EP4354024A1 - Method for controlling a device for drawing cooking fumes, in particular for controlling a cooking hob extractor, control device, device and cooking hob system - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling a device for extracting cooking fumes, in particular for controlling a cooktop extractor.
- the invention also relates to a control device for controlling a device for extracting cooking fumes, in particular for controlling a cooktop extractor.
- the invention also relates to a device with such a control device and a cooktop system with such a device.
- a method for controlling a device for extracting cooking fumes is known.
- a control signal for operating a fan of the device is determined based on a proportional relationship between the volume flow and a speed of the fan.
- the proportional relationship only applies to an ideal system.
- the volume flow delivered by the device therefore differs from the predetermined volume flow, the energy consumption of the device is increased and the user-friendliness of the device is impaired by increased noise emissions.
- a second operating state of a fan for conveying cooking fumes can be set particularly precisely if a second control signal for operating the fan in the second operating state is determined using a first control signal, a first measurement signal and fan characteristics, the fan characteristics comprising the operating states of the fan present for various control signals and for various measurement signals. Because the first measurement signal resulting from the first control signal is taken into account when determining the second control signal, the second operating state of the fan to be brought about with the second control signal can be achieved particularly reliably and precisely, in particular the operating conditions actually present in the device can be taken into account, in particular a momentary flow resistance of the device that varies over time can be taken into account.
- the fan characteristics comprise the operating states of the fan present for several control signals and for several measurement signals
- the second control signal intended to bring about the second operating state can be determined precisely in a wide range of different operating conditions.
- the second operating state is preferably an operating state to which the fan, in particular the device for extracting cooking fumes, is to be set, in particular a target operating state.
- the first operating state preferably differs from the second operating state.
- the second operating state is set based on the second control signal.
- the first operating state is set based on the first control signal.
- the operating state preferably corresponds to the extraction performance of the device, in particular the fan.
- the operating state can correlate with a pressure, in particular in a flow channel of the device and/or at an inflow opening of the device and/or at an outflow opening of the device, and/or with a pressure difference, in particular between the inflow opening and the outflow opening and/or across the fan, and/or with a speed of the fan, in particular a fan motor and/or a fan wheel, and/or with a performance of the fan, in particular an electrical power consumed by the fan motor.
- This advantageously ensures that the extraction of cooking fumes can be set particularly precisely to a target value. This reliably ensures the desired extraction performance and avoids excessive energy consumption and excessive noise emissions.
- the control signal is understood to be a signal for controlling the fan.
- the first control signal preferably differs from the second control signal.
- the second control signal is designed to bring about the second operating state, in particular the target operating state, of the fan, in particular the device.
- the device, in particular the fan can be designed to set the operating state based on the control signal.
- the device, in particular the fan can have an interface for receiving the control signal.
- the interface is preferably a data interface, in particular a wired data interface, and/or a power interface.
- the control signal can be a digital signal and/or a power signal.
- the control signal can set a speed of the fan, in particular the fan motor and/or the fan wheel, and/or the electrical power supplied to the fan motor, in particular correspond to this.
- the control signal preferably corresponds to a speed to be achieved and/or an electrical power actually supplied to the fan motor.
- the respective measurement signal preferably correlates with the respective operating state, in particular with the pressure and/or the pressure difference and/or the volume flow caused by the fan, and/or with the speed of the fan and/or with the electrical power supplied to the fan.
- the measurement signal can be a digital or analog signal.
- the measurement signal is preferably determined in that it is dependent on a predetermined control signal, in particular variable, in relation to different installation situations of the fan, in particular dependent on a flow resistance connected upstream and/or downstream of the fan. This advantageously ensures that the measurement signal includes information about the actual operating state, in particular the extraction performance, of the device, in particular the fan. This allows the extraction performance of the device to be adjusted taking into account the actual installation situation of the fan.
- Correlating information in particular signals, in particular measurement signals correlating with the operating state of the fan, are if there is a definable, in particular a mathematically describable, relationship between this information, in particular if there is a known, for example a proportional, relationship between this information.
- the correlating information can correspond to one another.
- the measurement signal and the operating state are different, in particular they relate to different state variables for describing the operating properties of the device, in particular of the fan.
- the first control signal is preferably a predetermined control signal, in particular a control signal that is predetermined, in particular approximately, to bring about the second operating state.
- a difference can arise between the first operating state brought about by the first control signal and the second operating state, in particular the target operating state.
- the second control signal is preferably determined in relation to the first control signal in such a way that the difference between the first operating state and the second operating state, in particular the target operating state, is reduced, in particular becomes zero.
- the device in particular the at least one fan, can be designed to be operated based on power levels, in particular those selectable by a user.
- Each power level of the fan, in particular of the device can be assigned a target operating state, to which a predetermined first control signal is preferably assigned.
- a target operating state and a first control signal are predetermined for a plurality of adjustable power levels.
- the first control signal can be assigned to the respective target operating state and/or the respective power level in an unchangeable or changeable manner.
- the first control signal assigned to a specific power level and/or a specific target operating state can be changed, in particular replaced, in particular overwritten in a memory unit, preferably by the second control signal, which correlates in particular with the second operating state, in particular the target operating state.
- the fan is preferably a component of a device for extracting cooking fumes.
- the fan can be connected to a flow channel of the device, in particular during operation of the fan based on the first control signal and/or during detection of the first measurement signal correlating with the first operating state of the fan.
- the fan characteristics include status data of the fan in several, in particular in at least two, in particular in at least 10, in particular in at least 15, in particular in at least 20, operating points of the fan.
- the status data preferably include the control signal and the measurement signal and the operating state in the respective operating point, in particular the status data consists of these.
- An operating point is understood to be a state of the fan in which the status data converge, in particular do not change over time, in particular in that with a constant control signal the measuring signal and the operating state are constant, in particular are constant over time.
- the fan characteristics include the status data, in particular the control signal and/or the measurement signal and/or the operating state, at the respective operating point, preferably for different flow resistances acting on the fan, in particular flow resistances upstream and/or downstream of the fan.
- the fan characteristics correspond to a fan characteristic and/or a fan characteristic map.
- the fan characteristics preferably relate the resulting operating state to the underlying control signal and/or to the measurement signal associated with the respective operating state.
- the fan characteristics include the status data for different operating points.
- the operating points preferably comprise the operating states resulting for constant control signals at different flow resistances.
- the fan characteristics preferably comprise the status data for a specific control signal for at least two, in particular at least three, in particular at least four, in particular at least five, in particular at least eight, in particular at least 10, and/or a maximum of 50 flow resistances of the fan.
- An operating point of the fan described by the fan characteristics is preferably determined when the fan is operating without resistance, in particular when the fan is freely sucking in and freely blowing out.
- a further operating point can be determined for a fan whose intake opening and/or blowing out opening is completely blocked.
- the fan characteristics include the status data for different, in particular at least two, in particular at least four, in particular at least six, in particular at least eight, and/or a maximum of 20, control signals.
- the fan characteristics preferably include the status data for a number of operating points which corresponds to the product of the number of different control signals and the number of different flow resistances.
- the fan characteristics contain information about the operating states of the fan resulting from different control signals at different flow resistances.
- the measurement signal preferably correlates with the flow resistance of the device, in particular the fan. Such a measurement signal can, for example, correlate with the speed of the fan, in particular the fan motor and/or the fan wheel, and/or the electrical power supplied to the fan, in particular correspond to these.
- a cooktop extractor is understood to mean a device for extracting cooking fumes downwards.
- the inflow opening of the device in particular the cooktop extractor, preferably penetrates a food support, in particular a cooktop plate, of a cooktop.
- the inflow opening can be completely surrounded by the food support, in particular the cooktop plate.
- the inflow opening is preferably arranged parallel to a cooktop plane, in particular in the cooktop plane.
- the inflow opening is preferably oriented horizontally, in particular oriented vertically downwards to extract cooking fumes.
- the inflow opening can overlap a geometric center of gravity of the cooktop in a plan view, in particular in an orthogonal projection onto the cooktop plane.
- a characteristic value is determined based on the first control signal and/or the first measurement signal, which correlates with the throttling state of the fan or with the air resistance of the at least one flow channel connected to the fan and/or with the installation situation of the fan.
- the characteristic value can be evaluated in particular to determine whether there is a good installation situation with low air resistance, an installation situation that is still sufficient and/or an inadequate installation situation, with too high air resistance or with too high throttling of the fan.
- the characteristic value is also referred to below as the device characteristic value.
- the device characteristic value and/or the first control signal and/or the first measurement signal can be transmitted, in particular retrieved, via a network, in particular via the Internet, in particular for remote maintenance.
- these can be transmitted to a computer program product, in particular to a computer app and/or a mobile device app.
- the computer program product can be designed to determine the quality of the installation situation based on the device characteristic value and/or the first control signal and/or the first measurement signal and/or to output it to the service personnel and/or the user via a suitable user interface, in particular to display it on a display.
- a message about the quality of the installation situation can be sent when the extractor device is first put into operation and/or when the flow resistance changes during operation, for example due to a object, especially a tea towel. This allows the cause of insufficient exhaust air to be identified and eliminated quickly and cost-effectively.
- the volume flow conveyed and/or the power level can be set automatically, in particular by means of a suitably designed control device, depending on which cookware is being used, which recipe is being cooked, in particular what is currently being displayed to the user, and/or what temperature the cookware is at.
- the cookware can be designed with sensors, in particular with temperature sensors and/or with pressure sensors, and/or with a radio module for transmitting information between the cookware and a control device of the extractor hood.
- the operating state in particular the first operating state and/or the second operating state, comprises a volume flow conveyed by the fan, in particular the operating state corresponds to the volume flow.
- the fan characteristics comprise the operating state, in particular the volume flow, preferably for the different control signals and/or the different throttle states of the fan.
- the volume flow is particularly important for the resulting extraction performance of the device. Because the second control signal is designed to bring about the second operating state present as a volume flow, the extraction performance can be set particularly precisely and reliably.
- the measurement signal correlates with a speed of the fan and/or with an electrical power supplied to the fan and/or with a pressure difference caused by the fan, in particular a pressure difference generated by the fan.
- a speed sensor and/or a power sensor and/or a pressure sensor can be provided to detect the measurement signal.
- the measurement signal preferably correlates with a throttle state of the fan, in particular a flow resistance arranged in particular in the device, in particular in the flow channel, in particular upstream and/or downstream of the fan.
- the speed can be the speed of the fan motor and/or the fan wheel.
- the electrical power supplied to the fan is preferably the electrical power consumed by the fan motor.
- the pressure difference is preferably determined as the pressure difference generated by the fan, in particular the difference between the total pressures and/or the absolute pressures, in particular between an area immediately before the fan and an area immediately after the fan.
- the control signal corresponds to a signal for power control by means of pulse width modulation, in particular the ratio of a pulse duration and a pulse period duration.
- the control signal can be a PWM signal.
- the control signal can be a power signal for transmitting the electrical power required to operate the fan.
- the control signal is an information signal which is designed to transmit information, but not to supply the fan with electrical power.
- the control signal differs from the measurement signal.
- the control signal is specified for operating the fan.
- the measurement signal results from the operating point of the fan, which is set depending on the control signal and/or the operating conditions.
- the measurement signal is particularly dependent on the throttle state of the fan, in particular the flow resistance of the device.
- the first operating state is determined based on the combination of the first control signal and the first measurement signal, in particular by means of the fan characteristics. Determining the first operating state enables the determination of a deviation of the first operating state from the second operating state, in particular the target operating state. This makes it possible to deduce the second control signal for bringing about the second operating state, in particular the target operating state. Because the first operating state is determined taking into account the first measurement signal, the first operating state can be determined particularly precisely, in particular taking into account the throttle state of the fan, in particular taking into account the flow resistance of the device.
- the operating state is controlled based on the control signal, the measurement signal and the fan characteristics.
- the second control signal for controlling the fan to the second operating state is determined based on the first operating state.
- the operating state preferably forms the controlled variable.
- the controlled variable can be determined based on the first control signal, the first measurement signal and the fan characteristics.
- the control signal preferably forms the manipulated variable. The difference between the current operating state, in particular the first operating state, in particular the actual operating state, and the desired operating state, in particular the second operating state, in particular the target operating state, can be determined.
- a new control signal in particular the second control signal, can be determined, which is designed to bring about the second operating state, in particular the target operating state.
- the control can be designed as a P controller or as a PI controller or as a PD controller or as a PID controller. This advantageously ensures that the second operating state, in particular the target operating state, can be reliably achieved even under unknown, in particular changing, operating conditions.
- a device characteristic value correlating with the flow resistance of the device is determined based on the combination of the first control signal and the first measurement signal.
- the device characteristic value preferably corresponds to the flow resistance. Due to the dependence of the measurement signal on the flow resistance, the device characteristic value can be reliably determined.
- the measurement signal preferably corresponds to the speed and/or the electrical power supplied to the fan and/or the pressure difference.
- the device characteristic value, in particular the flow resistance can be different, in particular variable, over time, in particular for different operating conditions, in particular installation situations, of the device, in particular the fan.
- the second control signal for bringing about the second operating state can preferably be determined based on the device characteristic value.
- the determination of the second control signal during operation of the fan is repeated, in particular repeated automatically, in particular at predetermined time intervals, in particular with a repetition rate of at least 0.01 Hz, in particular at least 0.1 Hz, in particular 1 Hz.
- the determination of the second control signal during operation of the fan can be continuous and/or initiated by one, in particular each, selection of a power level for operating the device by the user.
- the method for controlling the device for extracting cooking fumes is carried out repeatedly in an automated manner such that the second operating state gradually, in particular iteratively, approaches the target operating state.
- a new first measurement signal can be recorded for this purpose, which correlates with the first operating state of the fan.
- a new second control signal for bringing about the second operating state can be determined based on the new first control signal, the new first measurement signal and the fan characteristics.
- the original second control signal can be used as the new first control signal.
- the fan can be operated based on the new second control signal.
- the method is preferably continued continuously based on the above iterative procedure.
- the fan characteristics are determined experimentally.
- the experimental determination of the fan characteristics is preferably carried out when the fan is operating at different operating points, in particular in a fan performance test bench.
- the fan can be installed in the device, in particular in the flow channel, or alone, without other components of the device, in particular without the flow channel, can be operated, in particular built into the fan performance test bench.
- the fan can be operated with different upstream and/or downstream flow resistances.
- the fan characteristics, in particular the operating status and/or the measurement signal can be recorded by sensors, in particular the operating status determined by the volume flow conveyed can be recorded by sensors, in particular using a volume flow sensor.
- the fan characteristics are available in tabular form and/or in the form of at least one mathematical function.
- the tabular fan characteristics preferably correspond to the experimentally determined fan characteristics.
- interpolation can be carried out between the tabular values, in particular the tabular state data, and/or the tabular data can be extrapolated.
- the at least one mathematical function is preferably an analytical function, in particular a function that approximately describes the experimentally determined state data.
- the mathematical function is preferably a polynomial function of at least the first degree, in particular at least the second degree, in particular at least the third degree, in particular at least the fourth degree, in particular at least the fifth degree, and/or a maximum of the fifth degree, in particular a maximum of the third degree.
- the mathematical function is preferably continuously differentiable, in particular it is free of kinks and/or jump-free.
- the at least one mathematical function can describe the relationship between the operating state and the measurement signal, in particular the speed and/or the electrical power supplied to the fan.
- the at least one mathematical function can describe the relationship between the operating state and the control signal and/or the device characteristic value, in particular the flow resistance of the device.
- the control signal required to bring about the second operating state is assigned to a power level of the device that can be selected by the user.
- the user can preferably select several, in particular at least two, in particular at least three, in particular at least five, in particular at least eight, in particular at least 10, power levels for operating the device, in particular the fan, in particular selectable by means of a user interface.
- a control signal is stored for each power level, in particular stored at the factory, in particular stored in a memory unit of a control device.
- the respective power level preferably corresponds to a specific operating state, in particular a target operating state, which is preferably stored in the memory unit together with the associated control signal.
- power level 6 of 10 can correspond to a volume flow of 400 m 3 /h.
- the respective power level is preferably assigned a control signal that is required to achieve the associated operating state.
- a control signal of 60% in the form of a PWM signal is stored.
- the control signal stored for the respective power level can be replaced by the second control signal determined to determine the second operating state, in particular overwritten. This has the advantage that when the user selects the corresponding power level again, the second operating state, in particular the target operating state, can be set particularly reliably and time-efficiently.
- control signal stored for each individual power level can be replaced, in particular overwritten, in particular by the second control signal determined to determine the second operating state.
- a permanently stored control signal, in particular a non-replaceable, in particular overwritable, control signal can be provided for at least one power level.
- the lowest power level and/or the highest power level can be linked to a fixed control signal.
- certain power levels are linked to fixed control signals.
- the control signal is determined in such a way that the measurement signal and/or the control signal do not exceed a predetermined limit value.
- the limit value can be determined by an operating range of the device, in particular the fan.
- the device, in particular the fan is preferably approved and/or certified for this operating range.
- the device, in particular the fan preferably operates in a particularly energy-efficient and/or low-noise and/or low-wear manner.
- the control signal and/or the measurement signal can be determined in such a way that they assume the limit value but cannot exceed it. The device, in particular the fan, can thus continue to operate reliably.
- a warning signal in particular an acoustic and/or a visual warning signal
- the operation of the device, in particular the fan can be set. For example, this can be used to detect a flow obstacle, in particular an undesirable flow obstacle, in the device, in particular in the flow channel.
- a flow obstacle can be caused by a saturated filter, in particular a saturated grease filter and/or a saturated activated carbon filter, and/or a foreign body sucked into the device, for example a tea towel. Because the device detects this flow resistance and alerts the user to it and/or stops the operation of the device, in particular the fan, damage and/or reduced performance of the device, in particular the fan, can be reliably avoided.
- the second control signal for bringing about the second operating state, in particular the target operating state is determined on the basis of at least one measurement signal, in particular on the basis of at least two, in particular at least three, in particular at least four, measurement signals, in particular comprising the rotational speed and/or the electrical power supplied to the fan and/or the pressure difference.
- the at least one measurement signal, in particular the at least two measurement signals preferably correlate with a flow resistance, in particular they depend on the flow resistance of the device.
- at least one of the measurement signals, in particular the rotational speed increases with increasing flow resistance, in particular with a constant control signal.
- At least one of the measurement signals in particular the electrical power supplied to the fan, in particular with a constant control signal, decreases with increasing flow resistance. Because the at least two measurement signals run in opposite directions with increasing flow resistance, in particular increase and decrease, the determination of the second control signal, in particular the control to the target operating state, can be carried out particularly precisely and time-efficiently.
- the method described above advantageously ensures that the volume flow caused by the device can be precisely adjusted, in particular kept constant, regardless of the installation situation.
- the power levels of the device preferably do not correspond to a fixed control signal, in particular not to a fixed PWM signal, but rather to a fixed operating state, in particular a fixed volume flow.
- a measurement signal is recorded which correlates with the operating state, but is preferably easier to record than the operating state.
- the device can therefore be manufactured particularly economically. Using fan characteristics, the operating state is deduced from the measurement signal, in particular taking the control signal into account.
- the operating state in particular the volume flow extracted by the device
- the required extraction flow can be reliably adjusted, whereby excessive flow velocities, unnecessarily high energy consumption and increased noise emissions can be avoided.
- the assembly and commissioning of the device, in particular the fan can be carried out particularly economically. Measuring the individual installation situation at the customer's site, for example using an anemometer, to adjust the device can be avoided. The individual installation situation at the customer's site and/or installation situations that vary over time can be determined by the device itself using the method described above.
- the invention further relates to a computer program product for carrying out the method described above.
- the invention also relates to a storage unit with such a computer program product.
- a further object of the invention is to provide an improved control device for controlling a device for extracting cooking fumes, which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable, energy-efficient and low-noise manner.
- a control device for controlling a device for extracting cooking fumes having at least one interface which is designed to output a control signal to a fan for conveying the cooking fumes and to receive a measurement signal correlating with an operating state of the fan, a storage unit with fan characteristics stored thereon which include the operating states of the fan present for various control signals and measurement signals, and a computing unit which is designed to determine a second control signal for bringing about a second operating state based on a first control signal, a first measurement signal and the fan characteristics.
- the advantages of the control device correspond to the advantages of the method described above.
- the control device is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method.
- the computing unit preferably comprises an electronic computing unit, in particular a processor and/or a microcontroller.
- the storage unit is preferably designed to store digital data. The fan characteristics can accordingly be present in the form of digital data.
- a further object of the invention is to provide an improved device for extracting cooking fumes, in particular a cooktop extractor, which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable manner and is energy-efficient and quiet in operation.
- a device for extracting cooking vapors in particular a cooktop extractor, having a flow channel for guiding the cooking vapors, at least one fan for conveying the cooking vapors through the flow channel, and a control device as described above.
- the advantages of the device correspond to the advantages of the method and/or the control device.
- the device is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method and/or the control device.
- the flow channel preferably has a negative pressure channel section and/or a positive pressure channel section.
- the negative pressure channel section can extend between the inflow opening and the fan.
- the positive pressure channel section is preferably connected to the fan downstream of the latter.
- the device preferably has at least one filter, in particular a filter insert, in particular a grease filter and/or an odor filter.
- the at least one filter can be arranged in the negative pressure channel section and/or in the positive pressure channel section.
- the grease filter and/or the odor filter are preferably arranged in the negative pressure channel section.
- the total height of the device is preferably a maximum of 250 mm, in particular a maximum of 200 mm, in particular a maximum of 150 mm.
- the at least one fan is preferably a radial fan and/or an axial fan and/or a cross-flow fan.
- the control device can be integrated into the device or designed as a separate component.
- the control device is preferably designed to control the device and a hob.
- a further object of the invention is to provide an improved hob system which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable manner and is energy efficient and quiet in operation.
- a hob system with at least one hob for heating food and at least one device for extracting cooking fumes according to the above description.
- the advantages of the hob system correspond to the advantages of the method and/or the control device and/or the device described above.
- the hob system is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method and/or the control device and/or the device.
- the hob system is preferably designed as an assembly unit.
- the at least one hob and the at least one device combined into a structural unit.
- the hob system is preferably designed to be inserted, in particular as an assembly unit, into a corresponding recess in a kitchen worktop.
- the hob system preferably has a maximum height of 250 mm, in particular a maximum of 200 mm, in particular a maximum of 150 mm.
- the at least one hob system preferably comprises a radiant hob and/or a gas hob and/or an induction hob.
- a hob system 1 with a device 2 for extracting cooking fumes, in particular with a hob extractor, and a method for controlling such a device 2 are described.
- the hob system 1 comprises at least one such device 2 and at least one hob 3 for heating food.
- the at least one hob 3 can be designed as a radiant hob and/or as an induction hob and/or as a mass hob and/or as a gas hob.
- the at least one hob 3 preferably has at least two, in particular at least three, in particular at least four, and/or a maximum of seven, in particular a maximum of six, in particular a maximum of four, cooking zones 4.
- the hob system 1 further comprises a control device 5.
- the control device 5 is designed as a common control device 5 for controlling both the at least one hob 3 and the device 2.
- the device 2 and the at least one hob 3 can comprise separately designed control devices.
- the hob system 1 with the device 2 and the hob 3 is designed as an assembly unit.
- the hob system 1 is designed in particular for insertion into a kitchen worktop 6.
- the kitchen worktop 6 is a component of a kitchen furniture item 7.
- the kitchen worktop 6 is arranged on a kitchen base cabinet 8.
- the device 2 has an inflow opening 9 for the cooking vapors to flow into the device 2.
- An inflow grille 10 is arranged at the inflow opening 9.
- the inflow opening 9 penetrates a food support 11, in particular a hob plate, of the hob 3.
- the inflow opening overlaps a geometric center of gravity of the hob 3, in particular of the food support 11, in an orthogonal projection onto a hob plane 12.
- a user interface 13 of the control device 5 is arranged on the hob 3.
- the hob 3 in particular the food support 11, overlaps the user interface 13 in an orthogonal projection onto the hob plane 12 at least partially, in particular completely.
- the user interface 13 comprises a display means 14, in particular a screen, and/or an input means, in particular a touch-sensitive sensor, in particular a touch-sensitive screen 14.
- the at least one hob 3 has a hob housing 15.
- several energy converters 16 for converting electrical energy into heat radiation, in particular into induction radiation, are arranged.
- the food support 11, in particular the hob plate, is designed as a glass-ceramic plate.
- the at least one device 2 and the at least one hob 3 are attached to the food support 11, in particular glued to it.
- the hob system 1 is attached to the kitchen worktop 6 by means of the food support 11, in particular the food support 11 rests on the kitchen worktop 6.
- the device 2 comprises a flow channel 17 for guiding the cooking fumes and a fan 18 for conveying the cooking fumes through the flow channel 17.
- the fan 18 is a cooking fume fan, in particular a radial fan.
- the flow channel 17 comprises a negative pressure channel section 19 and a positive pressure channel section (not shown).
- the negative pressure channel section extends between the inlet opening 9 and the fan 18, in particular a suction side of the fan 18.
- the negative pressure channel section 19 penetrates the food carrier 11 and/or the kitchen worktop 6.
- the hob system 1 designed as an assembly unit comprises in particular the at least one hob 3 with the food support 11 and the at least one device 2 with the negative pressure channel section 19 and the fan 18.
- the fan 18 has a fan wheel 20 and a fan motor 21.
- the fan wheel 20 is arranged in a fan housing 22, which is preferably spiral-shaped.
- the fan housing 22 can be formed integrally with the flow channel 17 or separately from it.
- the fan 18 has a speed sensor 23 for detecting the speed of the fan 18, in particular the fan motor 21.
- the device 2 has a first filter 24.
- the first filter 24 is designed as a grease filter insert.
- the first filter 24 can be removed reversibly, in particular without tools, from the flow channel 17, in particular from the negative pressure channel section 19, in particular through the inflow opening 9.
- the device 2 can have a second filter (not shown), in particular an odor filter, in particular an activated carbon filter, which is arranged in the flow channel 17, in particular in the negative pressure channel section 19 and/or in the positive pressure channel section.
- the hob system 1, in particular with the at least one hob 3 and the at least one device 2, in particular comprising the negative pressure channel section 19 and the fan 18, has a total height H of 150 mm.
- the control device 5 has a computing unit 25 for processing electronic signals, in particular a processor for processing digital data, and a memory unit 26 for storing digital data.
- the computing unit 25 is in signal connection with the user interface 13 and the memory unit 26.
- the control device 5, in particular the computing unit 25, is in signal connection with the at least one hob 3, in particular with at least one power unit 27 of the hob 3, and/or with the at least one fan 18.
- the device 2, in particular the fan 18, comprises a power sensor 28 for detecting a power signal P that correlates with the electrical power supplied to the fan 18.
- the hob system 1, the device 2 and the control device 5 function as follows:
- the hob system 1 is initially out of operation, in particular the device 2 is out of operation.
- the computing unit 25 provides a signal for heating the food arranged on the cooking surface 4, in particular for activating the at least one power unit 27 and for emitting the heat radiation to the associated energy converter 16.
- the food is heated. Cooking fumes develop on the heated food.
- a user input for activating the device 2 for extracting cooking fumes is detected by means of the user interface 13. Based on the user input, the control device 5 provides a first control signal ⁇ 1 for operating the fan 18, in particular the fan motor 21.
- the user input for controlling the extraction power of the device 2 preferably corresponds to a power level.
- the user can preferably choose between a finite number of power levels.
- the number of selectable power levels, in particular offered to the user via the user interface 13, is preferably in a range from three to twenty, in particular from four to sixteen, in particular from eight to twelve, in particular the number of power levels is ten.
- the memory unit 26 preferably stores control data which link the respective power level with a specific control signal ⁇ for controlling the fan 18, in particular the fan motor 21.
- the control data for each of the power levels comprise a pair of values which link the respective power level with a specific control signal ⁇ .
- a the control signal ⁇ corresponding to the power level selected by the user is determined.
- the computing unit 25 provides the first control signal ⁇ 1 corresponding to the power level to the fan 18, in particular to the fan motor 21.
- the fan 18 is operated according to the first control signal ⁇ 1 .
- the control signal ⁇ in particular the first control signal ⁇ 1 , is preferably a PWM signal.
- a first operating state Qi of the fan 18 is established.
- the first operating state Qi brought about by the first control signal ⁇ 1 depends on the air conveying properties of the fan 18 and on the operating conditions under which the fan 18 is operated.
- the operating conditions are particularly dependent on the flow resistance R of the device 2, in particular of the flow channel 17 and/or of the at least one filter 24, and on the environment of the device 2, in particular on whether the room, in particular a kitchen room, in which the device 2 is arranged is largely hermetically sealed or whether a window, in particular arranged near the device 2, is open, in particular when the device 2 is operated in an exhaust air mode.
- the flow resistance R varies in particular due to a variable saturation of the at least one filter 24 and/or due to changed environmental conditions. Consequently, the first operating state Q 1 , which is established due to the first control signal ⁇ 1 , is not constant over time, but rather variable.
- a first measurement signal n 1 is recorded that correlates with the first operating state Qi of the fan 18.
- the first measurement signal n 1 corresponds to the speed n of the fan 18, in particular of the fan motor 21 and/or the fan wheel 20.
- the volume flow Q conveyed by the fan 18 is decisive for the extraction of cooking fumes.
- the greater the volume flow Q the greater the amount of air and, accordingly, cooking fumes that can be extracted by the device 2 per unit of time.
- the energy consumption of the fan 18 and the noise emission of the device 2 also increase.
- the operating state, in particular the volume flow Q is controlled, in particular regulated, to a predetermined second operating state Q 2 , in particular a target operating state Qs.
- the variable flow resistance R must be taken into account.
- Fan characteristics are stored in the memory unit 26.
- the fan characteristics indicate the resulting operating state Q, in particular the resulting volume flow Q, of the fan 18 for various combinations of the control signal ⁇ , in particular the PWM signal, and the measurement signal, in particular the speed n.
- the PWM signal ⁇ corresponds to a duty cycle in percent, in particular the percentage ratio between the pulse duration and a pulse period duration of the control signal ⁇ .
- the PWM signal ⁇ is also referred to as the PWM ratio ⁇ .
- the control signal ⁇ preferably controls the power, in particular the electrical power P, with which the fan 18 is operated.
- the operating state Q of the fan 18, in particular the volume flow Q conveyed by the fan 18, is shown against the speed n of the fan motor 21.
- the fan characteristics shown were determined experimentally for the fan 18. For the experimental determination of these fan characteristics, the fan 18 was measured alone, in particular without a flow channel 17.
- the resulting speeds n and the resulting volume flow Q were determined for different flow resistances R. Different flow resistances R can be achieved for the experimental determination of the fan characteristics by throttling the fan 18, i.e. for different throttling states, for example by means of a throttle valve.
- the individual measuring points are marked with crosses. These measuring points are operating points of the fan 18.
- a function F approximately reflects the course of the volume flow Q over the speed n.
- the function F can, for example, be a polynomial function, in particular a third-order polynomial function, which on average comes closest to the experimentally determined measurement data.
- the Fig.4 shows that the fan characteristics which arise with different measurement signals n, in particular with different speeds n, are operating states Q, in particular volume flows Q, for different control signals ⁇ , in particular PWM signals ⁇ .
- the course of the volume flow Q over the speed n is shown for different PWM ratios ⁇ , in particular from 30% to 100%, in particular in 5% steps.
- the fan characteristics can be available for any other step sizes and ranges, in particular from 0% to 100%, of PWM ratios ⁇ .
- the step sizes of the PWM ratios ⁇ preferably correlate with the number of power levels which can be set, in particular by a user.
- the speed n decreases for a constant PWM signal ⁇ with increasing flow resistance R, i.e. increasing throttling.
- the volume flow Q decreases with increasing throttling.
- an individual mathematical function F can be determined, which indicates the volume flow Q as a function of the speed n.
- the flow resistance R 0 is present when the fan 18 is operated with free air flow, in particular without the flow channel 17.
- the flow resistance R 1 is present when the fan 18 is arranged in the flow channel 17, the device 2 being operated in an exhaust air mode, with an open window and with a fresh filter 24.
- the flow resistance R 1 is greater than the flow resistance R 0 .
- the flow resistance R 2 is present when the fan 18 is in an exhaust air mode, with the window closed and with at least partially saturated filters 24.
- the flow resistance R 2 is greater than the flow resistance R 1 .
- the course of the volume flow Q over the speed n at constant flow resistance R is preferably determined using the experimentally determined data regarding the volume flow Q over the speed n at constant control signal ⁇ , in particular PWM ratio ⁇ .
- the course of the volume flow Q over the speed n can be described for the respective constant flow resistances R 0 , R 1 , R 2 .
- control device 5 is preconfigured for operating the device 2, in particular the fan 18.
- Fixed control signals ⁇ are stored for the power levels 1 of 10 and 10 of 10.
- the power levels that can be selected by the user for operating the fan 18 are each linked to a control signal ⁇ based on control data stored in the memory unit 26.
- the control data includes, for example, the value for the PWM signal ⁇ of 60%.
- the volume flow Q resulting from this power level or from this PWM signal ⁇ depends on the current operating conditions of the fan 18, which vary over time, in particular on the flow resistance R, in particular on the geometry of the flow channel 17 and the flow properties of the filters 24, which vary over time.
- the device 2 in particular the fan 18, is controlled by a power level selected by the user, in particular with the associated PWM signal ⁇ , in particular the first control signal ⁇ 1 .
- a first measurement signal n 1 is recorded in the form of the first speed n.
- the measurement signal n correlates with the operating state Q, in particular with the flow resistance R.
- the fan characteristics are stored in the memory unit 26 using the functions F for the different PWM signals ⁇ .
- the resulting first volume flow Qi is determined based on the first speed n 1 .
- a target operating state Q S in particular a target volume flow Q 2 , Qs , is also stored in the memory unit 26 for the respective power level.
- the operating state Q of the fan 18 is set, in particular regulated, to the target operating state Q 2 , Qs using the fan characteristics.
- the target operating state Q 2 , Qs is compared with the current operating state Qi. Based on the comparison result, a second control signal ⁇ 2 is generated to operate the fan 18 in the target operating state Q 2 , Qs .
- a difference between the target volume flow Q 2 , Qs and the current actual volume flow Qi is determined.
- the difference is used to determine the required control signal ⁇ 2 , in particular the required PWM signal ⁇ 2 , which is required to achieve the target volume flow Q 2 , Q S.
- the control signal ⁇ in particular the second control signal ⁇ 2 , can be determined using the function G 2 .
- the function G can in particular be an interpolation between two functions F.
- the function G can be completely or incompletely continuous, in particular only continuous between two neighboring functions F.
- the function G can be defined as an interpolation between two neighboring functions F and/or as an interpolation between all functions F.
- control signal ⁇ 2 required to achieve the second operating state Q 2 in particular the target operating state Q S , can be determined using a control system which is based on the volume flow Q as the controlled variable, wherein the volume flow Q is determined using the fan characteristics on the basis of the first speed n 1 and the first control signal ⁇ 1 .
- control signal ⁇ 2 required to achieve the desired operating state Q 2 , Qs can be determined by interpolation of the experimentally determined characteristics.
- the fan 18 is operated with the second control signal ⁇ 2 in the second operating state Q 2 , in particular for conveying the second volume flow Q 2 .
- the control data stored in the storage unit 26 are overwritten based on the newly acquired knowledge about the PWM ratio ⁇ 2 required for the target operating state Q 2 , Qs.
- the resulting volume flow Q then corresponds to the Target volume flow Q S , which is stored in the control data, in particular on the storage unit 26, for this power level.
- control data can only be done for the selected performance level.
- a new control signal ⁇ can be stored for each of the power levels that can be selected by the user, which corresponds to the target volume flow Qs associated with the respective power level.
- the control signal can be determined for the respective target volume flow Qs using the function G and/or by interpolating the experimentally determined fan characteristics.
- the control signals ⁇ required for various target operating states Qs can be determined using a single measurement signal n for a given control signal ⁇ .
- a change in the control signal ⁇ is limited by at least one limit value.
- the limit value can be a limit value for the resulting speed n or a limit value for the control signal ⁇ . This advantageously ensures that the device 2, in particular the fan 18, can be operated in a range which is particularly energy efficient and/or in which the noise emission of the device 2 is particularly low.
- the device 2 By comparing the control signal ⁇ and/or the measurement signal n with the respective limit value, it can be determined whether the device 2, in particular the fan 18, is operated within a permissible range. For example, the presence of a fault condition can be detected, when the control signal ⁇ and/or the measurement signal n reach the limit value specified in this regard. A warning signal can be issued to the user when such a fault condition exists.
- a fault condition can exist, for example, when the at least one filter 24 has reached a certain saturation and/or when an object, for example a dish towel, has entered the device 2 and blocked the flow channel 17.
- Such a method promotes the maintenance of the device 2.
- the device 2 is therefore particularly reliable in operation.
- the measurement signal can be detected in the form of the electrical power P consumed by the fan motor 21.
- the volume flow Q can equally be determined based on the detected electrical power P or based on both measurement signals n, P.
- the device 2, in particular the fan 18, can be adjusted particularly precisely to a predetermined operating state Q 2 , Q S can be set.
- the predetermined operating state Q 2 , Q S can be precisely set independently of the operating conditions, in particular the installation situation, of the device 2, in particular of the fan 18, in particular independently of a temporal change in the flow resistance R of the device 2 or its surroundings. Because the operating state Q can be precisely set, inadequate extraction of the cooking fumes can be reliably prevented. Likewise, an excessive volume flow Q can be prevented from leading to unnecessarily high energy consumption or unnecessarily loud noise.
- the method described above ensures that the device 2 for extracting cooking fumes is controlled in a particularly energy-efficient manner, whereby noise emissions are reduced and the extraction volume flow Q required for extracting the cooking fumes is provided particularly reliably.
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Abstract
Ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung (2) zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere zum Steuern eines Kochfeldabzugs, umfasst die Schritte: Betreiben eines Lüfters (18) zum Fördern der Kochdünste anhand eines ersten Steuersignals in einem ersten Betriebszustand, Erfassen eines mit dem ersten Betriebszustand des Lüfters (18) korrelierenden ersten Messsignals, Bestimmen eines zweiten Steuersignals zum Bewirken eines zweiten Betriebszustands anhand des ersten Steuersignals des ersten Messsignals und von Lüfter-Kenndaten, welche die bei verschiedenen Steuersignalen und Messsignalen vorliegenden Betriebszustände des Lüfters (18) umfassen, und Betreiben des Lüfters (18) anhand des zweiten Steuersignals. Eine Steuereinrichtung (5) zum Steuern einer Vorrichtung (2) zum Abzug von Kochdünsten, eine Vorrichtung (2) mit einer derartigen Steuereinrichtung (5) und ein Kochfeldsystem (1) mit einer derartigen Vorrichtung (2).A method for controlling a device (2) for extracting cooking fumes, in particular for controlling a cooktop extractor, comprises the steps of: operating a fan (18) for conveying the cooking fumes using a first control signal in a first operating state, detecting a first measurement signal correlating with the first operating state of the fan (18), determining a second control signal for bringing about a second operating state using the first control signal of the first measurement signal and fan characteristics which include the operating states of the fan (18) present for different control signals and measurement signals, and operating the fan (18) using the second control signal. A control device (5) for controlling a device (2) for extracting cooking fumes, a device (2) with such a control device (5) and a cooktop system (1) with such a device (2).
Description
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere zum Steuern eines Kochfeldabzugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere zum Steuern eines Kochfeldabzugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung mit einer derartigen Steuereinrichtung und ein Kochfeldsystem mit einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a method for controlling a device for extracting cooking fumes, in particular for controlling a cooktop extractor. The invention also relates to a control device for controlling a device for extracting cooking fumes, in particular for controlling a cooktop extractor. The invention also relates to a device with such a control device and a cooktop system with such a device.
Aus der
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten zu schaffen, welches insbesondere den Abzug der Kochdünste in besonders zuverlässiger, energieeffizienter und geräuscharmer Weise gewährleistet.It is an object of the invention to provide an improved method for controlling a device for extracting cooking fumes, which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable, energy-efficient and low-noise manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wurde erkannt, dass ein zweiter Betriebszustand eines Lüfters zum Fördern von Kochdünsten besonders präzise eingestellt werden kann, wenn ein zweites Steuersignal zum Betreiben des Lüfters in dem zweiten Betriebszustand anhand eines ersten Steuersignals, eines ersten Messsignals und von Lüfter-Kenndaten bestimmt wird, wobei die Lüfter-Kenndaten die für verschiedene Steuersignale und für verschiedene Messsignale vorliegenden Betriebszustände des Lüfters umfassen. Dadurch, dass beim Bestimmen des zweiten Steuersignals das sich aufgrund des ersten Steuersignals ergebende erste Messsignal berücksichtigt wird, kann der mit dem zweiten Steuersignal zu bewirkende zweite Betriebszustand des Lüfters besonders zuverlässig und präzise erreicht werden, insbesondere können die in der Vorrichtung tatsächlich vorliegenden Betriebsbedingungen berücksichtigt werden, insbesondere kann ein momentaner, über der Zeit variierender Strömungswiderstand der Vorrichtung berücksichtigt werden. Dadurch, dass die Lüfter-Kenndaten die bei mehreren Steuersignalen und bei mehreren Messsignalen vorliegenden Betriebszustände des Lüfters umfassen, kann das zum Bewirken des zweiten Betriebszustands bestimmte zweite Steuersignal in einem weiten Bereich unterschiedlicher Betriebsbedingungen präzise bestimmt werden. Ein derartiges Verfahren zum Steuern der Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten gewährleistet, dass die Kochdünste besonders zuverlässig, energieeffizient und geräuscharm abgezogen werden können.This object is achieved by a method having the features of
Der zweite Betriebszustand ist vorzugsweise ein Betriebszustand, auf welchen der Lüfter, insbesondere die Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, eingestellt werden soll, insbesondere ein Soll-Betriebszustand. Der erste Betriebszustand unterscheidet sich vorzugsweise von dem zweiten Betriebszustand. Der zweite Betriebszustand stellt sich aufgrund des zweiten Steuersignals ein. Der erste Betriebszustand stellt sich aufgrund des ersten Steuersignals ein. Der Betriebszustand entspricht vorzugsweise der Abzugsleistung der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters. Der Betriebszustand kann mit einem Druck, insbesondere in einem Strömungskanal der Vorrichtung und/oder an einer Einströmöffnung der Vorrichtung und/oder an einer Ausströmöffnung der Vorrichtung, und/oder mit einer Druckdifferenz, insbesondere zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung und/oder über den Lüfter, und/oder mit einer Drehzahl des Lüfters, insbesondere eines Lüfter-Motors und/oder eines Lüfterrads, und/oder mit einer Leistung des Lüfters, insbesondere einer von dem Lüfter-Motor aufgenommenen elektrischen Leistung, korrelieren. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass der Abzug der Kochdünste besonders präzise auf einen Sollwert eingestellt werden kann. Die gewünschte Abzugsleistung wird hierdurch zuverlässig sichergestellt und übermäßiger Energieverbrauch und überhöhte Geräuschemission werden vermieden.The second operating state is preferably an operating state to which the fan, in particular the device for extracting cooking fumes, is to be set, in particular a target operating state. The first operating state preferably differs from the second operating state. The second operating state is set based on the second control signal. The first operating state is set based on the first control signal. The operating state preferably corresponds to the extraction performance of the device, in particular the fan. The operating state can correlate with a pressure, in particular in a flow channel of the device and/or at an inflow opening of the device and/or at an outflow opening of the device, and/or with a pressure difference, in particular between the inflow opening and the outflow opening and/or across the fan, and/or with a speed of the fan, in particular a fan motor and/or a fan wheel, and/or with a performance of the fan, in particular an electrical power consumed by the fan motor. This advantageously ensures that the extraction of cooking fumes can be set particularly precisely to a target value. This reliably ensures the desired extraction performance and avoids excessive energy consumption and excessive noise emissions.
Unter dem Steuersignal wird ein Signal zum Steuern des Lüfters verstanden. Das erste Steuersignal unterscheidet sich vorzugsweise von dem zweiten Steuersignal. Das zweite Steuersignal ist zum Bewirken des zweiten Betriebszustands, insbesondere des Soll-Betriebszustands, des Lüfters, insbesondere der Vorrichtung, ausgebildet. Die Vorrichtung, insbesondere der Lüfter, kann dazu ausgebildet sein, den Betriebszustand anhand des Steuersignals einzustellen. Hierzu kann die Vorrichtung, insbesondere der Lüfter, eine Schnittstelle zum Empfangen des Steuersignals aufweisen. Die Schnittstelle ist vorzugsweise eine Datenschnittstelle, insbesondere eine kabelgebundene Datenschnittstelle, und/oder eine Leistungsschnittstelle. Das Steuersignal kann ein digitales Signal und/oder ein Leistungssignal sein. Das Steuersignal kann eine Drehzahl des Lüfters, insbesondere des Lüfter-Motors und/oder des Lüfterrads, und/oder die dem Lüfter-Motor zugeführte elektrische Leistung einstellen, insbesondere diesen entsprechen. Vorzugsweise entspricht das Steuersignal einer zu erzielenden Drehzahl und/oder einem dem Lüfter-Motoren tatsächlich zugeführten elektrischen Leistung.The control signal is understood to be a signal for controlling the fan. The first control signal preferably differs from the second control signal. The second control signal is designed to bring about the second operating state, in particular the target operating state, of the fan, in particular the device. The device, in particular the fan, can be designed to set the operating state based on the control signal. For this purpose, the device, in particular the fan, can have an interface for receiving the control signal. The The interface is preferably a data interface, in particular a wired data interface, and/or a power interface. The control signal can be a digital signal and/or a power signal. The control signal can set a speed of the fan, in particular the fan motor and/or the fan wheel, and/or the electrical power supplied to the fan motor, in particular correspond to this. The control signal preferably corresponds to a speed to be achieved and/or an electrical power actually supplied to the fan motor.
Vorzugsweise korreliert das jeweilige Messsignal mit dem jeweiligen Betriebszustand, insbesondere mit dem Druck und/oder der Druckdifferenz und/oder dem Volumenstrom, welche von dem Lüfter bewirkt werden, und/oder mit der Drehzahl des Lüfters und/oder mit der dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung. Das Messsignal kann ein digitales oder analoges Signal sein. Das Messsignal ist vorzugsweise dadurch bestimmt, dass es bei einem vorgegebenen Steuersignal abhängig, insbesondere veränderlich, ist in Bezug auf unterschiedliche Einbausituationen des Lüfters, insbesondere abhängig ist von einem dem Lüfter vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Strömungswiderstand. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass das Messsignal Informationen über den tatsächlich vorliegenden Betriebszustand, insbesondere die Abzugsleistung, der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, umfasst. Hierdurch kann die Abzugsleistung der Vorrichtung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Einbausituation des Lüfters eingestellt werden.The respective measurement signal preferably correlates with the respective operating state, in particular with the pressure and/or the pressure difference and/or the volume flow caused by the fan, and/or with the speed of the fan and/or with the electrical power supplied to the fan. The measurement signal can be a digital or analog signal. The measurement signal is preferably determined in that it is dependent on a predetermined control signal, in particular variable, in relation to different installation situations of the fan, in particular dependent on a flow resistance connected upstream and/or downstream of the fan. This advantageously ensures that the measurement signal includes information about the actual operating state, in particular the extraction performance, of the device, in particular the fan. This allows the extraction performance of the device to be adjusted taking into account the actual installation situation of the fan.
Miteinander korrelierende Informationen, insbesondere Signale, insbesondere mit dem Betriebszustand des Lüfters korrelierende Messsignale, liegen vor, wenn zwischen diesen Informationen eine bestimmbare, insbesondere eine mathematisch beschreibbare, Beziehung besteht, insbesondere, wenn zwischen diesen Informationen ein bekannter, beispielswiese ein proportionaler, Zusammenhang besteht. Die miteinander korrelierenden Informationen können einander entsprechen. Zwischen dem Messsignal und dem Betriebszustand kann ein mathematisch beschreibbarer Zusammenhang bestehen. Vorzugweise umfasst dieser Zusammenhang den auf den Lüfter wirkenden Strömungswiderstand. Das Messsignal und der Betriebszustand sind unterschiedlich, insbesondere betreffen diese unterschiedliche Zustandsgrößen zum Beschreiben der Betriebseigenschaften der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters.Correlating information, in particular signals, in particular measurement signals correlating with the operating state of the fan, are if there is a definable, in particular a mathematically describable, relationship between this information, in particular if there is a known, for example a proportional, relationship between this information. The correlating information can correspond to one another. There can be a mathematically describable relationship between the measurement signal and the operating state. This relationship preferably includes the flow resistance acting on the fan. The measurement signal and the operating state are different, in particular they relate to different state variables for describing the operating properties of the device, in particular of the fan.
Das erste Steuersignal ist vorzugsweise ein vorbestimmtes Steuersignal, insbesondere ein zum Bewirken des zweiten Betriebszustands, insbesondere näherungsweise, vorgegebenes Steuersignal. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, unter welchen der Lüfter in der Vorrichtung betrieben wird, kann sich eine Differenz zwischen dem aufgrund des ersten Steuersignals bewirkten ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand, insbesondere dem Soll-Betriebszustand, ergeben. Das zweite Steuersignal wird gegenüber dem ersten Steuersignal vorzugsweise derart bestimmt, dass die Differenz zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand, insbesondere dem Soll-Betriebszustand, reduziert wird, insbesondere zu null wird.The first control signal is preferably a predetermined control signal, in particular a control signal that is predetermined, in particular approximately, to bring about the second operating state. Depending on the operating conditions under which the fan is operated in the device, a difference can arise between the first operating state brought about by the first control signal and the second operating state, in particular the target operating state. The second control signal is preferably determined in relation to the first control signal in such a way that the difference between the first operating state and the second operating state, in particular the target operating state, is reduced, in particular becomes zero.
Die Vorrichtung, insbesondere der mindestens eine Lüfter, kann dazu ausgebildet sein, anhand von, insbesondere von einem Benutzer wählbaren, Leistungsstufen betrieben zu werden. Jeder Leistungsstufe des Lüfters, insbesondere der Vorrichtung, kann ein Soll-Betriebszustand zugeordnet sein, dem vorzugsweise jeweils ein vorbestimmtes erstes Steuersignal zugeordnet ist. Vorzugsweise ist für mehrere einstellbare Leistungsstufen jeweils ein Soll-Betriebszustand und ein erstes Steuersignal vorbestimmt. Das erste Steuersignal kann dem jeweiligen Soll-Betriebszustand und/oder der jeweiligen Leistungsstufe unveränderbar oder veränderbar zugeordnet sein. Beispielsweise kann das einer bestimmten Leistungsstufe und/oder einem bestimmten Soll-Betriebszustand zugeordnete erste Steuersignal geändert werden, insbesondere ersetzt werden, insbesondere in einer Speichereinheit überschrieben werden, vorzugsweise durch das zweite Steuersignal, welches insbesondere mit dem zweiten Betriebszustand, insbesondere dem Soll-Betriebszustand, korreliert. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass das für die eingestellte Leistungsstufe, insbesondere den gewünschten Soll-Betriebszustand, erforderliche Steuersignal zuverlässig und zeiteffizient bereitgestellt werden kann.The device, in particular the at least one fan, can be designed to be operated based on power levels, in particular those selectable by a user. Each power level of the fan, in particular of the device, can be assigned a target operating state, to which a predetermined first control signal is preferably assigned. Preferably, a target operating state and a first control signal are predetermined for a plurality of adjustable power levels. The first control signal can be assigned to the respective target operating state and/or the respective power level in an unchangeable or changeable manner. For example, the first control signal assigned to a specific power level and/or a specific target operating state can be changed, in particular replaced, in particular overwritten in a memory unit, preferably by the second control signal, which correlates in particular with the second operating state, in particular the target operating state. This advantageously ensures that the control signal required for the set power level, in particular the desired target operating state, can be provided reliably and in a time-efficient manner.
Der Lüfter ist vorzugsweise ein Bestandteil einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten. Der Lüfter kann an einen Strömungskanal der Vorrichtung angeschlossen sein, insbesondere während des Betreibens des Lüfters anhand des ersten Steuersignals und/oder während des Erfassens des mit dem ersten Betriebszustand des Lüfters korrelierenden ersten Messsignals.The fan is preferably a component of a device for extracting cooking fumes. The fan can be connected to a flow channel of the device, in particular during operation of the fan based on the first control signal and/or during detection of the first measurement signal correlating with the first operating state of the fan.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfassen die Lüfter-Kenndaten Zustandsdaten des Lüfters in mehreren, insbesondere in mindestens zwei, insbesondere in mindestens 10, insbesondere in mindestens 15, insbesondere in mindestens 20, Betriebspunkten des Lüfters. Die Zustandsdaten umfassen vorzugsweise das Steuersignal und das Messsignal und den Betriebszustand in dem jeweiligen Betriebspunkt, insbesondere bestehen die Zustandsdaten daraus. Unter einem Betriebspunkt wird ein Zustand des Lüfters verstanden, in dem die Zustandsdaten konvergieren, insbesondere sich über der Zeit nicht verändern, insbesondere in dem bei einem konstanten Steuersignal das Messsignal und der Betriebszustand konstant sind, insbesondere zeitlich konstant sind.According to one aspect of the invention, the fan characteristics include status data of the fan in several, in particular in at least two, in particular in at least 10, in particular in at least 15, in particular in at least 20, operating points of the fan. The status data preferably include the control signal and the measurement signal and the operating state in the respective operating point, in particular the status data consists of these. An operating point is understood to be a state of the fan in which the status data converge, in particular do not change over time, in particular in that with a constant control signal the measuring signal and the operating state are constant, in particular are constant over time.
Die Lüfter-Kenndaten umfassen die Zustandsdaten, insbesondere das Steuersignal und/oder das Messsignal und/oder den Betriebszustand, in dem jeweiligen Betriebspunkt vorzugsweise für unterschiedliche, auf den Lüfter wirkende Strömungswiderstände, insbesondere dem Lüfter vorgeschaltete und/oder nachgeschaltete Strömungswiderstände. Die Lüfter-Kenndaten entsprechen einer Lüfter-Charakteristik und/oder einem Lüfter-Kennfeld. Die Lüfter-Kenndaten setzen vorzugsweise den resultierenden Betriebszustand in Verbindung mit dem zugrundeliegenden Steuersignal und/oder mit dem zu dem jeweiligen Betriebszustand zugehörigen Messsignal.The fan characteristics include the status data, in particular the control signal and/or the measurement signal and/or the operating state, at the respective operating point, preferably for different flow resistances acting on the fan, in particular flow resistances upstream and/or downstream of the fan. The fan characteristics correspond to a fan characteristic and/or a fan characteristic map. The fan characteristics preferably relate the resulting operating state to the underlying control signal and/or to the measurement signal associated with the respective operating state.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfassen die Lüfter-Kenndaten die Zustandsdaten für unterschiedliche Betriebspunkte. Die Betriebspunkte umfassend vorzugsweise die für jeweils konstante Steuersignale resultierenden Betriebszustände bei unterschiedlichen Strömungswiderständen. Vorzugsweise umfassen die Lüfter-Kenndaten die Zustandsdaten bei einem bestimmten Steuersignal für mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens 10, und/oder maximal 50 Strömungswiderständen des Lüfters. Vorzugsweise ist ein durch die Lüfter-Kenndaten beschriebener Betriebspunkt des Lüfters bei einem widerstandsfreien Betrieb des Lüfters, insbesondere bei einem frei ansaugenden und frei ausblasenden Lüfter, bestimmt. Ein weiterer Betriebspunkt kann bestimmt sein bei einem Lüfter, dessen Ansaugöffnung und/oder Ausblasöffnung vollständig blockiert ist.According to one aspect of the invention, the fan characteristics include the status data for different operating points. The operating points preferably comprise the operating states resulting for constant control signals at different flow resistances. The fan characteristics preferably comprise the status data for a specific control signal for at least two, in particular at least three, in particular at least four, in particular at least five, in particular at least eight, in particular at least 10, and/or a maximum of 50 flow resistances of the fan. An operating point of the fan described by the fan characteristics is preferably determined when the fan is operating without resistance, in particular when the fan is freely sucking in and freely blowing out. A further operating point can be determined for a fan whose intake opening and/or blowing out opening is completely blocked.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die Lüfter-Kenndaten die Zustandsdaten für unterschiedliche, insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens sechs, insbesondere mindestens acht, und/oder maximal 20, Steuersignale. Die Lüfter-Kenndaten umfassen die Zustandsdaten vorzugsweise für eine Anzahl an Betriebspunkten, welche dem Produkt aus der Anzahl der unterschiedlichen Steuersignale und der Anzahl der unterschiedlichen Strömungswiderstände entspricht. Hierdurch liegen den Lüfter-Kenndaten Informationen über die aufgrund verschiedener Steuersignale resultierenden Betriebszustände des Lüfters bei unterschiedlichen Strömungswiderständen vor. Das Messsignal korreliert vorzugsweise mit dem Strömungswiderstand der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters. Ein derartiges Messsignal kann beispielsweise mit der Drehzahl des Lüfters, insbesondere des Lüftermotors und/oder des Lüfterrads, und/oder der dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung korrelieren, insbesondere diesen entsprechen.According to a further aspect of the invention, the fan characteristics include the status data for different, in particular at least two, in particular at least four, in particular at least six, in particular at least eight, and/or a maximum of 20, control signals. The fan characteristics preferably include the status data for a number of operating points which corresponds to the product of the number of different control signals and the number of different flow resistances. As a result, the fan characteristics contain information about the operating states of the fan resulting from different control signals at different flow resistances. The measurement signal preferably correlates with the flow resistance of the device, in particular the fan. Such a measurement signal can, for example, correlate with the speed of the fan, in particular the fan motor and/or the fan wheel, and/or the electrical power supplied to the fan, in particular correspond to these.
Unter einem Kochfeldabzug wird eine Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten nach unten verstanden. Die Einströmöffnung der Vorrichtung, insbesondere des Kochfeldabzugs, durchdringt vorzugsweise einen Gargutträger, insbesondere eine Kochfeldplatte, eines Kochfelds. Die Einströmöffnung kann vollumfänglich von dem Gargutträger, insbesondere der Kochfeldplatte, umgeben sein. Die Einströmöffnung ist vorzugsweise parallel zu einer Kochfeldebene, insbesondere in der Kochfeldebene, angeordnet. Die Einströmöffnung ist vorzugsweise horizontal orientiert, insbesondere zum Abzug der Kochdünste in vertikaler Richtung nach unten orientiert. Insbesondere kann die Einströmöffnung in einer Draufsicht, insbesondere in einer Orthogonalprojektion auf die Kochfeldebene, einen geometrischen Flächenschwerpunkt des Kochfelds überlappen.A cooktop extractor is understood to mean a device for extracting cooking fumes downwards. The inflow opening of the device, in particular the cooktop extractor, preferably penetrates a food support, in particular a cooktop plate, of a cooktop. The inflow opening can be completely surrounded by the food support, in particular the cooktop plate. The inflow opening is preferably arranged parallel to a cooktop plane, in particular in the cooktop plane. The inflow opening is preferably oriented horizontally, in particular oriented vertically downwards to extract cooking fumes. In particular, the inflow opening can overlap a geometric center of gravity of the cooktop in a plan view, in particular in an orthogonal projection onto the cooktop plane.
Vorzugsweise wird anhand des ersten Steuersignals und/oder des ersten Messsignals ein Kennwert ermittelt, der mit dem Drosselzustand des Lüfters bzw. mit dem Luftwiderstand des mindestens einen an den Lüfter angeschlossenen Strömungskanals und/oder mit der Einbausituation des Lüfters korreliert. Der Kennwert kann insbesondere dahingehend ausgewertet werden, ob eine gute Einbausituation mit geringem Luftwiderstand, eine noch ausreichende Einbausituation und/oder eine unzureichende Einbausituation, mit zu hohem Luftwiderstand bzw. mit zu hoher Androsselung des Lüfters vorliegt. Der Kennwert wird nachfolgend auch als Vorrichtungskennwert bezeichnet.Preferably, a characteristic value is determined based on the first control signal and/or the first measurement signal, which correlates with the throttling state of the fan or with the air resistance of the at least one flow channel connected to the fan and/or with the installation situation of the fan. The characteristic value can be evaluated in particular to determine whether there is a good installation situation with low air resistance, an installation situation that is still sufficient and/or an inadequate installation situation, with too high air resistance or with too high throttling of the fan. The characteristic value is also referred to below as the device characteristic value.
Vorzugsweise sind der Vorrichtungskennwert und/oder das erste Steuersignal und/oder das erste Messsignal über ein Netzwerk, insbesondere über das Internet, insbesondere zur Wartung aus der Ferne, übertragbar, insbesondere abrufbar. Beispielsweise können diese an Computerprogrammprodukt, insbesondere an eine Computer-App und/oder eine Mobilgeräte-App, übermittelt werden. Anhand des Vorrichtungskennwerts können ein Servicepersonal und/oder der Benutzer beurteilen, ob ein gegebenenfalls unzureichender Abzugsstrom durch einen Gerätefehler oder eine unzureichende Einbausituation bedingt ist. Insbesondere kann das Computerprogrammprodukt dazu ausgebildet sein, die Güte der Einbausituation anhand des Vorrichtungskennwerts und/oder das erste Steuersignal und/oder das erste Messsignal zu bestimmen und/oder dem Servicepersonal und/oder der Benutzer über eine geeignete Benutzerschnittstelle auszugeben, insbesondere an einem Display anzuzeigen. Es kann beispielsweise bei Erstinbetriebnahme der Dunstabzugsvorrichtung eine Meldung über die Güte der Einbausituation erfolgen und/oder wenn sich der Strömungswiderstand während des Betriebs ändert, zum Beispiel aufgrund eines in die Dunstabzugsvorrichtung gelangten Gegenstands, insbesondere eines Geschirrtuchs. Somit kann die Ursache für eine unzureichende Abzugsströmung schnell und kosteneffizient ermittelt und beseitigt werden.Preferably, the device characteristic value and/or the first control signal and/or the first measurement signal can be transmitted, in particular retrieved, via a network, in particular via the Internet, in particular for remote maintenance. For example, these can be transmitted to a computer program product, in particular to a computer app and/or a mobile device app. Using the device characteristic value, service personnel and/or the user can assess whether a possibly insufficient extraction flow is caused by a device error or an inadequate installation situation. In particular, the computer program product can be designed to determine the quality of the installation situation based on the device characteristic value and/or the first control signal and/or the first measurement signal and/or to output it to the service personnel and/or the user via a suitable user interface, in particular to display it on a display. For example, a message about the quality of the installation situation can be sent when the extractor device is first put into operation and/or when the flow resistance changes during operation, for example due to a object, especially a tea towel. This allows the cause of insufficient exhaust air to be identified and eliminated quickly and cost-effectively.
Gemäß einem weiteren Aspekt können der geförderte Volumenstrom und/oder die Leistungsstufe, automatisiert, insbesondere mittels eines entsprechend ausgebildeten Steuergeräts, abhängig davon eingestellt werden, welches Kochgeschirr verwendet wird, welches Rezept gekocht wird, insbesondere dem Benutzer momentan angezeigt wird, und/oder welche Temperatur das Kochgeschirr aufweist. Hierzu kann das Kochgeschirr mit Sensorik, insbesondere mit Temperatursensoren und/oder mit Drucksensoren, ausgebildet sein und/oder mit einem Funkmodul zum Übertragen von Informationen zwischen dem Kochgeschirr und einer Steuereinrichtung der Dunstabzugsvorrichtung.According to a further aspect, the volume flow conveyed and/or the power level can be set automatically, in particular by means of a suitably designed control device, depending on which cookware is being used, which recipe is being cooked, in particular what is currently being displayed to the user, and/or what temperature the cookware is at. For this purpose, the cookware can be designed with sensors, in particular with temperature sensors and/or with pressure sensors, and/or with a radio module for transmitting information between the cookware and a control device of the extractor hood.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst der Betriebszustand, insbesondere der erste Betriebszustand und/oder der zweite Betriebszustand, einen von dem Lüfter geförderten Volumenstrom, insbesondere entspricht der Betriebszustand dem Volumenstrom. Die Lüfter-Kenndaten umfassen den Betriebszustand, insbesondere den Volumenstrom, vorzugsweise für die unterschiedlichen Steuersignale und/oder die unterschiedlichen Drosselzustände des Lüfters. Der Volumenstrom ist für die resultierende Abzugsleistung der Vorrichtung besonders maßgeblich. Dadurch, dass das zweite Steuersignal zum Bewirken des als Volumenstrom vorliegenden zweiten Betriebszustands ausgebildet ist, kann die Abzugsleistung besonders präzise und zuverlässig gestellt werden.According to one aspect of the invention, the operating state, in particular the first operating state and/or the second operating state, comprises a volume flow conveyed by the fan, in particular the operating state corresponds to the volume flow. The fan characteristics comprise the operating state, in particular the volume flow, preferably for the different control signals and/or the different throttle states of the fan. The volume flow is particularly important for the resulting extraction performance of the device. Because the second control signal is designed to bring about the second operating state present as a volume flow, the extraction performance can be set particularly precisely and reliably.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung korreliert das Messsignal, insbesondere das erste Messsignal und/oder das zweite Messsignal, mit einer Drehzahl des Lüfters und/oder mit einer dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung und/oder mit einer von dem Lüfter bewirkten, insbesondere einer von dem Lüfter erzeugten Druckdifferenz. Zum Erfassen des Messsignals können ein Drehzahlsensor und/oder ein Leistungssensor und/oder ein Drucksensor vorgesehen sein. Das Messsignal korreliert vorzugsweise mit einem Drosselzustand des Lüfters, insbesondere einen, insbesondere in der Vorrichtung, insbesondere in dem Strömungskanal, angeordneten, insbesondere dem Lüfter vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten, Strömungswiderstand. Bei der Drehzahl kann es sich um die Drehzahl des Lüftermotors und/oder des Lüfterrads handeln. Die dem Lüfter zugeführte elektrische Leistung ist vorzugsweise die von dem Lüftermotor verbrauchte elektrische Leistung. Die Druckdifferenz bestimmt sich vorzugsweise als die von dem Lüfter erzeugte Druckdifferenz, insbesondere der Differenz der Totaldrücke und/oder der Absolutdrücke, insbesondere zwischen einem Bereich unmittelbar vor dem Lüfter und einem Bereich unmittelbar nach dem Lüfter.According to one aspect of the invention, the measurement signal, in particular the first measurement signal and/or the second measurement signal, correlates with a speed of the fan and/or with an electrical power supplied to the fan and/or with a pressure difference caused by the fan, in particular a pressure difference generated by the fan. A speed sensor and/or a power sensor and/or a pressure sensor can be provided to detect the measurement signal. The measurement signal preferably correlates with a throttle state of the fan, in particular a flow resistance arranged in particular in the device, in particular in the flow channel, in particular upstream and/or downstream of the fan. The speed can be the speed of the fan motor and/or the fan wheel. The electrical power supplied to the fan is preferably the electrical power consumed by the fan motor. The pressure difference is preferably determined as the pressure difference generated by the fan, in particular the difference between the total pressures and/or the absolute pressures, in particular between an area immediately before the fan and an area immediately after the fan.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung entspricht das Steuersignal einem Signal zur Leistungssteuerung mittels Pulsweitenmodulation, insbesondere dem Verhältnis aus einer Pulsdauer und einer Pulsperiodendauer. Insbesondere kann das Steuersignal ein PWM-Signal sein. Das Steuersignal kann ein Leistungssignal zum Übertragen der zum Betreiben des Lüfters erforderlichen elektrischen Leistung sein. Vorzugsweise ist das Steuersignal ein Informationssignal, welches zum Übertragen von Informationen, nicht aber zum Versorgen des Lüfters mit elektrischer Leistung ausgebildet ist.According to one aspect of the invention, the control signal corresponds to a signal for power control by means of pulse width modulation, in particular the ratio of a pulse duration and a pulse period duration. In particular, the control signal can be a PWM signal. The control signal can be a power signal for transmitting the electrical power required to operate the fan. Preferably, the control signal is an information signal which is designed to transmit information, but not to supply the fan with electrical power.
Das Steuersignal unterscheidet sich von dem Messsignal. Das Steuersignal wird zum Betreiben des Lüfters vorgegeben. Das Messsignal resultiert aus dem sich abhängig von dem Steuersignal und/oder den Betriebsbedingungen einstellenden Betriebspunkt des Lüfters. Das Messsignal ist insbesondere abhängig von dem Drosselzustand des Lüfters, insbesondere dem Strömungswiderstand, der Vorrichtung.The control signal differs from the measurement signal. The control signal is specified for operating the fan. The measurement signal results from the operating point of the fan, which is set depending on the control signal and/or the operating conditions. The measurement signal is particularly dependent on the throttle state of the fan, in particular the flow resistance of the device.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der erste Betriebszustand anhand der Kombination des ersten Steuersignals und des ersten Messsignals, insbesondere mittels der Lüfter-Kenndaten, bestimmt. Das Bestimmen des ersten Betriebszustands ermöglicht das Bestimmen einer Abweichung des ersten Betriebszustands von dem zweiten Betriebszustand, insbesondere dem Soll-Betriebszustand. Hierdurch kann auf das zweite Steuersignal zum Bewirken des zweiten Betriebszustands, insbesondere des Soll-Betriebszustands, geschlossen werden. Dadurch, dass der erste Betriebszustand unter Berücksichtigung des ersten Messsignals bestimmt wird, kann der erste Betriebszustand besonders präzise, insbesondere unter Berücksichtigung des Drosselzustands des Lüfters, insbesondere unter Berücksichtigung des Strömungswiderstands der Vorrichtung, bestimmt werden.According to one aspect of the invention, the first operating state is determined based on the combination of the first control signal and the first measurement signal, in particular by means of the fan characteristics. Determining the first operating state enables the determination of a deviation of the first operating state from the second operating state, in particular the target operating state. This makes it possible to deduce the second control signal for bringing about the second operating state, in particular the target operating state. Because the first operating state is determined taking into account the first measurement signal, the first operating state can be determined particularly precisely, in particular taking into account the throttle state of the fan, in particular taking into account the flow resistance of the device.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Betriebszustand anhand des Steuersignals, des Messsignals und der Lüfter-Kenndaten geregelt. Vorzugsweise wird das zweite Steuersignal zum Regeln des Lüfters auf den zweiten Betriebszustand anhand des ersten Betriebszustands bestimmt. Dadurch, dass der Betriebszustand des Lüfters, insbesondere der Vorrichtung, geregelt wird, kann dieser besonders präzise eingestellt werden. Der Betriebszustand bildet vorzugsweise die Regelgröße. Die Regelgröße kann bestimmt werden anhand des ersten Steuersignals, des ersten Messsignals und der Lüfter-Kenndaten. Die Steuersignal bildet vorzugswese die Stellgröße. Die Differenz zwischen dem momentanen Betriebszustand, insbesondere dem ersten Betriebszustand, insbesondere dem Ist-Betriebszustand, und dem gewünschten Betriebszustand, insbesondere dem zweiten Betriebszustand, insbesondere dem Soll-Betriebszustand, kann bestimmt werden. Anhand der Differenz kann ein neues Steuersignal, insbesondere das zweite Steuersignal, bestimmt werden, welches zum Bewirken des zweiten Betriebszustands, insbesondere den Soll-Betriebszustands, ausgebildet ist. Die Regelung kann als P-Regler oder als PI-Regler oder als PD-Regler oder als PID-Regler ausgebildet sein. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass der zweite Betriebszustand, insbesondere der Soll-Betriebszustand, auch unter unbekannten, insbesondere veränderlichen, Betriebsbedingungen zuverlässig erreicht werden kann.According to one aspect of the invention, the operating state is controlled based on the control signal, the measurement signal and the fan characteristics. Preferably, the second control signal for controlling the fan to the second operating state is determined based on the first operating state. By controlling the operating state of the fan, in particular of the device, it can be set particularly precisely. The operating state preferably forms the controlled variable. The controlled variable can be determined based on the first control signal, the first measurement signal and the fan characteristics. The control signal preferably forms the manipulated variable. The difference between the current operating state, in particular the first operating state, in particular the actual operating state, and the desired operating state, in particular the second operating state, in particular the target operating state, can be determined. Based on the difference, a new control signal, in particular the second control signal, can be determined, which is designed to bring about the second operating state, in particular the target operating state. The control can be designed as a P controller or as a PI controller or as a PD controller or as a PID controller. This advantageously ensures that the second operating state, in particular the target operating state, can be reliably achieved even under unknown, in particular changing, operating conditions.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein mit dem Strömungswiderstand der Vorrichtung korrelierender Vorrichtungskennwert anhand der Kombination des ersten Steuersignals und des ersten Messsignals bestimmt. Vorzugsweise entspricht der Vorrichtungskennwert dem Strömungswiderstand. Aufgrund der Abhängigkeit des Messsignals von dem Strömungswiderstand kann der Vorrichtungskennwert zuverlässig bestimmt werden. Das Messsignal entspricht vorzugsweise der Drehzahl und/oder der dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung und/oder der Druckdifferenz. Der Vorrichtungskennwert, insbesondere der Strömungswiderstand, kann über der Zeit, insbesondere für unterschiedliche Betriebsbedingungen, insbesondere Einbausituationen, der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, unterschiedlich, insbesondere veränderlich, sein. Das zweite Steuersignal zum Bewirken des zweiten Betriebszustands kann vorzugsweise anhand des Vorrichtungskennwerts bestimmt werden.According to one aspect of the invention, a device characteristic value correlating with the flow resistance of the device is determined based on the combination of the first control signal and the first measurement signal. The device characteristic value preferably corresponds to the flow resistance. Due to the dependence of the measurement signal on the flow resistance, the device characteristic value can be reliably determined. The measurement signal preferably corresponds to the speed and/or the electrical power supplied to the fan and/or the pressure difference. The device characteristic value, in particular the flow resistance, can be different, in particular variable, over time, in particular for different operating conditions, in particular installation situations, of the device, in particular the fan. The second control signal for bringing about the second operating state can preferably be determined based on the device characteristic value.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Bestimmen des zweiten Steuersignals beim Betreiben des Lüfters wiederholt, insbesondere automatisiert wiederholt, insbesondere in vorgegebenen zeitlichen Abständen, insbesondere mit einer Wiederholrate von mindestens 0,01 Hz, insbesondere mindestens 0,1 Hz, insbesondere 1 Hz. Das Bestimmen des zweiten Steuersignals beim Betreiben des Lüfters kann kontinuierlich erfolgen und/oder initiiert durch eine, insbesondere jede, Auswahl einer Leistungsstufe zum Betreiben der Vorrichtung durch den Benutzer.According to one aspect of the invention, the determination of the second control signal during operation of the fan is repeated, in particular repeated automatically, in particular at predetermined time intervals, in particular with a repetition rate of at least 0.01 Hz, in particular at least 0.1 Hz, in particular 1 Hz. The determination of the second control signal during operation of the fan can be continuous and/or initiated by one, in particular each, selection of a power level for operating the device by the user.
Vorzugsweise wird das Verfahren zum Steuern der Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten derart automatisiert wiederholt ausgeführt, dass eine sukzessive, insbesondere iterative, Annäherung des zweiten Betriebszustands an den Soll-Betriebszustand erfolgt. Insbesondere kann hierzu ein neues erstes Messsignal erfasst werden, dass mit dem ersten Betriebszustand des Lüfters korreliert. Ein neues zweites Steuersignal zum Bewirken des zweiten Betriebszustands kann anhand des neuen ersten Steuersignals, des neuen ersten Messsignals und der Lüfter-Kenndaten bestimmt werden. Insbesondere kann das ursprüngliche zweite Steuersignal als neues erstes Steuersignal herangezogen werden. Der Lüfter kann anhand des neuen zweiten Steuersignals betrieben werden. Das Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich anhand der vorstehenden iterativen Vorgehensweise fortgesetzt.Preferably, the method for controlling the device for extracting cooking fumes is carried out repeatedly in an automated manner such that the second operating state gradually, in particular iteratively, approaches the target operating state. In particular, a new first measurement signal can be recorded for this purpose, which correlates with the first operating state of the fan. A new second control signal for bringing about the second operating state can be determined based on the new first control signal, the new first measurement signal and the fan characteristics. In particular, the original second control signal can be used as the new first control signal. The fan can be operated based on the new second control signal. The method is preferably continued continuously based on the above iterative procedure.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Lüfter-Kenndaten experimentell bestimmt. Das experimentelle Bestimmen der Lüfter-Kenndaten erfolgt vorzugsweise beim Betrieb des Lüfters in den unterschiedlichen Betriebspunkten, insbesondere in einem Lüfter-Leistungsprüfstand. Beim Bestimmen der Lüfter-Kenndaten kann der Lüfter in der Vorrichtung, insbesondere in dem Strömungskanal verbaut sein oder alleine, ohne weitere Bestandteile der Vorrichtung, insbesondere ohne den Strömungskanal, betrieben werden, insbesondere in den Lüfter-Leistungsprüfstand eingebaut sein. Zum experimentellen Bestimmen der Lüfter-Kenndaten, insbesondere der Zustandsdaten in unterschiedlichen Betriebspunkten, kann der Lüfter mit unterschiedlichen vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Strömungswiderständen betrieben werden. Die Lüfter-Kenndaten, insbesondere der Betriebszustand und/oder das Messsignal, können sensorisch erfasst werden, insbesondere kann der durch den geförderten Volumenstrom bestimmte Betriebszustand sensorisch, insbesondere anhand eines Volumenstromsensors, erfasst werden.According to a further aspect of the invention, the fan characteristics are determined experimentally. The experimental determination of the fan characteristics is preferably carried out when the fan is operating at different operating points, in particular in a fan performance test bench. When determining the fan characteristics, the fan can be installed in the device, in particular in the flow channel, or alone, without other components of the device, in particular without the flow channel, can be operated, in particular built into the fan performance test bench. To experimentally determine the fan characteristics, in particular the status data at different operating points, the fan can be operated with different upstream and/or downstream flow resistances. The fan characteristics, in particular the operating status and/or the measurement signal, can be recorded by sensors, in particular the operating status determined by the volume flow conveyed can be recorded by sensors, in particular using a volume flow sensor.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung liegen die Lüfter-Kenndaten tabellarisch vor und/oder in Form von mindestens einer mathematischen Funktion. Die tabellarischen Lüfter-Kenndaten entsprechen vorzugsweise den experimentell ermittelten Lüfter-Kenndaten. Zum Bestimmen des ersten Betriebszustands, insbesondere anhand des ersten Steuersignals und des ersten Messsignals, und/oder zum Bestimmen des zweiten Steuersignals kann zwischen den tabellarischen Werten, insbesondere den tabellarischen Zustandsdaten, interpoliert werden und/oder die tabellarischen Daten können extrapoliert werden. Die mindestens eine mathematische Funktion ist vorzugsweise eine analytische Funktion, insbesondere eine die experimentell ermittelten Zustandsdaten näherungsweise beschreibende Funktion. Die mathematische Funktion ist vorzugsweise eine Polynom-Funktion mindestens ersten Grades, insbesondere mindestens zweiten Grades, insbesondere mindestens dritten Grades, insbesondere mindestens vierten Grades, insbesondere mindestens fünften Grades, und/oder maximal fünften Grades, insbesondere maximal dritten Grades. Die mathematische Funktion ist vorzugsweise stetig differenzierbar, insbesondere ist diese knickfrei und/oder sprungfrei. Die mindestens eine mathematische Funktion kann den Zusammenhang zwischen dem Betriebszustand und dem Messsignal, insbesondere der Drehzahl und/oder der dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung, beschreiben. Die mindestens eine mathematische Funktion kann den Zusammenhang zwischen dem Betriebszustand und dem Steuersignal und/oder dem Vorrichtungskennwert, insbesondere dem Strömungswiderstand der Vorrichtung, beschreiben.According to one aspect of the invention, the fan characteristics are available in tabular form and/or in the form of at least one mathematical function. The tabular fan characteristics preferably correspond to the experimentally determined fan characteristics. To determine the first operating state, in particular based on the first control signal and the first measurement signal, and/or to determine the second control signal, interpolation can be carried out between the tabular values, in particular the tabular state data, and/or the tabular data can be extrapolated. The at least one mathematical function is preferably an analytical function, in particular a function that approximately describes the experimentally determined state data. The mathematical function is preferably a polynomial function of at least the first degree, in particular at least the second degree, in particular at least the third degree, in particular at least the fourth degree, in particular at least the fifth degree, and/or a maximum of the fifth degree, in particular a maximum of the third degree. The mathematical function is preferably continuously differentiable, in particular it is free of kinks and/or jump-free. The at least one mathematical function can describe the relationship between the operating state and the measurement signal, in particular the speed and/or the electrical power supplied to the fan. The at least one mathematical function can describe the relationship between the operating state and the control signal and/or the device characteristic value, in particular the flow resistance of the device.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das zum Bewirken des zweiten Betriebszustands erforderliche Steuersignal einer vom Benutzer wählbaren Leistungsstufe der Vorrichtung zugeordnet. Vom Benutzer sind vorzugsweise mehrere, insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens 10, Leistungsstufen zum Betreiben der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, wählbar, insbesondere mittels einer Benutzerschnittstelle wählbar. Vorzugsweise ist für jede Leistungsstufe ein Steuersignal hinterlegt, insbesondere werkseitig hinterlegt, insbesondere in einer Speichereinheit einer Steuereinrichtung hinterlegt. Die jeweilige Leistungsstufe entspricht vorzugsweise einem bestimmten Betriebszustand, insbesondere einem Soll-Betriebszustand, welcher vorzugsweise zusammen mit dem zugehörigen Steuersignal in der Speichereinheit hinterlegt ist. Beispielsweise kann die Leistungsstufe 6 von 10 einem Volumenstrom von 400 m3/h entsprechen. Der jeweiligen Leistungsstufe ist vorzugsweise ein Steuersignal zugeordnet, welches zum Erzielen des zugehörigen Betriebszustands erforderlich ist. Beispielsweise ist für die Leistungsstufe 6 von 10, insbesondere dem Volumenstrom von 400 m3/h, ein als PWM-Signal ausgebildetes Steuersignal von 60 % hinterlegt. Das für die jeweilige Leistungsstufe hinterlegte Steuersignal kann durch das zum Bestimmen des zweiten Betriebszustands ermittelte zweite Steuersignal ersetzt werden, insbesondere überschrieben werden. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass bei einer erneuten Auswahl der entsprechenden Leistungsstufe durch den Benutzer der zweite Betriebszustand, insbesondere der Soll-Betriebszustand besonders zuverlässig und zeiteffizient eingestellt werden kann.According to one aspect of the invention, the control signal required to bring about the second operating state is assigned to a power level of the device that can be selected by the user. The user can preferably select several, in particular at least two, in particular at least three, in particular at least five, in particular at least eight, in particular at least 10, power levels for operating the device, in particular the fan, in particular selectable by means of a user interface. Preferably, a control signal is stored for each power level, in particular stored at the factory, in particular stored in a memory unit of a control device. The respective power level preferably corresponds to a specific operating state, in particular a target operating state, which is preferably stored in the memory unit together with the associated control signal. For example,
Vorzugsweise ist für jede einzelne Leistungsstufe das dafür hinterlegte Steuersignal, insbesondere durch das zum Bestimmen des zweiten Betriebszustands ermittelte zweite Steuersignal, ersetzbar, insbesondere überschreibbar. Alternativ kann für mindestens eine Leistungsstufe ein fest hinterlegtes Steuersignal, insbesondere ein nicht ersetzbares, insbesondere überschreibbares, Steuersignal vorgesehen sein. Beispielsweise können die niedrigste Leistungsstufe und/oder die höchste Leistungsstufe mit einem fest vorgegebenen Steuersignal verknüpft sein. Insbesondere sind bestimmte Leistungsstufen mit fest vorgegebenen Steuersignalen verknüpft.Preferably, the control signal stored for each individual power level can be replaced, in particular overwritten, in particular by the second control signal determined to determine the second operating state. Alternatively, a permanently stored control signal, in particular a non-replaceable, in particular overwritable, control signal can be provided for at least one power level. For example, the lowest power level and/or the highest power level can be linked to a fixed control signal. In particular, certain power levels are linked to fixed control signals.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Steuersignal derart bestimmt, dass das Messsignal und/oder das Steuersignal einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreiten. Der Grenzwert kann durch einen Betriebsbereich der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, bestimmt sein. Für diesen Betriebsbereich ist die Vorrichtung, insbesondere der Lüfter, vorzugsweise zugelassen und/oder zertifiziert. In diesem Betriebsbereich arbeitet die Vorrichtung, insbesondere der Lüfter, vorzugsweise besonders energieeffizient und/oder geräuscharm und/oder verschleißarm. Das Steuersignal und/oder das Messsignal können derart bestimmt werden, dass diese den Grenzwert annehmen, diesen aber nicht überschreiten können. Die Vorrichtung, insbesondere der Lüfter, können hierdurch zuverlässig weiterbetrieben werden. Beim Erreichen des Grenzwerts kann ein Warnsignal, insbesondere können ein akustisches und/oder ein visuelles Warnsignal, ausgegeben werden. Der Betrieb der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, kann eingestellt werden. Beispielsweise kann hierdurch ein Strömungshindernis, insbesondere ein ungewünschtes Strömungshindernis, in der Vorrichtung, insbesondere in dem Strömungskanal, erkannt werden. Ein derartiges Strömungshindernis kann durch einen gesättigten Filter, insbesondere einen gesättigten Fettfilter und/oder einen gesättigten Aktivkohlefilter, und/oder einen in die Vorrichtung eingesaugten Fremdkörper, beispielsweise ein Geschirrtuch, gegeben sein. Dadurch, dass die Vorrichtung diesen Strömungswiderstand erkennt und den Benutzer hierauf hinweist und/oder den Betrieb der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, stoppt, können eine Schädigung und/oder eine Minderleistung der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters, zuverlässig vermieden werden.According to one aspect of the invention, the control signal is determined in such a way that the measurement signal and/or the control signal do not exceed a predetermined limit value. The limit value can be determined by an operating range of the device, in particular the fan. The device, in particular the fan, is preferably approved and/or certified for this operating range. In this operating range, the device, in particular the fan, preferably operates in a particularly energy-efficient and/or low-noise and/or low-wear manner. The control signal and/or the measurement signal can be determined in such a way that they assume the limit value but cannot exceed it. The device, in particular the fan, can thus continue to operate reliably. When the limit value is reached, a warning signal, in particular an acoustic and/or a visual warning signal, can be issued. The operation of the device, in particular the fan, can be set. For example, this can be used to detect a flow obstacle, in particular an undesirable flow obstacle, in the device, in particular in the flow channel. Such a flow obstacle can be caused by a saturated filter, in particular a saturated grease filter and/or a saturated activated carbon filter, and/or a foreign body sucked into the device, for example a tea towel. Because the device detects this flow resistance and alerts the user to it and/or stops the operation of the device, in particular the fan, damage and/or reduced performance of the device, in particular the fan, can be reliably avoided.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Bestimmen des zweiten Steuersignals zum Bewirken des zweiten Betriebszustands, insbesondere des Soll-Betriebszustands, anhand von mindestens einem Messsignal, insbesondere anhand von mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, Messsignalen, insbesondere umfassend die Drehzahl und/oder die dem Lüfter zugeführte elektrische Leistung und/oder die Druckdifferenz. Das mindestens eine Messsignal, insbesondere die mindestens zwei Messsignale korrelieren vorzugsweise mit einem Strömungswiderstand, insbesondere hängen diese von dem Strömungswiderstand der Vorrichtung ab. Vorzugsweise steigt mindestens eines der Messsignale, insbesondere die Drehzahl, bei zunehmendem Strömungswiderstand, insbesondere bei einem konstanten Steuersignal, an. Vorzugsweise fällt mindestens eines der Messsignale, insbesondere die dem Lüfter zugeführte elektrische Leistung, insbesondere bei konstantem Steuersignal, mit zunehmendem Strömungswiderstand ab. Dadurch, dass die mindestens zwei Messsignale mit zunehmenden Strömungswiderstand gegenläufig verlaufen, insbesondere zunehmen und abnehmen, kann die Bestimmung des zweiten Steuersignals, insbesondere die Regelung auf den Soll-Betriebszustand, besonders präzise und zeiteffizient erfolgen.According to one aspect of the invention, the second control signal for bringing about the second operating state, in particular the target operating state, is determined on the basis of at least one measurement signal, in particular on the basis of at least two, in particular at least three, in particular at least four, measurement signals, in particular comprising the rotational speed and/or the electrical power supplied to the fan and/or the pressure difference. The at least one measurement signal, in particular the at least two measurement signals, preferably correlate with a flow resistance, in particular they depend on the flow resistance of the device. Preferably, at least one of the measurement signals, in particular the rotational speed, increases with increasing flow resistance, in particular with a constant control signal. Preferably, at least one of the measurement signals, in particular the electrical power supplied to the fan, in particular with a constant control signal, decreases with increasing flow resistance. Because the at least two measurement signals run in opposite directions with increasing flow resistance, in particular increase and decrease, the determination of the second control signal, in particular the control to the target operating state, can be carried out particularly precisely and time-efficiently.
Das vorstehend beschriebene Verfahren gewährleistet vorteilhaft, dass der durch die Vorrichtung bewirkte Volumenstrom unabhängig von der Einbausituation präzise einstellbar ist, insbesondere konstant gehalten werden kann. Die Leistungsstufen der Vorrichtung entsprechen vorzugsweise keinem fest vorgegebenen Steuersignal, insbesondere keinem fest vorgegebenen PWM-Signal, sondern einem fest vorgegebenen Betriebszustand, insbesondere einem fest vorgegebenen Volumenstrom. Hierzu wird ein Messsignal erfasst, welches mit dem Betriebszustand korreliert, aber vorzugsweise einfacher zu erfassen ist als der Betriebszustand. Die Vorrichtung ist somit besonders wirtschaftlich herstellbar. Mittels Lüfter-Kenndaten wird, insbesondere unter Berücksichtigung des Steuersignals, von dem Messsignal auf den Betriebszustand geschlossen.The method described above advantageously ensures that the volume flow caused by the device can be precisely adjusted, in particular kept constant, regardless of the installation situation. The power levels of the device preferably do not correspond to a fixed control signal, in particular not to a fixed PWM signal, but rather to a fixed operating state, in particular a fixed volume flow. For this purpose, a measurement signal is recorded which correlates with the operating state, but is preferably easier to record than the operating state. The device can therefore be manufactured particularly economically. Using fan characteristics, the operating state is deduced from the measurement signal, in particular taking the control signal into account.
Dadurch, dass der Betriebszustand, insbesondere der von der Vorrichtung abgesaugte Volumenstrom, präzise einstellbar ist, kann der benötigte Abzugsstrom zuverlässig eingestellt werden, wobei zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten, unnötig hoher Energieverbrauch und erhöhte Geräuschemissionen vermieden werden können.Because the operating state, in particular the volume flow extracted by the device, can be precisely adjusted, the required extraction flow can be reliably adjusted, whereby excessive flow velocities, unnecessarily high energy consumption and increased noise emissions can be avoided.
Die Montage und Inbetriebnahme der Vorrichtung, insbesondere des Lüfters kann besonders wirtschaftlich erfolgen. Eine Vermessung der individuellen Einbausituation beim Kunden, beispielsweise mittels eines Windmessers, zum Einstellen der Vorrichtung kann vermieden werden. Die individuelle Einbausituation beim Kunden und/oder über der Zeit variierende Einbausituationen sind mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens von der Vorrichtung selbst bestimmbar.The assembly and commissioning of the device, in particular the fan, can be carried out particularly economically. Measuring the individual installation situation at the customer's site, for example using an anemometer, to adjust the device can be avoided. The individual installation situation at the customer's site and/or installation situations that vary over time can be determined by the device itself using the method described above.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die Erfindung betrifft auch eine Speichereinheit mit einem derartigen Computerprogrammprodukt.The invention further relates to a computer program product for carrying out the method described above. The invention also relates to a storage unit with such a computer program product.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Steuereinrichtung zum Steuern einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten zu schaffen, welche insbesondere den Abzug der Kochdünste in besonders zuverlässiger, energieeffizienter und geräuscharmer Weise gewährleistet.A further object of the invention is to provide an improved control device for controlling a device for extracting cooking fumes, which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable, energy-efficient and low-noise manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere eines Kochfeldabzugs, gewährleistet, aufweisend mindestens eine Schnittstelle, welche ausgebildet ist zum Ausgeben eines Steuersignals an einen Lüfter zum Fördern der Kochdünste und zum Empfangen eines mit einem Betriebszustand des Lüfters korrelierenden Messsignals, eine Speichereinheit mit darauf hinterlegten Lüfter-Kenndaten, welche die für verschiedene Steuersignale und Messsignale vorliegenden Betriebszustände des Lüfters umfassen, und eine Recheneinheit welche ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Steuersignals zum Bewirken eines zweiten Betriebszustands anhand eines ersten Steuersignals, eines ersten Messsignals und der Lüfter-Kenndaten. Die Vorteile der Steuereinrichtung entsprechen den Vorteilen des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind. Die Recheneinheit umfasst vorzugsweise eine elektronische Recheneinheit, insbesondere einen Prozessor und/oder einen Microcontroller. Die Speichereinheit ist vorzugsweise zum Speichern digitaler Daten ausgebildet. Die Lüfter-Kenndaten können entsprechend in der Form digitaler Daten vorliegen.This task is ensured by a control device for controlling a device for extracting cooking fumes, in particular a cooktop extractor, having at least one interface which is designed to output a control signal to a fan for conveying the cooking fumes and to receive a measurement signal correlating with an operating state of the fan, a storage unit with fan characteristics stored thereon which include the operating states of the fan present for various control signals and measurement signals, and a computing unit which is designed to determine a second control signal for bringing about a second operating state based on a first control signal, a first measurement signal and the fan characteristics. The advantages of the control device correspond to the advantages of the method described above. The control device is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method. The computing unit preferably comprises an electronic computing unit, in particular a processor and/or a microcontroller. The storage unit is preferably designed to store digital data. The fan characteristics can accordingly be present in the form of digital data.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere einen Kochfeldabzug, bereitzustellen, welcher insbesondere den Abzug der Kochdünste in besonders zuverlässiger Weise gewährleistet sowie energieeffizient und geräuscharm im Betrieb ist.A further object of the invention is to provide an improved device for extracting cooking fumes, in particular a cooktop extractor, which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable manner and is energy-efficient and quiet in operation.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Abzug von Kochdüsten, insbesondere einen Kochfeldabzug, gewährleistet, aufweisend einen Strömungskanal zum Führen der Kochdünste, mindestens einen Lüfter zum Fördern der Kochdünste durch den Strömungskanal, und eine Steuereinrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung. Die Vorteile der Vorrichtung entsprechen den Vorteilen des Verfahrens und/oder der Steuereinrichtung. Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren und/oder der Steuereinrichtung beschrieben sind.This object is achieved by a device for extracting cooking vapors, in particular a cooktop extractor, having a flow channel for guiding the cooking vapors, at least one fan for conveying the cooking vapors through the flow channel, and a control device as described above. The advantages of the device correspond to the advantages of the method and/or the control device. The device is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method and/or the control device.
Der Strömungskanal weist vorzugsweise einen Unterdruck-Kanalabschnitt und/oder einen Überdruck-Kanalabschnitt auf. Der Unterdruck-Kanalabschnitt kann sich zwischen der Einströmöffnung und dem Lüfter erstrecken. Der Überdruck-Kanalabschnitt ist vorzugsweise stromabwärts des Lüfters an diesen angeschlossen.The flow channel preferably has a negative pressure channel section and/or a positive pressure channel section. The negative pressure channel section can extend between the inflow opening and the fan. The positive pressure channel section is preferably connected to the fan downstream of the latter.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Filter, insbesondere einen Filter-Einsatz, insbesondere einen Fettfilter und/oder einen Geruchsfilter, auf. Der mindestens eine Filter kann in dem Unterdruck-Kanalabschnitt und/oder in dem Überdruck-Kanalabschnitt angeordnet sein. Vorzugsweise sind der Fettfilter und/oder der Geruchsfilter in dem Unterdruck-Kanalabschnitt angeordnet.The device preferably has at least one filter, in particular a filter insert, in particular a grease filter and/or an odor filter. The at least one filter can be arranged in the negative pressure channel section and/or in the positive pressure channel section. The grease filter and/or the odor filter are preferably arranged in the negative pressure channel section.
Eine Gesamtbauhöhe der Vorrichtung beträgt vorzugsweise maximal 250 mm, insbesondere maximal 200 mm, insbesondere maximal 150 mm.The total height of the device is preferably a maximum of 250 mm, in particular a maximum of 200 mm, in particular a maximum of 150 mm.
Der mindestens eine Lüfter ist vorzugsweise ein Radiallüfter und/oder ein Axiallüfter und/oder ein Querstromlüfter.The at least one fan is preferably a radial fan and/or an axial fan and/or a cross-flow fan.
Die Steuereinrichtung kann in die Vorrichtung integriert oder als separates Bauelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung zum Steuern der Vorrichtung und eines Kochfelds ausgebildet.The control device can be integrated into the device or designed as a separate component. The control device is preferably designed to control the device and a hob.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Kochfeldsystem bereitzustellen, welches insbesondere den Abzug der Kochdünste in besonders zuverlässiger Weise gewährleistet, sowie energieeffizient und geräuscharm im Betrieb ist.A further object of the invention is to provide an improved hob system which in particular ensures the extraction of cooking fumes in a particularly reliable manner and is energy efficient and quiet in operation.
Diese Aufgabe wird durch ein Kochfeldsystem mit mindestens einem Kochfeld zum Erhitzen von Gargut und mindestens einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile des Kochfeldsystems entsprechen den Vorteilen des vorstehend beschriebenen Verfahrens und/oder der Steuereinrichtung und/oder der Vorrichtung. Das Kochfeldsystem ist vorzugsweise mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren und/oder der Steuereinrichtung und/oder der Vorrichtung beschrieben sind.This object is achieved by a hob system with at least one hob for heating food and at least one device for extracting cooking fumes according to the above description. The advantages of the hob system correspond to the advantages of the method and/or the control device and/or the device described above. The hob system is preferably further developed with at least one of the features described above in connection with the method and/or the control device and/or the device.
Das Kochfeldsystem ist vorzugsweise als Montageeinheit ausgebildet. Insbesondere sind das mindestens eine Kochfeld und die mindestens eine Vorrichtung zu einer Baueinheit kombiniert. Das Kochfeldsystem ist vorzugsweise dazu ausgebildet, insbesondere als Montageeinheit, in eine entsprechende Aussparung einer Küchenarbeitsplatte eingesetzt zu werden.The hob system is preferably designed as an assembly unit. In particular, the at least one hob and the at least one device combined into a structural unit. The hob system is preferably designed to be inserted, in particular as an assembly unit, into a corresponding recess in a kitchen worktop.
Das Kochfeldsystem weist vorzugsweise eine Bauhöhe von maximal 250 mm, insbesondere maximal 200 mm, insbesondere maximal 150 mm, auf.The hob system preferably has a maximum height of 250 mm, in particular a maximum of 200 mm, in particular a maximum of 150 mm.
Das mindestens eine Kochfeldsystem umfasst vorzugsweise ein Strahlungs-Kochfeld und/oder ein Gas-Kochfeld und/oder ein Induktions-Kochfeld.The at least one hob system preferably comprises a radiant hob and/or a gas hob and/or an induction hob.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines Kochfeldsystems mit einem Kochfeld zum Erhitzen von Gargut und einer Vorrichtung zum Abzug von Kochdünsten, insbesondere einem Kochfeldabzug,
- Fig. 2
- eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II in der
Fig. 1 , wobei die Vorrichtung zum Abzug der Kochdünste einen Strömungskanal, insbesondere einen Unterdruck-Kanalabschnitt, zum Führen der Kochdünste und einen Lüfter zum Fördern der Kochdünste durch den Strömungskanal aufweist, - Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines von dem Lüfter geförderten Volumenstroms über der Drehzahl des Lüfters bei unterschiedlichen Drosselzuständen, wobei ein Steuersignal zum Betreiben des Lüfters konstant ist,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung des von dem Lüfter geförderten Volumenstroms über der Drehzahl bei unterschiedlichen Drosselzuständen und für unterschiedliche Steuersignale, bzw.
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer dem Lüfter zugeführten elektrischen Leistung über dem von dem Lüfter geförderten Volumenstrom bei unterschiedlichen Drosselzuständen und für unterschiedliche Steuersignale.
- Fig.1
- a perspective view of a hob system with a hob for heating food and a device for extracting cooking fumes, in particular a hob extractor,
- Fig. 2
- a sectional view along the section line II-II in the
Fig.1 , wherein the device for extracting the cooking fumes has a flow channel, in particular a negative pressure channel section, for guiding the cooking fumes and a fan for conveying the cooking fumes through the flow channel, - Fig.3
- a schematic representation of a volume flow conveyed by the fan over the speed of the fan at different throttle states, whereby a control signal for operating the fan is constant,
- Fig.4
- a schematic representation of the volume flow delivered by the fan over the speed at different throttle states and for different control signals, respectively.
- Fig.5
- a schematic representation of an electrical power supplied to the fan versus the volume flow delivered by the fan at different throttle states and for different control signals.
Anhand der
Das Kochfeldsystem 1 umfasst mindestens eine derartige Vorrichtung 2 und mindestens ein Kochfeld 3 zum Erhitzen von Gargut. Das mindestens eine Kochfeld 3 kann als Strahlungs-Kochfeld und/oder als Induktions-Kochfeld und/oder als Masse-Kochfeld und/oder als Gas-Kochfeld ausgebildet sein. Das mindestens eine Kochfeld 3 weist vorzugsweise mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, und/oder maximal sieben, insbesondere maximal sechs, insbesondere maximal vier, Kochstellen 4 auf.The
Das Kochfeldsystem 1 weist ferner eine Steuereinrichtung 5 auf. Die Steuereinrichtung 5 ist als gemeinsame Steuereinrichtung 5 zum Steuern sowohl des mindestens einen Kochfelds 3 als auch der Vorrichtung 2 ausgebildet. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Vorrichtung 2 und das mindestens eine Kochfeld 3 separat ausgebildete Steuereinrichtungen aufweisen.The
Das Kochfeldsystem 1 mit der Vorrichtung 2 und dem Kochfeld 3 ist als Montageeinheit ausgebildet. Das Kochfeldsystem 1 ist insbesondere zum Einsetzen in eine Küchenarbeitsplatte 6 ausgebildet. Die Küchenarbeitsplatte 6 ist ein Bestandteil eines Küchenmöbels 7. Die Küchenarbeitsplatte 6 ist auf einem Küchenunterschrank 8 angeordnet.The
Die Vorrichtung 2 weist eine Einströmöffnung 9 zum Einströmen der Kochdünste in die Vorrichtung 2 auf. An der Einströmöffnung 9 ist ein Einströmgitter 10 angeordnet.The
Die Einströmöffnung 9 durchdringt einen Gargutträger 11, insbesondere eine Kochfeldplatte, des Kochfelds 3. Insbesondere überlappt die Einströmöffnung einen geometrischen Flächenschwerpunkt des Kochfelds 3, insbesondere des Gargutträgers 11, in einer Orthogonalprojektion auf eine Kochfeldebene 12.The
Eine Benutzerschnittstelle 13 der Steuereinrichtung 5 ist an dem Kochfeld 3 angeordnet. Insbesondere überlappt das Kochfeld 3, insbesondere der Gargutträger 11 die Benutzerschnittstelle 13 in einer Orthogonalprojektion auf die Kochfeldebene 12 zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Die Benutzerschnittstelle 13 umfasst ein Anzeigemittel 14, insbesondere einen Bildschirm, und/oder ein Eingabemittel, insbesondere einen berührungsempfindlichen Sensor, insbesondere einen berührungsempfindlichen Bildschirm 14.A
Anhand der
Der Gargutträger 11, insbesondere die Kochfeldplatte, ist als Glas-Keramik-Platte ausgebildet.The
Die mindestens eine Vorrichtung 2 und das mindestens eine Kochfeld 3 sind an dem Gargutträger 11 angebracht, insbesondere mit diesem verklebt. Das Kochfeldsystem 1 ist mittels des Gargutträgers 11 an der Küchenarbeitsplatte 6 angebracht, insbesondere liegt der Gargutträger 11 auf der Küchenarbeitsplatte 6 auf. Das Kochfeldsystem 1, insbesondere die Vorrichtung 2, durchdringt die Küchenarbeitsplatte 6.The at least one
Die Vorrichtung 2 umfasst einen Strömungskanal 17 zum Führen der Kochdünste und einen Lüfter 18 zum Fördern der Kochdünste durch den Strömungskanal 17. Der Lüfter 18 ist ein Kochdunst-Lüfter, insbesondere ein Radial-Lüfter.The
Der Strömungskanal 17 umfasst einen Unterdruck-Kanalabschnitt 19 und einen nicht dargestellten Überdruck-Kanalabschnitt. Der Unterdruck-Kanalabschnitt erstreckt sich zwischen der Einströmöffnung 9 und dem Lüfter 18, insbesondere einer Saugseite des Lüfters 18. Der Unterdruck-Kanalabschnitt 19 durchdringt den Gargutträger 11 und/oder die Küchenarbeitsplatte 6.The
Das als Montageeinheit ausgebildete Kochfeldsystem 1 umfasst insbesondere das mindestens eine Kochfeld 3 mit dem Gargutträger 11 und die mindestens eine Vorrichtung 2 mit dem Unterdruck-Kanalabschnitt 19 und dem Lüfter 18.The
Der Lüfter 18 weist ein Lüfterrad 20 und einen Lüftermotor 21 auf. Das Lüfterrad 20 ist in einem Lüftergehäuse 22 angeordnet, welches vorzugsweise spiralförmig ausgebildet ist. Das Lüftergehäuse 22 kann einstückig mit dem Strömungskanal 17 oder separat von diesem ausgebildet sein.The
Der Lüfter 18 weist einen Drehzahlsensor 23 zum Erfassen der Drehzahl des Lüfters 18, insbesondere des Lüftermotors 21, auf.The
Die Vorrichtung 2 weist einen ersten Filter 24 auf. Der erste Filter 24 ist als Fettfilter-Einsatz ausgebildet. Der erste Filter 24 ist reversibel, insbesondere werkzeuglos, aus dem Strömungskanal 17, insbesondere aus dem Unterdruck-Kanalabschnitt 19, insbesondere durch die Einströmöffnung 9, entnehmbar. Die Vorrichtung 2 kann einen nicht dargestellten zweiten Filter, insbesondere einen Geruchsfilter, insbesondere einen Aktivkohlefilter, aufweisen, welcher in dem Strömungskanal 17, insbesondere in dem Unterdruck-Kanalabschnitt 19 und/oder in dem Überdruck-Kanalabschnitt, angeordnet ist.The
Das Kochfeldsystem 1, insbesondere mit dem mindestens einen Kochfeld 3 und der mindestens einen Vorrichtung 2, insbesondere aufweisend den Unterdruck-Kanalabschnitt 19 und den Lüfter 18, weist eine Gesamtbauhöhe H von 150 mm auf.The
Die Steuereinrichtung 5 weist eine Recheneinheit 25 zum Verarbeiten elektronischer Signale, insbesondere einen Prozessor zum Verarbeiten digitaler Daten, und eine Speichereinheit 26 zum Speichern digitaler Daten auf. Die Recheneinheit 25 steht mit der Benutzerschnittstelle 13 und der Speichereinheit 26 in Signalverbindung.The
Die Steuereinrichtung 5, insbesondere die Recheneinheit 25, steht mit dem mindestens einen Kochfeld 3, insbesondere mit mindestens einer Leistungseinheit 27 des Kochfelds 3, und/oder mit dem mindestens einen Lüfter 18 in Signalverbindung. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 2, insbesondere der Lüfter 18, einen Leistungssensor 28 zum Erfassen eines mit der dem Lüfter 18 zugeführten elektrischen Leistung korrelierenden Leistungssignals P.The
Die Funktionsweise des Kochfeldsystems 1, der Vorrichtung 2 bzw. der Steuereinrichtung 5 ist wie folgt:
Das Kochfeldsystem 1 ist zunächst außer Betrieb, insbesondere ist die Vorrichtung 2 außer Betrieb.The
The
Zum Erhitzen von Gargut wird dieses auf dem mindestens einen Kochfeld 3, insbesondere auf einer der Kochstellen 4, angeordnet. Mittels der Steuereinrichtung 5, insbesondere der Benutzerschnittstelle 13 erfolgt eine Benutzereingabe zum Aktivieren der mindestens einen Kochstelle 4. Mittels der Recheneinheit 25 wird aufgrund der Benutzereingabe ein Signal zum Beheizen des auf der Kochstelle 4, angeordneten Garguts, insbesondere zum Aktivieren der mindestens einen Leistungseinheit 27 und zum Abgeben der Heizstrahlung an dem zugehörigen Energiewandler 16 bereitgestellt.To heat food, it is placed on the at least one
Das Gargut wird erhitzt. An dem erhitzten Gargut entwickeln sich Kochdünste.The food is heated. Cooking fumes develop on the heated food.
Mittels der Benutzerschnittstelle 13 wird eine Benutzereingabe zum Aktivieren der Vorrichtung 2 zum Abzug der Kochdünste erfasst. Aufgrund der Benutzereingabe stellt die Steuereinrichtung 5 ein erstes Steuersignal γ1 zum Betreiben des Lüfters 18, insbesondere des Lüftermotors 21, bereit.A user input for activating the
Die Benutzereingabe zum Steuern der Abzugsleistung der Vorrichtung 2 entspricht vorzugsweise einer Leistungsstufe. Zum Steuern der Leistung der Vorrichtung 2 kann der Benutzer vorzugsweise zwischen einer endlichen Anzahl von Leistungsstufen wählen. Die Anzahl der auswählbaren, insbesondere dem Benutzer über die Benutzerschnittstelle 13 angebotenen, Leistungsstufen, liegt vorzugsweise in einem Bereich von drei bis zwanzig, insbesondere von vier bis sechzehn, insbesondere von acht bis zwölf, insbesondere beträgt die Anzahl der Leistungsstufen zehn.The user input for controlling the extraction power of the
In der Speichereinheit 26 sind vorzugsweise Steuerdaten gespeichert, welche die jeweilige Leistungsstufe mit einem bestimmten Steuersignal γ zum Steuern des Lüfters 18, insbesondere des Lüftermotors 21, verknüpfen. Insbesondere umfassen die Steuerdaten für jede der Leistungsstufen ein Wertepaar, welches die jeweilige Leistungsstufe mit einem bestimmten Steuersignal γ verknüpft. Mittels der Recheneinheit 25 wird anhand der Leistungsstufe und der in der Speichereinheit 26 hinterlegten Steuerdaten ein der von dem Benutzer ausgewählten Leistungsstufe entsprechendes Steuersignal γ ermittelt. Die Recheneinheit 25 stellt das der Leistungsstufe entsprechende erste Steuersignal γ1 an dem Lüfter 18, insbesondere an dem Lüftermotor 21, bereit. Der Lüfter 18 wird gemäß dem ersten Steuersignal γ1 betrieben.The
Das Steuersignal γ, insbesondere das erste Steuersignal γ1, ist vorzugsweise ein PWM-Signal.The control signal γ, in particular the first control signal γ 1 , is preferably a PWM signal.
Aufgrund des ersten Steuersignals γ1 stellt sich ein erster Betriebszustand Qi des Lüfters 18 ein. Der aufgrund des ersten Steuersignals γ1 bewirkte erste Betriebszustand Qi ist abhängig von den Luftförder-Eigenschaften des Lüfters 18 und von den Betriebsbedingungen unter denen der Lüfter 18 betrieben wird.Due to the first control signal γ 1, a first operating state Qi of the
Die Betriebsbedingungen sind insbesondere abhängig von dem Strömungswiderstand R der Vorrichtung 2, insbesondere des Strömungskanals 17 und/oder des mindestens einen Filters 24, und von der Umgebung der Vorrichtung 2, insbesondere davon, ob der Raum, insbesondere ein Küchenraum, in welchem die Vorrichtung 2 angeordnet ist, weitestgehend luftdicht abgeschlossen ist oder, ob ein, insbesondere in der Nähe der Vorrichtung 2, angeordnetes Fenster geöffnet ist, insbesondere wenn die Vorrichtung 2 in einem Abluft-Modus betrieben wird. Der Strömungswiderstand R variiert insbesondere aufgrund einer veränderlichen Sättigung des mindestens einen Filters 24 und/oder aufgrund veränderter Umgebungsbedingungen. Folglich ist der erste Betriebszustand Q1, der sich aufgrund des ersten Steuersignals γ1 einstellt, über der Zeit nicht konstant, sondern veränderlich.The operating conditions are particularly dependent on the flow resistance R of the
Mittels des Drehzahlsensors 23 wird ein mit dem ersten Betriebszustand Qi des Lüfters 18 korrelierendes erstes Messsignal n1 erfasst. Das erste Messsignal n1 entspricht der Drehzahl n des Lüfters 18, insbesondere der Lüftermotors 21 und/oder des Lüfterrads 20.By means of the
Maßgeblich für den Abzug der Kochdünste ist der von dem Lüfter 18 geförderte Volumenstrom Q. Je größer der Volumenstrom Q, desto größer ist die Menge an Luft und entsprechend an Kochdünsten, die von der Vorrichtung 2 pro Zeiteinheit abgesaugt werden kann. Mit zunehmendem Volumenstrom steigen jedoch auch der Energieverbrauch des Lüfters 18 und die Geräuschemission der Vorrichtung 2 an. Für einen leistungsstarken, energieeffizienten und geräuscharmen Betrieb der Vorrichtung 2 wird der Betriebszustand, insbesondere der Volumenstrom Q, auf einem vorgegebenen zweiten Betriebszustand Q2, insbesondere einen Soll-Betriebszustand Qs gesteuert, insbesondere geregelt. Für eine präzise Steuerung, insbesondere Regelung, des Betriebszustands Q ist der veränderliche Strömungswiderstand R zu berücksichtigen.The volume flow Q conveyed by the
In der Speichereinheit 26 sind Lüfter-Kenndaten hinterlegt. Die Lüfter-Kenndaten geben bei verschiedenen Kombinationen des Steuersignals γ, insbesondere des PWM-Signals, und des Messsignals, insbesondere der Drehzahl n, den resultierenden Betriebszustand Q, insbesondere den resultierenden Volumenstrom Q, des Lüfters 18 an. Das PWM-Signal γ entspricht einem Tastgrad in Prozent, insbesondere dem prozentualen Verhältnis zwischen der Pulsdauer und einer Pulsperiodendauer des Steuersignals γ. Das PWM-Signal γ wird auch als PWM-Verhältnis γ bezeichnet.Fan characteristics are stored in the
Das Steuersignal γ steuert vorzugsweise die Leistung, insbesondere die elektrische Leistung P, mit welcher der Lüfter 18 betrieben wird.The control signal γ preferably controls the power, in particular the electrical power P, with which the
In der
In der
Anhand der Lüfter-Kenndaten ist ersichtlich, dass mit zunehmender Drosselung des Lüfters 18 der Volumenstrom Q abnimmt und die Drehzahl n zunimmt.From the fan characteristics it can be seen that with increasing throttling of the
Die
In der
Der Verlauf des Volumenstroms Q über der Drehzahl n bei konstantem Strömungswiderstand R wird vorzugsweise anhand der experimentell bestimmten Daten bezüglich des Volumenstroms Q über der Drehzahl n bei konstantem Steuersignal γ, insbesondere PWM-Verhältnis γ, bestimmt. Anhand von Funktionen G0, G1, G2 kann der Verlauf des Volumenstroms Q über der Drehzahl n für die jeweils konstanten Strömungswiderstände R0, R1, R2 beschrieben werden.The course of the volume flow Q over the speed n at constant flow resistance R is preferably determined using the experimentally determined data regarding the volume flow Q over the speed n at constant control signal γ, in particular PWM ratio γ. Using functions G 0 , G 1 , G 2 , the course of the volume flow Q over the speed n can be described for the respective constant flow resistances R 0 , R 1 , R 2 .
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 5 zum Betreiben der Vorrichtung 2, insbesondere des Lüfters 18, vorkonfiguriert. Für die Leistungsstufen 1 von 10 und 10 von 10 sind fest vorgegebene Steuersignale γ hinterlegt. Die von dem Benutzer auswählbaren Leistungsstufen zum Betreiben des Lüfters 18 sind, anhand von in der Speichereinheit 26 hinterlegten Steuerdaten, jeweils mit einem Steuersignal γ verknüpft. Für die Leistungsstufe 6 von 10 umfassen die Steuerdaten beispielsweise den Wert für das PWM-Signal γ von 60 %. Der bei dieser Leistungsstufe bzw. bei diesem PWM-Signal γ resultierende Volumenstrom Q ist abhängig von den momentanen, über der Zeit unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Lüfters 18, insbesondere von dem Strömungswiderstand R, insbesondere von der Geometrie des Strömungskanals 17 und den über der Zeit veränderlichen Strömungseigenschaften der Filter 24.Preferably, the
Die Vorrichtung 2, insbesondere der Lüfter 18, wird anhand einer von dem Benutzer gewählten Leistungsstufe, insbesondere mit dem zugehörigen PWM-Signal γ, insbesondere dem ersten Steuersignal γ1, betrieben. Es resultiert ein erster Betriebszustand Q1, insbesondere ein erster Volumenstrom Q1, von durch die Einströmöffnung 9 abgesaugter Luft. Ein erstes Messsignal n1 wird in Form der ersten Drehzahl n erfasst. Das Messsignal n korreliert mit dem Betriebszustand Q, insbesondere mit dem Strömungswiderstand R.The
Die Lüfter-Kenndaten sind in der Speichereinheit 26 anhand der Funktionen F für die unterschiedlichen PWM-Signale γ hinterlegt. Anhand der Funktion F für das eingestellte PWM-Signal γ wird anhand der ersten Drehzahl n1 der sich ergebende erste Volumenstrom Qi bestimmt.The fan characteristics are stored in the
In der Speichereinheit 26 ist für die jeweilige Leistungsstufe ferner ein Soll-Betriebszustand QS, insbesondere ein Soll-Volumenstrom Q2, Qs hinterlegt. Anhand der Lüfter-Kenndaten wird der Betriebszustand Q des Lüfters 18 auf den Soll-Betriebszustand Q2, Qs eingestellt, insbesondere geregelt. Hierzu wird der Soll-Betriebszustand Q2, Qs mit dem momentanen Betriebszustand Qi verglichen. Anhand des Vergleichsergebnisses wird ein zweites Steuersignal γ2 zum Betreiben des Lüfters 18 in dem Soll-Betriebszustand Q2, Qs generiert.A target operating state Q S , in particular a target volume flow Q 2 , Qs , is also stored in the
Insbesondere wird eine Differenz zwischen dem Soll-Volumenstrom Q2, Qs und dem momentanen Ist-Volumenstrom Qi ermittelt. Anhand der Differenz wird auf das erforderliche Steuersignal γ2, insbesondere das erforderliche PWM-Signal γ2, geschlossen, welches zum Erreichen des Soll-Volumenstroms Q2, QS erforderlich ist. Das Steuersignal γ, insbesondere das zweite Steuersignal γ2 kann ermittelt werden anhand der Funktion G2.In particular, a difference between the target volume flow Q 2 , Qs and the current actual volume flow Qi is determined. The difference is used to determine the required control signal γ 2 , in particular the required PWM signal γ 2 , which is required to achieve the target volume flow Q 2 , Q S. The control signal γ, in particular the second control signal γ 2 , can be determined using the function G 2 .
Die Funktion G kann insbesondere eine Interpolation zwischen zwei Funktionen F sein. Die Funktion G kann vollständig oder nicht-vollständig stetig ausgebildet sein, insbesondere nur zwischen zwei benachbarten Funktionen F stetig ausgebildet sein. Die Funktion G kann als Interpolation zwischen zwei benachbarten Funktionen F und/oder als Interpolation zwischen allen Funktionen F bestimmt sein.The function G can in particular be an interpolation between two functions F. The function G can be completely or incompletely continuous, in particular only continuous between two neighboring functions F. The function G can be defined as an interpolation between two neighboring functions F and/or as an interpolation between all functions F.
Alternativ kann das Bestimmen des zum Erreichen des zweiten Betriebszustands Q2, insbesondere des Soll-Betriebszustands QS, erforderlichen Steuersignals γ2 anhand einer Regelung erfolgen, der als Regelgröße der Volumenstrom Q zugrunde liegt, wobei der Volumenstrom Q anhand der Lüfter-Kenndaten auf der Grundlage der ersten Drehzahl n1 und des ersten Steuersignals γ1, ermittelt wird.Alternatively, the control signal γ 2 required to achieve the second operating state Q 2 , in particular the target operating state Q S , can be determined using a control system which is based on the volume flow Q as the controlled variable, wherein the volume flow Q is determined using the fan characteristics on the basis of the first speed n 1 and the first control signal γ 1 .
Gemäß einer weiteren Alternative kann das zum Erreichen des Soll-Betriebszustands Q2, Qs erforderliche Steuersignal γ2 durch Interpolation der experimentell ermittelten Kenndaten bestimmt werden.According to a further alternative, the control signal γ 2 required to achieve the desired operating state Q 2 , Qs can be determined by interpolation of the experimentally determined characteristics.
Der Lüfter 18 wird mit dem zweiten Steuersignal γ2 in dem zweiten Betriebszustand Q2 insbesondere zum Fördern des zweiten Volumenstroms Q2, betrieben.The
Vorzugsweise werden die in der Speichereinheit 26 hinterlegten Steuerdaten anhand der neugewonnenen Erkenntnisse über das für den Soll-Betriebszustand Q2, Qs erforderliche PWM-Verhältnis γ2 überschrieben. Für die Leistungsstufe 6 von 10 kann das PWM-Verhältnis γ2 = 70 % gespeichert werden. Bei einer späteren Anwahl der Leistungsstufe 6 von 10 durch den Benutzer wird ein Steuersignal gemäß dem PWM-Verhältnis γ2 = 70 % bereitgestellt. Der resultierende Volumenstrom Q entspricht dann dem Soll-Volumenstrom QS, der in den Steuerdaten, insbesondere auf der Speichereinheit 26, für diese Leistungsstufe hinterlegt ist.Preferably, the control data stored in the
Das Aktualisieren, insbesondere das Überschreiben, der Steuerdaten kann ausschließlich für die gewählte Leistungsstufe erfolgen.Updating, in particular overwriting, the control data can only be done for the selected performance level.
Alternativ kann für jede der von dem Benutzer auswählbaren Leistungsstufen ein neues Steuersignal γ hinterlegt werden, welches dem zu der jeweiligen Leistungsstufe gehörenden Soll-Volumenstrom Qs entspricht. Das Steuersignal kann für den jeweiligen Soll-Volumenstrom Qs anhand der Funktion G und/oder durch Interpolation der experimentell ermittelten Lüfter-Kenndaten bestimmt werden. Insbesondere kann anhand eines einzelnen Messsignals n bei einem vorgegebenen Steuersignal γ auf die für verschiedene Soll-Betriebszustände Qs erforderlichen Steuersignale γ geschlossen werden.Alternatively, a new control signal γ can be stored for each of the power levels that can be selected by the user, which corresponds to the target volume flow Qs associated with the respective power level. The control signal can be determined for the respective target volume flow Qs using the function G and/or by interpolating the experimentally determined fan characteristics. In particular, the control signals γ required for various target operating states Qs can be determined using a single measurement signal n for a given control signal γ.
Vorzugsweise wird eine Änderung des Steuersignals γ durch mindestens einen Grenzwert beschränkt. Der Grenzwert kann ein Grenzwert für die resultierende Drehzahl n oder ein Grenzwert für das Steuersignal γ sein. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass die Vorrichtung 2, insbesondere der Lüfter 18, in einem Bereich betrieben werden kann, welcher besonders energieeffizient ist und/oder in welchem die Geräuschemission der Vorrichtung 2 besonders gering ist.Preferably, a change in the control signal γ is limited by at least one limit value. The limit value can be a limit value for the resulting speed n or a limit value for the control signal γ. This advantageously ensures that the
Anhand eines Abgleichs des Steuersignals γ und/oder des Messsignals n mit dem jeweiligen Grenzwert kann ermittelt werden, ob die Vorrichtung 2, insbesondere der Lüfter 18, in einem zulässigen Bereich betrieben wird. Beispielsweise kann das Vorliegen eines Störzustands erkannt werden, wenn das Steuersignal γ und/oder das Messsignal n den diesbezüglich vorgegebenen Grenzwert erreichen. Ein Warnsignal kann an den Benutzer ausgegeben werden, wenn ein derartiger Störzustand vorliegt. Ein derartiger Störzustand kann beispielsweise vorliegen, wenn der mindestens eine Filter 24 eine bestimmte Sättigung erreicht hat und/oder wenn ein Gegenstand, beispielsweise ein Geschirrtuch, in die Vorrichtung 2 gelangt ist und den Strömungskanal 17 blockiert. Durch ein derartiges Verfahren wird die Instandhaltung der Vorrichtung 2 gefördert. Die Vorrichtung 2 ist somit besonders zuverlässig im Betrieb.By comparing the control signal γ and/or the measurement signal n with the respective limit value, it can be determined whether the
Anhand der
Alternativ oder zusätzlich zum Erfassen des Messsignals in Form der Drehzahl n, kann das Messsignal in Form der von dem Lüftermotor 21 aufgenommenen elektrischen Leistung P erfasst werden. Entsprechend der vorstehenden Beschreibung des Verfahrens zum Bestimmen des Betriebszustands Q anhand der erfassten Drehzahl n, kann der Volumenstrom Q gleichermaßen anhand der erfassten elektrischen Leistung P oder anhand beider Messsignale n, P bestimmt werden.Alternatively or in addition to detecting the measurement signal in the form of the rotational speed n, the measurement signal can be detected in the form of the electrical power P consumed by the
Anhand der, insbesondere experimentell ermittelten, Lüfter-Kenndaten kann die Vorrichtung 2, insbesondere der Lüfter 18, besonders präzise auf einen vorgegebenen Betriebszustand Q2, QS eingestellt werden. Insbesondere ist der vorgegebene Betriebszustand Q2, QS unabhängig von den Betriebsbedingungen, insbesondere der Einbausituation, der Vorrichtung 2, insbesondere des Lüfters 18, insbesondere unabhängig von einer zeitlichen Veränderung des Strömungswiderstands R der Vorrichtung 2 oder ihrer Umgebung, präzise einstellbar. Dadurch, dass der Betriebszustand Q präzise einstellbar ist, kann ein unzureichender Abzug der Kochdünste zuverlässig verhindert werden. Gleichermaßen kann verhindert werden, dass ein überhöhter Volumenstrom Q zu einem unnötig hohen Energieverbrauch bzw. zu unnötig starker Geräuschentwicklung führt. Das vorstehend beschriebene Verfahren gewährleistet das Steuern der Vorrichtung 2 zum Abzug von Kochdünsten in besonders energieeffizienter Weise, wobei Geräuschemissionen reduziert und der zum Abzug der Kochdünste erforderliche Abzugsvolumenstrom Q besonders zuverlässig bereitgestellt wird.Based on the fan characteristics, which are determined in particular experimentally, the
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