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EP2204073B2 - Hausgerät - Google Patents

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Publication number
EP2204073B2
EP2204073B2 EP08805220.4A EP08805220A EP2204073B2 EP 2204073 B2 EP2204073 B2 EP 2204073B2 EP 08805220 A EP08805220 A EP 08805220A EP 2204073 B2 EP2204073 B2 EP 2204073B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
time interval
switch
designed
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP08805220.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2204073B1 (de
EP2204073A1 (de
Inventor
Fernando Alonso Formento
Sara Alonso Molina
Carlos Vicente Mairal Serrano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40210744&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2204073(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2204073A1 publication Critical patent/EP2204073A1/de
Publication of EP2204073B1 publication Critical patent/EP2204073B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2204073B2 publication Critical patent/EP2204073B2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/087—Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat
    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202—Switches
    • H05B1/0225—Switches actuated by timers
    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0261—For cooking of food
    • 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
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • 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
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/04—Heating plates with overheat protection means

Definitions

  • the invention is based on a hob according to the preamble of claim 1.
  • US 6,140,620 A and US 5,746,114 describe similar devices, but all follow the same basic idea.
  • a home appliance is turned on by manual initiation of a timer mechanism and turned off after a preselected time interval.
  • the device can be integrated in the household appliance or designed as a separate device.
  • the US 5,746,114 additionally describes a function that shuts off a heating element when a cookware is removed from a cooking area associated with the heating element.
  • a heater in particular a stove, known, which automatically activates a time switching device when switching on a heating element of the heater, which interrupts a power supply of the heater after the expiry of a predetermined time interval of the timer.
  • the time interval until the heater is switched off can be changed by the user during operation of the heater.
  • the control unit of the domestic appliance is equipped with a time recording means for detecting an uninterrupted service life of individual power units or of the entire domestic appliance.
  • the time detection means measures the time in which the power units or heating zones are operated without a change of the operating parameters with a constant power or heating power or at a constant heating power level.
  • the control unit determines, depending on stored parameters, a switch-off time interval, which may be dependent on the set heating power, and performs a safety shutdown when the detected operating time reaches the switch-off time interval.
  • the switch-off time interval can not be influenced by an operator in known domestic appliances having such a safety switch-off function. This may result in the security shutdown being too fast for users who often use particularly time-consuming prescriptions, and thus disturbing. On the other hand, users with a particularly high need for security or users who, for example, due to an age-related lack of concentration particularly often forget to switch off the domestic appliance, perceive the switch-off time interval as too long.
  • the object of the invention is, in particular, to provide a generic cooktop with a safety shut-off function satisfactory for each type of user.
  • the invention relates to a cooktop having a control unit for operating a plurality of power elements and a user interface, wherein the control unit comprises a time detection means and a memory unit for storing at least one off time interval parameter and wherein the control unit is configured to automatically performs a safety shutdown when an uninterrupted heater operating time reaches the turn-off time interval, the control unit including user-operable setting means for changing the turn-off time interval.
  • the control unit including user-operable setting means for changing the turn-off time interval.
  • power elements are all electricity consumers into consideration, which can lead to damage in continuous operation, in particular to overheating damage.
  • the user may use the adjustment means to change the parameters of the safety shutdown function so that the safety shutdown function meets its needs, i. on the one hand does not interfere with a cooking process by a too early shutdown and on the other hand shuts off early enough to prevent hazards such as smoldering.
  • the adjustment means can therefore ensure a safety shutdown function satisfactory to each type of user.
  • control unit is designed to be dependent on a switch-off time interval to determine from a set heating power level.
  • a safety shutdown function adapted to an expected degree of overheating can be realized.
  • the customizable safety shutdown function may be advantageous. Since induction hobs naturally radiate comparatively small amounts of heat when the inductors are in operation without a cookware part being on the heating zone heated by the inductor, a switched-on heating zone can easily be overlooked. On the other hand, damage from overheating of the electronics can result from uncontrolled continuous operation. Thecoreabschaltfunktion is therefore profitable despite the comparatively low heat development on the heating zone in induction hobs.
  • an empirically determined appropriate dependency of the off-time intervals on the set heating power level can be easily implemented if the memory unit is configured to store a list, the list each assigning an off-time interval to a heating power level.
  • the user can resort to default values when setting if the adjustment means is designed to increase and / or decrease at least one predetermined standard off-time interval. This can be compared to a completely free adjustability reduces the complexity of operation and the ease of use can be increased.
  • the setting means is designed to double and / or halve at least one predetermined standard switch-off time interval, a flexibility that is satisfactory for virtually all users can be achieved with a small number of possible settings, without substantially increasing the complexity of the operation of the hob ,
  • the switch-off time interval is in a monotonously decreasing functional relationship with a set heating power of a heating zone.
  • function context is to be understood here in the sense of a mathematical function. This prevents early shutdown at low heat outputs. This is particularly desirable because time-consuming cooking operations are often performed at low heat outputs.
  • control unit reset the time detection means for measuring the operating time of a heating zone to zero when an operator changes a heating power of the relevant heating zone via the operator interface.
  • control unit recognizes that it can not be an uncontrolled or unintentional operation of the relevant heating zone, so that an interruption of the cooking and / or cooking process performed by the operator can be avoided.
  • a sensor arrangement for detecting cookware elements arranged on a cooking surface wherein the control unit can then reset the time detecting means for measuring the operating time of a heating zone to zero when the control unit detects movement of a cooking utensil arranged on the respective heating zone via the sensor arrangement , As a result of the movement, the control unit recognizes an operator intervention, so that it can not be an uncontrolled or undesired operation of the relevant heating zone.
  • FIG. 1 shows a cooking appliance designed as a household appliance with a control unit 10 for operating a plurality of heating elements designed as power elements 12 and a user interface 14, wherein the control unit 10 is shown here only schematically time recording means 16 and designed as a RAM or ROM memory unit 18 for storing at least a characteristic for a switch-off time interval T off .
  • the heating elements 12 are designed as induction heating elements and the domestic appliance is an induction hob.
  • the control unit 10 comprises a freely programmable processor is configured to automatically perform a safety shutdown when an uninterrupted operating time of the heating element reaches the turn-off time interval T off .
  • the control unit 18 determines the switch-off time interval T off .
  • the control unit 10 comprises an input and output interface (not illustrated here) for controlling the user interface 14 designed as a touchscreen.
  • the user can call up a series of menu functions via the user interface 14.
  • the menu shown here comprises several entries concerning the basic settings of the cooktop, such as the language, an available network power and network protection, a parental control function and also the safety shutdown.
  • the operator can select the entries by touching corresponding fields 20-26 on the touch screen and other menus appear allowing the operator to change the selected default setting.
  • the in FIG. 3 displayed menu in which the operator can select between maximum security, high security and normal security by touching a corresponding field 20-24.
  • the memory unit 18 comprises a memory location 28 for a floating-point variable p, which in operation may assume the values 0.25, 0.5 and 1.0.
  • the value of the floating-point variable p is a parameter for a selected safety level. By choosing the maximum safety, the floating point variable p is set to 0.25, by choosing the high safety the floating point variable p becomes 0.5 and choosing normal security, the floating-point variable p is set to 1.0.
  • the control unit 18 further has an interface for operating three light-emitting diodes arranged below a glass-ceramic material of the hob, which are a means 46 for visualizing a selected safety level.
  • Each of the light emitting diodes is associated with one of the possible values of the floating point variable p and a serigraphy on the cooking surface Visualizes the meaning of the light emitting diode, for example by printed fonts such as "Maximum”, "High” and "Normal".
  • the control unit 18 in each case actuates only one light-emitting diode of the means 46 corresponding to the selected safety level.
  • the control unit 10 is equipped by the variable floating-point variable p with an adjustment means 28 operable via the user interface 14 for varying the switch-off time interval T off .
  • the control unit 10 is equipped with software which determines the switch-off time interval T off as a function of a set heating power level P.
  • the memory unit 18 further comprises memory locations for storing a list, wherein the list in each case assigns a standard off-time interval T off, 0 to a heating power stage P. An ordinal number of the heating power level P can stand in a unique relationship to a line number of the list.
  • the list has the following form: P T off, 0 (h) 0 0 1 10 2 10 3 5 4 5 5 5 6 5 7 4 8th 4 9 4 10 3 11 3 12 3 13 2 14 2 15 1 16 1 17 1
  • control unit may determine the standard off-time interval T off, 0 by means of a simple mathematical function, which may be, for example, a linear function.
  • the parameters of the function may then be stored in the memory unit 18.
  • the setting means 28 is for reducing the data stored in the list, predetermined default switch-off time interval T off, designed 0, namely for halving or quartering of the dependent set by the set heating power stage P Standard-off time interval T off, 0th
  • FIG. 4 shows a flow chart for determining the off-time interval T off for a particular heating zone.
  • the control unit 10 determines the heating power level P set at the heating zone.
  • the control unit 10 reads the standard off time interval T off, 0 associated with the heating power level P from the list.
  • the control unit 10 reads the floating-point variable p from the memory unit 18 and multiplies the standard off-time interval T off, 0 associated with the heating power level P by the floating-point variable p to obtain the off-time interval T off .
  • T off p * T off . 0
  • the control unit 10 uses the time detecting means 16 to measure the continuous operating time T of a heating zone. In doing so, it resets the time detection means 16 to zero when an operator changes a heating power level P of the relevant heating zone via the user interface 14.
  • the colch field comprises a sensor arrangement for detecting cookware elements arranged on a cooking surface. The sensor arrangement consists in particular of the heating elements 12, which are used for inductive detection of the cookware.
  • the control unit 10 also resets the time detecting means 16 to zero for measuring the operating time T of a heating zone when the control unit 10 detects, via the sensor arrangement, a movement of a cooking utensil arranged on the heating zone concerned.
  • the controller 10 By detecting the operator intervention on the operator interface or by moving the cookware, the controller 10 recognizes that it is not an uncontrolled, accidental operation of the coke box but a controlled operation involving the operator in which a safety shutdown would be disruptive.
  • the operating time T of each heating zone is permanently monitored.
  • FIG. 5 A corresponding method is in FIG. 5 shown.
  • the operating time T is compared with the switch-off time interval T off . If the operating time T is shorter than the switch-off time interval T off , it is checked in a step 40 whether an operator intervention, ie a change in the heating power level P or a displacement of the cookware element, has occurred. If an operator intervention has been detected, a counter representing the operating time T is set to zero in a step 42. If the operating time T is longer than the off-time interval T off , the counter representing the operating time T is incremented in an incrementing step 38. otherwise, the controller jumps to a process 44 where the safety shutdown is performed.
  • the operating time T and the switch-off time interval T off are measured in units of time that follow the monitoring period of the iteration FIG. 5 correspond.
  • the choice of the maximum security level thus causes the safety shutdown already after a quarter of the standard off-time interval T off, 0 , while the safety shutdown in the choice of high security level already after one half of the standard off-time interval T off, 0 takes place.
  • the concept of the invention can be applied both to coker fields in the form of induction cooktops and to coking fields with radiant heaters. If the control unit 10 of the collective field can store a plurality of user settings for a plurality of users, the safety shutdown can also be configured user-specifically.
  • the invention is also applicable in connection with induction hobs with freely definable heating zones, so-called matrix hobs.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Kochfeld nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 296 13 008 U1 ist ein Elektro-Herd bekannt, der mit einer integrierten Steuereinheit mit einer Zeitschaltvorrichtung ausgestattet ist, die eine automatische Abschaltung des Herds nach einem von einem Benutzer zuvor gewählten Zeitintervall ermöglicht. Wenn der Benutzer die Zeitschaltvorrichtung aktiviert, wird eine Stromversorgung des Herds hergestellt. Läuft das vom Benutzer am Zeitschaltmechanismus vorgewählte Zeitintervall ab, wird die Stromversorgung des Herds getrennt. Das vorgewählte Zeitintervall ist während eines Betriebs des Herds vom Benutzer veränderbar. Ein Betrieb des Herds ohne aktivierte Zeitschaltvorrichtung ist nicht möglich. Die GB 2 166 916 A , DE 10 2005 035543 A1 , DE 20 2004 017133 U1 , DE 195 01 273 A1 , EP 0 576 408 A1 , US 6 140 620 A und US 5 746 114 A beschreiben ähnliche Vorrichtungen, die jedoch alle dem gleichen Grundgedanken folgen. Ein Hausgerät wird durch eine manuelle Ingangsetzung eines Zeitschaltmechanismus eingeschaltet und nach Ablauf eines vorgewählten Zeitintervalls ausgeschaltet. Dabei kann die Vorrichtung in das Hausgerät integriert oder als ein separates Gerät ausgeführt sein. Die US 5 746 114 A beschreibt zusätzlich eine Funktion, die ein Heizelement abschaltet, wenn ein Kochgeschirr von einer zum Heizelement zugehörigen Kochstelle entfernt wird.
  • In Abwandlung dessen ist aus der DE 10 2007 013998 A1 ein Heizgerät, insbesondere eine Kochherd, bekannt, das bei einem Einschalten eines Heizelements des Heizgeräts automatisch eine Zeitschaltvorrichtung aktiviert, die nach Ablauf eines von der Zeitschaltvorrichtung vorgegebenen Zeitintervalls eine Stromversorgung des Heizgeräts unterbricht. Das Zeitintervall bis zum Abschalten des Heizgeräts ist während des Betriebs des Heizgeräts durch den Benutzer veränderbar.
  • Aus der EP 0 383 741 A2 ist es bekannt, Hausgeräte, und zwar insbesondere Kochfelder, mit einer Sicherheits-Abschaltfunktion auszustatten. Dazu wird die Steuereinheit des Hausgeräts mit einem Zeiterfassungsmittel zum Erfassen einer ununterbrochenen Betriebsdauer einzelner Leistungseinheiten oder des gesamten Hausgeräts ausgestattet. Das Zeiterfassungsmittel misst die Zeit, in der die Leistungseinheiten bzw. Heizzonen ohne eine Änderung der Betriebsparameter mit einer konstanten Leistung bzw. Heizleistung bzw. auf einer konstanten Heizleistungsstufe betrieben werden. Die Steuereinheit ermittelt abhängig von gespeicherten Kenngrößen ein Ausschalt-Zeitintervall, das abhängig von der eingestellten Heizleistung sein kann, und führt eine Sicherheitsabschaltung durch, wenn die erfasste Betriebsdauer das Ausschalt-Zeitintervall erreicht.
  • Das Abschalt-Zeitintervall ist in bekannten Hausgeräten mit einer solchen Sicherheits-Abschaltfunktion von einem Bediener nicht beeinflussbar. Dies kann dazu führen, dass die Sicherheitsabschaltung für Benutzer, die häufig besonders zeitaufwändige Rezepte verwenden, zu schnell erfolgt und daher störend wirkt. Andererseits können Benutzer mit einem besonders hohen Sicherheitsbedürfnis oder Benutzer, die beispielsweise aufgrund einer altersbedingten Konzentrationsschwäche besonders häufig vergessen, das Hausgerät auszuschalten, das Ausschalt-Zeitintervall als zu lang empfinden.
  • Ferner ist in den WO 98/28944 A , DE 20 2005 021302 U1 und DE 20 2004 012586 U1 jeweils eine Schutzvorrichtungen für ein Hausgerät vorgeschlagen, die in ein Hausgerät integriert oder als ein separat anzuschließendes Gerät ausgeführt sein kann. Mithilfe eines Detektors können diese Bewegungen in der Nähe des Hausgeräts wahrnehmen. Wird während eines vorgegeben Zeitintervalls keine Bewegung erkannt, wird eine Stromzufuhr zum Hausgerät unterbrochen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Kochfeld mit einer für jeden Benutzertyp zufrieden stellenden Sicherheitsabschaltfunktion bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
  • Die Erfindung geht insbesondere aus von einem Kochfeld mit einer Steuereinheit zum Betreiben einer Mehrzahl von Leistungselementen und einer Benutzerschnittstelle, wobei die Steuereinheit ein Zeiterfassungsmittel und eine Speichereinheit zum Speichern wenigstens einer Kenngröße für ein Ausschalt-Zeitintervall umfasst und wobei die Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie selbsttätig eine Sicherheitsabschaltung durchführt, wenn eine ununterbrochene Betriebsdauer des Heizelements das Ausschalt-Zeitintervall erreicht, wobei die Steuereinheit ein über die Benutzerschnittstelle betätigbares Einstellmittel zum Verändern des Ausschalt-Zeitintervalls umfasst. Als Leistungselemente kommen alle Stromverbraucher in Betracht, die im Dauerbetrieb zu Schäden, insbesondere zu Überhitzungsschäden, führen können. Der Benutzer kann das Einstellmittel nutzen, um die Parameter der Sicherheitsabschaltfunktion derart zu verändern, dass die Sicherheitsabschaltfunktion seinen Bedürfnissen entgegenkommt, d.h. einerseits nicht durch ein zu frühes Abschalten einen Kochvorgang stört und andererseits früh genug abschaltet, um Gefahren wie beispielsweise Schwelbrände, zu verhindern. Das Einstellmittel kann daher eine für jeden Benutzertyp zufrieden stellende Sicherheitsabschaltfunktion gewährleisten.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, ein Ausschalt-Zeitintervall abhängig von einer eingestellten Heizleistungsstufe zu bestimmen. Hierdurch kann eine an einen erwarteten Grad einer Überhitzung angepasste Sicherheits-Abschaltfunktion realisiert werden.
  • Insbesondere wenn die Leistungselemente als Induktionsheizelemente ausgebildet sind, kann die anpassbare Sicherheitsabschaltfunktion vorteilhaft sein. Da Induktionskochfelder naturgemäß vergleichsweise geringe Wärmemengen abstrahlen, wenn die Induktoren im Betrieb sind, ohne dass ein Kochgeschirrteil auf der von dem Induktor beheizten Heizzone steht, kann eine eingeschaltete Heizzone leicht übersehen werden. Andererseits können durch einen unkontrollierten Dauerbetrieb Schäden durch ein Überhitzen der Elektronik entstehen. Die Sicherheitsabschaltfunktion ist daher trotz der vergleichsweise geringen Wärmeentwicklung auf der Heizzone bei Induktionskochfeldern gewinnbringend einsetzbar.
  • Eine beispielsweise empirisch ermittelte geeignete Abhängigkeit der Ausschalt-Zeitintervalle von der eingestellten Heizleistungsstufe kann einfach implementiert werden, wenn die Speichereinheit zum Speichern einer Liste ausgelegt ist, wobei die Liste jeweils einer Heizleistungsstufe ein Ausschalt-Zeitintervall zuordnet.
  • Der Benutzer kann bei der Einstellung auf Standardwerte zurückgreifen, wenn das Einstellmittel zum Erhöhen und/oder Verringern wenigstens eines vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalls ausgelegt ist. Dadurch kann im Vergleich zu einer völlig freien Einstellbarkeit die Komplexität der Bedienung verringert und der Bedienkomfort erhöht werden.
  • Wenn das Einstellmittel zum Verdoppeln und/oder Halbieren wenigstens eines vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalls ausgelegt ist, kann mit einer geringen Zahl von möglichen Einstellungen eine für die praktisch alle Benutzer befriedigende Flexibilität erreicht werden, ohne dabei die Komplexität der Bedienung des Kochfelds wesentlich zu erhöhen.
  • Da die kritischen Bauteile des Kochfelds oder darauf angeordnete Gegenstände üblicherweise bei einer höheren Heizleistung schneller überhitzen, wird vorgeschlagen, dass das Ausschalt-Zeitintervall in einem monoton fallenden Funktionszusammenhang mit einer eingestellten Heizleistung einer Heizzone steht. Der Begriff Funktionszusammenhang ist hier im Sinne einer mathematischen Funktion zu verstehen. Dadurch wird eine frühzeitige Abschaltung bei geringen Heizleistungen vermieden. Dies ist insbesondere deshalb wünschenswert, da zeitaufwändige Garvorgänge häufig bei geringen Heizleistungen durchgeführt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit das Zeiterfassungsmittel zum Messen der Betriebszeit einer Heizzone auf Null zurücksetzt, wenn ein Bediener über die Bedienerschnittstelle eine Heizleistung der betreffenden Heizzone verändert. Durch den Bedienereingriff erkennt die Steuereinheit, dass es sich nicht um einen unkontrollierten bzw. ungewollten Betrieb der betreffenden Heizzone handeln kann, so dass eine Unterbrechung des von dem Bediener durchgeführten Koch- und/oder Garprozesses vermieden werden kann.
  • Ähnliche Vorteile können durch eine Sensoranordnung zum Detektieren von auf einer Kochfläche angeordneten Kochgeschirrelementen erreicht werden, wobei die Steuereinheit dann das Zeiterfassungsmittel zum Messen der Betriebszeit einer Heizzone auf Null zurücksetzen kann, wenn die Steuereinheit über die Sensoranordnung eine Bewegung eines auf der betreffenden Heizzone angeordneten Kochgeschirrelements detektiert. Durch die Bewegung erkennt die Steuereinheit einen Bedienereingriff, so dass es sich nicht um einen unkontrollierten bzw. ungewollten Betrieb der betreffenden Heizzone handeln kann.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein als Kochfeld ausgebildetes Hausgerät mit einer Steuereinheit und einer Benutzerschnittstelle,
    Fig. 2
    ein erstes Menü eines auf der Steuereinheit implementierten Be- triebsprogramms,
    Fig. 3
    ein weiteres Menü des auf der Steuereinheit implementierten Be- triebsprogramms zur Auswahl von Einstellungen einer Sicherheitsab- schaltfunktion,
    Fig. 4
    ein Flussdiagramm zur Bestimmung eines Ausschalt-Zeitintervalls und
    Fig. 5
    ein Flussdiagramm zur Überwachung einer Betriebsdauer des Haus- geräts.
  • Figur 1 zeigt ein als Kochfeld ausgebildetes Hausgerät mit einer Steuereinheit 10 zum Betreiben einer Mehrzahl von als Heizelemente ausgebildeten Leistungselementen 12 und einer Benutzerschnittstelle 14, wobei die Steuereinheit 10 ein hier nur schematisch dargestelltes Zeiterfassungsmittel 16 und eine als RAM oder ROM-Speicher ausgebildete Speichereinheit 18 zum speichern wenigstens einer Kenngröße für ein Ausschalt-Zeitintervall Toff umfasst. Die Heizelemente 12 sind als Induktionsheizelemente ausgebildet und das Hausgerät ist ein Induktionskochfeld. Die Steuereinheit 10 umfasst einen frei programmierbaren Prozessor ist so konfiguriert, dass sie selbsttätig eine Sicherheitsabschaltung durchführt, wenn eine ununterbrochene Betriebsdauer des Heizelements das Ausschalt-Zeitintervall Toff erreicht. Die Steuereinheit 18 bestimmt das Ausschalt-Zeitintervall Toff.
  • Die Steuereinheit 10 umfasst eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Eingangs- und Ausgangsschnittstelle zum Steuern der als Touchscreen ausgebildeten Benutzerschnittstelle 14. Der Benutzer kann über die Benutzerschnittstelle 14 eine Folge von Menüfunktionen abrufen.
  • Ein in Figur 2 dargestelltes Menü umfasst mehrere Einträge, die Grundeinstellungen des Kochfelds wie beispielsweise die Sprache, eine verfügbare Netzleistung und Netzabsicherung, eine Kindersicherungsfunktion und eben die Sicherheitsabschaltung betreffen. Der Bediener kann die Einträge durch Berühren entsprechender Felder 20 - 26 auf dem Touchscreen auswählen und es erscheinen weitere Menüs, mit denen der Bediener die ausgewählte Grundeinstellung verändern kann.
  • Wenn der Bediener in dem in Figur 2 dargestellten Menü das die Sicherheitsabschaltung betreffende Feld 26 auswählt, erscheint das in Figur 3 dargestellte Menü, in dem der Bediener durch das Berühren eines entsprechenden Felds 20 - 24 zwischen maximaler Sicherheit, hoher Sicherheit und normaler Sicherheit wählen kann.
  • Die Speichereinheit 18 umfasst einen Speicherplatz 28 für eine Fließkomma-Variable p, die im Betrieb die Werte 0,25, 0,5 und 1,0 annehmen kann. Der Wert der Fließkomma-Variablen p ist eine Kenngröße für ein gewähltes Sicherheitsniveau Durch das Wählen der maximalen Sicherheit wird die Fließkomma-Variable p auf 0,25 gesetzt, durch das Wählen der hohen Sicherheit wird die Fließkomma-Variable p auf 0,5 und durch das Wählen der normalen Sicherheit wird die Fließkomma-Variable p auf 1,0 gesetzt.
  • Die Steuereinheit 18 hat ferner eine Schnittstelle zum betätigen von drei unterhalb eines Glaskeramikmaterials des Kochfeld angeordneten Leuchtdioden, die ein Mittel 46 zum Visualisieren eines ausgewählten Sicherheitsniveaus sind. Jede der Leuchtdioden ist einem der möglichen Werte der Fließkomma-Variablen p zugeordnet und eine Serigraphie auf der Kochfläche Visualisiert die Bedeutung der Leuchtdiode, beispielsweise durch aufgedruckte Schriften wie "Maximum", "High" und "Normal". Die Steuereinheit 18 betätigt jeweils nur die eine dem gewählten Sicherheitsniveau entsprechende Leuchtdiode des Mittels 46.
  • Die Steuereinheit 10 wird durch die veränderbare Fließkomma-Variable p mit einem über die Benutzerschnittstelle 14 betätigbares Einstellmittel 28 zum Verändern des Ausschalt-Zeitintervalls Toff ausgestattet.
  • Die Steuereinheit 10 ist mit einer Software ausgestattet, die das Ausschalt-Zeitintervall Toff abhängig von einer eingestellten Heizleistungsstufe P bestimmt. Die Speichereinheit 18 umfasst ferner Speicherplätze zum Speichern einer Liste, wobei die Liste jeweils einer Heizleistungsstufe P ein Standard-Ausschalt-Zeitintervall Toff,0 zuordnet. Eine Ordnungszahl der Heizleistungsstufe P kann dabei in einer eindeutigen Beziehung zu einer Zeilennummer der Liste stehen.
  • In einem Ausführungsbeispiel hat die Liste die folgende Form:
    P Toff,0 (h)
    0 0
    1 10
    2 10
    3 5
    4 5
    5 5
    6 5
    7 4
    8 4
    9 4
    10 3
    11 3
    12 3
    13 2
    14 2
    15 1
    16 1
    17 1
  • In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Steuereinheit das Standard-Ausschalt-Zeitintervall Toff,0 mittels einer einfachen mathematischen Funktion, die beispielsweise eine lineare Funktion sein kann, bestimmen. Die Parameter der Funktion können dann in der Speichereinheit 18 gespeichert werden.
  • Das Einstellmittel 28 ist zum Verringern der in der Liste gespeicherten, vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalle Toff,0 ausgelegt, und zwar zum Halbieren oder Vierteln der abhängig von der eingestellten Heizleistungsstufe P vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalls Toff,0.
  • Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen des Ausschalt-Zeitintervalls Toff für eine bestimmte Heizzone. In einem ersten Schritt 30 bestimmt die Steuereinheit 10 die an der Heizzone eingestellte Heizleistungsstufe P. In einem zweiten Schritt 32 liest die Steuereinheit 10 das der Heizleistungsstufe P zugeordnete Standard-Ausschalt-Zeitintervall Toff,0 aus der Liste. In einem dritten Schritt 34 liest die Steuereinheit 10 die Fließkomma-Variable p aus der Speichereinheit 18 und multipliziert das der Heizleistungsstufe P zugeordnete Standard-Ausschalt-Zeitintervall Toff,0 mit der Fließkomma-Variablen p um das Ausschalt-Zeitintervall Toff zu erhalten. T off = p * T off , 0
    Figure imgb0001
  • Da die in der Liste gespeicherten Standard-Ausschalt-Zeitintervalle Toff 0 in einem monoton fallenden Funktionszusammenhang mit einer eingestellten Heizleistung einer Heizzone stehen, gilt dies bei vorgegebener Fließkomma-Variablen p auch für die Ausschalt-Zeitintervalle Toff.
  • Die Steuereinheit 10 nutzt das Zeiterfassungsmittel 16 zum Messen der ununterbrochenen Betriebszeit T einer Heizzone. Dabei setzt sie das Zeiterfassungsmittel 16 auf Null zurück, wenn ein Bediener über die Benutzerschnittstelle 14 eine Heizleistungsstufe P der betreffenden Heizzone verändert. Ferner umfasst das Kolchfeld eine Sensoranordnung zum Detektieren von auf einer Kochfläche angeordneten Kochgeschirrelementen. Die Sensoranordnung besteht insbesondere aus den Heizelementen 12, die zum induktiven Detektieren des Kochgeschirrs verwendet werden. Die Steuereinheit 10 setzt das Zeiterfassungsmittel 16 zum Messen der Betriebszeit T einer Heizzone auch dann auf Null zurück, wenn die Steuereinheit 10 über die Sensoranordnung eine Bewegung eines auf der betreffenden Heizzone angeordneten Kochgeschirrelements detektiert.
  • Durch das Detektieren des Bedienereingriffs an der Bedienerschnittstelle oder durch die Bewegung des Kochgeschirrelements erkennt die Steuereinheit 10, dass es sich nicht um einen unkontrollierten, versehentlichen Betrieb des Kolchfelds handelt sondern um einen kontrollierten Vorgang unter Beteiligung des Bedieners, in dem eine Sicherheitsabschaltung störend wäre.
  • Durch einen periodischen Vergleich der von dem Zeiterfassungsmittel 16, das beispielsweise als Zähler ausgebildet sein kann, erfassten Betriebszeit T mit der gemäß dem in Figur 4 illustrierten Verfahren ermittelten Ausschalt-Zeitintervall Toff wird die Betriebszeit T jeder Heizzone permanent überwacht.
  • Ein entsprechendes Verfahren ist in Figur 5 dargestellt. In einer Entscheidungsinstanz 36 wird die Betriebszeit T mit dem Ausschalt-Zeitintervall Toff verglichen. Wenn die Betriebszeit T kürzer als das Ausschalt-Zeitintervall Toff ist, wird in einem Schritt 40 überprüft, ob ein Bedienereingriff, also eine Änderung der Heizleistungsstufe P oder ein Verschieben des Kochgeschirrelements, erfolgt ist. Wenn ein Bedienereingriff detektiert wurde, wird in einem Schritt 42 ein die Betriebszeit T darstellender Zähler auf Null gesetzt. Wenn die Betriebszeit T länger als das Ausschalt-Zeitintervall Toff ist, wird der die Betriebszeit T darstellende Zähler in einem Inkrementierungsschritt 38 inkrementiert. ansonsten springt die Steuerung in einen Prozess 44, in dem die Sicherheitsabschaltung durchgeführt wird. Die Betriebszeit T und das Ausschalt-Zeitintervall Toff werden in Zeiteinheiten gemessen, die der Überwachungsperiode der Iteration nach Figur 5 entsprechen.
  • Die Wahl der maximalen Sicherheitsstufe bewirkt demnach, dass die Sicherheitsabschaltung bereits nach einem Viertel des Standard-Ausschalt-Zeitintervalls Toff,0 erfolgt, während die Sicherheitsabschaltung bei der Wahl der hohen Sicherheitsstufe bereits nach Ablauf einer Hälfte des Standard-Ausschalt-Zeitintervalls Toff,0 erfolgt.
  • Der Erfindungsgedanke ist sowohl auf Kolchfelder in der Form von Induktionskochfeldern als auch auf Kolchfelder mit Strahlungsheizkörpern anwendbar. Wenn die Steuereinheit 10 des Kolchfelds mehrere Benutzereinstellungen für mehrere Benutzer speichern kann, kann auch die Sicherheitsabschaltung benutzerspezifisch ausgestaltet werden. Ebenfalls anwendbar ist die Erfindung im Zusammenhang mit Induktionskochfeldern mit frei definierbaren Heizzonen, so genannten Matrix-Kochfeldern.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Steuereinheit
    12
    Leistungselement
    14
    Benutzerschnittstelle
    16
    Zeiterfassungsmittel
    18
    Speichereinheit
    20
    Feld
    22
    Feld
    24
    Feld
    26
    Feld
    28
    Einstellmittel
    30
    Schritt
    32
    Schritt
    34
    Schritt
    36
    Entscheidungsinstanz
    38
    Inkrementierungsschritt
    40
    Schritt
    42
    Schritt
    44
    Prozess
    46
    Mittel
    P
    Heizleistungsstufe
    p
    Fließkomma-Variable
    Toff
    Ausschalt-Zeitintervall

Claims (8)

  1. Kochfeld mit einer Steuereinheit (10) zum Betreiben einer Mehrzahl von Heizelementen (12) und einer Benutzerschnittstelle (14), wobei die Steuereinheit (10) ein Zeiterfassungsmittel (16) und eine Speichereinheit (18) zum Speichern wenigstens einer Kenngröße (p) für ein Ausschalt-Zeitintervall (Toff) als Grundeinstellung umfasst und wobei die Steuereinheit (10) so konfiguriert ist, dass sie selbsttätig eine Sicherheitsabschaltung durchführt, wenn eine ununterbrochene Betriebszeit (T) des Heizelements das Ausschalt-Zeitintervall (Toff) erreicht, wobei die Steuereinheit (10) ein über die Benutzerschnittstelle (14) betätigbares Einstellmittel (28) zum Verändern des Ausschalt-Zeitintervalls (Toff) durch ein Verändern der als Grundeinstellung gespeicherten Kenngröße (p) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgelegt ist, ein Ausschalt-Zeitintervall (Toff) abhängig von einer eingestellten Heizleistungsstufe (P) und von der Kenngröße (p) zu bestimmen, wobei die Kenngröße (p) eine Kenngröße für ein wählbares Sicherheitsniveau ist.
  2. Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (12) als Induktionsheizelemente ausgebildet sind.
  3. Kochfeld nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mittel (46) zum Visualisieren eines gewählten Sicherheitsniveaus.
  4. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (18) zum Speichern einer Liste ausgelegt ist, wobei die Liste jeweils einer Heizleistungsstufe (P) ein Ausschalt-Zeitintervall (Toff) zuordnet.
  5. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel (28) zum Erhöhen und/oder Verringern wenigstens eines vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalls (Toff,0) ausgelegt ist.
  6. Kochfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel (28) zum Verdoppeln und/oder Halbieren wenigstens eines vorgegebenen Standard-Ausschalt-Zeitintervalls (Toff,0) ausgelegt ist.
  7. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgelegt ist, das Zeiterfassungsmittel (16) zum Messen der Betriebszeit (T) einer Heizzone auf Null zurückzusetzen, wen ein Bediener über die Bedienerschnittstelle eine Heizleistungsstufe (P) der betreffenden Heizzone verändert.
  8. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoranordnung zum Detektieren von auf einer Kochfläche angeordneten Kochgeschirrelementen, wobei die Steuereinheit (10) dazu ausgelegt ist, das Zeiterfassungsmittel (16) zum Messen der Betriebszeit (T) einer Heizzone auf Null zurückzusetzen, wenn die Steuereinheit (10) über die Sensoranordnung eine Bewegung eines auf der betreffenden Heizzone angeordneten Kochgeschirrelements detektiert.
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