EP1783434B1 - Arrangement of an electric appliance in a built-in furniture and method to control it - Google Patents
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- EP1783434B1 EP1783434B1 EP20060022562 EP06022562A EP1783434B1 EP 1783434 B1 EP1783434 B1 EP 1783434B1 EP 20060022562 EP20060022562 EP 20060022562 EP 06022562 A EP06022562 A EP 06022562A EP 1783434 B1 EP1783434 B1 EP 1783434B1
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- F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C7/087—Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat
Description
Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Elektrogerätes in einem Einbaumöbel, beispielsweise ein Kochfeld in einer Arbeitsplatte mit Unterschränken, sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Elektrogerätes bei einer derartigen Anordnung.The invention relates to the arrangement of an electrical appliance in a built-in furniture, such as a hob in a countertop with base units, and a method for controlling an electrical appliance in such an arrangement.
Werden Elektrogeräte wie beispielsweise Kochfelder oder Backöfen in Einbaumöbel eingebaut, so ist nach den Sicherheitsvorschriften zu beachten, dass bei seinem Betrieb die Temperatur in oder an dem Einbaumöbel zulässige Grenzwerte nicht überschreitet. Da für Einbaumöbel vielfach Kunststoff und Holz als Materialien verwendet werden, besteht hier im Fall von Übertemperatur nicht nur allgemein die Gefahr einer Beschädigung des Einbaumöbels, sondern auch konkrete Brandgefahr. Dies ist natürlich zu vermeiden. Für die meisten Elektrogeräte bzw. Anordnungen von Elektrogeräten in Einbaumöbeln ist jedoch bereits eine Temperaturüberwachung in dem Elektrogerät gegen dessen Übertemperatur vorhanden, beispielsweise zur Vermeidung von zu hohen Temperaturen an einer Glaskeramik-Kochfeldplatte eines Kochfeldes. Deswegen hat es bislang ausgereicht, diese Temperatur zu überwachen und damit auch automatisch unzulässige Übertemperaturen an einem Einbaumöbel automatisch mit abzudecken bzw. zu vermeiden.If electrical appliances such as cooktops or ovens are installed in built-in furniture, it must be ensured in accordance with safety regulations that the temperature in or on the built-in furniture does not exceed permissible limits during operation. Since plastic and wood are often used as materials for built-in furniture, in the case of excess temperature there is not only the general danger of damage to the built-in furniture, but also a concrete risk of fire. Of course this is to be avoided. For most electrical appliances or arrangements of electrical appliances in built-in furniture, however, a temperature monitoring in the electrical appliance against its excess temperature is already present, for example, to avoid excessive temperatures on a ceramic hob plate of a hob. Therefore, it has hitherto been sufficient to monitor this temperature and thus automatically automatically cover or avoid unacceptable excess temperatures on a built-in furniture.
Will man jedoch bei Elektrogeräten, insbesondere Kochfeldern mit neuartigen Materialien für die Kochfeldplatten, noch höhere Temperaturen erreichen als bisher mit noch höherer Leistungserzeugung, so besteht die Gefahr, dass zumindest bei einem längeren Betrieb eine unzulässig hohe Temperatur an dem Einbaumöbel erreicht wird. Dies muß vermieden werden.However, if you want to achieve even higher temperatures than previously with even higher power generation in electrical appliances, especially hobs with new materials for cooktops, so there is a danger that at least during prolonged operation an inadmissibly high temperature is reached on the built-in furniture. This must be avoided.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Anordnung sowie ein eingangs genanntes Verfahren zu schaffen, mit denen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und eine praxistaugliche sowie vom Aufwand her begrenzte Überwachung gegen Übertemperaturen möglich ist.The invention has for its object to provide an aforementioned arrangement and a method mentioned, with which disadvantages of the prior art can be avoided and a practical and limited in terms of effort monitoring against overtemperatures is possible.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Manche der nachfolgenden Merkmale werden zwar nur einmal beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon und unabhängig voneinander sowohl für die Anordnung als auch für das Verfahren zutreffen können.This object is achieved by an arrangement having the features of claim 1 and a method having the features of
Das Elektrogerät weist mindestens eine Heizeinrichtung sowie eine beheizte Fläche oder einen beheizten Raum auf, vorzugsweise als Elektrokochgerät, also als Kochfeld, Backofen odgl.. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Temperatursensoren vorgesehen, die an unterschiedlichen Bereichen des Elektrogerätes im Bereich der Einbaumöbel bzw. mit Wirkrichtung zum Einbaumöbel hin angeordnet sind, und zwar außerhalb des Elektrogerätes. Sie dienen zur Erfassung der Umgebungstemperatur des Elektrogerätes oder an dem angrenzenden Einbaumöbel oder an dessen angrenzenden Bereichen bzw. Flächen.The electrical appliance has at least one heating device and a heated surface or a heated space, preferably as an electric cooking appliance, ie as a hob, oven or the like .. According to the invention, at least two temperature sensors are provided which at different areas of the electrical appliance in the field of built-in furniture or effective direction for Built-in furniture are arranged out, outside the electrical appliance. They serve to detect the ambient temperature of the electrical appliance or on the adjacent built-in furniture or on its adjacent areas or areas.
Ebenso kann die in das Einbaumöbel abgegebene Wärme erfasst werden. Durch mindestens zwei Temperatursensoren ist es möglich die gesamte Umgebungstemperatur für das gesamte Elektrogerät zu erfassen, wenn deren Anordnung entsprechend geschickt auf die Ausbildung des Elektrogerätes oder das umgebende Einbaumöbel abgestimmt ist. Da derartige Elektrogeräte wie insbesondere Elektrokochgeräte üblicherweise kasten- oder quaderförmig sind, im Falle von Kochfeldern auch relativ flach, ist es denkbar, Temperatursensoren nicht nur an der Außenseite des Elektrogerätes anzuordnen, sondern an gegenüberliegenden Eckbereichen mit etwas Abstand dazu. So können sie eine nahezu lückenlose Raumüberwachung um das Elektrogerät herum vornehmen. Dies wird nachfolgend noch genauer ausgeführt.Likewise, the heat emitted into the built-in furniture heat can be detected. By at least two temperature sensors, it is possible to detect the entire ambient temperature for the entire electrical appliance, if their arrangement is appropriately matched to the design of the electrical appliance or the surrounding built-in furniture. Since such electrical appliances such as in particular electric cooking appliances are usually box-shaped or parallelepiped-shaped, in the case of hobs also relatively flat, it is conceivable to arrange temperature sensors not only on the outside of the electrical appliance, but at opposite corners with some distance to it. This allows them to perform an almost complete room monitoring around the electrical appliance. This will be explained in more detail below.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Temperatursensoren an der Außenseite des Elektrogerätes anzuordnen bzw. anzubringen. Vorteilhaft erfolgt dies direkt an einer Außenwand, beispielsweise durch Anschrauben, Ankleben oder Anklemmen. Dies weist den Vorteil auf, dass ein Temperatursensor nicht weit von dem Elektrogerät absteht bzw. unter Umständen direkt daran angeordnet ist. So ist eine Vormontage möglich und das Elektrogerät ist immer noch gut handhabbar.In one embodiment of the invention, it is possible to arrange or attach the temperature sensors to the outside of the electrical appliance. This is advantageously done directly on an outer wall, for example by screwing, gluing or clamping. This has the advantage that a temperature sensor does not protrude far from the electrical appliance or, under certain circumstances, is arranged directly thereon. So a pre-assembly is possible and the electrical device is still easy to handle.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Temperatursensor mit einem gewissen Abstand von dem Elektrogerät angeordnet, vorzugsweise mit einigen Zentimetern. Dies weist den Vorteil auf, dass Temperaturverfälschungen durch die Temperatur direkt an der Außenseite des Elektrogerätes selber wegfallen, da hier höhere Temperaturen herrschen können als im Abstand von einigen Zentimetern bzw. an der nächstliegenden Wand des Einbaumöbels. Bei dieser grundsätzlichen Ausgestaltung ist es auch möglich, dass ein Temperatursensor mittels einer Halterung befestigt ist, die an dem Elektrogerät angebracht ist bzw. davon absteht. So weist der Temperatursensor einen gewissen Abstand zu dem Elektrogerät bzw. dessen Außenwand auf. Vorteilhaft kann durch die Halterung der Abstand des Temperatursensors von dem Elektrogerät eingestellt werden, beispielsweise zur Anpassung an unterschiedliche Einbausituationen in dem Einbaumöbel. Vorteilhaft wird ein Temperatursensor möglichst nahe an das Einbaumöbel oder eine Wand des Einbaumöbels gebracht. Halterungen können beispielsweise Schwenkarme, Federarme, Teleskoparme odgl. sein.In another embodiment of the invention, at least one temperature sensor is arranged at a certain distance from the electrical appliance, preferably with a few centimeters. This has the advantage that temperature distortions are eliminated by the temperature directly on the outside of the electrical appliance itself, since higher temperatures can rule as at a distance of a few centimeters or on the nearest wall of the built-in furniture. In this basic embodiment, it is also possible that a temperature sensor is attached by means of a holder which is attached to the electrical appliance or projects therefrom. Thus, the temperature sensor has a certain distance from the electrical appliance or its outer wall. Advantageously, can be adjusted by the holder, the distance of the temperature sensor of the electrical appliance, for example, to adapt to different installation situations in the built-in furniture. Advantageously, a temperature sensor is brought as close as possible to the built-in furniture or a wall of the built-in furniture. Brackets can, for example, swivel arms, spring arms, telescopic arms or the like. be.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist der Temperatursensor direkt an dem Einbaumöbel angeordnet bzw. befestigt, insbesondere an einer seiner Wände. Somit erfolgt hier die Temperaturmessung tatsächlich an dem Ort, der gegen Übertemperatur geschützt werden soll. Eine Befestigung kann durch Kleben, Schrauben odgl. erfolgen. Der Temperatursensor ist dann noch signalübertragend mit dem Elektrogerät bzw. mit dessen Steuerung zu verbinden. Dies erfolgt vorteilhaft mit wenig Aufwand durch ein Kabel. Alternativ sind auch signalübertragende Funkverbindungen odgl. vorstellbar. Ebenso kann ein Temperatursensor als RFID-Temperatursensor ausgebildet sein mit bekannter Fernabfrage, der keine eigene Energieversorgung benötigt. Auch derartige Temperatursensoren sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.According to an alternative embodiment, the temperature sensor is arranged or attached directly to the built-in furniture, in particular on one of its walls. Thus, the temperature measurement is actually done at the place that is to be protected against overtemperature. An attachment can by gluing, screws or the like. respectively. The temperature sensor is then still signal transmitting to connect to the electrical appliance or with its control. This is done advantageously with little effort by a cable. Alternatively, signal transmitting radio links or the like. imaginable. Likewise, a temperature sensor may be formed as an RFID temperature sensor with a known remote query that does not require its own power supply. Such temperature sensors are also known in principle to the person skilled in the art.
Die Anordnung eines Temperatursensors an einer Ecke oder in einem Eckbereich des Elektrogerätes weist den Vorteil auf, dass dadurch sozusagen ein größerer Überwachungsraum erreicht wird. Vorteilhaft sind die meisten oder sogar alle Temperatursensoren an Ecken bzw. in Eckbereichen des Elektrogerätes vorgesehen.The arrangement of a temperature sensor at a corner or in a corner region of the electrical appliance has the advantage that, as it were, a larger monitoring space is achieved as a result. Advantageously, most or even all temperature sensors are provided at corners or in corner regions of the electrical appliance.
Es kann auch vorteilhaft sein, einen Temperatursensor mittig unter dem Elektrogerät vorzusehen. Dies ist insbesondere im Fall von Kochfeldern von Vorteil, da diese wegen ihrer geringen Einbauhöhe und großer Fläche eine flächenmäßig hauptsächlich nach unten weisende Wärmeabstrahlung haben. Diese kann durch einen derartigen mittig angeordneten Temperatursensor besonders gut erfasst werden.It may also be advantageous to provide a temperature sensor centered under the electrical appliance. This is particularly advantageous in the case of cooktops, because they have a surface mainly mainly downwardly facing heat radiation because of their low installation height and large area. This can be detected very well by such a centrally located temperature sensor.
Für die Ausbildung von Temperatursensoren gibt es mehrere Möglichkeiten. In einfachen Varianten kann ein Temperatursensor thermomechanisch arbeiten. Dazu kann er verschiedene Sensorteile mit unterschiedlichen thermischen Relativausdehnungen aufweisen, beispielsweise bekannt als Stabregler oder Kapillarrohr-Regler. Ein solcher Temperatursensor kann eine Schaltbewegung entweder selber durchführen und bei einer bestimmten einstellbaren Temperatur ein Schaltsignal erzeugen oder eine Schaltbewegung an das Elektrogerät übertragen.For the training of temperature sensors, there are several possibilities. In simple variants, a temperature sensor can work thermomechanically. For this purpose, it can have different sensor parts with different thermal relative expansions, for example known as a rod regulator or capillary tube regulator. Such a temperature sensor can either perform a switching movement itself and generate a switching signal at a certain adjustable temperature or transmit a switching movement to the electrical appliance.
Zur vielfältigeren Auswertung bzw. zur besseren Überwachung sowohl von Grenztemperaturen als auch von beliebigen aktuellen Temperaturen können elektrische bzw. elektronische Temperatursensoren verwendet werden. Besonders vorteilhaft sind Widerstands-Temperatursensoren, die klein, günstig und robust sind.For more diverse evaluation or for better monitoring of limit temperatures as well as any current temperatures electrical or electronic temperature sensors can be used. Particularly advantageous are resistance temperature sensors that are small, inexpensive and robust.
Gemäß einer weiteren Möglichkeit kann ein Temperatursensor die Temperatur über Wärmestrahlung erfassen. Besonders vorteilhaft sind hier IR-Sensoren. Diese weisen den Vorteil auf, dass sie beispielsweise direkt an dem Elektrogerät angeordnet sind und nach außen bzw. auf eine bestimmte Stelle an dem Einbaumöbel gerichtet werden können. Somit werden keine von dem Elektrogerät abstehenden bzw. externen Teile benötigt, wobei gleichzeitig die Temperaturerfassung an einer von dem Elektrogerät entfernten Stelle erfolgen kann. Somit kann also nicht nur eine Lufttemperatur in einem Zwischenraum zwischen Elektrogerät und Einbaumöbel bzw. Wand des Einbaumöbels erfasst werden, sondern tatsächlich die Temperatur der Wand des Einbaumöbels direkt. Zur weiteren Verbesserung kann an dem Einbaumöbel an einer vorgesehenen Stelle eine spezielle Beschichtung oder Fläche aufgebracht werden, die die Temperaturerfassung für einen IR-Sensor verbessert, beispielsweise über definierte Oberflächen- bzw. Abstrahleigenschaften.According to another possibility, a temperature sensor can detect the temperature via thermal radiation. Particularly advantageous here are IR sensors. These have the advantage that they are for example arranged directly on the electrical appliance and can be directed to the outside or to a specific location on the built-in furniture. Thus, no protruding from the electrical appliance or external parts are needed, while the temperature detection can be done at a remote location of the electrical appliance at the same time. Thus, not only an air temperature in a space between the electrical appliance and built-in furniture or wall of the built-in furniture can be detected, but actually the temperature of the wall of the built-in furniture directly. To further Improvement can be applied to the built-in furniture in a designated location a special coating or surface that improves the temperature detection for an IR sensor, for example, on defined surface or Strahlungsigenschaften.
Als Elektrogerät wird vorteilhaft einerseits ein elektrisches Kochfeld angesehen mit einer Kochfeldplatte bzw. Kochfeldfläche mit Strahlungsheizeinrichtungen darunter. Gerade bei Kochfeldplatten aus Glaskeramik haben sich die maximal zulässigen Temperaturen wegen neuer Glaskeramik-Materialien erhöht, so dass eben auch die beim Einbau in einem Einbaumöbel entstehenden Temperaturen höher und somit kritischer werden können als früher. Als weiteres vorteilhaftes Elektrogerät mit Temperaturüberwachung wird ein Backofen bzw. Gargerät allgemein angesehen. Auch bei einem Backofen könnte es beispielsweise bei einem länger dauernden Pyrolysebetrieb zur Selbstreinigung zu unzulässig hohen Temperaturen in der Umgebung kommen.As an electrical appliance, on the one hand, an electric cooktop is advantageously viewed with a cooktop panel or cooktop panel with radiant heaters underneath. Especially with cooktop panels made of glass ceramic, the maximum allowable temperatures have increased because of new glass-ceramic materials, so that just the resulting in installation in a built-in furniture temperatures can be higher and thus more critical than before. As a further advantageous electrical appliance with temperature monitoring, an oven or cooking appliance is generally considered. Even with an oven, it could, for example, in a long-lasting pyrolysis for self-cleaning to unacceptably high temperatures in the area.
Vorteilhaft weist ein Elektrogerät eine weitere Temperaturerfassung in seinem Inneren auf zum Erfassen einer maximal zulässigen inneren Grenztemperatur, um dessen temperaturempfindliche Komponenten wie Schaltungsbauteile odgl. vor Übertemperatur zu schützen. Diese Temperaturerfassung kann einerseits mechanisch arbeiten bzw. auslösen. In einer einfachen Ausgestaltung muß sie keinen variablen aktuellen Temperaturwert ausgeben, sondern vor allem bei Überschreiten einer inneren Grenztemperatur einen weiteren Temperaturanstieg vermeiden. Dazu kann sie eine Stromzufuhr zu einer einzelnen Heizeinrichtung oder zu dem ganzen Elektrogerät direkt unterbrechen, was vor allem dann von Vorteil ist, wenn durch Übertemperatur bereits Schäden an einer Temperaturerfassung bzw. Steuerung aufgetreten sind.Advantageously, an electrical appliance has a further temperature detection in its interior for detecting a maximum permissible inner limit temperature, about the temperature-sensitive components such as circuit components or the like. protect from over temperature. On the one hand, this temperature detection can mechanically work or trigger. In a simple embodiment, it does not have to spend a variable actual temperature value, but above all to avoid a further increase in temperature when an internal limit temperature is exceeded. For this purpose, it can interrupt a power supply to a single heater or to the whole electrical appliance directly, which is especially advantageous if damage to a temperature detection or control have already occurred by overtemperature.
Andererseits kann ein Temperatursensor im Inneren ebenfalls signalübertragend mit der Steuerung verbunden sein und einen aktuellen temperaturwert ausgeben. Dieser kann für ein Ansteuerverfahren zur Ermittlung der Temperatur im Inneren des Elektrogerätes dienen, um davon ausgehend anhand der Temperaturdaten von externen Temperatursensoren die Temperaturverhältnisse an bestimmten Stellen bzw. um das Elektrogerät herum ermitteln zu können.On the other hand, a temperature sensor inside can also be signal-transmitting connected to the controller and output a current temperature value. This can be used for a driving method for the determination serve the temperature inside the electrical appliance to be able to determine based on the temperature data from external temperature sensors, the temperature conditions at certain points or around the electrical appliance around it.
Durch die vorbeschriebene Anordnung ist es erfindungsgemäß möglich, Temperaturen in der Umgebung des Elektrogerätes bzw. an Flächen oder Wänden des Einbaumöbels zu erfassen oder zu bestimmen. Ein sachgemäßer Gebrauch des Elektrogerätes unterhalb einer ersten dort herrschenden Grenztemperatur erfordert keinerlei Eingreifen. Somit kann hier auch mit besonders hoher Leistung der Heizeinrichtungen des Elektrogerätes gearbeitet werden. Wird die erste Grenztemperatur überschritten, die zweite Grenztemperatur jedoch noch nicht erreicht, so erkennen dies die Temperatursensoren und die Steuerung. Dann kann vorgesehen sein, dass die Leistung an einer Heizeinrichtung durch eine entsprechende Steuerung des Elektrogerätes reduziert wird bzw. eine Anzeige an eine Bedienperson erfolgt. Innerhalb dieses Temperaturbereichs ist ein Betrieb des Elektrogerätes noch zulässig, allerdings wird dadurch eben darauf aufmerksam gemacht, dass ein Überschreiten dieses zulässigen Bereichs droht. Wird die zweite Grenztemperatur auch überschritten, so erfolgt eine Leistungsreduzierung an wenigstens einer Heizeinrichtung zwingend. Dies kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, was nachfolgend noch genauer ausgeführt wird.By the arrangement described above, it is possible according to the invention to detect or determine temperatures in the environment of the electrical appliance or on surfaces or walls of the built-in furniture. A proper use of the electrical appliance below a first prevailing threshold temperature requires no intervention. Thus, it is also possible to work with particularly high power of the heaters of the electrical appliance. If the first limit temperature is exceeded, but the second limit temperature has not yet been reached, the temperature sensors and the control recognize this. It can then be provided that the power to a heating device is reduced by a corresponding control of the electrical device or a display is made to an operator. Within this temperature range, operation of the electrical appliance is still permissible, however, it is just made aware that an exceeding of this permissible range threatens. If the second limit temperature is also exceeded, a reduction in power at least one heating device is mandatory. This can be done in different ways, which will be explained in more detail below.
Die erste Grenztemperatur kann in einem Bereich zwischen 80°C und 110°C gewählt werden. Vorteilhaft wird sie zu etwa 90°C gewählt. Bei einer derartigen Temperatur werden die meisten Werkstoffe, insbesondere auch Holz sowie viele Kunststoffe, noch nicht beschädigt. Die zweite Grenztemperatur kann erheblich höher gewählt werden, beispielsweise zwischen 150°C und 190°C, vorzugsweise zu ca. 170°C. Ab diesen Temperaturen besteht bei Holz, Spanplatten sowie auch vielen Kunststoffen die Gefahr einer Beschädigung oder unter Umständen bei Kunststoff sogar Brandgefahr. Insofern sollte diese Grenztemperatur auf alle Fälle eingehalten werden bzw. nicht dauerhaft überschritten werden.The first limit temperature can be selected in a range between 80 ° C and 110 ° C. Advantageously, it is chosen to be about 90 ° C. At such a temperature most materials, especially wood and many plastics, not damaged. The second limit temperature can be chosen considerably higher, for example between 150 ° C and 190 ° C, preferably to about 170 ° C. From these temperatures there is the risk of damage or possibly in the case of wood, chipboard and also many plastics Plastic even fire hazard. In this respect, this limit temperature should be adhered to in all cases or not permanently exceeded.
Die Steuerung des Elektrogerätes ist dazu ausgebildet, aus den Temperaturinformationen der vorgenannten Temperatursensoren die Temperaturverhältnisse um das Elektrogerät herum bzw. an dem Einbaumöbel zu ermitteln. Dazu ist es auch möglich, Daten aus einer in der Steuerung oder einem Speicher abgespeicherten Datenbank heranzuziehen. Beispielsweise können Datensätze abgespeichert werden, die für bestimmte Temperaturverläufe an charakteristischen Punkte, an denen die Temperatursensoren außerhalb des Elektrogerätes angeordnet sind, sämtliche Temperaturverhältnisse bestimmen. Diese Datensätze können durch Versuche beim Hersteller des Elektrogerätes bestimmt werden.The control of the electrical appliance is designed to determine the temperature conditions around the electrical appliance or on the built-in furniture from the temperature information of the aforementioned temperature sensors. For this purpose, it is also possible to use data from a database stored in the controller or a memory. For example, data sets can be stored that determine all temperature conditions for specific temperature profiles at characteristic points at which the temperature sensors are arranged outside the electrical appliance. These data records can be determined by tests with the manufacturer of the electrical appliance.
Bei dieser Ermittlung kann vorgesehen sein, dass die Steuerung auch die Höhe einer Leistungserzeugung an den verschiedenen Heizeinrichtungen erfasst. Somit weiß die Steuerung sozusagen, welche Heizeinrichtung allgemein und insbesondere auch in welcher Höhe Hitze erzeugt. Dies kann vor allem in Kombination mit den vorgenannten Datensätzen dazu verwendet werden, bei relativ überschaubarem Aufwand für Temperatursensoren, insbesondere nur zwei oder drei Stück, eine sehr genaue Erfassung der Temperaturverhältnisse um das Elektrogerät herum vorzunehmen.In this determination, it may be provided that the controller also detects the amount of power generation at the various heating devices. Thus, the controller knows, so to speak, which heater generates heat in general and in particular at what level. This can be used, in particular in combination with the aforementioned data sets, to carry out a very precise detection of the temperature conditions around the electrical appliance at a relatively manageable expense for temperature sensors, in particular only two or three pieces.
Vorteilhaft kann durch eine vorbeschriebene Temperaturerfassung an einigen Punkten um das Elektrogerät herum die Temperatur bestimmt werden. Dazu reicht es eben, wenige Temperatursensoren, beispielsweise zwei oder drei, an ausgewählten Orten vorzusehen und aus den dabei erfassten Temperaturen auf die gesamten Temperaturverhältnisse zurückzuschließen. Des Weiteren ist es dadurch möglich, eine Leistungsreduzierung an Heizeinrichtungen so vorzunehmen, dass lediglich für die kritischen Bereiche mit Übertemperatur die Leistung reduziert wird, im übrigen der Betrieb jedoch weiterläuft. Dies weist den Vorteil auf, dass trotz Sicherung gegen Übertemperatur der Betrieb des Elektrogerätes nur minimal beeinträchtigt wird.Advantageously, the temperature can be determined by a temperature detection described above at some points around the electrical appliance. For this purpose, it is sufficient to provide a few temperature sensors, for example two or three, at selected locations and to deduce from the temperatures recorded thereby to the total temperature conditions. Furthermore, this makes it possible to perform a reduction in power to heaters so that only for the critical areas with excess temperature, the power is reduced, but otherwise the operation continues. This has the advantage on, that despite protection against overtemperature, the operation of the electrical appliance is only minimally affected.
Für eine Leistungsreduzierung wird vorteilhaft entweder an der Stelle mit der höchsten Temperatur diejenige der dafür verantwortlichen Heizeinrichtung reduziert. Alternativ kann allgemein die mit der höchsten Leistungseinstellung betriebene Heizeinrichtung reduziert werden. Eine Leistungsreduzierung kann entweder an die nächstniedrige Leistungseinstellung angepasst werden oder auf eine durchschnittliche Leistungserzeugung aller betriebenen Heizeinrichtungen.For a power reduction is advantageous either at the point with the highest temperature that of the responsible heater reduced. Alternatively, generally, the heater operating at the highest power setting can be reduced. A power reduction can be adjusted either to the next low power setting or to an average power generation of all powered heaters.
Alternativ zu einer solchen angepassten Leistungsreduzierung können im Fall einer Übertemperatur alle betriebenen Heizeinrichtungen um das gleiche Maß heruntergesetzt werden. Erfolgt die Leistungserzeugung für die Heizeinrichtungen über elektromechanisch arbeitende Steller, sogenannte Energieregler, deren Leistungseinstellung eigentlich nur manuell verändert werden kann, so erfolgt durch die Steuerung eine zentrale Abschaltung. Dies kann beispielsweise an der Phase erfolgen, an der die zu hoch betriebenen Heizeinrichtungen angeschlossen sind.As an alternative to such an adapted power reduction, all operated heaters can be reduced by the same amount in the event of an excess temperature. If power generation for the heaters takes place via electromechanically operating actuators, so-called energy regulators, whose power setting can actually only be changed manually, the control system performs a central shutdown. This can be done, for example, at the phase at which the overheated heaters are connected.
Bei einer Erfassung der Temperatur in der Umgebung des Elektrogerätes können nicht nur momentane Ist-Werte erfasst werden. Aus einer Aufzeichnung eines Temperaturanstieges kann auch anhand bekannter Daten des Elektrogerätes für den jeweiligen Betriebszustand ermittelt werden, wie die Temperatur weiter ansteigen wird. Es kann eine vorausschauende Leistungsreduzierung an einer kritisch betroffenen Heizeinrichtung erfolgen, so dass zwar relativ früh in den Betrieb eingegriffen wird, dies aber nur relativ gering. Ein später möglicherweise erfolgendes völliges Abschalten kann jedoch verhindert werden.When detecting the temperature in the environment of the electrical device not only instantaneous actual values can be detected. From a record of a temperature increase can be determined based on known data of the electrical device for the respective operating state, as the temperature will rise further. There can be a predictive power reduction on a critically affected heater, so that although relatively early intervention in the operation, but this is relatively low. However, a later possibly complete shutdown can be prevented.
Da die Einbausituationen für bestimmte Elektrogeräte stark schwanken können, ist es des Weiteren beispielsweise möglich in einer Steuerung bzw. einem zugeordneten Speicher viele verschiedene, sogenannte Setups abzulegen. Diese können sich zum einen hinsichtlich der beiden genannten Grenztemperaturen unterscheiden in Anpassung an unterschiedliche Ausbildungen der Einbaumöbel. Ebenso können verschiedene nationale Sicherheitsvorschriften berücksichtigt werden oder aber auch verschiedene Einbausituationen, beispielsweise ein Kochfeld mit untergebautem Backofen oder ohne, verschiedene Materialien des Einbaumöbels oder auch einer Arbeitsplatte bei Kochfeldern.Since the installation situations for certain electrical appliances can vary greatly, it is also possible, for example, in a controller or an associated memory many different, so-called setups store. These may differ on the one hand with regard to the two mentioned limit temperatures in adaptation to different configurations of the built-in furniture. Likewise, different national safety regulations can be taken into account or even different installation situations, such as a hob with untergebautem oven or without, different materials of the built-in furniture or a worktop in hobs.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features will become apparent from the claims but also from the description and drawings, wherein the individual features each alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Represent embodiments for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections as well as intermediate headings does not restrict the general validity of the statements made thereunder.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht einer Anordnung eines Kochfeldes in einer Arbeitsplatte mit Unterschränken und einer Temperaturüberwachung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Anordnung aus
Fig. 1 , - Fig. 3
- zwei verschiedene Anordnungen von Halterungen für Temperatursensoren nach Art von beweglichen Armen,
- Fig. 4
- eine alternative Anbringung eines Temperatursensors an einem Teleskoparm als Halterung,
- Fig. 5
- eine Anordnung eines Temperatursensors als IR-Sensor im Kochfeld mit einer an einem Unterschrank angeordneten speziellen temperatursensitiven Oberfläche, auf die der IR-Sensor gerichtet ist und
- Fig. 6
- die Anordnung mehrerer Temperatursensoren an einem Backofengehäuse für einen Einbaubackofen.
- Fig. 1
- a sectional view of an arrangement of a hob in a worktop with base cabinets and a temperature monitoring,
- Fig. 2
- a plan view of the arrangement
Fig. 1 . - Fig. 3
- two different arrangements of holders for temperature sensors in the manner of movable arms,
- Fig. 4
- an alternative attachment of a temperature sensor to a telescopic arm as a holder,
- Fig. 5
- an arrangement of a temperature sensor as an IR sensor in the hob with a arranged on a cabinet special temperature-sensitive surface to which the IR sensor is addressed and
- Fig. 6
- the arrangement of several temperature sensors on an oven housing for a built-in oven.
In
Die Arbeitsplatte 20, die in einem Ausschnitt das Kochfeld 12 enthält, kann entweder aus Holz, Pressspan oder auch aus anderen Materialien wie Stein odgl. bestehen. Unter der Arbeitsplatte 20 befinden sich links und rechts von dem Kochfeld 12 Unterschränke 21 a und 21 b. Derartige Unterschränkte 21 sind entsprechend einem üblichen Aufbau aus Holz bzw. Pressspan gefertigt und mit Kunststoff beschichtet oder lackiert. Unter dem Kochfeld 12 bzw. dem Gehäuse 14 verläuft mit etwas Abstand dazu eine Schublade 22. Unter der Schublade 22 können entweder noch weitere Unterschränke angebracht sein oder aber ein Backofen, wie er in
Die Anordnung 11 weist eine Anzahl externer Temperatursensoren 24a-d auf. Der Temperatursensor 24a ist an einer von dem Gehäuse 14 abragenden Halterung 25a befestigt und steht ein Stück bzw. einige Zentimeter von dem Gehäuse 14 weg. Aus der Draufsicht aus
Der externe Temperatursensor 24b ist mittig an der Unterseite des Gehäuses 14 angeordnet. Er kann entweder direkt an der Gehäuseunterseite angeordnet sein, beispielsweise festgeschraubt oder von innen nach außen durchragend. Alternativ kann auch hier entsprechend der Halterung 25a des Temperatursensors 24a eine Halterung vorgesehen sein, so dass der Temperatursensor 24b einen gewissen Abstand zu dem Gehäuse 14 aufweist bzw. näher an der Schublade 22 ist.The
Der rechte externe Temperatursensor 24c ist an der Außenseite des rechten Unterschrankes 21 b im hinteren Bereich befestigt, insbesondere verschraubt oder verklebt. Er weist keine Halterung an dem Kochfeld 12 oder dem Gehäuse 14 auf. Es ist lediglich die signalübertragende Kabelverbindung 26c zum Kochfeld vorhanden.The right
In der Draufsicht ist noch ein weiterer externer Temperatursensor 24d zu erkennen, der ebenfalls ohne Halterung odgl. direkt an der Außenseite des rechten Unterschrankes 21 b befestigt ist. Anstelle eines Kabels erfolgt hier die Signalübertragung nach dem Transponder-Prinzip bzw. RFID. Die Transpondereinrichtung 30 ist am Temperatursensor 24d vorgesehen mit der signalübertragenden Verbindung zu einer Transponderstation 31 im Gehäuse 14 des Kochfeldes 12, die auch an dessen Außenseite vorgesehen sein kann. Durch eine aus dem Stand der Technik aus anderen Verwendungen bekannte Transponder-Signalübertragung kann eine entsprechende Energieversorgung am externen Temperatursensor 24d entfallen und gleichzeitig kann das arbeitsaufwendige und fehleranfällige Verlegen von Kabeln eingespart werden.In the plan view is still another
Zusätzlich enthält das Kochfeld 12 noch einen internen Temperatursensor 27, der ebenfalls wie die anderen Temperatursensoren signalübertragend mit der Steuerung 18 verbunden ist. Er dient für das vorbeschriebene Ansteuerverfahren des Kochfeldes zur Ermittlung der Temperatur im Inneren des Kochfeldes, um davon ausgehend anhand der Temperaturdaten von externen Temperatursensoren die Temperaturverhältnisse an bestimmten Stellen bzw. um das Kochfeld 12 herum ermitteln zu können.In addition, the
Außerdem enthält das Kochfeld 12 noch eine interne Temperatursicherung 28. Diese ist dazu vorgesehen, bei zu hoher Temperatur im Inneren des Kochfeldes einzelne Heizeinrichtungen oder sogar das gesamte Kochfeld abzuschalten. Eine solche interne Temperatursicherung kann ein sogenannter Klixon sein mit dem Vorteil, dass er unabhängig von einer Funktion der Steuerung 18 stets gegen Übertemperatur sichert.In addition, the
In
Zum Einsetzen des Kochfeldes 12 in die Arbeitsplatte 20 gemäß
Eine nochmals weitere Ausgestaltung einer Halterung ist
Gegenüber von dem IR-Temperatursensor 24' ist an einer Außenseite eines Unterschrankes 21 eine speziell dafür vorgesehene temperatursensitive Oberfläche 33 vorgesehen mit gutem IR-Abstrahlverhalten, beispielsweise als flexible Klebefolie, Lackauftrag, dünne Platte odgl., die an den Unterschrank angeklebt wird. Der IR-Sensor 24' ist auf diese sensitive Oberfläche 33 ausgerichtet und kann, obwohl er im oder am Gehäuse 14 angeordnet ist, eine Temperaturmessung in einiger Entfernung vornehmen, nämlich an der Außenseite des Unterschrankes 21. Dies weist den Vorteil auf, dass Anordnung der Temperatursensoren an dem Kochfeld sowie dessen Einbau in eine Arbeitsplatte leicht vonstatten gehen kann, da keine abstehenden Temperatursensoren beachtet werden müssen. Gleichzeitig kann die Temperaturmessung nicht nur in einiger Entfernung von dem Kochfeld 12 stattfinden, sondern an der Stelle, wo eigentlich gemessen werden soll bzw. eine Übertemperatur zu vermeiden ist. Weist die temperatursensitive Oberfläche 33 eine gewisse Ausdehnung auf und ist beispielsweise an einem gut wärmeleitfähigen Material wie Aluminium vorgesehen, trotz geringer Dicke, so kann auch eine flächen- oder raumintegrierende Temperaturerfassung für einen größeren Bereich erfolgen. Auch dies entspricht genau dem, was durch die Temperatursensoren erfasst werden soll, nämlich eine unter Umständen kritisch hohe Temperatur in der Umgebung des Kochfeldes bzw. an Oberflächen angrenzender Unterschränke oder Einbaumöbel. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein IR-Temperatursensor 24' in seiner Ausrichtung veränderbar ist zur Anpassung an verschiedene Anbringungsorte der temperatursensitiven Oberfläche 33. So kann eine Abstimmung auf individuelle Einbausituationen des Kochfelds in eine Arbeitsplatte samt Unterschränken und Schubladen odgl. vorgenommen werden.Opposite of the IR temperature sensor 24 'is provided on an outer side of a
In
Hierzu wird zum einen im Wesentlichen auf das zuvor Ausgeführte verwiesen. Durch die externen Temperatursensoren 24 kann die Steuerung 18 zum einen direkt an besonders ausgewählten Stellen mit zu erwartender hoher Temperatur erkennen und reagieren, wenn hier die Temperatur gefährlich hoch wird. Dabei sind vor allem auch die vorgenannten zwei Temperaturgrenzen der ersten Grenztemperatur zwischen 80° und 100°C sowie der zweiten Grenztemperatur zwischen 150° und 190°C zu beachten. Des Weiteren kann neben der direkten Überwachung des Überschreitens einer Grenztemperatur an den Punkten oder Orten der Eck-Temperatursensoren aus deren Werten im Zusammenhang mit Erfahrungswerten in einem Speicher der Steuerung 18, insbesondere unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebsart, -dauer und - leistung der Strahlungsheizkörper 15, eine Temperaturverteilung um das gesamte Kochfeld oder den Backofen herum zumindest annäherungsweise ermittelt werden. Aufgrund dieser Berechnung kann eine Reduzierung der Heizleistung an einem der Strahlungsheizkörper 15 nicht nur aufgrund tatsächlich durch die Temperatursensoren 24 gemessener Temperaturen erfolgen, sondern aufgrund theoretischer Werte. Dies weist den Vorteil auf, dass die Anzahl einzusetzender Temperatursensoren geringer gehalten werden kann, damit der Aufbau-, Ansteuerungs- und Auswerte-Aufwand in Grenzen bleibt. Somit ist es möglich, wie eingangs beschrieben, durch Verwendung neuer Materialien für die Kochfeldfläche 13 die Heizleistung an den Strahlungsheizkörpern 15 und somit die erzeugte Temperatur zu erhöhen, ohne dass dabei an Einbaumöbeln bzw. Unterschränkten odgl. um das Elektrogerät herum ein Schaden auftritt.For this purpose, on the one hand, reference is essentially made to the previously stated. By the
Claims (21)
- An arrangement of an electric appliance (12, 112), in particular of a cooktop (12) in a built-in furniture, preferably in a countertop (20) having floor cupboards (21), wherein the electric appliance includes at least one heating device (15a, 15b, 15c, 15d) and a heated surface (13) or a heated room, wherein at least two temperature sensors (24a-d, 27, 124a-c) are provided and disposed on different regions of the electric appliance in the vicinity of the built-in furniture or towards the built-in furniture for detecting the environmental temperature of the electric appliance and the heat emitted into the built-in furniture, respectively, characterized in that at least two temperature sensors (24a-d, 124a-c) are disposed exterior to the electric appliance (12, 112).
- The arrangement according to claim 1, characterized in that multiple temperature sensors (24a-d, 124a-c) are disposed on the exterior of the electric appliance (12, 112), in particular all temperature sensors, preferably directly on an exterior wall (14).
- The arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one temperature sensor (24a, c, d; 124a-c) is disposed at a distance from the electric appliance (12, 112).
- The arrangement according to claim 3, characterized in that at least one temperature sensor (24a; 124a-c) is disposed on the electric appliance (12, 112) by means of a bracket (25a, 125a-c) and at a distance from the electric appliance, preferably by means of a bracket (25a) adjusting the distance of the temperature sensor to the electric appliance, in particular by means of a pivot arm or a telescopic arm.
- The arrangement according to claim 3, characterized in that at least one temperature sensor (24c, d) is disposed directly on the built-in furniture (21) at a certain distance to the electric appliance (12), preferably on a wall of the built-in furniture, and connected to the electric appliance in a signal transmitting manner, in particular via a cable (26).
- The arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that in the vicinity of at least one, preferably two corners of the electric appliance (12, 112) a temperature sensor (24a, 24c; 124b, 124c) is provided or disposed at a distance from the electric appliance, wherein temperature sensors are provided preferably exclusively at corners or in the vicinity of corners of the electric appliance.
- The arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that centrally below the electric appliance (12) a temperature sensor (24b) is provided initiating from the central region thereof, preferably at some interval to the electric appliance.
- The arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that at least one temperature sensor is operating mechanically, in particular thermo-mechanically and via different relative expansions of various sensor parts, respectively.
- The arrangement according to any of claims 1 to 7, characterized in that at least one temperature sensor (24a-d, 124a-c) is an electric or electronic temperature sensor, in particular a resistance temperature sensor.
- The arrangement according to any of claims 1 to 7, characterized in that at least one temperature sensor (24') is arranged for determination of the temperature based on thermal radiation, in particular an infrared (IR) sensor, preferably aimed at a certain location on the built-in furniture (21), and in particular said location has a specific surface (33) to improve temperature detection for IR sensors (24').
- The arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that the electric appliance is an electric cooktop (12), in particular including radiation heating devices (15) below a cooktop plate (13).
- The arrangement according to any of the preceding claims, characterized by a further temperature detection device (27, 28) inside the electric appliance (12) for monitoring a maximum admissible internal limit temperature of the electric appliance, wherein preferably said temperature detection device (28) is mechanically operating or acting, and directly cuts in particular a power supply to the electric appliance (12) or a heating device (15) upon exceeding the predetermined internal limit temperature.
- A method for controlling an electric appliance (12, 112) in an arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that a temperature present in the built-in furniture (21) or on surfaces of the built-in furniture is detected by the temperature sensors (24a-d, 27, 124a-c), and in an operating state of the electric appliance during appropriate use below a first limit temperature the operation thereof is maintained undisturbed, preferably with particularly high power at the heating devices (15) of the electric appliance, wherein an exceeding of the first limit temperature is detected by the temperature sensors with an option of power reducing at one heating device of the electric appliance by means of a control and upon exceeding of a second limit temperature the power of at least of one of the heating devices is mandatorily reduced.
- The method according to claim 13, characterized in that the first limit temperature is 80 to 110 °C, preferably ca. 90 °C.
- The method according to claim 13 or 14, characterized in that the second limit temperature is 150 to 190 °C, preferably ca. 170 °C.
- The method according to any of claims 13 to 15, characterized in that the control (18) in the electric appliance (12) obtains the temperature conditions around the electric appliance and the built-in furniture (21), respectively, from temperature information of multiple temperature sensors (24a-d) disposed on or exterior to the electric appliance, in particular by reference to data from a stored database, and checks for an exceeding of any of the limit temperatures.
- The method according to claim 16, characterized in that the control (18) in the operating state detects the level of a power generation of each heating device (15) and considers said level in determining of temperature conditions, wherein preferably the control (18) performs a temperature detection dependent on a position exterior to the electric appliance (12), wherein at multiple locations predetermined by the temperature sensors (24a-d, 24') the temperature present there is detected and processed in the control, and wherein a power reduction at the heating devices (15) is performed by the control such that merely at locations exceeding the first and the second limit temperature, respectively, the temperature is decreased.
- The method according to any of claims 13 to 17, characterized in that the control (18) upon need for a reduction of the power of a heating device (15), in case of multiple heating devices operating, at first and mainly the power of the heating device operated at the highest power setting is reduced, preferably down to at least the level of the heating device operated at the second highest power setting, in particular to an average value of the power generation of all operated heating devices.
- The method according to any of claims 13 to 17, characterized in that upon need for a power reduction the control (18) decreases the power of all the heating devices (15) operated at said time by the same amount.
- The method according to any of claims 13 to 19, characterized in that a temperature increase or the increase rate of the temperature on or in the built-in furniture (21) is detected and a certain time period is precalculated by the control (18) in advance, wherein in response thereto a power reduction is effected with at least one of the heating devices (15).
- The method according to any of claims 13 to 20, characterized in that various setups of various first and second limit temperatures are stored in the control (18) or an associated memory and may be selected for operating the electric appliance (12) in the arrangement, wherein preferably during the first operation of the electric appliance an interrogation and necessary inputs by an operator are started.
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