WO2019219362A1 - Betreiben eines haushalts-mikrowellengeräts - Google Patents

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WO2019219362A1
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microwave
power
running time
heating process
time
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PCT/EP2019/060948
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French (fr)
Inventor
Peter Blumenthal
Christian Böttcher
Markus De Vries
Markus Kuchler
Christoph Schmitt
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a domestic microwave appliance, comprising a microwave generator for generating microwaves, a treatment space which can be acted upon by the microwaves and at least one sensor for detecting at least one sensor information.
  • the invention also relates to a household microwave device, which is set up to carry out the method.
  • the invention is particularly advantageously applicable to self-contained microwave ovens and cooking appliances with additional microwave function.
  • microwave actual power corresponds to the microwave nominal power
  • the actual microwave power is often due to increasing losses in the power source due to egg global warming, by intervention of protection limitations, in particular of thermal protection limitations (eg in high-voltage transformers), or by targeted back regulation of the performance of microwave ovens with inverter technology (eg to high voltage switching power supplies to power the magnetron) decrease. If the household microwave oven is still warm at the beginning of the microwave heating process, e.g.
  • the microwave target power may not be provided at the beginning of the heating process. If the domestic microwave appliance has a display device, this always indicates the microwave setpoint power selected by the user, even if the actually generated microwave actual power falls below the set microwave power setpoint.
  • the object is achieved by a method for operating a domestic microwave appliance, comprising a microwave generator for generating microwaves, a treatment space which can be acted upon by the microwaves and at least one sensor for detecting at least one sensor information, in which method a) comprises at least one User setting, which comprises at least one desired microwave power, for a microwave heating process, an associated total microwave energy is determined or calculated,
  • a future time profile of the microwave power actually to be fed in (also referred to as "actual microwave power") is determined which does not exceed the associated microwave power at any time and the same total microwave energy how has the total microwave energy determined by the user settings, and
  • a residual running time of the microwave heating process is determined from the course of the microwave power actually to be fed in. It is an advantage of the method that the remaining running time can be calculated particularly precisely on the basis of the at least one sensor information. This in turn facilitates a user's use of the household microwave appliance and increases user satisfaction.
  • the microwave power available represents, in particular for one time, a maximum available upper limit for the microwave power actually to be fed in at this time.
  • the temporal course of the microwave power available corresponds analogously to a curve which in fact always has an upper limit for that time to be fed microwave power corresponds.
  • the microwave power is calculated in advance and not built from historical data.
  • the at least one sensor information and the set microwave nominal power can be determined several times in succession (eg in given fixed or variable time steps, eg every 0.1 s, every 1 s, etc.) and from there the temporal Course of the microwave power available each be recalculated.
  • the setpoint microwave power setting can be set to explicit power settings (for example, in increments of 600 W, 700 W, 800 W, 900 W, etc., or virtually stepless) or corresponding settings ("low”, “medium”, “high”, etc.).
  • step c) "based" on the time course of the microwave
  • Disposal performance of a future time course of the actually fed mikronelle essence is determined, can also be expressed so that the time course of the actually fed microwave power is determined "taking into account” the time course of the microwave power available.
  • the time profile of the actual microwave power to be actually fed in can also be determined or adjusted on the basis of further information or specifications other than the microwave power available, which may be e.g. can lead to it, at least temporarily, being less than the time course of the maximum available microwave power.
  • Performance based on further information or presets in addition to the sensor information, setting information, and status information.
  • the household microwave appliance can also be operated in a development such that the predicted time profile of the microwave power or microwave actual power to be fed in corresponds to the predicted microwave power available, in particular over the entire runtime of a microwave oven. len-heating process.
  • the household microwave appliance can be set up to set the currently fed-in microwave actual power only in accordance with the previously calculated time profile of the microwave power available.
  • step c) the temporal progression of the actual microwave power is determined in such a way that it has the same total (integral) microwave energy as the total microwave energy determined from the user settings comprises, in particular, the time characteristic of the microwave actual power is that the microwave heating process is aborted or terminated (eg, the course of the microwave actual power is reduced to zero) when the predetermined in step a) total microwave energy was fed into the treatment room.
  • step d) from the course of the microwave power to be actually fed in a remaining time period "remaining running time" of the microwave heating process comprises in particular the concrete determination or calculation of the time point or the time duration at which the microwave heating process is interrupted or terminated because the predetermined total microwave energy has been reached. Since the course of the actually fed microwave power is calculated in advance, the remaining running time can be calculated in advance with high accuracy.
  • a heating process initiated on the user side can be used to heat a foodstuff placed in a treatment space of the microwave oven or the like.
  • the microwave heating process may e.g. by pressing a start button or by closing a door of the treatment room, etc.
  • a measured value of a sensor or a value derived therefrom can be understood as sensor information.
  • the at least one user setting additionally comprises a setting of a user-desired runtime of the microwave heating process.
  • the duration may be direct (eg as seconds and / or minutes) or indirectly (eg short, medium, long, etc.) or in the form of other relative details such as an indication of a certain number of time slots from a group with a predetermined maximum possible number of time slots).
  • the user does not need to know the time period associated with a time slot.
  • These time slots can, for example, as "energy points" or similar. be designated.
  • a user can thus indirectly - and without precise knowledge of the associated total duration - set a desired duration of the microwave heating process in which he sets, for example, 14 energy points from a maximum of 20 possible energy points.
  • a user does not set a running time, but specifies a specific cooking program which specifies the running time for the microwave heating process, without taking into account the microwave power available.
  • the precise calculation of the remaining running time by the present method can, for example, advantageously also be used without indicating a remaining running time, already to the user before the end of the remaining running time of the imminent end of the microwave heating process inform, for example, by a visual and / or audible indication.
  • a user can specify the desired microwave power at the cooking program in a further development, possibly indirectly by means of information such as "strong", “medium”, “gentle” etc.
  • the fact that in step a) the total microwave energy is determined or calculated based on user settings may include calculating the total microwave energy from the microwave heating power and a preset or predetermined running time for the microwave heating operation.
  • the total microwave energy corresponds to an amount of energy or an "energy equivalent" that a user would like to achieve by adjusting the user settings.
  • the total microwave energy can then be calculated, for example, by simple multiplication of the set microwave nominal power with the preset transit time.
  • the household microwave oven may be a standalone microwave oven or microwave combination oven (such as an oven / microwave combination appliance, etc.).
  • the microwave generator may be a magnetron operated by an inverter, for example, or a semiconductor microwave generator.
  • the microwaves generated by the microwave generator can be injected or fed into the treatment space, directly or via a microwave guide.
  • the treatment room can be set up or provided for applying food and can also be referred to as a food treatment room or cooking room.
  • the remaining running time is displayed in a display device.
  • the remaining service life comprises, in particular, an initial remaining service life before or at the beginning of the microwave heating process as well as a remaining, counted remaining service life during operation.
  • the remaining time remaining corresponds, in particular, to the difference between the initial remaining running time and the elapsed time of the microwave heating process.
  • the display device may e.g. a screen, a touch screen, a segment display, etc.
  • a microwave continuous power represents a lower limit for the microwave power available.
  • the microwave continuous power may be understood to mean a microwave power that is dimensioned so that it can be permanently maintained without overheating one or more of the appliance components of the household microwave oven.
  • the at least one user setting comprises a predetermined duration of the microwave heating process (ie, a running time that has been set by a user) and that when the calculated remaining running time exceeds the predetermined running time is queried, whether the calculated remaining running time should be set as the new specified runtime.
  • a predetermined duration of the microwave heating process ie, a running time that has been set by a user
  • the calculated remaining running time exceeds the predetermined running time is queried, whether the calculated remaining running time should be set as the new specified runtime.
  • This embodiment thus comprises, in particular, that a user can confirm that he accepts the determined or calculated remaining running time as a new or changed running time of the microwave heating process (for example by pressing a corresponding key to start the microwave heating process without rejecting a takeover ) or alternatively the assumption of the calculated residual maturity as a new term rejects or discards (for example, by pressing a corresponding key or by starting the microwave heating process without confirming a takeover). If the calculated remaining running time is taken over as the new duration of the microwave heating process, the microwave heating process ends when the remaining running time is reached. If the takeover is discarded, the microwave heating process ends when the originally set running time has been reached.
  • the at least one user setting includes a predetermined duration of the microwave heating process and then, if the calculated remaining running time exceeds the predetermined running time, the remaining running time automatically, d. h., without further user prompt, as a new runtime is set.
  • a particularly convenient option is advantageously achieved to set a correct remaining running time for obtaining a desired cooking result, since the user no longer has to worry about comparing the remaining running time with the runtime originally specified by him.
  • the user can choose between a query to take over the remaining term as the new term and an automatic takeover. It is a development that the user can optionally activate and deactivate or switch on and off the query for taking over the remaining duration as the new term and the automatic transfer.
  • the remaining running time is redetermined and automatically, d. h., without further user query, is adjusted.
  • This embodiment comprises in particular that both the initial remaining service life and a remaining service life remaining during the microwave heating process are automatically adjusted.
  • the automatic adjustment can in particular include that the newly determined or calculated remaining running time, if it differs from the currently set remaining running time, is automatically set as the new remaining running time or running time and in particular also displayed.
  • a user can selectively activate or deactivate the display of the calculated remaining running time.
  • a user can optionally decide whether or not to use the display of the sensor-supported, automatically calculated remaining running time. This can be advantageous if a user wants to make a particularly simple input to the household microwave oven.
  • the user can optionally activate or deactivate the calculation of the remaining service life as such. The activation and deactivation can be done by a user e.g. in the basic settings of a user menu.
  • the calculation of the temporal course of the microwave power actually to be set, as described above taking into account the microwave power available, remains as a further development or active in order to be able to exploit the thermal reserves of the household microwave appliance in a particularly effective manner.
  • the timing of the microwave disposal power is determined based on a calculation model (hereinafter referred to as "thermal replacement mode N" without limitation of the generality) for the household microwave oven.
  • thermal replacement mode N a calculation model
  • the advantage is achieved that the microwaves disposal power can be brought with particularly high accuracy up to the thermal limit temperatures of the system components of the household microwave oven or to individual components thereof, without exceeding their limit temperatures.
  • the thermal replacement model represents all significant heat capacities and heat transfer resistances of device components of the household microwave oven. As a result, it is possible to calculate a heat capacity of the device components and their heat dissipation capacity via theoretical considerations (eg, including masses and heat transfer resistances). The theoretical io
  • the thermal substitute model is thus prepared in a device-specific manner so that, for accurate prediction of the still available thermal reserve (the still usable heat capacity) of the device components for a specific microwave nominal power, only at least one sensor information from the current operation of the household Microwave device is needed.
  • Such considered device components may include, for example, a switched-mode power supply (inverter) for operating a microwave generator, power supply lines, fuses and switching devices (relays), as well as network filtering devices for network disturbance suppression.
  • the device components can in turn consist of individual, differently heating components, which are often also different thermal load, for example, have different application limit temperatures.
  • the thermal replacement model can individually consider both the device components and, if required, the associated components.
  • the cooling of the device components takes place mainly by heat convection by means of cooling air and by heat conduction to a heat reduction.
  • the at least one sensor information comprises at least one temperature information. This is particularly advantageous since temperature information can give a particularly reliable indication of thermal reserves that are still available and thus of microwave power available.
  • the sensor information may also include information about other physical quantities such as humidity, speed, and so on.
  • Temperature of at least one device component e.g. an inverter
  • the temperature of the ambient air or of an ambient air or cooling air sucked into the microwave device can be understood as an air intake temperature. Their temperature level has a particularly strong influence on the cooling of the device components.
  • An air-blowing temperature can be understood to be the temperature of an air blown out of the microwave oven to the surroundings.
  • the temperature of the treatment chamber can also be referred to as the cooking chamber temperature or treatment temperature.
  • the device component may e.g. to be an inverter.
  • a device intermediate space can be understood as meaning a space between the treatment space and an outer housing of the microwave device.
  • the device gap may e.g.
  • a switching room or electronics compartment in which an electrics or electronics of the microwave device, possibly including a magnetron and / or a switched-mode power supply for this purpose (for example an inverter circuit) is housed.
  • the sensor information may e.g. are measured by appropriate temperature sensors, humidity sensors, speed sensors, etc., and are also referred to as temperature, humidity, speed readings, etc., or temperature, humidity, speed, etc.
  • the fan is a device fan, an electronic fan, a magnetron fan and / or an inverter fan.
  • the microwave disposal power is additionally determined based on at least one setting information automatically set on the device side.
  • a setting value can include a set value from a group of a plurality of automatically adjustable values of at least one device parameter and / or at least one adjustable device component understood.
  • An adjustable value can also be zero.
  • Angular position of at least one flap e.g. Ventilation flap, e.g. Flap valve; includes.
  • the setting information makes it possible to calculate the remaining thermal reserves and thus the course of the microwave power available and the residual running time even more accurately.
  • the fan speed gives an indication of a degree of heat dissipation and thus of the temporal behavior of the thermal reserves.
  • the fan speed is variable in particular and may itself be dependent on a temperature measurement.
  • the fan speed comprises a desired fan speed of a device fan, a fan speed of an electronic fan, a fan speed of a magnetron fan and / or a fan speed of an inverter fan.
  • the microwave disposal power is additionally determined based on at least one status information, in particular an activity status. This also advantageously provides a reliable indication of thermal reserves that are still available.
  • the activity status comprises at least the statuses "on”, “on”, “inactive”("pause” status). If, for example, a microwave heating process is paused, it is practically not possible for a user to take into account the heat dissipation of appliance components occurring during a break, while in the present case this heat dissipation for determining the thermal reserve can be precisely taken into account.
  • the status information includes a length of a break. Other status information may include, for example, an open or closed state of a door, door, valve, etc.
  • the sensor information, setting information, status information and possibly further specifications or information can also be referred to together as device information.
  • the microwave power available in particular its temporal course, can be calculated particularly reliably and accurately based at least on at least one temperature information and the desired microwave power.
  • step c) the course of the microwave power actually to be fed in is additionally determined or adjusted in such a way that it has (not from the thermal substitute model) predetermined power changes, in particular power reductions or power losses.
  • a given power change may e.g. include a time from onset and possibly termination of the power change and a magnitude of the power change.
  • the magnitude of the power change may include a change by a certain amount or a change to a predetermined level of performance.
  • the power change may be dictated by the household microwave oven, e.g. from a cooking program.
  • step c) the course of the microwave power actually to be fed in is additionally determined or adjusted in such a way that it automatically has a defined power drop as of a predetermined point in time of the microwave heating process. For example, this can reduce the likelihood that that microwaved foods splash hot water, are overcooked, or the like.
  • the defined power loss can in principle also be applied without calculation of the microwave power available and represents an independent inventive idea.
  • the predetermined change in power can also be specified in the calculation of the time profile of the microwave power available in step b), ie the time course of the microwave power available also on the basis of predefined power changes not resulting from the thermal substitution - dell be calculated.
  • the time course of the actually fed microwave power until the end of a microwave heating process, the time course of the microwave disposal power that has already been adapted to the predefined (n) power change (s) follows ,
  • the object is also achieved by a household microwave device which is set up to carry out a method as described above.
  • the household microwave oven can be designed analogously to the method and has the same advantages.
  • a microwave generator for generating microwaves
  • an input unit for inputting at least the microwave target power
  • a data processing device coupled to a data memory, wherein software (eg comprising data and / or instructions) is stored in the data memory which sets the data processing device the temporal course of the microwave disposition power, the time course of the supply the microwave actual power and the remaining running time at least from the at least one sensor information and the microwave nominal power as input variables and to determine
  • the data memory may be a data storage device that can be coupled into the household microwave oven or an external data storage device that can be coupled with the household microwave oven.
  • the data processing device may include a microprocessor, ASIC, FPGA, etc.
  • the data memory can be integrated into the data processing device, or can be coupled as a separate data memory with the data processing device in terms of data technology.
  • the control device may be a device that is different from the data processing device, or the data processing device may be integrated into the control device.
  • the control device is in particular designed to generate the microwaves by carrying out the method described above, e.g. by means of suitable control software, e.g. for driving the microwave generator, e.g. an inverter of it.
  • FIG. 1 shows, as a partial sectional illustration in front view, a household microwave appliance according to the invention
  • Fig. 2 shows a plot of microwave power associated with the method for a first microwave heating operation
  • FIG. 3 shows a plot of microwave power associated with the method for a second microwave heating operation
  • 4 shows a plot of microwave power associated with the method for a third microwave heating operation
  • FIG. 5 shows a plot of microwave power associated with the method for a fourth microwave heating operation.
  • a domestic microwave appliance 1 having a treatment space 2, a microwave generator 3, 4 with an inverter 3 and a magnetron 4 that can be operated by the inverter 3 for generating microwaves, a wave guide 5 for example, a microwave continuous power of 600 W and a maximum achievable microwave power of 900 W are assumed.
  • the household microwave oven 1 further has a user interface 7, 8, which has a display device 7 and one or more input fields 8.
  • a user can set, for example via the at least one input field 8, a desired microwave nominal power Ps and a desired transit time ts of a microwave heating process.
  • the display device 7 and the at least one input field 8 can be integrated in a touch-sensitive screen ("touchscreen").
  • the user interface 7, 8 is coupled to the control device 6.
  • the household microwave oven 1 also has at least one sensor, here e.g. a temperature sensor 9 for sensing an air intake temperature T1 of an ambient air A sucked into the household microwave oven 1 by a cooling fan 10, a temperature sensor 11 present on the inverter 3 for sensing a temperature T2 on the inverter 3, or an electronics room having the inverter 3 (O. Fig.) And a speed sensor 13 for sensing a speed Uist of thedelüf ters 10. The speed Uist can deviate from a device-side automatically set target speed Usoll.
  • the temperature sensors 9 and 11, the speed sensor 13, and the cooling fan 10 are also coupled to the control device 6.
  • the control device 6 can run a software, which sets up the control device 6 for performing the method described above.
  • the software may be stored in a data memory 12, for example integrated in the control device 6.
  • the Software can set up the control device 6, for example, to calculate the microwave total energy from the microwave nominal power Ps and the transit time ts.
  • the software can also set up the control device 6 to display a temporal progression of a microwave power Pv at least from the sensor information T1, T2, Uist, the setting information Usoll, possibly status information and / or further information as well as from the set microwave power setpoint To determine or calculate Ps and from this to determine or calculate the time course of the actually supplied microwave power Pm and the remaining running time tr.
  • the control device 6 is thus a function of a data processing device for determining the time course of the microwave power available Pv, the time course of the microwave actual power Pm and the residual running time tr integrated.
  • the user can also specify a user setting in the form of the transit time ts via the user interface 7, 8 here exemplary of 60 s.
  • the control device 6 furthermore calculates, as an input parameter, the temporal profile of the microwave power Pv for the desired desired microwave power Ps based on the thermal substitute model and at least the above-described device information T1, T2, Uist, Usoll and the desired microwave power Ps as an input parameter the microwave power Pv does not satisfy the microwave power Ps.
  • the control device 6 uses the setpoint speed Usoll of the cooling fan 10 only then as input for the thermal substitute model, if no measured speed Uist is available.
  • the thermal spare model controller 6 has calculated that a microwave power of 900W can be maintained without thermal overload for 70 seconds before being reduced by 100W to 800W. Consequently, the user-set microwave target power Ps can actually be made available for the entire set running time ts.
  • Pm actual microwave power
  • the remaining running time tr thus corresponds in this embodiment to the set running time ts, which does not need to be adapted.
  • the associated microwave heating process can thus be performed as set.
  • FIG. 3 shows a plot of the setpoint microwave power Ps, which is set by the user, of the calculated course of the microwave power Pv and of the calculated and generated or to be generated curve of the actual microwave power Pm to be applied for a second microwave heating process.
  • the user settings Ps and ts correspond to those of the first microwave heating process of FIG.
  • the actually fed microwave power Pm can be initially held for 10 s on the set microwave power Ps of 900 W, but then for thermal reasons must be reduced, namely in a period between 10 s and 40 s to a level of maximally 800 W and following for at least 30 s to a level of only 700 W.
  • the control device 6 calculates from the profile of the microwave power Pv a time course of the microwave power Pm to be actually fed, which follows the course of the predicted microwave power Pv until the total microwave energy E of 54 kW-s has been reached , Thereafter, the microwave heating process is aborted at the corresponding residual running time tr.
  • the calculated residual running time tr is 70 s and thus 10 s above the user-set running time ts.
  • the remaining running time tr of a user can be displayed in the display device 7 even before the start of the microwave heating process.
  • the user can now be given the possibility via the user interface parts 7, 8 to take over the calculated remaining running time tr as the new running time ts, or not.
  • the calculated remaining running time tr can be automatically taken over as the new running time ts.
  • the progression of the microwave power Pv therefore represents an upper limit for the microwave power Pm actually fed in for the entire microwave heating process.
  • the remaining running time tr is reduced accordingly.
  • a user can also select whether he would like to permanently deactivate, deactivate or activate the option of accepting the residual duration tr as the new transit time ts.
  • the household microwave device 1 can only allow input of a desired microwave power Ps for the further microwave heating process which does not exceed the currently available microwave power Pv of 700 W here.
  • the desired total microwave energy E is then calculated on the basis of a lower desired microwave power Ps.
  • the household microwave oven may accept the actual unachievable microwave power Ps and calculate the total microwave energy E on that basis.
  • the control device 6 Since the household microwave oven 1 could not significantly dissipate before the further microwave heating process, the control device 6 has calculated that a microwave power Pv of at most 700 W can be made available at the beginning of the further microwave heating process. Furthermore, it follows from the calculated time profile of the microwave power Pv that it decreases again by 100 W after 60 s, specifically to a permanently available microwave power of 600 W.
  • the actual microwave power Pm actually to be fed in must follow the course of the microwave power Pv for follow for 80 s.
  • the remaining running time tr is in this case 80 s. Otherwise, the course can proceed analogously to FIG.
  • FIG. 5 shows a plot of the desired microwave power Ps, the calculated time profile of the microwave power Pv and the calculated and generated curve of the actual microwave power Pm to be fed.
  • Such a reduction can be made, for example, to improve a cooking result.
  • this defined power loss can be carried out independently of the calculation of the time course of the microwave power Pv. Since the residual running time tr is calculated from the calculated time profile of the microwave power Pm actually to be fed in, the defined power loss is taken into account in its calculation.
  • the defined power loss can already be taken into account in the calculation of the temporal course of the microwave power Pv (see Fig.). Then the time course of the microwave power Pm to be actually fed in until the end of the microwave heating process can follow the time course of the microwave power Pv, which has already been adapted to the predefined power change (s). Even so, the calculation of the remaining service life tr takes account of the defined power loss.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the remaining running time can generally be redetermined and, for example, adjusted automatically.
  • “on”, “an”, etc. can be understood as a singular or a plurality, in particular in the sense of “at least one” or “one or more”, etc., as long as this is not explicitly excluded, eg by the expression “exactly one", etc.
  • a numerical value may include exactly the specified number as well as a customary tolerance range, unless this is explicitly excluded.

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Abstract

Ein Verfahren dient zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1), aufweisend einen Mikrowellengenerator (3, 4) zum Erzeugen von Mikrowellen, einen mit den Mikro- wellen beaufschlagbaren Behandlungsraum (2) und mindestens einen Sensor (9, 11, 13) zum Erfassen mindestens einer Sensorinformation (T1, T2, Uist), bei welchem Verfahren a)aus mindestens einer Nutzereinstellung(Ps, ts), die zumindest eine Mikrowellen-Sollleistung (Ps) umfasst, für einen Mikrowellen-Heizvorgang eine zugehörige Mikro- wellen-Gesamtenergie (E) bestimmt wird, b)beruhend auf mindestens einer Sensorinformation und der eingestellten Mikrowellen- Sollleistung ein zeitlicher Verlauf einer für den Mikrowellen-Heizvorgang zukünftigen abrufbaren Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) bestimmt wird, c)beruhend auf dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung ein zeitlicher Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung bestimmt wird, der die zugehörige Mikrowellen-Verfügungsleistung zu keinem Zeitpunkt überschreitet und die gleiche Mikrowellen-Gesamtenergie wie die aus den Nutzereinstellungen bestimmte Mikrowellen-Gesamtenergie aufweist, und d)aus dem Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung (Pm) eine Restlaufdauer (tr) des Mikrowellen-Heizvorgangs bestimmt wird. Ein Haushalts-Mikrowellengerät(1) ist zum Durchführen des Verfahrens eingerichtet.

Description

Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts, aufweisend einen Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Mikrowellen, einen mit den Mikrowellen beaufschlagbaren Behandlungsraum und mindestens einen Sensor zum Er- fassen mindestens einer Sensorinformation. Die Erfindung betrifft auch ein Haushalts- Mikrowellengerät, das zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf eigenständige Mikrowellengeräte und Gargeräte mit zusätzlicher Mikrowellenfunktion.
Bisher übliche Praxis bei Haushalts-Mikrowellengeräten sind Heizvorgänge, bei denen ein Nutzer eine von mehreren Mikrowellen-Sollleistungen auswählt oder einstellt. Während zumindest für ein kaltes Haushalts-Mikrowellengerät zu Beginn eines Mikrowellen- Heizvorgangs die tatsächliche in den Behandlungsraum eingestrahlte Mikrowellenleistung ("Mikrowellen-Istleistung") der Mikrowellen-Sollleistung entspricht, wird die Mikrowellen- Istleistung folgend häufig aufgrund zunehmender Verluste in der Stromquelle durch Ei- generwärmung, durch Eingriff von Schutzbegrenzungen, insbesondere von thermischen Schutzbegrenzungen (z.B. bei Hochspannungstransformatoren), oder durch gezieltes Zurückregeln der Leistung bei Mikrowellengeräten mit Inverter-Technologie (z.B. an Hochspannungsschaltnetzteilen zur Versorgung des Magnetrons) abnehmen. Ist das Haushalts-Mikrowellengerät zu Beginn des Mikrowellen-Heizvorgangs noch warm, z.B. weil es kurz zuvor benutzt worden ist, wird unter Umständen bereits zu Beginn des Heiz- vorgangs die Mikrowellen-Sollleistung nicht bereitgestellt. Weist das Haushalts- Mikrowellengerät eine Anzeigeeinrichtung auf, zeigt diese immer die vom Nutzer ausge- wählte Mikrowellen-Sollleistung an, und zwar auch dann, wenn die tatsächlich erzeugte Mikrowellen-Istleistung unter die eingestellte Mikrowellen-Sollleistung absinkt.
Die bisher übliche Praxis ergibt den Nachteil, dass es für einen Nutzer vergleichsweise schwer ist, eine richtige Betriebsdauer des Haushalts-Mikrowellengeräts zur Erwärmung eines darin verbrachten Lebensmittels einzustellen, da er vom Gerät über eine einsetzen- de Leistungsminderung nicht informiert wird. Insbesondere eine wiederholte Zubereitung gleichartiger Gerichte oder Speisen mit gleicher Menge führt deshalb bei gleicher einge- stellter Zeitdauer ("Laufzeit") und gleicher eingestellter Mikrowellen-Sollleistung zu unglei- chen Erwärmungsergebnissen, da folgende Gerichte im Vergleich zu vorausgehenden Gerichten möglicherweise bereits nur noch mit reduzierter Mikrowellen-Leistung erwärmt wurden. Insbesondere kann es Vorkommen, dass ein Nutzer ein Lebensmittel nach Ablauf der eingestellten Laufzeit nochmals durch Mikrowellen erwärmen muss, um einen ge- wünschten Erwärmungsgrad zu erhalten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit für Haushalts- Mikrowellengeräte bereitzustellen, deren Nutzung zu erleichtern und eine Nutzerzufrie- denheit zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil- hafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts- Mikrowellengeräts, aufweisend einen Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Mikrowel- len, einen mit den Mikrowellen beaufschlagbaren Behandlungsraum und mindestens ei- nen Sensor zum Erfassen mindestens einer Sensorinformation, bei welchem Verfahren a) aus mindestens einer Nutzereinstellung, die zumindest eine Mikrowellen-Sollleistung umfasst, für einen Mikrowellen-Heizvorgang eine zugehörige Mikrowellen- Gesamtenergie bestimmt oder berechnet wird,
b) beruhend auf mindestens einer Sensorinformation und der eingestellten Mikrowellen- Sollleistung ein zeitlicher Verlauf einer für den Mikrowellen-Heizvorgang zukünftigen abrufbaren Mikrowellen-Verfügungsleistung bestimmt wird,
c) beruhend auf dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung ein zukünf- tiger zeitlicher Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung (auch als "Mikrowellen-Istleistung" bezeichnet) bestimmt wird, der die zugehörige Mikrowellen- Verfügungsleistung zu keinem Zeitpunkt überschreitet und die gleiche Mikrowellen- Gesamtenergie wie die aus den Nutzereinstellungen bestimmte Mikrowellen- Gesamtenergie aufweist, und
d) aus dem Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung eine Restlauf- dauer des Mikrowellen-Heizvorgangs bestimmt wird. Es ist ein Vorteil des Verfahrens, dass die Restlaufdauer aufgrund der mindestens einen Sensorinformation besonders präzise berechenbar ist. Dadurch wiederum wird einem Nutzer die Nutzung des Haushalts-Mikrowellengeräts erleichtert und eine Nutzerzufrie- denheit erhöht.
Darüber hinaus brauchen aufgrund der Nutzung der Sensorinformation zur Berechnung der Mikrowellen-Verfügungsleistung keine großen thermischen Sicherheitsabstände vor- gehalten zu werden, was eine besonders hohe Mikrowellen-Verfügungsleistung ermög- licht, und es wird dennoch besonders zuverlässig verhindert, dass das Haushalts- Mikrowellengerät sicherheitsrelevante thermische Grenzwerte erreicht oder überschreitet. Dies steht insbesondere im Gegensatz zu dem Fall, dass die Mikrowellen- Verfügungsleistung nur anhand einer Einstellgröße wie der eingestellten Mikrowellen- Sollleistung bestimmt wird und damit ihr Verlauf ohne Berücksichtigung von Veränderun- gen im Betrieb (wie einer Temperaturänderung von Bauteilen oder der angesaugten Um- gebungsluft), Umgebungsvariablen usw. vorgegeben wird.
Die Mikrowellen-Verfügungsleistung stellt insbesondere für einen Zeitpunkt eine maximal zur Verfügung stehende Obergrenze für die für diesen Zeitpunkt tatsächlich einzuspei- sende Mikrowellenleistung dar. Der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung entspricht analog einer Kurve, die für jeden Zeitpunkt einer Obergrenze der für diesen Zeitpunkt tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung entspricht. Die Mikrowellen- Verfügungsleistung wird zeitlich vorausberechnet und nicht aus Historiendaten aufgebaut.
Bei dem vorliegenden Verfahren können insbesondere die mindestens eine Sensorinfor- mation und die eingestellte Mikrowellen-Sollleistung mehrfach hintereinander (z.B. in vor- gegebenen festen oder variablen Zeitschritten, z.B. jede 0,1 s, jede 1 s, usw.) bestimmt und daraus der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung jeweils neu berech- net werden. Dadurch können z.B. Verminderungen der tatsächlich einzuspeisenden Mik- rowellenleistung auf Situationen beschränkt werden, bei denen diese Verringerung tat- sächlich notwendig ist. Wird beispielsweise eine Mikrowellen-Verfügungsleistung (z.B. neu) berechnet, die unterhalb der tatsächlich eingespeisten Mikrowellen-Istleistung liegt, kann die Mikrowellen-Istleistung automatisch auf das Niveau dieser Mikrowellen- Verfügungsleistung, oder auf ein noch niedrigeres Niveau, abgesenkt werden. Auch kann so auf Situationen reagiert werden, bei denen die Mikrowellen-Verfügungsleistung an- steigt, was die Restlaufdauer verkürzen kann. In beiden Situationen wird vorausgesetzt, dass die tatsächlich eingespeiste Mikrowellenleistung geräteseitig so eingestellt wird, dass sie die (ggf. auch neu berechnete) Mikrowellen-Verfügungsleistung zu einem gege- benen Zeitpunkt praktisch nicht überschreitet. Unter "praktisch nicht überschreitet" wird insbesondere verstanden, dass die Mikrowellen-Istleistung ggf. erst nach einer kurzen Einsteil-Zeitdauer des Mikrowellengenerators an eine verringerte Mikrowellen- Verfügungsleistung angepasst wird, wobei diese Einsteil-Zeitdauer so kurz ist, dass sie auf den Betrieb des Haushalts-Mikrowellengeräts und das Behandlungsergebnis keinen praktischen Einfluss hat.
Die Einstellung der Mikrowellen-Sollleistung kann eine Einstellung expliziter Leistungswer- te (zum Beispiel in Stufen von 600 W, 700 W, 800 W, 900 W usw. oder praktisch stufen- los) oder entsprechender Einstellungen ("gering", "mittel", "hoch" usw.) umfassen.
Dass in Schritt c) "beruhend" auf dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-
Verfügungsleistung ein zukünftiger zeitlicher Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mik- rowellenleistung bestimmt wird, kann auch so ausgedrückt werden, dass der zeitliche Ver- lauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung "unter Berücksichtigung" des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung bestimmt wird. Dies umfasst, dass in einer Weiterbildung der zeitliche Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellen- Istleistung auch noch anhand weiterer Informationen oder Vorgaben außer der Mikrowel- len-Verfügungsleistung bestimmt oder eingestellt werden kann, was z.B. dazu führen kann, dass er zumindest zeitweise geringer sein kann als der zeitliche Verlauf der maxi- mal zur Verfügung stehenden Mikrowellen-Verfügungsleistung.
Alternativ oder zusätzlich kann auch der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-
Verfügungsleistung anhand noch weiterer Informationen oder Vorgaben zusätzlich zu den Sensorinformationen, Einstellinformationen und Statusinformationen berechnet werden.
Allgemein kann das Haushalts-Mikrowellengerät in einer Weiterbildung jedoch auch so betrieben werden, dass der vorausberechnete zeitliche Verlauf der einzuspeisenden Mik- rowellenleistung oder Mikrowellen-Istleistung der vorausberechneten Mikrowellen- Verfügungsleistung entspricht, insbesondere über die gesamte Laufzeit eines Mikrowel- len-Heizvorgangs. In anderen Worten kann das Haushalts-Mikrowellengerät dazu einge- richtet sein, die aktuell eingespeiste Mikrowellen-Istleistung nur entsprechend dem vo- rausberechneten zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung einzustellen.
Dass in Schritt c) der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Istleistung so bestimmt wird, dass er die gleiche (integrale) Mikrowellen-Gesamtenergie wie die aus den Nutzereinstellungen bestimmte Mikrowellen-Gesamtenergie aufweist, umfasst insbesondere, dass der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Istleistung so bestimmt wird, dass der Mikrowellen-Heizvorgang abgebrochen oder beendet wird (z.B. der Verlauf der Mikrowellen-Istleistung auf Null re- duziert wird), wenn die in Schritt a) vorbestimmte Mikrowellen-Gesamtenergie in den Be- handlungsraum eingespeist worden ist.
Dass in Schritt d) aus dem Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung eine noch verbleibende Zeitdauer "Restlaufdauer" des Mikrowellen-Heizvorgangs be- stimmt wird, umfasst insbesondere das konkrete Bestimmen oder Berechnen des Zeit- punkts oder der Zeitdauer, zu dem der Mikrowellen-Heizvorgang abgebrochen oder be- endet wird, weil die vorbestimmte Mikrowellen-Gesamtenergie erreicht worden ist. Da der Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung vorausberechnet wird, kann auch die Restlaufdauer mit hoher Genauigkeit vorausberechnet werden.
Unter einem Mikrowellen-Heizvorgang kann insbesondere ein nutzerseitig initiierter Heiz- vorgang zum Erwärmen eines in einem Behandlungsraum des Mikrowellengeräts unter- gebrachten Lebensmittels o.ä. verstanden werden. Der Mikrowellen-Heizvorgang kann z.B. durch Drücken einer Start-Taste oder durch Schließen einer Tür des Behandlungs- raums usw. gestartet werden.
Unter einer Sensorinformation kann insbesondere ein Messwert eines Sensors oder ein daraus abgeleiteter Wert verstanden werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Nutzereinstellung zusätzlich eine Ein- stellung einer nutzerseitig gewünschten Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs umfasst. Die Laufzeit kann in direkter Weise (z.B. als Angabe in Sekunden und/oder Minuten) oder in indirekter Weise (z.B. als "kurz", "mittel", "lang" usw. oder in Form von weiteren relati- ven Angaben wie einer Angabe einer bestimmten Zahl von Zeitschlitzen aus einer Gruppe mit einer vorbestimmten maximal möglichen Anzahl von Zeitschlitzen) umfassen. Der Nutzer braucht dabei die mit einem Zeitschlitz verbundene Zeitdauer nicht zu kennen. Diese Zeitschlitze können beispielsweise als "Energiepunkte" o.ä. bezeichnet werden. Ein Nutzer kann somit indirekt - und ohne genaue Kenntnis der damit verbundenen Gesamt- zeitdauer - eine gewünschte Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs einstellen, in dem er beispielsweise 14 Energiepunkte aus maximal möglichen 20 Energiepunkten einstellt.
Auch ist es möglich, dass ein Nutzer keine Laufzeit einstellt, sondern ein bestimmtes Gar- programm vorgibt, welches die Laufzeit für den Mikrowellen-Heizvorgang ohne Berück- sichtigung der Mikrowellen-Verfügungsleistung angibt. Die präzise Berechnung der Rest- laufdauer durch das vorliegende Verfahren kann bei Nutzung eines Garprogramms bei- spielsweise - optional auch ohne Anzeige einer Restlaufdauer - vorteilhaft dazu verwen- det werden, einem Nutzer bereits vor Ablauf der Restlaufdauer über das baldige Ende des Mikrowellen-Heizvorgangs zu informieren, beispielsweise durch einen optischen und/oder akustischen Hinweis. Ein Nutzer kann an dem Garprogramm in einer Weiterbildung die Mikrowellen-Sollleistung angeben, ggf. indirekt durch Angaben wie "stark", "mittel", "sanft" usw.
Dass in Schritt a) die Mikrowellen-Gesamtenergie beruhend auf Nutzereinstellungen be- stimmt oder berechnet wird, kann insbesondere umfassen, dass die Mikrowellen- Gesamtenergie aus der Mikrowellen-Solleistung und einer voreingestellten oder vorgege- benen Laufzeit für den Mikrowellen-Heizvorgang berechnet wird. Die Mikrowellen- Gesamtenergie entspricht dadurch einer Energiemenge oder einem "Energieäquivalent", die ein Nutzer durch Einstellung der Nutzereinstellungen gerne erreichen möchte. Die Mikrowellen-Gesamtenergie kann dann beispielsweise durch einfache Multiplikation der eingestellten Mikrowellen-Sollleistung mit der voreingestellten Laufzeit berechnet werden.
Das Haushalts-Mikrowellengerät kann ein eigenständiges Mikrowellengerät oder ein Mik- rowellen-Kombinationsgerät (wie ein Backofen/Mikrowellen-Kombinationsgerät usw.) sein.
Der Mikrowellengenerator kann ein, z.B. durch einen Inverter betriebenes, Magnetron oder ein Halbleiter-Mikrowellengenerator sein. Die von dem Mikrowellengenerator erzeug- ten Mikrowellen sind in den Behandlungsraum einstrahlbar oder einspeisbar, und zwar direkt oder über eine Mikrowellenführung. Der Behandlungsraum kann zum Beaufschlagen von Speisen eingerichtet oder vorgese- hen sein und auch als Speisenbehandlungsraum oder Garraum bezeichnet werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Restlaufdauer in einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Dadurch kann einem Nutzer das Ende des Mikrowellen-Heizvorgangs besonders eingängig und nutzerfreundlich mit besonders hoher Genauigkeit mitgeteilt werden. Die Restlaufdauer umfasst insbesondere eine anfängliche Restlaufdauer vor oder zu Beginn des Mikrowellen-Heizvorgangs als auch eine verbleibende, heruntergezählte Restlauf- dauer während des Betriebs. Die verbleibende Restlaufdauer entspricht insbesondere der Differenz der anfänglichen Restlaufdauer und der bereits abgelaufenen Zeit des Mikrowel- len-Heizvorgangs.
Die Anzeigeeinrichtung kann z.B. ein Bildschirm, ein berührungsempfindlicher Bildschirm ("Touchscreen"), eine Segmentanzeige usw. sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass eine Mikrowellendauerleistung eine untere Grenze für die Mikrowellen-Verfügungsleistung darstellt. Unter der Mikrowellendauerleistung kann eine Mikrowellenleistung verstanden werden, welche so dimensioniert ist, dass sie dauerhaft aufrechterhalten werden kann, ohne dass ein oder mehrere Gerätekomponenten des Haushalts-Mikrowellengeräts überhitzen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Nutzereinstellung eine vorgegebene Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs umfasst (d.h., eine Laufzeit, die von einem Nutzer eingestellt worden ist) und dass dann, wenn die berechnete Restlaufdauer die vorgege- bene Laufzeit überschreitet, abgefragt wird, ob die berechnete Restlaufdauer als neue vorgegebene Laufzeit eingestellt werden soll. So wird der Vorteil erreicht, dass ein Nutzer die Möglichkeit erhält, entweder bei seiner vorgegebenen Laufzeit zu bleiben oder alterna- tiv die berechnete Restlaufdauer als die Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs einzustel- len. Diese Ausgestaltung umfasst somit insbesondere, dass ein Nutzer bestätigen kann, dass er die bestimmte oder berechnete Restlaufdauer als neue oder geänderte Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs übernimmt (beispielsweise durch Drücken einer entspre- chenden Taste zum Starten des Mikrowellen-Heizvorgangs ohne Ablehnung einer Über- nahme) oder alternativ die Übernahme der berechneten Restlaufdauer als neue Laufzeit ablehnt oder verwirft (beispielsweise durch Drücken einer entsprechenden Taste oder durch Starten des Mikrowellen-Heizvorgangs ohne Bestätigung einer Übernahme). Wird die berechnete Restlaufdauer als neue Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs übernom- men, endet der Mikrowellen-Heizvorgang mit Erreichen der Restlaufdauer. Wird die Über- nahme verworfen, endet der Mikrowellen-Heizvorgang mit Erreichen der ursprünglich ein- gestellten Laufzeit.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Nutzereinstellung eine vorgegebene Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs umfasst und dann, wenn die berechnete Rest- laufdauer die vorgegebene Laufzeit überschreitet, die Restlaufdauer automatisch, d. h., ohne weitere Nutzerabfrage, als neue Laufzeit eingestellt wird. So wird vorteilhafterweise eine besonders bequeme Möglichkeit erreicht, eine korrekte Restlaufdauer zum Erlangen eines gewünschten Garergebnisses einzustellen, da der Nutzer sich nicht mehr darum kümmern muss, die Restlaufdauer mit der von ihm ursprünglich vorgegebenen Laufzeit zu vergleichen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Nutzer zwischen einer Abfrage zur Übernahme der Restlaufdauer als der neuen Laufzeit und einer automatischen Übernahme wählen kann. Es ist eine Weiterbildung, dass der Nutzer die Abfrage zur Übernahme der Restlaufdauer als der neuen Laufzeit als auch die automatische Übernahme wahlweise aktivieren und deaktivieren oder einschalten und abschalten kann.
Es ist eine Ausgestaltung, dass dann, wenn mindestens eine Nutzereinstellung geändert wird und/oder sich mindestens eine Sensorinformation ändert, die Restlaufdauer neu be- stimmt und automatisch, d. h., ohne weitere Nutzerabfrage, angepasst wird. Diese Aus- gestaltung umfasst insbesondere, dass sowohl die anfängliche Restlaufdauer als auch eine während des Mikrowellen-Heizvorgangs verbleibende Restlaufdauer automatisch angepasst werden. Das automatische Anpassen kann insbesondere umfassen, dass die neu bestimmte bzw. berechnete Restlaufdauer dann, wenn sie sich von der aktuell einge- stellten Restlaufdauer unterscheidet, automatisch als die neue Restlaufdauer oder Lauf- zeit eingestellt wird und insbesondere auch angezeigt wird.
Es ist auch eine Weiterbildung, dass dann, wenn sich bei laufendem Mikrowellen- Heizvorgang die verbleibende Restlaufdauer ändert (z.B., wenn mindestens eine Nutzer- einstellung geändert wird und/oder sich mindestens eine Sensorinformation ändert) und die vorgegebene Laufzeit überschreitet oder unterschreitet, abgefragt wird, ob die Rest- laufdauer als die neue Laufzeit eingestellt werden soll. Dadurch wird einem Nutzer eine weitere Möglichkeit eröffnet, die Laufzeit des Mikrowellen-Heizvorgangs gezielt einzustel- len. In anderen Worten kann die Übernahme einer geänderten Restlaufdauer als neue (verbleibende) Laufzeit auch während eines Mikrowellen-Heizvorgangs abgefragt werden. Wird die geänderte Restlaufdauer nicht als neue Laufzeit übernommen, wird die alte Laufzeit beibehalten.
Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Nutzer die Anzeige der berechneten Restlaufdauer wahlweise aktivieren oder deaktivieren kann. Dadurch kann ein Nutzer wahlweise ent- scheiden, ob er die Anzeige der sensorgestützt, automatisch berechneten Restlaufdauer nutzen möchte oder nicht. Dies kann vorteilhaft sein, wenn ein Nutzer eine besonders einfache Eingabe an dem Haushalts-Mikrowellengerät vornehmen möchte. Auch kann der Nutzer in einer Weiterbildung die Berechnung der Restlaufdauer als solcher wahlweise aktivieren oder deaktivieren. Das Aktivieren und Deaktivieren kann ein Nutzer z.B. in den Grundeinstellungen eines Nutzermenüs vornehmen. Die Berechnung des zeitlichen Ver- laufs der tatsächlich einzustellenden Mikrowellenleistung wie oben beschrieben unter Be- rücksichtigung der Mikrowellen-Verfügungsleistung bleibt dabei als Weiterbildung beste- hen bzw. aktiv, um die thermischen Reserven des Haushalts-Mikrowellengeräts beson- ders effektiv ausnutzen zu können.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung beruhend auf einem Berechnungsmodell (im Folgenden ohne Beschränkung der Allge- meinheit als "thermisches ErsatzmodeN" bezeichnet) für das Haushalts-Mikrowellengerät bestimmt wird. Durch das thermische Ersatzmodell wird der Vorteil erreicht, dass die Mik- rowellen-Verfügungsleistung mit besonders hoher Genauigkeit bis an die thermischen Grenztemperaturen der Systemkomponenten des Haushalts-Mikrowellengeräts oder auch an einzelne Bauteile davon herangebracht werden kann, ohne deren Grenztemperaturen zu überschreiten. Das thermische Ersatzmodell bildet insbesondere alle wesentlichen Wärmekapazitäten und Wärmeübergangswiderstände von Gerätekomponenten des Haushalts-Mikrowellengeräts ab. Dadurch kann über theoretische Betrachtungen (z.B. umfassend Massen und Wärmeübergangswiderstände) eine Wärmekapazität der Geräte- komponenten und deren Entwärmungsfähigkeit berechnet werden. Die theoretischen Be- io
trachtungen können durch Labormessungen verifiziert werden. Das thermische Ersatz- modell wird auf diese Weise gerätespezifisch so vorbereitet, dass zur genauen Vorhersa- ge der noch verfügbaren thermischen Reserve (der noch ausnutzbaren Wärmekapazität) der Gerätekomponenten für eine bestimmte Mikrowellen-Sollleistung nur noch zumindest eine Sensorinformation aus dem laufenden Betrieb des Haushalts-Mikrowellengeräts be- nötigt wird. Solche berücksichtigten Gerätekomponenten können beispielsweise ein Schaltnetzteil (Inverter) zum Betreiben eines Mikrowellengenerators, Stromzuführungslei- tungen, Sicherungen und Schalteinrichtungen (Relais) sowie Netzfiltereinrichtungen zur Netzstörungsunterdrückung umfassen. Die Gerätekomponenten können ihrerseits wieder aus einzelnen, sich unterschiedlich erwärmenden Bauteilen bestehen, die häufig auch unterschiedlich thermisch belastbar sind, zum Beispiel unterschiedliche Einsatz- Grenztemperaturen aufweisen. Das thermische Ersatzmodell kann sowohl die Geräte- komponenten als auch, bei Bedarf, die zugehörigen Bauteile individuell berücksichtigen. Die Entwärmung der Gerätekomponenten findet im Wesentlichen durch Wärmekonvektion mittels Kühlluft sowie durch Wärmeleitung zu einer Wärmesenkung statt.
Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Sensorinformation mindestens eine Temperaturinformation umfasst. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine Temperaturinfor- mation einen besonders zuverlässigen Hinweis auf noch vorhandene thermische Reser- ven und damit auf eine Mikrowellen-Verfügungsleistung geben kann. Jedoch kann die Sensorinformation auch eine Information über andere physikalische Größen wie eine Feuchtigkeit, eine Drehzahl usw. umfassen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Sensorinformation mindestens eine Sensorinformation aus der Gruppe
- Luftansaugtemperatur von angesaugter Umgebungsluft;
- Luftausblastemperatur;
- Temperatur des Behandlungsraums;
- Temperatur mindestens eines Gerätezwischenraums;
- Temperatur mindestens einer Gerätekomponente, z.B. eines Inverters;
- Feuchtigkeit in dem Behandlungsraum;
- Feuchtigkeit der Umgebungsluft; Ist-Drehzahl eines (Kühl-)Lüfters; umfasst.
Diese Sensorinformationen können einen besonders zuverlässigen Hinweis auf noch vor- handene thermische Reserven geben und eröffnen damit die Möglichkeit, die Restlauf- dauer besonders präzise zu bestimmen. Unter einer Luftansaugtemperatur kann insbe- sondere die Temperatur der Umgebungsluft bzw. einer in das Mikrowellengerät einge- saugten Umgebungsluft oder Kühlluft verstanden werden. Deren Temperaturniveau hat einen besonders starken Einfluss auf die Entwärmung der Gerätekomponenten. Unter einer Luftausblastemperatur kann die Temperatur einer von dem Mikrowellengerät an die Umgebung ausgeblasenen Luft verstanden werden. Die Temperatur des Behandlungs- raums kann auch als Garraumtemperatur oder Behandlungstemperatur bezeichnet wer- den. Die Gerätekomponente kann z.B. ein Inverter sein. Unter einem Gerätezwischen- raum kann ein Raum zwischen dem Behandlungsraum und einem äußeren Gehäuse des Mikrowellengeräts verstanden werden. Der Gerätezwischenraum kann z.B. ein Schalt- raum oder Elektronikraum sein, in dem eine Elektrik oder Elektronik des Mikrowellenge- räts, ggf. einschließlich eines Magnetrons und/oder eines Schaltnetzteils dafür (beispiels- weise einer Inverterschaltung) untergebracht ist. Die Sensorinformationen können z.B. durch entsprechende Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Drehzahlsensoren, usw. gemessen werden und auch als Temperatur-, Feuchtigkeits-, Drehzahlmesswerte usw. oder Temperatur-, Feuchtigkeits-, Drehzahldaten usw. bezeichnet werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Lüfter ein Gerätelüfter, ein Elektroniklüfter, ein Magnetronlüfter und/oder ein Inverterlüfter ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellen-Verfügungsleistung zusätzlich beruhend auf mindestens einer geräteseitig automatisch eingestellten Einstellinformation bestimmt wird.
So lässt sich der zeitliche Verlauf der thermischen Reserve und damit der Mikrowellen- Verfügungsleistung und der Restlaufdauer noch präziser bestimmen. Unter einer Einstell information kann insbesondere ein eingestellter Wert aus einer Gruppe mehrerer automa- tisch einstellbarer Werte mindestens eines Geräteparameters und/oder mindestens einer einstellbaren Gerätekomponente verstanden werden. Ein einstellbarer Wert kann auch Null sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Einstellinformation mindestens eine Einstellinformation aus der Gruppe
- Soll-Lüfterdrehzahl;
- Winkelstellung mindestens einer Klappe, z.B. Lüftungsklappe, z.B. Wrasenklappe; umfasst.
Die Einstellinformationen ermöglichen es, die noch vorhandenen thermischen Reserven und damit den Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung und die Restlaufdauer noch genauer zu berechnen. Insbesondere die Lüfterdrehzahl gibt einen Hinweis auf eine Stär- ke einer Entwärmung und damit des zeitlichen Verhaltens der thermischen Reserven. Die Lüfterdrehzahl ist insbesondere variabel und kann selbst wieder von einer Temperatur- messung abhängig sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Lüfterdrehzahl eine Soll-Lüfterdrehzahl eines Geräte- lüfters, eine Lüfterdrehzahl eines Elektroniklüfters, eine Lüfterdrehzahl eines Magnetronlüfters und/oder eine Lüfterdrehzahl eines Inverterlüfters umfasst.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellen-Verfügungsleistung zusätzlich beruhend auf mindestens einer Statusinformation, insbesondere einem Aktivitätsstatus, bestimmt wird. Auch dadurch kann vorteilhafterweise ein zuverlässiger Hinweis auf noch vorhande- ne thermische Reserven gegeben werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Aktivitätsstatus zumindest die Stati "Ein'V'Aus", "Auf'/Zu" oder "in BetriebVPausiert" ("Pause"-Status) umfasst. Falls beispielsweise ein Mikrowellen-Heizvorgang pausiert wird, ist es einem Nutzer bisher praktisch nicht mög- lich, die während einer Pause auftretende Entwärmung von Gerätekomponenten zu be- rücksichtigen, während vorliegend diese Entwärmung zur Bestimmung der thermischen Reserve präzise berücksichtigt werden kann. Es ist eine Weiterbildung, dass die Statusin- formation eine Länge einer Pause umfasst. Weitere Statusinformationen können z.B. ei- nen geöffneten oder geschlossenen Zustand einer Klappe, einer Tür, eines Ventils usw. umfassen. Die Sensorinformationen, Einstellinformationen, Statusinformationen und ggf. weitere Vorgaben oder Informationen können zusammen auch als Geräteinformationen bezeich- net werden.
Die Mikrowellen-Verfügungsleistung, insbesondere ihr zeitlicher Verlauf, kann ganz be- sonders zuverlässig und genau beruhend zumindest auf mindestens einer Temperaturin- formation und der Mikrowellen-Sollleistung berechnet werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass nur solche Mikrowellen-Sollleistungen für einen Mikrowel- len-Heizvorgang auswählbar sind, welche die aktuelle Mikrowellen-Verfügungsleistung nicht überschreiten. Dadurch kann eine Überhitzung des Haushalts-Mikrowellengeräts bzw. ein Eintreten einer Sicherheitsabschaltung oder Sicherheitsbegrenzung zuverlässig verhindert werden. Möchte ein Nutzer beispielsweise eine Mikrowellen-Sollleistung (z.B. von 900 W) einstellen, die gemäß der Berechnung der Mikrowellen-Verfügungsleistung nicht zur Verfügung steht (sondern beispielsweise maximal nur 800 W), kann er diese nicht auswählen. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt sein, dass ihm die ge- wünschte Mikrowellen-Sollleistung gar nicht erst zur Einstellung angeboten wird.
Es ist eine Weiterbildung, dass in Schritt c) der Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung zusätzlich so bestimmt oder eingestellt wird, dass er (sich nicht aus dem thermischen Ersatzmodell) vorgegebene Leistungsänderungen, insbesondere Leis- tungsverringerungen oder Leistungsabfälle, aufweist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass sich ein Garergebnis verbessern lässt. Eine vorgegebene Leistungsänderung kann z.B. einen Zeitpunkt ab Einsetzen und ggf. einer Beendigung der Leistungsänderung und eine Größe der Leistungsänderung umfassen. Die Größe der Leistungsänderung kann eine Änderung um eine bestimmte Größe oder eine Änderung auf ein vorgegebenes Leis- tungsniveau umfassen. Die Leistungsänderung kann durch das Haushalts- Mikrowellengerät vorgeben werden, z.B. aus einem Garprogramm heraus.
Es ist eine Ausgestaltung, dass in Schritt c) der Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung zusätzlich so bestimmt oder eingestellt wird, dass er ab einem vorge- gebenen Zeitpunkt des Mikrowellen-Heizvorgangs automatisch einen definierten Leis- tungsabfall aufweist. Beispielsweise kann so die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass mit Mikrowellen beaufschlagte Lebensmittel heißes Wasser verspritzen, zerkocht werden, o. ä. Der definierte Leistungsabfall kann grundsätzlich auch ohne Berechnung der Mikrowellen-Verfügungsleistung angewandt werden und stellt eine eigenständige Er- findungsidee dar.
Alternativ oder zusätzlich kann die vorgegebene Leistungsänderung aber auch bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung in Schritt b) vor- gegeben werden, der zeitliche Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung also auch an- hand vordefinierter Leistungsänderungen, die sich nicht aus dem thermischen Ersatzmo- dell ergeben, berechnet werden. Insbesondere für diesen Fall, kann es vorteilhaft sein, dass der zeitliche Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung bis zum Ende eines Mikrowellen-Heizvorgangs dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen- Verfügungsleistung, der bereits an die vordefinierte(n) Leistungsänderung(en) angepasst worden ist, folgt.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Haushalts-Mikrowellengerät, welches zum Durch- führen eines Verfahrens wie oben beschrieben eingerichtet ist. Das Haushalts- Mikrowellengerät kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden und weist die glei- chen Vorteile auf.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät mindestens:
- einen Behandlungsraum;
- einen Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Mikrowellen;
- mindestens einen Sensor zum Erfassen mindestens einer Sensorinformation auf- weist;
- eine Eingabeeinheit zum Eingeben zumindest der Mikrowellen-Sollleistung; und
- mindestens eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen zumindest der Restlaufdauer aufweist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät ferner aufweist:
- eine mit einem Datenspeicher gekoppelte Datenverarbeitungseinrichtung, wobei in dem Datenspeicher Software (z.B. umfassend Daten und/oder Instruktionen) ge- speichert ist, welche die Datenverarbeitungseinrichtung dazu einrichtet, den zeitli chen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung, den zeitlichen Verlauf der ein- zuspeisenden Mikrowellen-Istleistung und die Restlaufdauer zumindest aus der mindestens einen Sensorinformation und der Mikrowellen-Sollleistung als Ein- gangsgrößen zu bestimmen und
- eine Steuereinrichtung zum Betreiben des Mikrowellengenerators anhand des be- stimmten zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Istleistung bis zum Erreichen der Restlaufdauer.
Der Datenspeicher kann ein in das Haushalts-Mikrowellengerät oder ein externer, mit dem Haushalts-Mikrowellengerät datentechnisch koppelbarer Datenspeicher sein.
Die Datenverarbeitungseinrichtung kann einen Mikroprozessor, ASIC, FPGA, usw. um- fassen. Der Datenspeicher kann in die Datenverarbeitungseinrichtung integriert sein, oder als separater Datenspeicher mit der Datenverarbeitungseinrichtung datentechnisch ge- koppelt sein.
Die Steuereinrichtung kann eine von der Datenverarbeitungseinrichtung unterschiedliche Einrichtung sein, oder die Datenverarbeitungseinrichtung kann in die Steuereinrichtung integriert sein. Die Steuereinrichtung ist insbesondere zur Erzeugung der Mikrowellen unter Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet, z.B. mittels einer geeigneten Steuersoftware, z.B. zur Ansteuerung der Mikrowellengenerators, z.B. eines Inverters davon.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbei- spiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Fig.1 zeigt als teilweise Schnittdarstellung in Frontansicht ein erfindungsgemä- ßes Haushalts-Mikrowellengerät;
Fig.2 zeigt eine Auftragung von mit dem Verfahren zusammenhängenden Mikro- wellenleistungen für einen ersten Mikrowellen-Heizvorgang;
Fig.3 zeigt eine Auftragung von mit dem Verfahren zusammenhängenden Mikro- wellenleistungen für einen zweiten Mikrowellen-Heizvorgang; Fig.4 zeigt eine Auftragung von mit dem Verfahren zusammenhängenden Mikro- wellenleistungen für einen dritten Mikrowellen-Heizvorgang; und Fig.5 zeigt eine Auftragung von mit dem Verfahren zusammenhängenden Mikro- wellenleistungen für einen vierten Mikrowellen-Heizvorgang.
Fig.1 zeigt als teilweise Schnittdarstellung in Frontansicht ein erfindungsgemäßes Haus- halts-Mikrowellengerät 1 mit einem Behandlungsraum 2, einen Mikrowellengenerator 3, 4 mit einem Inverter 3 und einem durch den Inverter 3 betreibbaren Magnetron 4 zum Er- zeugen von Mikrowellen, einer Wellenführung 5 zum Leiten der Mikrowellen von dem Magnetron 4 in den Behandlungsraum 2 und einer Steuereinrichtung 6 zum Ansteuern des Inverters 3. Rein beispielhaft wird eine Mikrowellendauerleistung von 600 W und eine maximal erreichbare Mikrowellen-Verfügungsleistung von 900 W angenommen.
Das Haushalts-Mikrowellengerät 1 weist ferner eine Nutzerschnittstelle 7, 8 auf, die eine Anzeigeeinrichtung 7 und ein oder mehrere Eingabefelder 8 aufweist. Ein Nutzer kann über das mindestens eine Eingabefeld 8 beispielsweise eine gewünschte Mikrowellen- Sollleistung Ps und eine gewünschte Laufzeit ts eines Mikrowellen-Heizvorgangs einstel- len. Die Anzeigeeinrichtung 7 und das mindestens eine Eingabefeld 8 können in einem berührungsempfindlichen Bildschirm ("Touchscreen") integriert sein. Die Nutzerschnittstel- le 7, 8 ist mit der Steuereinrichtung 6 gekoppelt.
Das Haushalts-Mikrowellengerät 1 weist zudem mindestens einen Sensor auf, hier z.B. einen Temperatursensor 9 zum Abfühlen einer Luftansaugtemperatur T1 einer mittels eines Kühllüfters 10 in das Haushalts-Mikrowellengerät 1 angesaugten Umgebungsluft A, einen an dem Inverter 3 vorhandenen Temperatursensor 1 1 zum Abfühlen einer Tempe- ratur T2 an dem Inverter 3 oder eines den Inverter 3 aufweisenden Elektronikraums (o. Abb.) sowie einen Drehzahlsensor 13 zum Abfühlen einer Drehzahl Uist des Kühllüf ters 10. Die Drehzahl Uist kann von einer geräteseitig automatisch eingestellten Soll- Drehzahl Usoll abweichen. Die Temperatursensoren 9 und 11 , der Drehzahlsensor 13, sowie der Kühllüfter 10 sind ebenfalls mit der Steuereinrichtung 6 gekoppelt.
Auf der Steuereinrichtung 6 kann eine Software ablaufen, welche die Steuereinrichtung 6 zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens einrichtet. Die Software kann in einem z.B. in die Steuereinrichtung 6 integrierten Datenspeicher 12 abgelegt sein. Die Software kann die Steuereinrichtung 6 beispielsweise dazu einrichten, aus der Mikrowel- len-Sollleistung Ps und der Laufzeit ts die Mikrowellen-Gesamtenergie zu berechnen. Die Software kann die Steuereinrichtung 6 ferner dazu einrichten, einen zeitlichen Verlauf einer Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv zumindest aus den Sensorinformationen T1 , T2, Uist, der Einstellinformationen Usoll, ggf. Statusinformationen und/oder weiteren Informa- tionen als auch aus der eingestellten Mikrowellen-Sollleistung Ps zu bestimmen bzw. zu berechnen und daraus den zeitlichen Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowel- len-lstleistung Pm sowie die Restlaufdauer tr zu bestimmen bzw. zu berechnen. In die Steuereinrichtung 6 ist also eine Funktion einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Be- stimmen des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv, des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Istleistung Pm und der Restlaufdauer tr integriert.
Fig.2 zeigt eine Auftragung von mit dem Verfahren zusammenhängenden Mikrowellen- leistungen P in Watt [W] gegen die Zeit t in Sekunden [s], nämlich der nutzerseitig einge- stellten Mikrowellen-Sollleistung Ps, den für diese Mikrowellen-Sollleistung Ps berechne- ten, maximal erreichbaren zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv und einen berechneten und erzeugten Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellen- leistung Pm für einen ersten Mikrowellen-Heizvorgang. Die Mikrowellen-Sollleistung Ps ist eine Nutzereinstellung und wird über die Nutzerschnittstelle 7, 8 eingegeben, hier bei- spielhaft als Ps = 900 W. Auch kann der Nutzer über die Nutzerschnittstelle 7, 8 eine Nut- zereinstellung in Form der Laufzeit ts vorgeben, hier beispielhaft von 60 s.
Die Steuereinrichtung 6 berechnet aus der Mikrowellen-Sollleistung Ps und der Laufzeit ts durch einfache Multiplikation die nutzerseitig gewünschte Mikrowellen-Gesamtenergie E = Ps ts = 54 kW-s. Jedoch können auch andere Berechnungsvorschriften verwendet wer- den.
Die Steuereinrichtung 6 berechnet ferner anhand des thermischen Ersatzmodells und zumindest der oben beschriebenen Geräteinformationen T1 , T2, Uist, Usoll sowie der Mikrowellen-Sollleistung Ps als Eingabeparameter den zeitlichen Verlauf der Mikrowellen- Verfügungsleistung Pv für die gewünschte Mikrowellen-Sollleistung Ps. Dabei überschrei- tet die Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv die Mikrowellen-Sollleistung Ps nicht. Insbe- sondere nutzt die Steuereinrichtung 6 die Soll-Drehzahl Usoll des Kühllüfters 10 nur dann als Eingangsgröße für das thermische Ersatzmodell, falls keine gemessene Drehzahl Uist zur Verfügung steht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Steuereinrichtung 6 aus dem thermischen Ersatzmodell berechnet, dass eine Mikrowellen-Verfügungsleistung von 900 W ohne thermische Überlastung für 70 Sekunden gehalten werden kann, bevor sie um 100 W auf 800 W reduziert werden muss. Folglich kann die nutzerseitig eingestellte Mikrowellen- Sollleistung Ps für die gesamte eingestellte Laufzeit ts tatsächlich zur Verfügung gestellt werden.
Die Steuereinrichtung 6 bestimmt folgend einen zeitlichen Verlauf der tatsächlich einzu- speisenden Mikrowellen-Istleistung Pm (Mikrowellen-Istleistung) voraus, welcher dem Verlauf der vorausberechneten Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv von 900 W so lange folgt, bis die Mikrowellen-Gesamtenergie E von 54 kW-s nach ts = 60 s erreicht worden ist. Danach wird der Mikrowellen-Heizvorgang abgebrochen, indem die Mikrowellen- Istleistung Pm auf Null reduziert wird.
Die Restlaufdauer tr entspricht also in diesem Ausführungsbeispiel der eingestellten Lauf- zeit ts, welche nicht angepasst zu werden braucht. Der zugehörige Mikrowellen- Heizvorgang kann folglich wie eingestellt durchgeführt werden.
Fig.3 zeigt eine Auftragung der nutzerseitig eingestellten Mikrowellen-Sollleistung Ps, des berechneten Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv und des berechneten und erzeugten oder zu erzeugenden Verlaufs der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellen- leistung Pm für einen zweiten Mikrowellen-Heizvorgang. Die Nutzereinstellungen Ps und ts entsprechen denen des ersten Mikrowellen-Heizvorgangs aus Fig.2.
Hier liegt nun der Fall vor, dass sich aus dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen- Verfügungsleistung Pv ergibt, dass die tatsächlich einzuspeisende Mikrowellenleistung Pm zwar anfänglich für 10 s auf der eingestellten Mikrowellen-Sollleistung Ps von 900 W gehalten werden kann, dann aus thermischen Gründen aber reduziert werden muss, näm- lich in einem Zeitraum zwischen 10 s und 40 s auf ein Niveau von maximal 800 W und folgend für mindestens 30 s auf ein Niveau von nur noch 700 W. Der Verlauf der Mikro- wellen-Verfügungsleistung Pv weist also eine Form auf, bei der ab dem Zeitpunkt von t = 10 s nach Beginn des Mikrowellen-Heizvorgangs die Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv unterhalb der eingestellten Mikrowellen-Sollleistung Ps liegt.
Die Steuereinrichtung 6 berechnet aus dem Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv einen zeitlichen Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung Pm, wel- cher dem Verlauf der vorausberechneten Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv so lange folgt, bis die Mikrowellen-Gesamtenergie E von 54 kW-s erreicht worden ist. Danach wird der Mikrowellen-Heizvorgang bei der entsprechenden Restlaufdauer tr abgebrochen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die berechnete Restlaufdauer tr bei 70 s und damit 10 s über der nutzerseitig eingestellten Laufzeit ts.
Da die Mikrowellen-Gesamtenergie E und die Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv und damit auch die Restlaufdauer tr von der Steuereinrichtung 6 vorausberechnet werden, kann die Restlaufdauer tr einem Nutzer bereits vor Beginn des Mikrowellen-Heizvorgang in der Anzeigeeinrichtung 7 angezeigt werden. Dem Nutzer kann nun über die Nutzer- schnittsteile 7,8 die Möglichkeit gegeben werden, die berechnete Restlaufdauer tr als neue Laufzeit ts zu übernehmen, oder auch nicht. Alternativ kann die berechnete Rest- laufdauer tr automatisch als die neue Laufzeit ts übernommen werden.
Wird die berechnete Restlaufdauer tr automatisch oder nach Abfrage als die neue Lauf- zeit ts übernommen, wird der Behandlungsraum 2 mit einer Mikrowellenleistung Pm be- aufschlagt, die dem Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv für tr = 70 s folgt und dann ausgeschaltet wird. Wird die berechnete Restlaufdauer tr nicht als die neue Laufzeit ts übernommen, wird der Behandlungsraum 2 mit einer der Mikrowellenleistung Pm be- aufschlagt, die dem Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv für 60 s, also für die ursprünglich eingestellte Laufzeit ts, folgt und dann ausgeschaltet wird. Mit oder ohne Übernahme der Restlaufdauer tr als neuer Laufzeit ts wird der Verlauf der Mikrowellen- leistung Pm so eingestellt, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt die für diesen Zeitpunkt geltende Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv nicht überschritten wird. Der Verlauf der Mik- rowellen-Verfügungsleistung Pv stellt somit für den gesamten Mikrowellen-Heizvorgang eine Obergrenze für die tatsächlich eingespeiste Mikrowellenleistung Pm dar. Mit Beginn des Mikrowellen-Heizvorgangs wird die Restlaufdauer tr entsprechend heruntergerechnet. Über die Nutzerschnittstelle 7,8 kann ein Nutzer auch auswählen, ob er die Möglichkeit der Übernahme der Restlaufdauer tr als der neuen Laufzeit ts dauerhaft deaktivieren bzw. abstellen oder aktivieren möchte.
Möchte ein Nutzer nun einen weiteren Mikrowellen-Heizvorgang starten, obwohl sich das Haushalts-Mikrowellengerät 1 noch nicht entwärmt bzw. abgekühlt hat, kann es vorkom- men, dass die von ihm eingestellte Mikrowellen-Sollleistung Ps bereits von Anfang an oberhalb der dann für den weiteren Mikrowellen-Heizvorgang erneut berechneten Mikro- wellen-Verfügungsleistung Pv liegt. Dies kann hier z.B. der Fall sein, wenn ein Nutzer erneut einen Mikrowellen-Heizvorgang mit den gleichen Benutzereinstellungen von Ps = 900 W und ts = 60 s starten möchte, beispielsweise, wenn er mehrere gleiche Gerichte kurz hintereinander mikrowellenbehandeln möchte. In einer Weiterbildung kann das Haushalts-Mikrowellengerät 1 für den weiteren Mikrowellen-Heizvorgang nur eine Einga- be einer Mikrowellen-Sollleistung Ps zulassen, welche die aktuell zur Verfügung stehende Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv von hier 700 W nicht überschreitet. Die gewünschte Mikrowellen-Gesamtenergie E wird dann auf der Basis einer geringeren Mikrowellen- Sollleistung Ps berechnet. Alternativ kann das Haushalts-Mikrowellengerät die eigentlich nicht erreichbare Mikrowellen-Sollleistung Ps akzeptieren und die Mikrowellen- Gesamtenergie E auf dieser Basis berechnen.
Fig.4 zeigt genauer den Fall des weiteren Mikrowellen-Heizvorgangs mit gleichen Nutzer- einstellungen Ps = 900 W und ts = 60 s, der sich unmittelbar an den in Fig.3 beschriebe- nen Mikrowellen-Heizvorgang anschließt. Da sich das Haushalts-Mikrowellengerät 1 vor dem weiteren Mikrowellen-Heizvorgang noch nicht wesentlich entwärmen konnte, hat die Steuereinrichtung 6 berechnet, dass zu Beginn des weiteren Mikrowellen-Heizvorgangs eine Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv von maximal 700 W zur Verfügung gestellt wer- den kann. Ferner ergibt sich aus dem berechneten zeitlichen Verlauf der Mikrowellen- Verfügungsleistung Pv, dass diese nach 60 s erneut um 100 W absinkt, und zwar auf eine dauerhaft zur Verfügung stellbare Mikrowellendauerleistung von 600 W.
Um die in dem Behandlungsraum 2 befindliche Speise mit der gewünschten Mikrowellen- Gesamtenergie E von 54 kW-s beaufschlagen zu können, muss die tatsächlich einzuspei- sende Mikrowellen-Istleistung Pm dem Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv für 80 s folgen. Die Restlaufdauer tr beträgt in diesem Fall also 80 s. Ansonsten kann der Verlauf analog zu Fig.3 ablaufen.
Fig.5 zeigt eine Auftragung der Mikrowellen-Sollleistung Ps, des berechneten zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv und des berechneten und erzeugten Ver- laufs der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung Pm. Die Nutzereinstellungen Ps = 900 W und ts = 60 s entsprechen rein beispielhaft denen des zweiten Mikrowellen- Heizvorgangs aus Fig.3.
Im Gegensatz zu Fig.3 weicht der Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellen- leistung Pm nun von dem zeitlichen Verlauf der maximal erreichbaren Mikrowellen- Verfügungsleistung Pv ab, nämlich indem die Mikrowellenleistung Pm ab t = 60 s einem definierten Leistungsabfall auf 600 W unterzogen worden ist. Daraus ergibt sich zur Errei- chung der gewünschten Mikrowellen-Gesamtenergie E von 54 kW-s eine Restlaufdauer tr zu Beginn des Mikrowellen-Heizvorgangs von ca. 72 s. Eine solche Absenkung kann bei- spielsweise vorgenommen werden, um ein Garergebnis zu verbessern.
Dieser definierte Leistungsabfall kann in einer Weiterbildung unabhängig von der Berech- nung des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv vorgenommen wer- den. Da die Restlaufdauer tr aus dem berechneten zeitlichen Verlauf der tatsächlich ein- zuspeisenden Mikrowellenleistung Pm berechnet wird, wird der definierte Leistungsabfall bei deren Berechnung berücksichtigt.
Alternativ kann der definierte Leistungsabfall bereits bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Mikrowellen-Verfügungsleistung Pv berücksichtigt werden (o. Abb.). Dann kann der zeitliche Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung Pm bis zum Ende des Mikrowellen-Heizvorgangs dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen- Verfügungsleistung Pv, der bereits an die vordefinierte(n) Leistungsänderung(en) ange- passt worden ist, folgen. Auch so berücksichtigt die Berechnung der Restlaufdauer tr den definierten Leistungsabfall.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei- spiel beschränkt. So kann dann, wenn mindestens eine Nutzereinstellung geändert wird und/oder sich min- destens eine Sensorinformation ändert, die Restlaufdauer allgemein neu bestimmt und z.B. automatisch angepasst werden. Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden wer- den, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Tole- ranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1 Haushalts-Mikrowellengerät
2 Behandlungsraum
3 Inverter
4 Magnetron
5 Wellenführung
6 Steuereinrichtung
7 Anzeigeeinrichtung
8 Eingabefeld
9 Temperatursensor
10 Kühllüfter
1 1 Temperatursensor
12 Datenspeicher
13 Drehzahlsensor
E Mikrowellen-Gesamtenergie
P Mikrowellenleistung
Pm Mikrowellen-Istleistung
Ps Eingestellte Mikrowellen-Sollleistung
Pv Mikrowellen-Verfügungsleistung
t Zeit
tr Restlaufdauer
ts Eingestellte Laufzeit
T1 Temperatur der Umgebungsluft
T2 Temperatur des Inverters
A Umgebungsluft
Usoll Eingestellte Drehzahl des Kühllüfters
Uist Gemessene Drehzahl des Kühllüfters

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1 ), aufweisend ei- nen Mikrowellengenerator (3, 4) zum Erzeugen von Mikrowellen, einen mit den Mikrowellen beaufschlagbaren Behandlungsraum (2) und mindestens einen Sen- sor (9, 1 1 , 13) zum Erfassen mindestens einer Sensorinformation (T1 , T2, Uist), bei welchem Verfahren
a) aus mindestens einer Nutzereinstellung (Ps, ts), die zumindest eine Mikrowel- len-Sollleistung (Ps) umfasst, für einen Mikrowellen-Heizvorgang eine zugehö- rige Mikrowellen-Gesamtenergie (E) bestimmt wird,
b) beruhend auf mindestens einer Sensorinformation (T1 , T2, Uist) und der ein- gestellten Mikrowellen-Sollleistung (Ps) ein zeitlicher Verlauf einer für den Mik- rowellen-Heizvorgang zukünftigen abrufbaren Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) bestimmt wird,
c) beruhend auf dem zeitlichen Verlauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) ein zeitlicher Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung (Pm) bestimmt wird, der die zugehörige Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) zu keinem Zeitpunkt überschreitet und die gleiche Mikrowellen-Gesamtenergie (E) wie die aus den Nutzereinstellungen (Ps, ts) bestimmte Mikrowellen- Gesamtenergie (E) aufweist, und
d) aus dem Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung (Pm) eine Restlaufdauer (tr) des Mikrowellen-Heizvorgangs bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Restlaufdauer (tr) in einer Anzeigeeinrich- tung (7) angezeigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die mindestens eine Nutzereinstellung (Ps, ts) zusätzlich eine nutzerseitig eingestellte Laufzeit (ts) des Mikrowellen- Heizvorgangs umfasst und dann, wenn die bestimmte Restlaufdauer (tr) diese Laufzeit (ts) überschreitet, abgefragt wird, ob die Restlaufdauer (tr) als eine neue vorgegebene Laufzeit (ts) eingestellt werden soll.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die mindestens eine Nutzereinstellung (Ps, ts) eine vorgegebene Laufzeit (ts) des Mikrowellen-Heizvorgangs umfasst und dann, wenn die bestimmte Restlaufdauer (tr) die vorgegebene Laufzeit (ts) über- schreitet, die Restlaufdauer (tr) automatisch als die vorgegebene Laufzeit (ts) ein- gestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Anzeige der Restlauf- dauer (tr) und ggf. die Abfrage, ob die Restlaufdauer (tr) als die Laufzeit (ts) einge- stellt werden soll, und/oder die Berechnung der Restlaufdauer (tr) nutzerseitig abstellbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zeitliche Ver- lauf der Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) beruhend auf einem thermischen Er- satzmodell des Haushalts-Mikrowellengeräts bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Sensorinformation mindestens eine Sensorinformation (T1 , T2, Uist) aus der Gruppe
Luftansaugtemperatur (T 1 ) von angesaugter Umgebungsluft (A);
Luftausblastemperatur;
Temperatur in dem Behandlungsraum (2);
Temperatur eines Gerätezwischenraums, insbesondere Schaltraums und/oder
Elektronikraums;
Temperatur (T2) mindestens einer Gerätekomponente (3);
Feuchtigkeit in dem Behandlungsraum (2);
Feuchtigkeit der Umgebungsluft;
Ist-Drehzahl (Uist) eines Kühllüfters (10);
umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mikrowellen- Verfügungsleistung (Pv) zusätzlich beruhend auf mindestens einer geräteseitig au- tomatisch eingestellten Einstellinformation (Usoll) bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die mindestens eine Einstellinformation (Usoll) mindestens eine Einstellinformation aus der Gruppe
Lüfterdrehzahl, insbesondere Soll-Lüfterdrehzahl (Usoll) eines Gerätelüfters (10), eines Elektroniklüfters, eines Magnetronlüfters und/oder eines Inverterlüfters;
Winkelstellung mindestens einer Klappe,
umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mikrowellen- Verfügungsleistung (Pv) zusätzlich beruhend auf mindestens einer Statusinforma- tion, insbesondere einem Aktivitätsstatus, bestimmt wird.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem dann, wenn min- destens eine Nutzereinstellung (Ps, ts) geändert wird und/oder sich mindestens eine Sensorinformation (T1 , T2, Uist) ändert, die Restlaufdauer (tr) neu bestimmt und automatisch angepasst wird oder abgefragt wird, ob die Restlaufdauer als die neue Laufzeit eingestellt werden soll.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nur solche Mikro- wellen-Sollleistungen (Ps) für einen Mikrowellen-Heizvorgang auswählbar sind, welche eine aktuelle Mikrowellen-Verfügungsleistung (Pv) nicht überschreiten.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt c) der Verlauf der tatsächlich einzuspeisenden Mikrowellenleistung (Pm) zusätzlich so bestimmt wird, dass er ab einem vorgegebenen Zeitpunkt des Mikrowellen- Heizvorgangs einen definierten Leistungsabfall aufweist.
14. Haushalts-Mikrowellengerät (1 ), welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
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