusätzlich können die betriebsunfähig geschalteten Gasbrenner auch dann wieder betriebsbereit geschaltet werden, wenn die Komponenten-Temperatur TK in einem Steigungswinkel α fällt, der größer als ein vorbestimmter Steigungswinkel ist. Der vorbestimmte Steigungswinkel ist in der Steuereinrichtung 14 gespeichert. So wird gemäß dem Temperaturdiagramm der Figur 9 zum Zeitpunkt t1 der Steigungswinkel α erfasst,
  • Der erfasste Steigungswinkel α ist größer als der gespeicherte Steigungswinkel. Als Folge schaltet die Steuereinrichtung 14 den ersten Gasbrenner 1 vorauseilend wieder betriebsbereit, noch bevor die Komponenten-Temperatur TK wieder unter die unkritische Temperaturgrenze T1 gefallen ist.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kochfeldes, insbesondere eines Gaskochfeldes mit zumindest zwei Kochstellen (1, 2, 3, 4) und mit zumindest einer elektronischen Steuerkomponente (13, 14), von welchen Kochstellen zumindest eine zweite Kochstelle (2, 3, 4) weiter von der elektronischen Komponente (13, 14) beabstandet ist als eine erste Kochstelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kochstelle (1) außer Betrieb gesetzt wird oder deren Heizleistungsabgabe (P1) reduziert wird, wenn eine Temperatur (TK) der elektronischen Komponente (13, 14) eine Temperaturgrenze (T1) überschreitet, während die zweite Kochstelle (2, 3, 4) betriebsbereit oder deren Heizleistungsabgabe (P2, P3, P4) unverändert bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturgrenze (T1) insbesondere in einer Größenordnung von ca. 20 K unterhalb eines bei einer maximal zulässigen Wärmebelastung der elektronischen Komponente (13, 14) erreichten Temperaturbereiches liegt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsfähigkeit bzw. die Heizleistungsabgabe (P1) der ersten Kochstelle (1) noch während des Kochfeld-Betriebs wieder zurückgestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellung der ersten Kochstelle (1) erfolgt, wenn ein vorgegebenes Abkühl-Zeitintervall (ta) abgelaufen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Abkühl-Zeitintervalls (ta) anhand des Zeitverlaufs der Komponenten-Temperatur (TK) unmittelbar nach Eintritt in das Abkühl-Zeitintervall (ta) vorherbestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellung der ersten Kochstelle (1) erfolgt, wenn der Zeitverlauf der Komponenten-Temperatur (TK) in einem Steigungswinkel (α) fällt, der größer ist als ein vorbestimmter Steigungswinkel.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellung der ersten Kochstelle (1) erfolgt, wenn die Komponenten-Temperatur (TK) die Temperaturgrenze (T1), vorzugsweise eine darunter liegende Temperatur-Untergrenze unterschreitet.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistungsabgabe (P1) der ersten Kochstelle (1) nach der Rückstellung der Heizleistungsabgabe (P1) vor dem Überschreiten der Temperaturgrenze (T1) entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der erfolgten Reduzierung der Heizleistungsabgabe (P1) die erste Kochstelle (1) ausgeschaltet wird, wenn die Komponenten-Temperatur (TK) nicht unter die Temperaturgrenze (T1) gefallen ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur ersten Kochstelle (1) die zweite Kochstelle (2) ausgeschaltet wird bzw. deren Heizleistungsabgabe (P2) reduziert wird, wenn die Komponenten-Temperatur (TK) nach einer bestimmten Zeitdauer nicht unter die Temperaturgrenze (T1) gefallen ist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kochstelle (2) ausgeschaltet wird bzw. deren Heizleistungsabgabe (P2) reduziert wird, wenn die Komponenten-Temperatur (TK) eine oberhalb der ersten Temperaturgrenze (T1) gelegene zweite Temperaturgrenze (T2) überschreitet.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Temperaturgrenzen (T1, T2, T3, T4) gespeichert werden, und dass zumindest eine der Kochstellen (1, 2, 3, 4) betriebsunfähig geschaltet wird oder dessen Heizleistungsabgabe (P1, P2, P3, P4) reduziert wird, wenn die Komponenten-Temperatur (TK) eine der Temperaturgrenzen (T1, T2, T3, T4) überschreitet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kochstellen (1, 2, 3, 4) des Kochfeldes jeweils eine Temperaturgrenze (T1, T2, T3, T4) zugeordnet wird und die Werte der Temperaturgrenzen der Kochstellen mit zunehmendem Abstand der Kochstellen zu der elektronischen Komponente (13, 14) ansteigen.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Gaskochfeldes eine Abkühlung der elektronischen Komponente (13, 14) durch eine Primärluftströmung (I) zu der zweiten, im Betrieb befindlichen Kochstelle (2, 3, 4) unterstützt wird.
  15. Kochfeld, insbesondere Gaskochfeld mit einer Steuervorrichtung (14), zumindest zwei Kochstellen (1, 2, 3, 4) und zumindest einer elektronischen Komponente (13, 14), von welchen Kochstellen zumindest eine zweite Kochstelle (2, 3, 4) weiter von der elektronischen Komponente (13, 14) beabstandet ist als eine erste Kochstelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuervorrichtung (14) die erste Kochstelle (1) außer Betrieb gesetzt ist oder deren Heizleistungsabgabe (P1) reduziert ist, wenn eine Temperatur (TK) der elektronischen Komponente (13, 14) eine Temperaturgrenze (T1) überschreitet, während die zweite Kochstelle (2, 3, 4) betriebsbereit oder deren Heizleistungsabgabe (P2, P3, P4) unverändert bleibt.
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