DE-102024132369-A1 - Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsheizeinrichtung, Strahlungsheizeinrichtung und Kochfeld mit einer Strahlungsheizeinrichtung

Abstract

Eine Strahlungsheizeinrichtung weist einen flachen Träger mit einem Randbereich auf, mit mindestens einem länglichen Heizelement auf dem Träger, einem Temperatursensor im Randbereich, der mit einer Steuereinrichtung einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung verbunden ist. Bei einem Verfahren zum Betrieb dieser Strahlungsheizeinrichtung erfasst der Temperatursensor die Temperatur und gibt sie in die Steuereinrichtung, die von einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung Betriebs-Informationen über Betriebs-Art und Betriebs-Dauer sowie Leistungshöhe erhält. In der Steuereinrichtung sind Speicher-Werte abgespeichert für Temperaturen in Abhängigkeit von Betriebs-Art, Betriebs-Dauer und Leistungshöhe beim Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung, um durch Verwendung einerseits der gemessenen Temperatur am Temperatursensor und andererseits der Speicher-Werte eine Temperatur an einem definierten Punkt der Strahlungsheizeinrichtung zu bestimmen.

Inventors

• Janik Barner
• Marius Gesell
• Jochen Rickert
• Mario Funk
• Jonas Bucher
• Benjamin Schäufele

Assignees

• E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (14)

1. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsheizeinrichtung, wobei die Strahlungsheizeinrichtung aufweist: - einen flachen und flächig ausgebildeten Träger mit einem Randbereich, wobei der Randbereich in den äußeren 70% bis 99% des Durchmessers bzw. der Breite des Trägers liegt, - mindestens ein längliches Heizelement, das innerhalb eines flächigen Heizbereichs in Bahnen auf dem Träger verläuft, - einen Temperatursensor im Randbereich, wobei der Temperatursensor mit einer Steuereinrichtung einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung verbunden ist, gekennzeichnet durch die Schritte: - während des Betriebs der Strahlungsheizeinrichtung oder eines Elektrogeräts, in dem die Strahlungsheizeinrichtung verbaut ist, erfasst der Temperatursensor die Temperatur zu ihrer Verarbeitung in der Steuereinrichtung, - die Steuereinrichtung erhält die Temperatur vom Temperatursensor, - die Steuereinrichtung ist mit einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung verbunden und erhält von dieser Betriebs-Informationen über Betriebs-Art und/oder Betriebs-Dauer der Strahlungsheizeinrichtung sowie über eine Leistungshöhe, mit der die Strahlungsheizeinrichtung betrieben wird, - in der Steuereinrichtung sind Speicher-Werte abgespeichert für Temperaturen in Abhängigkeit von Betriebs-Art und/oder Betriebs-Dauer und einer Leistungshöhe beim Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung, um durch Verwendung einerseits der gemessenen Temperatur am Temperatursensor und andererseits der Speicher-Werte eine Temperatur an einem definierten Punkt der Strahlungsheizeinrichtung oder einer Kochfeldplatte darüber zu bestimmen, - aufgrund der bestimmten Temperatur an dem definierten Punkt der Strahlungsheizeinrichtung oder einer Kochfeldplatte darüber wird eine Funktion ausgelöst, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Warmanzeige oder Heißanzeige für die Strahlungsheizeinrichtung; Leistungsreduzierung für das mindestens eine Heizelement aufgrund erreichter Maximaltemperatur; temperaturgeregelter Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass in der Steuereinrichtung Speicher-Werte abgespeichert sind, die durch die folgenden Schritte erhalten werden: - eine Strahlungsheizeinrichtung eines bestimmten Typs, wobei die Strahlungsheizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildet ist, wird mit einem Referenz-Temperatursensor an einem definierten Punkt versehen, vorzugsweise an einem definierten Punkt, an dem oberhalb der Strahlungsheizeinrichtung und/oder an einer Kochfeldplatte eines Kochfelds darüber eine maximale Temperatur herrscht, - Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Betriebs-Dauern und Betriebs-Arten und unterschiedlichen Leistungshöhen und/oder Temperaturen, wobei vorzugsweise die Strahlungsheizeinrichtung taktend betrieben wird und das mindestens eine Heizelement entweder mit voller Leistung betrieben wird oder ausgeschaltet ist derart, dass sich eine Leistungshöhe im zeitlichen Mittel einstellt als durchschnittliche zeitliche Leistung, - Erfassen der Temperatur an dem Temperatursensor und der Temperatur an dem Referenz-Temperatursensor, - Abspeichern der erfassten Temperaturen, - Verbinden der erfassten Werte für die Temperaturen mit Abhängigkeit von der Betriebs-Dauer und/oder Betriebs-Art und/oder Leistungshöhe.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Speicher-Werte erfasst worden sind, indem an einer Strahlungsheizeinrichtung desselben Aufbaus, die in ein Elektrogerät entsprechend einem Serien-Elektrogerät eingebaut ist, permanent die Temperatur am Temperatursensor erfasst wird, wobei mit einem Zusatz-Temperatursensor die Temperatur an demjenigen definierten Punkt erfasst wird, der relevant ist, wobei die erfassten Werte für die Temperatur korreliert werden, wobei zusätzlich noch verschiedene Betriebs-Arten und/oder Betriebs-Dauern eingestellt werden und die jeweilige Betriebs-Art und/oder Betriebs-Dauer zusammen mit den korrelierten Werten für die Temperatur abgespeichert werden, wobei dies auch in der Steuereinrichtung für eine Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung abgespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , dass Korrekturwerte für die mit dem Temperatursensor gemessenen Werte ableitbar sind aus einerseits Informationen über den bisherigen Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung und andererseits aus den mit dem Referenz-Temperatursensor gemessenen Temperaturen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Heißanzeige für eine mit der Strahlungsheizeinrichtung beheizte Kochstelle aktiviert wird, sobald eine Temperatur an einem beliebigen Punkt an einer Kochfeldplatte über der Strahlungsheizeinrichtung, an der die Kochstelle gebildet ist, 50°C überschritten hat.
6. Strahlungsheizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strahlungsheizeinrichtung aufweist: - einen flachen und flächig ausgebildeten Träger mit einem Randbereich, wobei der Randbereich in den äußeren 70% bis 99% des Durchmessers bzw. der Breite des Trägers liegt, - mindestens ein längliches Heizelement, das innerhalb eines flächigen Heizbereichs in Bahnen auf dem Träger verläuft, - einen Temperatursensor, der mit einer Steuereinrichtung einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor an der Seite des Trägers in dem Randbereich angeordnet ist.
7. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor ein Thermoelement ist.
8. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet , dass an dem Thermoelement ein Metallplättchen angeordnet ist bzw. eine Schweißverbindung des Thermoelements an einem Metallplättchen anliegt, wobei vorzugsweise das Metallplättchen eine Fläche von weniger als 12 mm x 12 mm aufweist.
9. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor an der Spitze einer länglichen Trageinrichtung angeordnet ist, insbesondere elektrisch gegenüber dieser isoliert ist, wobei vorzugsweise die längliche Trageinrichtung Keramik aufweist oder aus Keramik besteht.
10. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass die längliche Trageinrichtung über eine Seite oder über einen Randbereich des Trägers für das mindestens eine Heizelement nach innen übersteht, vorzugsweise durch ein Außenrandteil hindurchläuft, das den Träger außen begrenzt, und außerhalb des Außenrandteils an einem Anschlussgehäuse befestigt ist, wobei das Anschlussgehäuse an dem Träger oder an einer Aufnahmeschale für den Träger befestigt ist und elektrische Anschlüsse aufweist, wobei die elektrischen Anschlüsse mindestens an den Temperatursensor gehen und vorzugsweise elektrische Anschlüsse an das mindestens eine Heizelement, insbesondere an alle Heizelemente, dieser Strahlungsheizeinrichtung gehen.
11. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor außerhalb des Heizbereichs bzw. über einem Bereich des Trägers verläuft, der frei ist von dem Heizelement bzw. frei ist von allen Heizelementen.
12. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor oberhalb des Heizbereichs und über einem Bereich des Trägers verläuft, auf dem ein Heizelement angeordnet ist.
13. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12 , dadurch gekennzeichnet , dass die im Anspruch 2 oder 3 erfassten Temperaturen in Steuereinrichtungen eingespeichert sind, die mit Strahlungsheizeinrichtungen desselben Typs auf dieselbe Art und Weise versehen sind.
14. Kochfeld mit: - mindestens einer Strahlungsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13 , - einer Leistungsversorgung für die mindestens eine Strahlungsheizeinrichtung, - einer Steuereinrichtung, - einer Kochfeldplatte, unterhalb der die mindestens eine Strahlungsheizeinrichtung angeordnet ist.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsheizeinrichtung sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildete Strahlungsheizeinrichtung und ein mit mindestens einer solchen Strahlungsheizeinrichtung versehenes Kochfeld. Dabei weist die Strahlungsheizeinrichtung mindestens ein Heizelement auf einem Träger und mindestens einen Temperatursensor im Randbereich dieses Trägers auf. Aus der DE 10 2022 204 359 A1 ist eine Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld bekannt, bei der eine Temperaturmessung erfolgt mittels eines Temperatursensor in der Mitte des Trägers. Auf dem Träger ist ein längliches Heizelement flächig und in Bahnen verlegt. Mit dem Temperatursensor kann eine Temperatur im Mittelbereich dieser Strahlungsheizeinrichtung gemessen werden. Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren, eine zu dessen Durchführung ausgebildete Strahlungsheizeinrichtung und ein damit versehenes Kochfeld zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Temperatur an der Strahlungsheizeinrichtung einfach, genau und praxistauglich zu erfassen bei einfachem und praxistauglichem Aufbau der Strahlungsheizeinrichtung. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Strahlungsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren oder nur für die Strahlungsheizeinrichtung an sich oder nur für ein damit versehenes Kochfeld beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für eine solche Strahlungsheizeinrichtung als auch für ein Verfahren zu deren Betrieb sowie für ein mit mindestens einer solchen Strahlungsheizeinrichtung versehenes Kochfeld selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Die Strahlungsheizeinrichtung weist einen flachen und flächig ausgebildeten Träger mit einem Randbereich auf. Dieser Randbereich liegt in den äußeren 70% bis 99% des Durchmessers bzw. der Breite des Trägers. Anders ausgedrückt liegt der Randbereich in den äußeren 30% des Trägers. Die Strahlungsheizeinrichtung weist mindestens ein langes bzw. längliches Heizelement auf, das in Bahnen auf dem Träger verläuft und darauf befestigt ist. Dabei verläuft das Heizelement innerhalb eines flächigen Heizbereichs bzw. sein Verlauf definiert den Heizbereich, also der Heizbereich ist dort, wo ein Heizelement vorhanden ist und wo es eben sehr hohe Temperaturen gibt. Vorteilhaft ist der Heizbereich von seiner Form her entsprechend der Form des Trägers bzw. entsprechend der Form der Strahlungsheizeinrichtung ausgebildet, besonders vorteilhaft rund bzw. kreisrund. Im Randbereich ist mindestens ein Temperatursensor vorgesehen, der mit einer Steuereinrichtung einer Leistungsversorgung für die Strahlungsheizeinrichtung verbunden ist. Diese Steuereinrichtung ist vorteilhaft ein Microcontroller odgl.. Die Leistungsversorgung der Strahlungsheizeinrichtung kann Schaltelemente wie Relais oder auch Halbleiterschalter aufweisen, die geeignet sind für einen praxistauglichen Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung. Typische Strahlungsheizeinrichtungen wie die eingangs genannte können mit Relais angesteuert bzw. mit Leistung versorgt werden. Bevorzugt wird steuerungsseitig ein weiterer Temperatursensor, insbesondere ein NTC, zur dauerhaften Referenzmessung des Temperatursensors in der Strahlungsheizeinrichtung vorgesehen. Dieser weitere Temperatursensor zur dauerhaften Referenzmessung kann auf einer Leiterplatte der Steuereinrichtung angeordnet sein, wie es für den Fachmann bekannt ist. Das Verfahren wird mit folgenden Schritten durchgeführt, wobei noch weitere Schritte hinzukommen können, auch dazwischen. Allgemein ist vorgesehen, dass während des Betriebs der Strahlungsheizeinrichtung oder eines Elektrogeräts, in dem die Strahlungsheizeinrichtung verbaut ist, beispielsweise eines Kochfelds, der Temperatursensor die Temperatur erfasst, damit sie in der daran angeschlossenen Steuereinrichtung vorhanden ist und verarbeitet bzw. verwendet werden kann. So kennt die Steuereinrichtung stets die an dem Temperatursensor herrschende und von diesem erfasste Temperatur. Sie kann permanent oder in bestimmten Zeitabständen gemessen werden, die 5 sec oder sogar 1 sec nicht überschreiten sollten. Die mit der Leistungsversorgung verbundene Steuereinrichtung erhält von dieser Betriebs-Informationen über die Betriebs-Art und/oder die Betriebs-Dauer der Strahlungsheizeinrichtung bzw. von deren Betrieb. Dies kann und sollte vorteilhaft jeweils mit der Information verknüpft werden, welches Heizelement dieser Strahlungsheizeinrichtung betrieben wird, insbesondere ob alle Heizelemente dieser Strahlungsheizeinrichtung