家用器具加热装置的制作方法

文档序号:14647722发布日期:2018-06-08 21:14阅读:252来源:国知局
家用器具加热装置的制作方法

本发明涉及一种按专利权利要求1的前序部分所述的家用器具加热装置。



背景技术:

从现有技术中已知家用器具加热装置,所述家用器具加热装置具有第一加热接头和第二加热接头,所述第一加热接头和所述第二加热接头能够分别与供电网络的供电接头相连接。在所述第一加热接头与第一供电接头之间连接了第一开关元件。为了开始加热运行状态并且由此对所述加热元件进行加热,借助于所述第一开关元件在所述加热元件与所述供电接头之间建立传导路径。为了中断或者结束所述加热运行状态,借助于所述第一开关元件来中断所述加热元件与所述供电接头之间的传导路径。对于所述第一开关元件的操纵比如借助于操作元件来进行。此外,所述家用器具加热装置具有测量单元,该测量单元拥有测量输入端,在所述加热运行状态中在所述测量输入端上加载电位。为了能够借助于所述测量单元进行明确的测量,必须知道供电网络的电网形式,所述供电接头被连接到所述供电网络上。所述电网形式取决于国家,因此根据相应的国家可能使用、尤其是销售不同的家用器具加热装置。此外,对于所熟知的电网形式来说,在有些国家、像比如在欧洲或者日本必须保证加热接头的明确的极性,因为在这些国家零导体加载在供电接头之一上。这一方面能够借助于昂贵的装置来实现,所述昂贵的装置至少具有相位识别机构、控制单元和相应的继电器线路。另一方面,在将所述加热接头连接到所述供电接头上时,尤其能够通过电工和/或装配工来保证所述加热接头的相应的极性。



技术实现要素:

本发明的任务尤其在于提供一种在确定加载在加热接头上的电网形式时产生小的开销方面具有得到改进的性能的这种类型的装置。所述任务通过专利权利要求1的特征得到解决,而本发明的有利的设计方案和改进方案则能够由从属权利要求得知。

本发明涉及一种家用器具加热装置、尤其是烹饪器具加热装置,其具有:至少一个拥有至少两个加热接头的加热元件,所述至少两个加热接头分别被设置用于连接到供电网络、尤其是家用电网的至少两个供电接头之一上;至少一个第一开关元件,所述至少一个第一开关元件被连接在所述加热接头的第一加热接头与所述供电接头的第一供电接头之间;至少一个第二开关元件,所述至少一个第二开关元件被连接在所述加热接头的第二加热接头与所述供电接头的第二供电接头之间;以及测量单元,所述测量单元具有至少一个测量输入端,在至少一种加热运行状态中在所述至少一个测量输入端上加载电位。

在此提出,所述家用器具加热装置具有控制单元,该控制单元被设置用于:在至少一种电网形式识别运行状态中借助于所述第一开关元件在所述第二开关元件闭合的情况下中断穿过所述加热元件的传导路径,并且在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对加载在所述测量输入端上的第一电位加以考虑。“家用器具加热装置”尤其应该至少是指家用器具、尤其是烹饪器具、有利地是烤炉的部件、尤其是组件。尤其所述家用器具加热装置也能够包括整个家用器具、尤其是整个烹饪器具。“加热元件”尤其应该是指一种元件,该元件在至少一种加热运行状态中被设置用于尤其以至少100W、尤其是至少500W、优选至少1000W、特别有利地至少1500W并且优选至少3000W的加热功率来进行优选感应的加热。物体的“接头”尤其应该是指电接触部位,通过所述电接触部位所述物体能够与另外的物体电连接,并且在至少一种运行状态中、尤其在加热运行状态中在所述电接触部位上有利地加载电位。“开关元件”尤其应该是指一种元件,该元件被设置用于:在至少两个点之间、尤其是在所述开关元件的两个触点之间建立并且/或者分开导电连接。所述开关元件尤其构造为电元件并且优选具有至少一个用于接收控制信号的控制触点,其中所述开关元件能够通过所述控制触点来操纵并且尤其能够根据由所述控制单元所产生的控制信号来尤其连接在所述触点之间。所述开关元件被连接在两个接头“之间”这种说法尤其应该是指,将所述接头彼此连接起来的传导路径通过所述开关元件来导送,其中所述传导路径尤其只能在所述开关元件的闭合的开关位置中导送电流。“传导路径”尤其应该是指导电连接,所述导电连接被设置用于:在至少一种运行状态中、尤其是在所述加热运行状态中导送电流。“测量单元”尤其是指一种单元,该单元被设置用于探测在所述加热运行状态中加载在所述测量输入端上的电位的数值并且该单元尤其具有至少一个测量输出端,用于将所述加载在测量输入端上的电位的所探测到的数值有利地输出给所述控制单元。所述测量单元的“测量输入端”尤其应该是指所述测量单元的下述接头,在该接头上至少在所述加热运行状态中加载有待探测的电位。“加热运行状态”尤其应该指下述运行状态,在该运行状态中所述加热元件被电流贯穿流过,尤其是用于输出电功率。“控制单元”尤其应该是指下述电子单元,该电子单元优选至少部分地被集成在家用器具、尤其是烹饪器具的控制和/或调节单元中并且该电子单元优选被设置用于至少控制并且/或者调节所述加热元件和/或所述第一开关元件和/或所述第二开关元件。优选所述控制单元包括计算单元并且尤其附加于所述计算单元而包括存储单元,所述存储单元则具有在其中所保存的控制和/或调节程序,所述控制和/或调节程序被设立用于由所述计算单元来执行。“电网形式识别运行状态”尤其应该是指下述运行状态,在该运行状态中能够探测加载在所述加热元件的加热接头上的电网形式。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中有利地通过所述第一开关元件的断开在所述第二开关元件的闭合的情况下将所述加热元件去除激活,其中尤其由所述加热元件输出的加热功率具有至少基本上零的数值。所述第二开关元件有利地构造为主开关。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中将所述第一开关元件置于断开的开关位置中并且将所述第二开关元件置于闭合的开关位置中,由此尤其在所述测量输入端上加载第一电位,所述控制单元在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对所述第一电位加以考虑。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中将所述第一电位保存在所述控制单元的存储单元中。作为替代方案或者补充方案,所述控制单元能够被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中将所述第二开关元件置于断开的开关位置中并且将所述第一开关元件置于闭合的开关位置中,由此尤其在所述测量输入端上能够加载第一电位,所述控制单元在获取加载在所述加热元件上的电网形式时能够对所述第一电位加以考虑。所述电网形式定义并且/或者表征尤其是低压电网的种类和/或低压电网的类型。比如电网形式能够定义三相交流电。在使用三相交流电情况下,所述电网形式尤其能够定义三相交流电。在使用三相交流电情况下,所述电网形式尤其能够定义具有至少基本上400V和/或至少基本上415V和/或至少基本上200V和/或至少基本上380V的数值的电压。作为替代方案或者补充方案,电网形式尤其能够定义TN-系统和/或TT-系统和/或IT-系统。作为替代方案或者补充方案,尤其所述电网形式能够定义单相交流电。在使用单相交电流的情况下,所述电网形式尤其能够定义具有至少基本上230V和/或至少基本上240V和/或至少基本上200V和/或至少基本上220V的数值的电压。所述电网形式尤其能够在不同的国家定义不同的低压电网。尤其所述电网形式能够根据国家而变化。“设置”尤其应该是指专门地编程、设计和/或配备。“物体被设置执行特定的功能”尤其应该是指,所述物体在至少一种使用状态和/或运行状态中履行并且/或者执行这种特定的功能。

通过这样的设计方案,尤其能够在确定加载在所述加热接头上的电网形式时实现小的开销。由此能够优选实现小的成本。所述家用器具加热装置能够特别有利地在不同的国家中毫无顾虑地被连接到相应的供电网络上。此外,尤其能够实现快速的装配过程和/或生产过程,并且更确切地说不仅在制造所述家用器具加热装置时而且也在通过最终用户连接所述家用器具加热装置时,所述最终用户尤其能够放弃电工和/或装配工的帮助。由此,此外能够为最终用户提供高的舒适性。除此以外,能够有利地实现容易的不复杂的线路并且由此在保养时尤其实现小的开销。尤其能够通过软件算法来实现对于电网形式的成本低廉的获取,其中尤其能够放弃额外的硬件。所述家用器具加热装置和/或具有所述家用器具加热的家用器具能够尤其在世界范围内使用,其中尤其能够放弃由于不同的电网形式而在布线和/或电子装置和/或软件方面进行的专门的调整。

此外提出,所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中借助于所述第二开关单元在所述第一开关元件闭合的情况下中断穿过所述加热元件的传导路径,并且在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对加载在所述测量输入端上的第二电位加以考虑。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中将所述第二电位保存在所述控制单元的存储单元中。作为替代方案或者补充方案,所述控制单元能够被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中借助于所述第一开关元件在所述第二开关元件闭合的情况下中断穿过所述加热元件的传导路径,并且在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对加载在所述测量输入端上的第一电位加以考虑。所述控制单元特别有利地被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中首先借助于所述开关元件中的任意的开关元件在另一个开关元件闭合的情况下并且随后借助于所述另一个开关元件在任意的开关元件闭合的情况下中断穿过所述加热元件的传导路径,并且在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对两个加载在所述测量输入端上的电位加以考虑。所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中尤其将所述第一电位和所述第二电位彼此进行比较并且有利地计算由所述第一电位和所述第二电位构成的差。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中获取由所述第一电位和所述第二电位构成的差的值并且尤其将由所述第一电位和所述第二电位构成的差的值与在所述控制单元的存储单元中所保存的差值-参考电位进行比较。由此,尤其能够以简单的方式来获取所述电网形式。尤其能够分开地处理加载在所述加热接头上的电位并且/或者将其彼此区分开来。能够特别有利地借助于两次测量来识别每种电网形式。

此外提出,所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中根据加载在所述测量输入端上的电位来识别零导体在所述供电接头之一上的加载。所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中在由所述第一电位与所述第二电位构成的差的值大于在所述控制单元的存储单元中所保存的差值-参考电位的情况下推断出零导体在所述供电接头之一上的加载。由此,尤其能够通过简单的软件运算在不同的电网形式之间进行区分。

此外提出,所述控制单元被设置用于:尤其在零导体加载在所述供电接头之一上的情况下在至少一种极性探测运行状态中尤其根据加载在所述测量输入端上的电位来获取下述供电接头,在所述供电接头上加载零导体。在零导体加载在所述供电接头之一上的情况下,所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中将所述第一电位与在所述控制单元的存储单元中所保存的下参考电位进行比较。尤其所述控制单元被设置用于:在所述极性探测运行状态中在所述第一电位小于所述下参考电位的情况下识别出零导体在所述第一加热接头上的加载并且尤其是额外地识别出相导体在所述第二加热接头上的加载。所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中将所述第一电位与在所述控制单元的存储单元中所保存的上参考电位进行比较。尤其所述控制单元被设置用于:在所述极性探测运行状态中在所述第一电位大于所述上参考电位的情况下识别出零导体在所述第二加热接头上的加载并且尤其是额外地识别出相导体在所述第一加热接头上的加载。作为替代方案或者补充方案,所述控制单元尤其被设置用于:在零导体加载在所述供电接头之一上的情况下在所述极性探测运行状态中将所述第二电位与在所述控制单元的存储单元中所保存的下参考电位进行比较。尤其所述控制单元被设置用于:在所述极性探测运行状态中在所述第二电位小于所述下参考电位的情况下识别出零导体在所述第二加热接头上的加载并且尤其是额外地识别出相导体在所述第一加热接头上的加载。所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中将所述第二电位与在所述控制单元的存储单元中所保存的上参考电位进行比较。尤其所述控制单元被设置用于:在所述极性探测运行状态中在所述第二电位大于所述上参考电位的情况下识别出零导体在所述第一加热接头上的加载并且尤其是额外地识别出相导体在所述第二加热接头上的加载。“极性探测运行状态”尤其应该是指下述运行状态,在该运行状态中能够探测加载在所述加热元件的加热接头上的极性方向。尤其所述控制单元被设置用于:在所述极性探测运行状态中有利地通过所述第一开关元件的断开在所述第二开关元件闭合的情况下将所述加热元件去除激活,其中尤其由所述加热元件输出的加热功率具有至少基本上零的数值。作为替代方案或者补充方案,所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中有利地通过所述第二开关元件的断开在所述第一开关元件闭合的情况下将所述加热元件去除激活,其中尤其由所述加热元件输出的加热功率具有至少基本上零的数值。由此,尤其能够在不取决于器具插头的、在所述供电网络的连接插座中的插接方向的情况下实现所述家用器具的运行和/或尤其对于所述加热元件的过热的提早的识别。

所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中在由所述第一电位和所述第二电位构成的差的值小于在所述控制单元的存储单元中所保存的差值-参考电位时推断出零导体在所述供电接头之一上的缺位并且尤其是推断出相导体的加载。优选所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中根据加载在所述测量输入端上的电位来识别相导体在所述供电接头上的加载。尤其所述控制单元被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中就有效性检查所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位,尤其用于在识别相导体在所述供电接头上的加载时使用。所述控制单元尤其被设置用于:在所述极性探测运行状态中将所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位与在所述控制单元的存储单元中所保存的有效性范围进行比较并且尤其在所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位处于所述有效性范围之内时推断出相导体在所述供电接头上的加载。由此尤其能够为操作者实现高的舒适性并且/或者以简单的方式识别相导体在所述供电接头上的加载。

所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中、尤其在所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位处于所述有效性范围之外的情况下放弃所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位在识别相导体加载在所述供电接头上时的使用。优选所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中、尤其在所述第一电位和/或,尤其和所述第二电位处于所述有效性范围之外的情况下根据加载在所述测量输入端上的电位来识别至少一种器具缺陷。由此对操作者来说尤其能够实现高的安全性。

此外提出,所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中根据所获取到的电网形式来获取用于所述加热元件的切断极限值。在所述控制单元的存储单元中,尤其保存了至少两个、有利地至少三个、特别有利地至少四个并且优选多个不同的用于所述加热元件的切断极限值。尤其为一种电网形式分配各一个切断极限值。所述控制单元尤其被设置用于:在所述电网形式识别运行状态中获取为所获取到的电网形式分配的切断极限值并且尤其在所述加热运行状态中对所获取的、用于所述加热元件的切断极限值加以考虑。由此,尤其能够在不取决于加载在所述加热接头上的电网形式的情况下保护所述加热元件,以防止过热,由此尤其能够实现长寿命的设计方案。

此外提出,所述家用器具加热装置具有至少一个传感器元件,所述至少一个传感器元件在所述加热运行状态中被设置用于探测来自所述加热元件的漏电流。“传感器元件”尤其应该是指下述元件,所述元件被设置用于:在所述加热运行状态中接收从所述加热元件中流出的电流、尤其是漏电流并且有利地将其传送给至少一个另外的单元、尤其是传送给所述测量单元。来自所述加热元件的“漏电流”尤其应该是指下述电流,所述电流尤其有别于通过所述加热接头之一从所述加热元件中流出的电流并且所述电流通过至少一条路径从所述加热元件中流出,所述至少一条路径尤其不同于所述加热接头之一与所述供电接头之一之间的电连接并且有利地在至少一种运行状态中代表着尤其是具有处于几MΩ到多个MΩ的范围内的电阻值的高阻抗的传导路径。由此,尤其能够实现对于所述漏电流的精确的探测和/或提早的故障识别。除此以外,通过对于所述漏电流的探测尤其能够获取所述加热元件的温度。

比如所述控制单元能够被设置用于:在探测到来自所述加热元件的漏电流时立即通过所述加热元件的去除激活、尤其是借助于所述第一开关元件并且/或者有利地借助于所述第二开关元件来执行紧急切断。优选所述控制单元被设置用于:在所述加热运行状态中获取取决于所述加热元件的漏电流的至少一个特征参量。比如,所述特征参量能够具有所述漏电流的数值。同样能够考虑,所述特征参量具有下述位置,在该位置处所述漏电流从所述加热元件中流出。优选所述特征参量具有所述加热元件的温度。由此能够有利地在所述加热运行状态中实现高的安全性。此外,能够特别有利地提早识别所述加热元件的过热并且尤其能够采取应对措施。

此外提出,至少在所述加热运行状态中至少两条平行的传导路径从所述供电接头之一通往所述测量输入端,其中所述传导路径中的第一传导路径具有处于所述加热元件与所述传感器元件之间的区域,所述漏电流通过该区域来流动。由此,尤其能够在不取决于加热运行状态的情况下获取所述加热元件的极性,由此能够实现高的精确度。

如果所述控制单元被设置用于:在所述加热运行状态中在获取取决于所述加热元件的漏电流的特征参量时对加载在所述加热元件上的电网形式加以考虑,那就尤其能够实现对于取决于所述加热元件的漏电流的特征参量、尤其是所述加热元件的温度的精确的获取。

比如,所述加热元件能够构造为尤其卷绕的导体、有利地构造为卷绕的导线。优选所述加热元件构造为层。“层”尤其应该是指物体的一种结构,对于该结构来说最小的、刚好还将所述物体包围的长方体具有一条最短的边和两条长边,其中所述两条长边中的较短的边是所述长方体的最短的边的至少5倍、尤其是至少10倍、有利地至少15倍并且特别有利地至少20倍。所述层尤其具有至少基本上保持相同的材料厚度,所述材料厚度有利地具有最大5mm、尤其是最大1mm、有利地最大0.5mm并且特别有利地最大0.1mm的数值。所述层具有至少“基本上保持相同的材料厚度”这种说法尤其应该是指,所述层的区域中的材料厚度的数值以最大20%、尤其最大10%并且有利地最大5%的幅度变化。所述加热元件尤其能够构造为感应加热元件。优选所述加热元件构造为辐射加热元件并且/或者特别有利地构造为电阻加热元件。由此,尤其能够实现紧凑的结构。此外,能够实现小的成本。

比如所述传感器元件能够构造为尤其卷绕的导体、有利地构造为卷绕的导线。优选所述传感器元件构造为层,由此尤其能够实现节省位置空间的设计方案。

所述加热元件和所述传感器元件有利地一起构成电容器,由此尤其能够实现对于从所述加热元件中流出的漏电流的精确的探测。尤其在所述加热元件和所述传感器元件构造为层的情况下这两个元件一起优选构成板式电容器。

此外提出,所述家用器具加热装置具有至少一个电介质,所述电介质至少部分地布置在所述加热元件与所述传感器元件之间并且具有取决于温度的比电阻,其中所述控制单元被设置用于:充分利用所述电介质的取决于温度的比电阻,以用于获取特征参量。所述电介质的取决于温度的比电阻尤其在尤其至少基本上200℃和/或至少基本上300℃的阈值之下仅仅细微地变化,尤其以在温度为零摄氏度时的比电阻的数值的最大5%、有利地最大1%、特别有利地最大0.5%并且优选最大0.1%的幅度来变化。对于高于所述阈值的温度来说,所述电介质的取决于温度的比电阻的电阻值剧烈地减小,其中所述电介质的电阻值对于高于所述阈值的温度来说尤其具有在温度低于所述阈值之下的电阻值的最大70%、有利地最大50%、特别有利地最大30%并且优选最大10%的电阻值,并且其中所述取决于温度的比电阻的数值比如能够具有线性的和/或指数的曲线。所述控制单元被设置用于将所述电介质的取决于温度的比电阻“用于”获取所述特征参量这种说法尤其应该是指,所述控制单元被设置用于:从对在所述加热运行状态中加载在所述测量输入端上的电位的了解中获取从所述加热元件中流出的漏电流,并且尤其从所获取的从所述加热元件中流出的漏电流中推断出所述电介质的当前的电阻值,并且有利地从对于所述电介质的取决于温度的比电阻的、在存储单元中所保存的曲线的了解中获取所述特征参量。由此,尤其能够精确地获取所述特征参量。除此以外,能够有利地实现便宜的设计方案。

在确定加载在所述加热接头上的电网形式时产生的特别小的开销能够通过一种家用器具、尤其是通过烹饪器具来实现,所述家用器具具有至少一个按本发明的家用器具加热装置。

在确定加载在所述加热接头上的电网形式时产生的开销能够通过一种用于运行按本发明的家用器具加热装置的方法来进一步降低,所述家用器具加热装置具有:至少一个拥有至少两个加热接头的加热元件,所述至少两个加热接头分别被设置用于连接到供电网络的至少两个供电接头之一上;至少一个第一开关元件,所述至少一个第一开关元件被连接在所述加热接头中的第一加热接头与所述供电接头中的第一供电接头之间;至少一个第二开关元件,所述至少一个第二开关元件被连接在所述加热接头中的第二加热接头与所述供电接头中的第二供电接头之间;以及测量单元,所述测量单元具有至少一个测量输入端,在至少一种加热运行状态中在所述至少一个测量输入端上加载电位,其中在至少一种电网形式识别运行状态中借助于所述第一开关元件在所述第二开关元件闭合的情况下中断穿过所述加热元件的传导路径,并且在获取加载在所述加热元件上的电网形式时对加载在所述测量输入端上的第一电位加以考虑。

所述家用器具加热装置在此不应该局限于上面所描述的应用情况和实施方式。尤其所述家用器具加热装置能够为了履行在这方面所描述的功能而具有与在这方面所描述的数目不同的数目的各个元件、构件和单元。

附图说明

另外的优点从以下附图说明中得出。在附图中示出了本发明的一种实施例。附图、说明书和权利要求以组合的形式包含大量的特征。本领域的技术人员也会适当地单个地研究特征并且将其概括为另外有意义的组合。其中:

图1以示意性的透视图示出了具有家用器具加热装置的家用器具;

图2以示意性的剖面图示出了所述家用器具加热装置的加热元件、电介质、传感器元件、另一个电介质以及基本元件;

图3以示意图示出了所述家用器具加热装置处于电网形式识别运行状态中的示意性的电路图;

图4以示意图示出了所述家用器具加热装置处于加热运行状态中的示意性的电路图;并且

图5以示意图示出了一种用于运行家用器具加热装置的方法的图表。

具体实施方式

图1示出了一种构造为烹饪器具的家用器具34,其具有构造为烹饪器具加热装置的家用器具加热装置10。比如所述家用器具34构造为蒸锅并且/或者构造为感应电炉并且/或者构造为炉灶并且/或者构造为烧水器并且/或者构造为咖啡机并且/或者构造为烤面包机并且/或者构造为铁板烧板。在当前的情况下,所述家用器具34构造为烤炉。

所述家用器具34具有壳体36,该壳体构成尤其所述家用器具34的外部的限界。在所述壳体36的、在安装的状态中朝向操作者的正面上,所述壳体36具有器具门38。所述器具门38能够实现通往处于所述壳体36中的烹饪室40的入口。所述家用器具34具有隔焰炉42,该隔焰炉限定所述烹饪室40。所述隔焰炉42构成所述烹饪室40的侧面的限界。为了给所述烹饪室40通风,所述家用器具34具有风扇44,该风扇布置在背向所述器具门38的背面上。

为了对所述烹饪室40进行加热,所述家用器具加热装置10具有加热元件12。作为一种具有唯一的加热元件的设计方案的替代方案,所述家用器具加热装置也能够包括其它数目的加热元件。比如所述家用器具加热装置能够具有两个加热元件。在此,所述加热元件能够布置在所述隔焰炉(Muffel)的上侧面和下侧面上。作为替代方案,所述两个加热元件能够布置在所述隔焰炉的同一侧上。所述加热元件中的第一加热元件能够布置在所述上侧面上并且构造用于产生高热。所述加热元件中的第二加热元件能够布置在所述下侧面上并且构造用于产生低热。作为替代方案或者补充方案,能够设置在侧面上布置在所述隔焰炉上、尤其是布置在所述隔焰炉的侧壁上的加热元件。比如,所述加热元件能够构造为感应加热元件并且/或者构造为辐射加热元件。在当前的实施例中,所述加热元件12构造为电阻加热元件。

为了输入并且/或者选择工作参数,所述家用器具加热装置10具有操作单元46(试参照图1)。比如,所述工作参数是烹饪时间和/或烹饪程序和/或加热功率等级。尤其工作参数是温度、有利地是目标温度,其中所述操作单元46被设置用于输入并且/或者改变所述烹饪室40的目标温度的数值。所述操作单元46布置在所述正面上。所述操作单元46尤其具有显示单元并且有利地被设置用于输出数值。

所述家用器具加热装置10具有控制单元28,该控制单元根据借助于所述操作单元46输入的和/或选择的操作参数来执行行动并且/或者进行并且/或者改变设定。所述控制单元28被设置用于控制并且调节所述加热元件12。所述家用器具加热装置10具有传感器(未示出),所述传感器被设置用于探测所述烹饪室40的实际温度。作为替代方案能够考虑,所述家用器具加热装置具有多个传感器。

为了向所述加热元件12供给能量,所述加热元件12具有两个加热接头14、16(试参照图3和4)。所述加热接头14、16中的每个加热接头被设置用于连接到供电网络的供电接头18、20上。作为替代方案能够考虑,所述家用器具加热装置具有功率供给机构,所述功率供给机构被设置用于向所述加热元件供给能量。所述功率供给机构能够是尤其具有至少一个整流器和/或逆整流器的变流器线路。此外,所述功率供给机构能够具有用于连接供电网络、尤其是电流供给网络的连接。

所述加热接头14、16中的第一加热接头14和所述供电接头18、20中的第一供电接头18彼此进行了电连接。所述加热接头14、16中的第二加热接头16和所述供电接头18、20中的第二供电接头20彼此进行了电连接。所述家用器具加热装置10具有第一开关元件22和第二开关元件48。所述第一开关元件22被连接在所述加热接头14、16中的第一加热接头14与所述供电接头18、20中的第一供电接头18之间。所述第一开关元件22的第一接头与所述第一供电接头18彼此进行了电连接。所述第一开关元件22的第二接头与所述第一加热接头14彼此进行了电连接。

所述第二开关元件48被连接在所述第二加热接头16与所述第二供电接头20之间。所述第二开关元件48的第一接头与所述第二加热接头16彼此进行了电连接。所述第二开关元件48的第二接头与所述第二供电接头20彼此进行了电连接。所述第二开关元件48代表着所述家用器具34的主开关。每个开关元件22、48都具有继电器。作为替代方案,所述开关元件中的至少一个开关元件比如能够具有功率半导体开关。

所述家用器具加热装置10具有测量单元24,该测量单元则具有测量输入端26。在所述测量输入端26上至少在加热运行状态中加载电位。所述测量输入端26和所述第二加热接头16彼此进行了电连接。所述测量输入端26与所述第二开关元件48的第一接头彼此进行了电连接。所述测量输入端26在连接部位50上从所述第二加热接头16与所述第二开关元件48的第一接头之间的电连接上分支出来。在所述测量输入端26与所述连接部位50之间连接了电阻52。所述电阻52具有基本上10kΩ的电阻值。

所述测量单元24具有测量输出端54。所述控制单元28的第一接头与所述测量输出端54彼此进行了电连接。所述测量单元24通过测量输出端54来输出加载在所述测量输入端26上的电位的峰值。所述测量单元24具有整流器56。所述整流器56具有整流器输入端,该整流器输入端与所述测量输入端26进行了电连接。测量电容器58从所述测量输入端26与所述整流器56之间的电连接上分支出来。所述测量电容器58具有基本上100nF的电容。所述测量单元24具有测量电容器58,该测量电容器被设置用于将高频份额滤出。所述第一测量电容器58的第一接头与所述测量输入端26与所述整流器56之间的连接进行了电连接。所述第一测量电容器58的第二接头与地进行了电连接。所述整流器56由具有布置在后面的二极管的运算放大器所构成。作为替代方案,所述整流器56能够由桥式整流器来构成。

所述测量单元24具有另一个测量电容器60,该测量电容器被设置用于使由所述整流器56输出的电压平滑。所述测量电容器60具有基本上10nF的电容。所述另一个测量电容器60在测量连接部位62处从所述整流器56与所述测量输出端54之间的连接上分支出来。所述另一个测量电容器60的第一接头与所述测量连接部位62彼此进行了电连接。所述整流器56具有另一个整流器输入端,所述另一个整流器输入端与所述测量连接部位62进行了电连接。所述另一个测量电容器60的第二接头与地进行了电连接。

如果像比如在所述加热运行状态中的情况那样在所述测量输入端26上加载电位,那就通过所述整流器56给所述另一个测量电容器60充电。因为所述另一个测量电容器60的第一接头通过所述测量连接部位62与所述另一个整流器输入端相连接,所以给所述另一个测量电容器60充电到下述电压值,该电压值相当于加载在所述测量输入端26上的电位的数值。随后将这个数值通过所述测量输出端54来输出给所述控制单元28。由此,能够在一种用于运行所述家用器具加热装置10的方法中由所述控制单元28在所述加热运行状态中获取加载在所述测量输入端26上的电位。所述加载在测量输入端26上的电位在所述加热运行状态中是可变的并且根据所述加热元件12的功能而变化。

为了在所述加热运行状态中对所述加热元件12的功能进行监控,所述家用器具加热装置10具有传感器元件30(试参照图2)。所述传感器元件30在所述加热运行状态中被设置用于探测来自所述加热元件12的漏电流。从所述加热元件12中流出的漏电流是不期望的,即使在所述加热元件12加热时总是出现所述漏电流。从所述加热元件12中流出的漏电流对于低于阈值的温度来说小到能够忽略。对于高于所述阈值的温度来说,所述漏电流剧烈地增加并且预示着所述加热元件12的故障。所述传感器元件30和所述测量输入端26彼此进行了电连接。所述传感器元件30与所述测量输入端26之间的电连接和所述连接部位50与所述测量输入端26之间的电连接具有共同的接触部位64。

至少在所述加热运行状态中,两条平行的传导路径66、68从所述供电接头18、20之一通往所述测量输入端26。所述传导路径66、68中的第一传导路径66从所述供电接头18、20之一经过所述加热元件12和所述传感器元件30通往所述测量输入端26。所述传导路径66、68中的第一传导路径66具有处于所述加热元件12与所述传感器元件30之间的区域,所述漏电流通过该区域来流动。所述传导路径66、68中的第二传导路径68从所述供电接头18、20之一经过所述连接部位50和所述电阻52通住所述测量输入端26。处于所述第二传导路径68中的电阻52被连接在所述连接部位50与所述接触部位64之间。

在所述传感器元件30与所述接触部位64之间串联地连接了电容和欧姆电阻并且更确切地说尤其是连接了电容器70、第一电阻72和第二电阻74。所述电容器70具有基本上100nF的电容。所述第一电阻72具有处于30kΩ到50kΩ的范围内、尤其是基本上33kΩ的电阻值。所述第二电阻74具有处于30kΩ到50kΩ的范围内、尤其基本上33kΩ的电阻值。所述传感器元件30与所述电容器70的第一接头彼此进行了电连接。电容器76从所述传感器元件30与所述电容器70的第一接头之间的连接上分支出来。所述电容器76的第一接头与处于所述传感器元件30和所述电容器70的第一接头之间的连接彼此进行了电连接。所述电容器76的第二接头与地进行了电连接。由所述电容器70、所述第一电阻72和所述第二电阻74构成的串联线路具有拥有下述数值的比电阻,所述数值基本上是处于所述第二传导路径68中的电阻52的数值的十倍大。

如果所述开关元件22、48之一闭合并且所述开关元件22、48中的另一个开关元件断开,则在所述测量输入端26上加载具有下述数值的电位,所述数值取决于加载在所述加热元件12上的电网形式。按在哪个国家使用所述家用器具34,在所述加热元件12上加载不同的电网形式。因为加载在所述测量输入端26上的电位根据加载在所述加热元件12上的电网形式而变化,所以为了精确地探测在所述加热运行状态中从所述加热元件12中流出的漏电流而应该知道加载在所述加热元件12上的电网形式。

下面的不完整的表格表明用于不同的国家的电网形式的几种实例:

在用于运行家用器具加热装置10的方法中,尤其在首次激活所述家用器具34时,在第一方法步骤82中开始电网形式识别运行状态(试参照图5)。所述控制单元28自动地开始所述电网形式识别运行状态。在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28在第一测量步骤84中借助于所述第一开关元件22在所述第二开关元件48闭合的情况下中断穿过所述加热元件12的传导路径。在所述第一测量步骤84中,在所述测量输入端26上加载第一电位。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中在获取加载在所述加热元件12上的电网形式时考虑到加载在所述测量输入端26上的第一电位。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中将所述第一电位保存在所述控制单元28的存储单元中。

在第二测量步骤86中,所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中借助于所述第二开关元件48在所述第一开关元件22闭合的情况下中断穿过所述加热元件12的传导路径。在所述第二测量步骤86中,在所述测量输入端26上加载第二电位。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中在获取加载在所述加热元件12上的电网形式时考虑到加载在所述测量输入端26上的第二电位。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中将所述第二电位保存在所述控制单元28的存储单元中。

在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28在第一检查步骤88中获取由所述第一电位和所述第二电位构成的差的值。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中将由所述第一电位与所述第二电位构成的差的值与在所述控制单元28的存储单元中所保存的差值-参考电位进行比较。所述差值-参考电位在当前的实施例中基本上为30mV。

在由所述第一电位与所述第二电位构成的差的值大于在所述控制单元的存储单元中所保存的差值-参考电位的情况下,所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中推断出零导体在所述供电接头18、20之一上的加载。在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28根据加载在所述测量输入端26上的电位来识别零导体在所述供电接头18、20之一上的加载。在零导体加载在所述供电接头18、20之一上的情况下,所述第一电位与所述第二电位显著地区别于彼此。

按器具插头在所述供电网络的连接插座中的插接方向,零导体与相导体互换。因为加载在所述测量输入端26上的电位根据加载在所述加热元件12上的极性而变化,所以为了精确地探测在所述加热运行状态中从所述加热元件12中流出的漏电流而应该保证明确的极性。

所述控制单元28在该控制单元28识别出零导体在所述供电接头18、20之一上的加载的情况下在极性探测步骤90中开始极性探测运行状态。在所述极性探测运行状态中,所述控制单元28获取下述供电接头18、20,在所述供电接头上加载零导体。

所述控制单元28在所述极性探测运行状态中将所述第一电位与在所述控制单元28的存储单元中所保存的下参考电位进行比较。在所述极性探测运行状态中,所述控制单元28在所述第一电位小于所述下参考电位的情况下识别出零导体在所述第一加热接头14上的加载。所述控制单元28在所述极性探测运行状态中在所述第一电位小于所述下参考电位的情况下识别出相导体在所述第二加热接头16上的加载。所述下参考电位在当前的实施例中基本上为30mV。

在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28在所述极性探测步骤90中根据所获取到的电网形式来获取用于所述加热元件12的切断极限值。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中从所述控制单元28的存储单元中得知配属于所获取到的电网形式的切断极限值。在零导体加载在所述第一加热接头14上的情况下,所获取的用于所述加热元件12的切断极限值在当前的实施例中基本上为600mV。

所述控制单元28在所述极性探测运行状态中将所述第一电位与在所述控制单元28的存储单元中所保存的上参考电位进行比较。在所述极性探测运行状态中,所述控制单元28在所述第一电位大于所述上参考电位的情况下识别出相导体在所述第一加热接头14上的加载。所述控制单元28在所述极性探测运行状态中在所述第一电位大于所述上参考电位的情况下识别出零导体在所述第二加热接头16上的加载。所述上参考电位在当前的实施例中基本上为500mV。

在所述电网形式识别运行状态中所述控制单元28在所述极性探测步骤90中根据所获取到的电网形式来获取用于所述加热元件12的切断极限值。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中从所述控制单元28的存储单元中得知配属于所获取到的电网形式的切断极限值。在零导体加载在所述第二加热接头16上的情况下,所获取的、用于所述加热元件12的切断极限值在当前的实施例中基本上为1200mV。

在由所述第一电位与所述第二电位构成的差的值小于在所述控制单元28的存储单元中所保存的差值-参考电位的情况下,所述控制单元28推断出零导体在所述供电接头18、20上的缺位。

所述控制单元28在由所述第一电位与所述第二电位构成的差的值小于在所述控制单元28的存储单元中所保存的差值-参考电位的情况下在所述第二检查步骤92中在所述电网形式识别运行状态中就所述第一电位和第二电位的有效性对其进行检查。在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28将所述第一电位和所述第二电位分别与在所述控制单元28的存储单元中所保存的有效性范围进行比较。

在所述第一电位和所述第二电位分别处于所述有效性范围之内的情况下,所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中在推断步骤94中根据加载在所述测量输入端26上的电位来识别出相导体在所述供电接头18、20上的加载。在当前的实施例中,所述有效性范围基本上是从300mV到420mV。所述有效性范围对于相导体在所述供电接头18、20上的加载来说意义重大。对于零导体在所述供电接头18、20之一上的加载来说,所述有效性范围无关紧要。在相导体加载在所述供电接头18、20上的情况下,所述第一电位与所述第二电位仅仅细微地区别于彼此。

在所述电网形式识别运行状态中,所述控制单元28在所述推断步骤94中根据所获取到的电网形式获取用于所述加热元件12的切断极限值。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中从该控制单元28的存储单元中得知配属于所获取到的电网形式的切断极限值。在相导体加载在所述供电接头18、20上的情况下,所获取的用于所述加热元件12的切断极限值在当前的实施例中基本上为900mV。

在所述电位中的至少一个电位处于所述有效性范围之外的情况下,所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中在识别出相导体加载在所述供电接头18、20上的情况下放弃所述电位的使用。所述控制单元28在所述电网形式识别运行状态中在所述电位中的至少一个电位处于所述有效性范围之外的情况下在故障识别步骤96中根据加载在所述测量输入端上的电位来识别出器具缺陷。

在所述电位中的至少一个电位处于所述有效性范围之外的情况下,所述控制单元28在所述故障识别步骤96中通过所述操作单元46的显示单元来将警告尤其输出给操作者。在这种情况下,所述控制单元28识别出所存在的、比如可能由所述加热元件12并且/或者由所述开关元件22、48之一所引起的硬件故障并且/或者断定所存在的软件故障。

所述加热元件12和所述传感器元件30一起构成电容器(试参照图2)。所述传感器元件30和所述加热元件12在装配的状态中相邻地布置。所述加热元件12和所述传感器元件30分别构造为层。所述家用器具加热装置10具有基本元件78,所述加热元件12和所述传感器元件30在装配的状态中被施加在所述基本元件上。所述基本元件78接地(试参照图3)。

所述家用器具加热装置10具有电介质32,该电介质布置在所述加热元件12与所述传感器元件30之间(试参照图2)。所述电介质32具有取决于温度的比电阻。在阈值之下,所述电介质32的取决于温度的比电阻仅仅细微地变化。所述电介质32对于所述加热元件12的低于所述阈值的温度来说、像比如在所述电网形式识别运行状态中并且/或者在所述极性探测运行状态中至少基本上阻止所述加热元件12与所述传感器元件30之间的通过电流。所述电介质32的取决于温度的比电阻对于高于所述阈值的温度来说随着温度的升高而减小。在所述加热元件12的开始的过热的范围内选择了所述阈值的值。在当前的实施例中,所述阈值基本上为300℃。

所述传感器元件30和所述基本元件78一起构成电容器。所述家用器具加热装置10具有另一个电介质80,该电介质布置在所述传感器元件30与所述基本元件78之间。所述另一个电介质80具有基本上不取决于温度的比电阻,所述比电阻在温度升高时仅仅微不足道地变化。在不取决于运行状态的情况下,所述另一个电介质80至少基本上阻止所述传感器元件30与所述基本元件78之间的通过电流。

如果操作者借助于操作单元46来预先给定用于所述加热元件12的加热功率,那么所述控制单元28就开始所述加热运行状态。为了开始所述加热运行状态,所述控制单元28将所述开关元件22和所述第二开关元件48闭合(试参照图4)。对于加热元件12的低于阈值的温度来说,所述电介质32借助于所述电介质32的比电阻至少基本上阻止从所述加热元件12中流出的漏电流。

如果所述加热元件12具有高于所述阈值的温度,那就从所述加热元件12中流出显著地有别于零的漏电流。从所述加热元件12中流出的漏电流根据所述加热元件12的温度而具有不同的数值。从所述加热元件12中流出的漏电流对所述加热元件12的更高的温度来说具有更高的数值。

在所述加热运行状态中,所述控制单元28获取取决于所述加热元件12的漏电流的特征参量。所述特征参量具有所述加热元件12的温度。所述控制单元28在所述加热运行状态中根据所述特征参量来检查,是否存在所述加热元件12的过热。在所述加热运行状态中,所述控制单元28利用所述电介质32的取决于温度的比电阻,以用于获取所述特征参量。在所述控制单元28的存储单元中根据所述加热元件12的温度保存了所述漏电流的可预料的数值。所述控制单元28在所述加热运行状态中将所述漏电流的所获取的数值——所述控制单元28从加载在所述测量输入端26上的电位中获取所述数值——与所述漏电流的、保存在所述存储单元中的数值进行比较。所述控制单元28在所述加热运行状态中从中获取所述特征参量。

在获取所述取决于加热元件12的漏电流的特征参量时,所述控制单元28在所述加热运行状态中对加载在所述加热元件12上的电网形式加以考虑。在所述加热运行状态中,所述控制单元28根据加载在所述加热元件12上的电网形式来选择不同的、在所述控制单元28的存储单元中所保存的切断极限值,用于与加载在所述测量输入端26上的电位的、由所述测量单元24传输给所述控制单元28的数值进行比较。

如果从所述加热元件12中流出的漏电流具有比在所述存储单元中所保存的并且由所述控制单元28所获取的切断极限值高的数值,所述控制单元28就在所述加热运行状态中尤其是通过所述开关元件22和/或所述第二开关元件48的断开来将所述加热元件12去除激活。作为替代方案或者补充方案,如果从所述加热元件12中流出的漏电流具有比在所述存储单元中所保存的并且由所述控制单元28所获取的切断极限值高的数值,所述控制单元28就在所述加热运行状态中尤其向操作者输出警告。

在所述加热运行状态中,加载在所述测量输入端26上的电位的数值取决于所述加热元件12的经过加热的面积。加载在所述测量输入端26上的电位在所述加热运行状态中根据所述加热元件12的被激活的加热回路的数目而具有不同的数值。所述控制单元28在所述加热运行状态中根据加载在所述测量输入端26上的电位来识别出所述加热元件12的被激活的加热回路的数目。在所述加热运行状态中,所述控制单元28根据加载在所述测量输入端26上的电位来识别出所述加热元件12的有缺陷的加热回路。在存在所述加热元件12的一个和/或多个有缺陷的加热回路的情况下,所述控制单元28在所述加热运行状态中借助于所述显示单元尤其向操作者输出警告并且/或者尤其是通过所述第一开关元件22和/或所述第二开关元件48的断开来将所述加热元件12去除激活。

如果将所述加热元件12用于对水进行加热,则可能会有石灰残余物沉积在所述加热元件12上。所述加热元件12上的石灰残余物具有隔离的作用并且在所述加热运行状态中降低从所述加热元件12到有待由所述加热元件12加热的烹饪物、像比如水的最大的热传导。在所述加热运行状态中,所述加热元件12上的石灰残余物引起所述加热元件12的温度的升高。在极端情况下,所述加热元件12可能会过热并且尤其可能被所述加热元件12上的石灰残余物毁坏。

在所述加热运行状态中,加载在所述测量输入端26上的电位的数值取决于所述加热元件12的污染的范围。所述污染比如可能构造为钙化。加载在所述测量输入端26上的电位在所述加热运行状态中根据所述加热元件12的污染的范围而具有不同的数值。所述控制单元28在所述加热运行状态中借助于加载在所述测量输入端26上的电位来识别出所述加热元件12的所存在的污染。在所述加热运行状态中,所述控制单元28借助于所述显示单元尤其向操作者输出关于所述加热元件12的所存在的污染的信息。作为替代方案或者补充方案,所述控制单元28在所述加热运行状态中尤其是通过所述第一开关元件22和/或所述第二开关元件48的断开来将所述加热元件12去除激活。

由此,尤其在存在所述加热元件12的一个和/或多个有缺陷的加热回路的情况下并且/或者在所述加热元件12的所存在的污染的情况下,尤其能够实现所述加热元件12的紧急运行。除此以外,在所述加热元件12的过热的情况下,能够采取措施尤其通过由所述控制单元28执行的行动来防止所述加热元件12的过热。

作为替代方案,比如能够放弃所述基本元件。同样能够考虑具有不同的数目的加热元件和/或传感器元件的设计方案。

附图标记列表:

10 家用器具加热装置

12 加热元件

14 第一加热接头

16 第二加热接头

18 第一供电接头

20 第二供电接头

22 开关元件

24 测量单元

26 测量输入端

28 控制单元

30 传感器元件

32 电介质

34 家用器具

36 壳体

38 器具门

40 烹饪室

42 隔焰炉

44 风扇

46 操作单元

48 另一个开关元件

50 连接部位

52 电阻

54 测量输出端

56 整流器

58 测量电容器

60 另一个测量电容器

62 测量连接部位

64 接触部位

66 第一传导路径

68 第二传导路径

70 电容器

72 第一电阻

74 第二电阻

76 电容器

78 基本元件

80 另一个电介质

82 第一方法步骤

84 第一测量步骤

86 第二测量步骤

88 第一检查步骤

90 极性探测步骤

92 第二检查步骤

94 推断步骤

96 故障识别步骤。

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