DE102009045785A1

DE102009045785A1 - Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, Hausgerät mit einem derartigen Heißluftsystem sowie Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems

Info

Publication number: DE102009045785A1
Application number: DE200910045785
Authority: DE
Inventors: Klaus Erdmann; Markus Theine; Martin Brunner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-05-12
Also published as: WO2011047989A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heißluftsystem für ein Hausgerät (1) zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit zumindest einem Heizkörper (5) zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums (2), und einem Gebläse (6) zum Kühlen des Heizkörpers (5) und zur Umwälzung der Luft im Garraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (5) in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist, und eine Steuer- und Regeleinheit (7) vorgesehen ist, welche abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers (5) zur Regelung der Drehzahl (D) des Gebläses (6) und/oder der Heizleistung (L) in einer aktivierten Phase des Heizkörpers (5) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch einen Backofen (1) mit einem derartigen Heißluftsystem (8) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit zumindest einem Heizkörper zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts, und einem Gebläse zum Kühlen des Heizkörpers und zur Umwälzung der Luft im Garraum. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einem derartigen Heißluftsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln.
Üblicherweise weisen Heißluftsysteme in Haushaltsherden und Backöfen ein Heißluftgebläse an der Backrohrrückwand mit einem Ringheizkörper auf. Das Gebläse hat eine konstante Drehzahl und startet sofort. Meistens gleichzeitig wird der Heizkörper eingeschaltet und durch einen Zweipunktregler so lange eingeschaltet, bis die voreingestellte Backraumtemperatur erreicht ist. Fällt die Temperatur über ein bestimmtes Maß hinaus, wird der Heizkörper wieder eingeschaltet und dies wird entsprechend alternierend fortgesetzt. Der Heizkörper wird so bemessen, dass er in allen möglichen Betriebsarten eine maximale Oberflächentemperatur nicht überschreitet. Abhängig vom Luftdurchsatz, d. h. der Kühlung des Heizkörpers, sind die Leistungen etwas unterschiedlich auszulegen. Als weiterer Einfluss ist die maximale Backofentemperatur zu nennen. Je höher diese ist, umso geringer wird der Heizkörper gekühlt und das Risiko für ein Durchbrennen steigt. Deshalb wird bei herkömmlichen Heißluftsystemen der Heizkörper sicherheitshalber in der Leistung begrenzt, üblicherweise bei 2,3 kW.
In 2 ist eine Mehrzahl von Diagrammen gezeigt, die den herkömmlichen Betrieb eines Heißluftsystems in einem Backofen darstellen. In dem Diagramm ist zum einen der getaktete Betrieb des Heizkörpers gezeigt und durch die Signalverläufe I gekennzeichnet. Des Weiteren ist in diesem Diagramm der Verlauf der Temperatur im Garraum gemäß der Kennlinie II dargestellt. Des Weiteren ist der Temperaturverlauf des Ringheizkörpers gemäß der Kennlinie III gezeigt. Darüber hinaus ist auch der Drehzahlverlauf des Gebläses gemäß der Kennlinie IV dargestellt. Die Horizontalachse gibt die Zeit an, wobei in diesem Zusammenhang mehrere Vertikalachsen dargestellt sind, in denen die Drehzahl D des Gebläses aufgetragen ist, die Temperatur T_B im Garraum dargestellt ist, die Heizleistung L des Heizkörpers dargestellt ist und die Temperatur T_H des Heizkörpers angegeben ist. Die Temperaturen sind in °C, die Leistung in kW und die Drehzahl D in Umdrehungen pro Minute angegeben. Mit dem erstmaligen Starten des Heizkörpers wird zum Zeitpunkt t0 zu Beginn eines Zubereitungsprogramms auch gleichzeitig das Gebläse gestartet. Wie gemäß bereits obiger Erläuterung ausgeführt, ist zu erkennen, dass das Gebläse auf die konstante Drehzahl unverzüglich hochgefahren wird und der Heizkörper mit seiner maximalen Heizleistung von etwa 2,2 kW bis zum Zeitpunkt t1 betrieben wird. Zum Zeitpunkt t2 ist die ursprüngliche anfängliche Aufheizphase beendet, da zu diesem Zeitpunkt der Heizkörper eine maximale Grenztemperatur, die er nicht überschreiten darf, erreicht hat. In weiterer Darstellung gemäß 2 wird zu einem weiteren Zeitpunkt t3 dann eine weitere aktive Phase des Heizkörpers gestartet und dieser wiederum mit der bereits in der ersten aktiven Phase eingestellten maximalen Heizleistung von 2,3 kW betrieben. Zum Zeitpunkt 14 wird der Heizkörper wieder ausgeschaltet und zum Zeitpunkt t5 wieder eingeschaltet und wiederum mit der gleichen maximalen Heizleistung von 2,2 kW wie in den ersten beiden aktiven Phasen betrieben. Die Drehzahl D wird mit dem unverzüglichen Erreichen nach dem Einschalten des Gebläses nicht mehr variiert, wie dies aus 2 gezeigt ist. Eine Variation ist diesbezüglich bei den herkömmlichen Systemen auch nicht möglich. Eine derartige Betriebsweise ist relativ starr und unflexibel im Hinblick auf eine spezifische schnelle Aufheizung des Garraums und der Vermeidung eines Überhitzens des Heizkörpers.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, ein derartiges Hausgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems zu schaffen, bei welchem die Betriebsweise der Komponenten des Heißluftsystems dahingehend flexibler ist, dass ein schnellstmögliches Aufheizen des Garraums bei Vermeidung eines Durchbrennens des Heizkörpers gegeben ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Heißluftsystem, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, ein Hausgerät, welches die Merkmale nach Anspruch 9 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 10 aufweist, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Heißluftsystem für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln umfasst zumindest einen Heizkörper zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts. Darüber hinaus umfasst das Heißluftsystem auch ein Gebläse zum Kühlen des Heizkörpers und zur Umwälzung der Luft im Garraum. Darüber hinaus umfasst das Heißluftsystem zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Heizkörpers. Der Heizkörper ist dahingehend ausgebildet, dass er in aktiven Betriebsphasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist. Das Heißluftsystem umfasst darüber hinaus eine Steuer- und Regeleinheit, welche abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers zur Regelung der Drehzahl des Gebläses und/oder der Heizleistung in einer aktiven Phase des Heizkörpers ausgebildet ist. Durch die Variabilisierung und Flexibilisierung der Betriebsmöglichkeiten kann ein wesentlich schnelleres Aufheizen zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs im Garraum erreicht werden und dennoch zuverlässig ein Durchbrennen des Heizkörpers vermieden werden. Durch die aneinander angepasste Betriebsweise der Komponenten und die individuelle und betriebsspezifisch gegebene Möglichkeit der Parameterveränderung von Komponenten, nämlich der Regelung der Drehzahl des Gebläses und/oder der Regelung der Heizleistung, kann darüber hinaus auch ein energieeffizienterer Betrieb gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet, beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers diesen mit der absolut maximalen Heizleistung zu betreiben und mit steigender Temperatur des Heizkörpers die Heizleistung in weiteren aktiven Phasen zu reduzieren. Indem gerade zu Beginn mit voller Leistung der Betrieb des Heizkörpers gefahren wird, kann ein besonders schnelles Aufheizen gewährleistet werden, wodurch auch der Garraum besonders schnell aufgeheizt wird. Indem durch die Ausgestaltung des Heißluftsystems die maximale Heizleistung gegenüber dem herkömmlichen System deutlich erhöht werden kann, kann diesbezüglich nochmals verbessert das schnelle Aufheizen erfolgen.
Vorzugsweise umfasst das Heißluftsystem zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Heizkörpers. Insbesondere kann diesbezüglich eine unmittelbare oder eine mittelbare Temperaturmessung erfolgen. Bevorzugt wird die Temperatur der Luft in direkter Umgebung des Heizkörpers erfasst und somit eine mittelbare Temperaturmessung des Heizkörpers durchgeführt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die gesamte maximale Heizleistung größer 2,3 kW, insbesondere größer 3 kW, beispielsweise 3,2 kW beträgt. Dies beträgt vorzugsweise somit eine Erhöhung der absolut maximalen Heizleistung um zumindest 25% gegenüber herkömmlichen maximalen Heizleistungen. Unter einem Heizkörper wird sowohl ein einkreisiger als ein ein mehrkreisiger Heizkörper verstanden. Das bedeutet, dass die gesamte maximale Heizleistung bei mehrkreisigen Heizkörpern in Summe größer 2,3 kW insbesondere größer 3 kW, beispielsweise 3,2 kW beträgt. Es können also einzelne Kreise maximale Heizleistungen kleiner 2,3 kW aufweisen.
Vorzugsweise ist der Heizkörper beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit geregelten momentanen Heizleistung betrieben. Es wird also bei dieser konkreten Ausführung während einer aktiven Phase die Heizleistung nicht variiert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet ist, die Drehzahl des Gebläses mit steigender Temperatur des Heizkörpers zu erhöhen. Gerade dies ist besonders vorteilhaft, da somit nicht bereits schon zu Beginn unabhängig von der Betriebsweise des Heizkörpers und pauschal die volle Drehzahl eingestellt wird, sondern abhängig von Umgebungsbedingungen, insbesondere der Temperatur des Heizkörpers, der Kühlbedarf angepasst ist, und dazu die Drehzahl des Gebläses erhöht wird.
Es ist also vorzugsweise vorgesehen, dass mit zeitlichem Verlauf sowohl die Heizleistung variiert wird als auch die Drehzahl des Gebläses verändert wird. Es wird somit eine aneinander angepasste Betriebsweise von zwei Komponenten, nämlich des Gebläses und des Heizkörpers, vollzogen, um im Zusammenspiel eine besonders schnelle und bedarfsgerechte Aufheizung des Garraums ermöglichen zu können, ohne dass der Heizkörper durchbrennt oder anderweitig beschädigt wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- und Regeleinheit dazu ausgebildet ist, die Drehzahl des Gebläses und die Heizleistung des Heizkörpers, insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so zu regeln, dass die Temperatur des Heizkörpers eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers nicht überschreitet.
Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Durchführen eines Zubereitungsprogramms mit dem ersten Aktivieren eines Heizkörpers zum Erwärmen des Garraums gleichzeitig das Gebläse aktiviert ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers erfolgt, in der der Heizkörper mit der maximalen Heizleistung betrieben ist. In dieser spezifischen Zeitdauer zu Beginn wird der Heizkörper also lediglich einmal aktiviert und dort dann gleich mit der maximal möglichen Heizleistung betrieben, wodurch sich eine besonders schnelle Aufheizung ergibt. Mit der Anmerkung, dass insbesondere zu Beginn eines gestarteten Zubereitungsprogramms eine derartige Aufheizzeit erfolgt, ist sowohl der Fall umfasst, bei dem explizit bereits ein Zubereitungsprogramm ausgewählt und durchgeführt wird, es ist allerdings auch derjenige Fall umfasst, bei dem zunächst der Backofen bzw. der Garraum aufgeheizt wird und erst während des Aufheizens oder nach dem Aufheizen der Nutzer explizit dann noch ein Zubereitungsprogramm auswählt und durchführt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen des Heizkörpers beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert ist. Es wird also in zeitlichem Fortschritt bei der Aufwärmung des Heizkörpers und des Garraums in den aktiven Phasen sukzessive die Heizleistung reduziert.
Durch die Möglichkeit der Drehzahlregelung des Gebläses und/oder der Regelung der Heizleistung des Heizkörpers insbesondere unter Berücksichtigung des Parameters der Oberflächentemperatur des Heizkörpers ist es ermöglicht, auf eine im Vergleich zu herkömmlichen Heißluftsystemen wesentlich höhere absolute maximale Heizleistung den Heizkörper zu betreiben.
Ausgehend von einem kalten und noch nicht aufgewärmten Garraum, der auch mit kühlen Gargutträgern bestückt sein kann, die dann auch noch beispielsweise kühle Lebensmittel, wie tiefgekühlte Lebensmittel aufweist, wird der Heizkörper zu Beginn sehr gut gekühlt, wobei mit steigender Temperatur des Heizkörpers und somit auch des Garraums diese Kühlung immer geringer wird. Dies wird über die Zunahme der Oberflächentemperatur des Heizkörpers sensorisch erfasst und durch die Steuer- und Regeleinheit ausgewertet. Der Regler dieser Einheit reduziert dann die Heizleistung des Heizkörpers in einer weiteren aktiven Phase, so dass die maximale Oberflächentemperatur des Heizkörpers, sprich die Grenztemperatur, nicht überschritten wird.
Wird die Oberflächentemperatur des Heizkörpers mit Beginn der Aufheizzeit nicht erreicht, wird die Drehzahl des Gebläses reduziert. Damit wird erreicht, dass der kalte Garraum mit geringer Luftumwälzung, aber sehr hoher Temperatur aufheizt. Damit werden die Oberflächen des Backrohrs und somit der Muffel langsamer bzw. verzögert erhitzt, die Luft im Garraum jedoch schneller. Bei starker Luftumwälzung, was durch die Drehzahlerhöhung des Gebläses erreicht wird, werden alle der Luft zugänglichen Teile schnell und gleichmäßig erhitzt, was jedoch in der anfänglichen Aufheizzeit nicht erforderlich ist.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Heißluftsystem über die Steuer- und Regeleinheit dahingehend betreibbar ist, dass zwischen dem herkömmlichen Betriebsmodus, wie er in 2 beschrieben ist, und einem erfindungsgemäßen Betriebsmodus oder einer vorteilhaften Ausgestaltung hin- und her schaltbar ist. Der Nutzer kann daher individuell auswählen, über welches Betriebskonzept er das Aufheizen des Garraums durchführen möchte. Die Flexibilität und situationsangepasste Betriebsweise kann dadurch nochmals erhöht werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einem erfindungsgemäßen Heißluftsystem oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon. Das Hausgerät ist insbesondere als Backofen realisiert.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Heißluftsystems sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Hausgeräts anzusehen.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems für ein Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln wird mit zumindest einem Heizkörper Wärme zum Aufheizen eines Garraums des Hausgeräts erzeugt. Darüber hinaus wird mit einem Gebläse der Heizkörper gekühlt und Luft im Garraum umgewälzt. Der Heizkörper wird in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betrieben, und abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers wird die Drehzahl des Gebläses und/oder die Heizleistung in einer aktivierten Phase des Heizkörpers durch eine Steuer- und Regeleinheit geregelt.
Die Temperatur des Heizkörpers wird vorzugsweise mittels eines Temperatursensors erfasst.
Vorzugsweise wird vorgesehen, dass beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers dieser mit der absolut maximalen Heizleistung betrieben wird und mit steigender Temperatur des Heizkörpers die Heizleistung in weiteren aktiven Phasen reduziert wird.
Vorzugsweise wird der Heizkörper beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit geregelten momentanen Heizleistung betrieben.
Insbesondere wird die Drehzahl des Gebläses mit steigender Temperatur des Heizkörpers erhöht.
Die Drehzahl des Gebläses und die Heizleistung des Heizkörpers werden, insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so geregelt, dass die Temperatur des Heizkörpers eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers nicht überschreitet.
Insbesondere wird vorgesehen, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines gestarteten Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers erfolgt, in der der Heizkörper mit der maximalen Heizleistung betrieben wird. Insbesondere wird in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haugeräts;
2 ein Diagramm, in dem unterschiedliche Kurvenverläufe von Komponenten des Heißluftsystems aus dem Stand der Technik in Abhängigkeit der Zeit dargestellt sind; und
3 ein Diagramm, bei dem die Kurvenverläufe eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heißluftsystems in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt sind.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer perspektivischen schematischen Darstellung ein als Backofen 1 ausgebildetes Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln dargestellt. Der Backofen 1 umfasst einen Garraum 2, welcher durch eine Muffel begrenzt ist. Frontseitig ist eine Beschickungsöffnung vorgesehen, welche durch eine Tür 3 verschließbar ist. Darüber hinaus umfasst der Backofen 1 eine Bedieneinrichtung 4, welche eine Anzeigeeinheit und Bedienelemente aufweist. Zum Aufheizen des Garraums 2 ist zumindest ein Ringheizkörper 5 vorgesehen, wobei darüber hinaus ein Gebläse 6 vorgesehen ist, welches zur Kühlung des Heizkörpers 5 und zum Umwälzen der Luft in dem Garraum 2 ausgebildet ist. Der Heizkörper 5 ist ein Ringheizkörper. Darüber hinaus umfasst der Backofen 1 eine Steuer- und Regeleinheit 7. Zumindest der Heizkörper 5, das Gebläse 6 und die Steuer- und Regeleinheit 7 sind einem Heißluftsystem 8 funktionell und komponentenspezifisch zugeordnet.
Zum Aufwärmen des Garraums 2 wird gemäß weiterer Erläuterung zum Diagramm in 3 zum Zeitpunkt t0 sowohl der Heizkörper 5 als auch das Gebläse 6 gleichzeitig aktiviert. Der Heizkörper 5 ist dahingehend ausgebildet, dass er in aktiven Betriebsphasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist. Dazu kann er entsprechend von der Steuer- und Regeleinheit 7 betrieben werden. Im Ausführungsbeispiel kann der Heizkörper 5 mit absoluter maximaler Heizleistung von 3,2 kW betrieben werden. Gemäß der Darstellung in 3 wird während einer ersten anfänglichen Aufheizzeit, die sich zwischen den Zeitpunkten t0 und t2' erstreckt, lediglich eine aktive Phase des Heizkörpers 5 durchgeführt, die sich zwischen den Zeitpunkten t0 und t1' erstreckt. Indem der Heizkörper 5 in dieser ersten aktiven Phase mit der maximalen Heizleistung von 3,2 kW betrieben wird, ist im Vergleich zur Betriebsweise aus dem Stand der Technik gemäß 2 eine deutlich verkürztere Zeitdauer dieser ersten aktiven Phase gegeben. Auch die Aufheizzeit verkürzt sich dadurch wesentlich. Durch diese erhöhte maximale Heizleistung wird bereits zu einem früheren Zeitpunkt und zwar zum Zeitpunkt t2', der das Ende der Aufheizzeit charakterisiert, die Grenztemperatur des Heizkörpers, die nicht überschritten werden sollte, erreicht. In diesem Zusammenhang ist auch bereits eine sehr hohe Aufheizung des Garraums 2 gegeben. In der Darstellung gemäß 3 ist die erste aktive Phase des Heizkörpers 5 mit dem Bezugszeichen I' gekennzeichnet. Der Temperaturverlauf der Temperatur T_B im Garraum 2 ist durch die Kennlinie 11 gezeigt. Darüber hinaus ist der Temperaturverlauf der Temperatur T_H des Heizkörpers 5 durch die Kennlinie III' dargestellt. Darüber hinaus ist der Drehzahlverlauf der Drehzahl D des Gebläses durch die Kennlinie IV' gezeigt. Es ist zu erkennen, dass diese Drehzahl D des Gebläses 6 wesentlich dosierter ansteigt als in der Darstellung gemäß 2.
Da ausgehend vom kalten Garraum 2 zum Zeitpunkt t0 der Heizkörper 5 zu Beginn noch sehr gut gekühlt wird, da die Umgebungsluft noch relativ kühl ist, ist in diesem Zusammenhang auch noch keine große Gebläsedrehzahl erforderlich, da keine große Kühlleistung erforderlich ist. Darüber hinaus würde dies in diesem Zusammenhang auch den schnellen Anstieg der Temperatur T_B im Garraum 2 einschränken. Durch einen Temperatursensor 9 (1) wird die Oberflächentemperatur des Heizkörpers 5 insbesondere dauerhaft überwacht, so dass ein unerwünschtes Überschreiten der maximal vorgegebenen Grenztemperatur vermieden werden kann. Diese Temperaturentwicklung wird überwacht und abhängig von dem Temperaturverlauf wird dann in einer weiteren aktiven Phase des Heizkörpers 5, die sich zwischen den Zeitpunkten t3' und t4' erstreckt, die Heizleistung gegenüber der ersten aktiven Phase reduziert. Dies ist durch den Verlauf der Kennlinie I'' dargestellt. Die Reduzierung der Heizleistung erfolgt dahingehend, dass die Grenztemperatur des Heizkörpers 5 nicht überschritten wird.
Wird gerade zu Beginn der Aufheizzeit diese Grenztemperatur des Heizkörpers 5 nicht erreicht, so ist, gemäß der Darstellung in 3 und dem bereits oben Erläuterten die Drehzahl D des Gebläses 6 gegenüber der maximal möglichen Drehzahl deutlich reduziert. Insbesondere beträgt sie beispielsweise in der Darstellung und dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 zwischen 40% und 60% der Maximaldrehzahl. Der Verlauf der Drehzahl D abhängig von der Zeit ist durch die Kennlinie IV' dargestellt.
Durch diese Drehzahlreduzierung wird erreicht, dass der noch relativ kalte Garraum mit geringer Luftumwälzung beaufschlagt wird, aber sich sehr schnell mit hoher Temperatur aufheizt. Damit werden die Oberflächen der Muffel langsam bzw. verzögert erhitzt, wobei die Innenluft im Garraum 2 jedoch schneller erhitzt wird.
Gemäß der Darstellung in 3 wird dann in einer dritten aktiven Phase des Heizkörpers 5 die Heizleistung nochmals reduziert, was durch die Kennlinie I''' dargestellt ist. Diese dritte aktive Phase erstreckt sich zwischen den Zeitpunkten t5' und t6. In einer weiteren zeitlich nachfolgenden aktiven Phase, die sich zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 erstreckt, wird die Heizleistung nochmals reduziert, wiederum im Vergleich zu den vorgehenden aktiven Phasen, was durch die Kennlinie I'''' gekennzeichnet ist.
Darüber hinaus ist schematisch gestrichelt der über die aktiven Phasen kontinuierlich abnehmende Verlauf der Heizleistung angedeutet.
Während den auf die erste aktive Phase folgenden weiteren aktiven Phasen des Heizkörpers 5 wird die Drehzahl D des Gebläses 6 kontinuierlich erhöht. Sukzessive wird diese Drehzahl D dann auf die maximale Drehzahl D hochgefahren, die im Ausführungsbeispiel etwa 2000 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Backofen 1 mit seinem Heißluftsystem 8 dahingehend ausgelegt ist, dass er nutzerindividuell auswahlbar sowohl nach dem herkömmlichen Betriebskonzept gemäß der Darstellung in 2 als auch nach dem erfindungsgemäßen Bedienkonzept oder einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß der Darstellung in 3 betreibbar ist. Diese Wahlmöglichkeit und Optionalität erhöht die Nutzerfreundlichkeit und die betriebsspezifisch angepasste Aufheizung nochmals.
Bezugszeichenliste

1: Backofen
2: Garraum
3: Tür
4: Bedieneinrichtung
5: Heizkörper
6: Gebläse
7: Steuer- und Regeleinheit
8: Heißluftsystem
9: Temperatursensor
I, II, III, IV: Kennlinien
I'', I''', I'''', II', III', IV': Kennlinien
D: Drehzahl
L: Heizleistung
t0, t1, ..., t8: Zeitpunkte
t1', t2', ..., t5': Zeitpunkte
TB: Garraumtemperatur
TH: Heizkörpertemperatur

Claims

Heißluftsystem für ein Hausgerät (1) zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit zumindest einem Heizkörper (5) zur Erzeugung von Wärme zum Aufheizen eines Garraums (2), und einem Gebläse (6) zum Kühlen des Heizkörpers (5) und zur Umwälzung der Luft im Garraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Heizkörper (5) in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen betreibbar ist, und eine Steuer- und Regeleinheit (7) vorgesehen ist, welche abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers (5) zur Regelung der Drehzahl (D) des Gebläses (6) und/oder der Heizleistung (L) in einer aktivierten Phase des Heizkörpers (5) ausgebildet ist.
Heißluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (7) dazu ausgebildet ist, beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers (5) diesen mit der absolut maximalen Heizleistung zu betreiben und mit steigender Temperatur (T_H) des Heizkörpers (5) die Heizleistung (L) in weiteren aktiven Phasen zu reduzieren.
Heißluftsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (5) beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit (7) geregelten momentanen Heizleistung (L) betrieben ist.
Heißluftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (7) dazu ausgebildet ist, die Drehzahl (D) des Gebläses (6) mit steigender Temperatur (T_H) des Heizkörpers (5) zu erhöhen.
Heißluftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (7) dazu ausgebildet ist, die Drehzahl (D) des Gebläses (5) und die Heizleistung (L) des Heizkörpers (5), insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so zu regeln, dass die Temperatur (T_H) des Heizkörpers (5) eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers (5) nicht überschreitet.
Heißluftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper (5) bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers (5) vorgesehen ist, in der der Heizkörper (5) mit der maximalen Heizleistung (L) betrieben ist.
Heißluftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Heizleistung (L) größer 2,2 kW, insbesondere größer 3 kW, ist.
Heißluftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen des Heizkörpers (5) beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung (L) gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert ist.
Hausgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einem Heißluftsystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben eines Heißluftsystems (8) für ein Hausgerät (1) zum Zubereiten von Lebensmitteln, bei dem mit zumindest einem Heizkörper (5) Wärme zum Aufheizen eines Garraums (2) erzeugt wird, und mit einem Gebläse (6) der Heizkörper (5) gekühlt und Luft im Garraum (2) umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (5) in aktivierten Phasen mit unterschiedlichen Heizleistungen (L) betrieben wird, und abhängig von einem Betriebsparameter des Heizkörpers (5) die Drehzahl (D) des Gebläses (6) und/oder die Heizleistung (L) in einer aktivierten Phase des Heizkörpers (5) durch eine Steuer- und Regeleinheit (7) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aktivieren und Aufheizen des Heizkörpers (5) dieser mit der absolut maximalen Heizleistung (L) betrieben wird und mit steigender Temperatur (T_H) des Heizkörpers (5) die Heizleistung (L) in weiteren aktiven Phasen reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (5) beim Erzeugen von Wärme über die gesamte Zeitdauer einer aktiven Phase mit der von der Steuer- und Regeleinheit (7) geregelten momentanen Heizleistung (L) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (D) des Gebläses (6) mit steigender Temperatur des Heizkörpers (5) erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (D) des Gebläses (6) und die Heizleistung (L) des Heizkörpers (5), insbesondere betriebsphasenspezifisch, aufeinander abgestimmt so geregelt werden, dass die Temperatur (T_H) des Heizkörpers (5) eine vorgebbare maximale Grenztemperatur des Heizkörpers (5) nicht überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Aufheizzeit zu Beginn eines Zubereitungsprogramms, in der der Heizkörper (5) bis zu einer maximalen Grenztemperatur aufgeheizt wird, nur eine aktive Phase des Heizkörpers (5) durchgeführt wird, in der der Heizkörper (5) mit der maximalen Heizleistung (L) betrieben wird, insbesondere in einer Mehrzahl von aufeinander folgenden aktiven Phasen beginnend mit der ersten aktiven Phase in den nachfolgenden Phasen die Heizleistung (L) gegenüber der jeweils vorhergehenden aktiven Phase reduziert wird.