DE102014116709A1 - Cooking appliance and method for determining the degree of contamination of a cooking appliance - Google Patents

Cooking appliance and method for determining the degree of contamination of a cooking appliance Download PDF

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    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Abstract

Ein Gargerät hat einen Garraum, der von mindestens einer Garraumwand (14) umgeben ist, und einen optischen Verschmutzungssensor (20), der eine transparente Sensorfläche (22), eine Lichtquelle (24) und einen Lichtsensor (26) aufweist. Die Sensorfläche (22) ist Teil der Garraumwand (14), und die Lichtquelle (24) und der Lichtsensor (26) sind außerhalb des Garraums so angeordnet, dass Licht (L1) von der Lichtquelle (24) schräg auf die Sensorfläche (22) fällt und von der Sensorfläche (22) reflektiertes Licht (L2) vom Lichtsensor (26) empfangen wird. Außerdem wird ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades eines Gargeräts beschrieben.A cooking appliance has a cooking chamber, which is surrounded by at least one cooking chamber wall (14), and an optical pollution sensor (20) which has a transparent sensor surface (22), a light source (24) and a light sensor (26). The sensor surface (22) is part of the cooking chamber wall (14), and the light source (24) and the light sensor (26) are arranged outside the oven so that light (L1) from the light source (24) obliquely on the sensor surface (22). falls and from the sensor surface (22) reflected light (L2) from the light sensor (26) is received. In addition, a method for determining the degree of contamination of a cooking appliance is described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum, der von mindestens einer Garraumwand umgeben ist, und einem optischen Verschmutzungssensor. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades eines Gargeräts mittels eines Verschmutzungssensors.The invention relates to a cooking appliance with a cooking chamber, which is surrounded by at least one cooking chamber wall, and an optical pollution sensor. Furthermore, the invention relates to a method for determining the degree of contamination of a cooking appliance by means of a pollution sensor.

In Profi- oder Großküchen kommen oft multifunktionale Gargeräte zum Einsatz, in deren Garraum verschiedenste Nahrungsmittel in einer Garraumatmosphäre gegart werden. Die Garraumatmosphäre wird typischerweise mittels Heizelementen zur Steuerung der Temperatur im Garraum, einem Dampferzeuger, der die Luftfeuchtigkeit steuert, und einem oder mehreren Lüftern erzeugt, die eine Luftströmung im Garraum bewirken und so für eine homogene Verteilung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit sorgen. Zusätzlich können derartige Gargeräte eine Strahlungsquelle zur Erzeugung von Mikrowellenstrahlung aufweisen, die in den Garraum eingebracht wird, um den Garvorgang zu unterstützen oder auch ausschließlich mittels Mikrowellenstrahlung zu garenIn professional or commercial kitchens, multifunctional cooking appliances are often used, in the cooking chamber of which various foods are cooked in a cooking chamber atmosphere. The oven atmosphere is typically generated by means of heating elements for controlling the temperature in the oven, a steam generator that controls the humidity, and one or more fans that cause air flow in the cooking chamber and thus ensure a homogeneous distribution of temperature and humidity. In addition, such cooking appliances may have a radiation source for generating microwave radiation, which is introduced into the cooking chamber in order to support the cooking process or to cook exclusively by means of microwave radiation

Beim Garen des Garguts entstehen Rückstände, die den Garraum sowie weitere Bauteile des Gargeräts verschmutzen können. Insbesondere eine häufige Nutzung des Gargeräts, wie sie in Kantinen, Restaurants etc. üblich ist, sowie regelmäßiges Garen von Lebensmitteln, die eine stärkere Verschmutzung verursachen, machen eine häufige Reinigung des Gargeräts erforderlich. Hierbei wird oftmals ein Selbstreinigungsprogramm verwendet, wobei es nötig ist, einen Verschmutzungsgrad des Gargeräts bzw. Garraums zu erkennen, sodass eine entsprechende Selbstreinigungsfunktion, etwa in einer Steuerung des Gargeräts, aktiviert werden kann. Dabei kann die Steuerung ein an die jeweilige Verschmutzung angepasstes Reinigungsprogramm verwenden. When cooking the food, residues are produced which can contaminate the cooking chamber and other components of the cooking appliance. In particular, frequent use of the cooking appliance, as is common in canteens, restaurants, etc., as well as regular cooking of foods that cause more pollution, require frequent cleaning of the cooking appliance. Here, a self-cleaning program is often used, it being necessary to detect a degree of contamination of the cooking appliance or cooking chamber, so that a corresponding self-cleaning function, such as in a control of the cooking appliance, can be activated. The controller can use a cleaning program adapted to the respective contamination.

Neben einem solchen Profigargerät ist unter einem Gargerät im Sinne der Erfindung auch ein Gerät für den Privathaushalt zu verstehen, z.B. ein Backofen oder ein Mikrowellenherd. In addition to such a Profigargerät is under a cooking appliance in the context of the invention, a device for the private household to understand, for. an oven or a microwave oven.

Aus der DE 10 2012 218 002 A1 ist es bekannt, den Verschmutzungsgrad in einem Backofen zu bestimmen, dessen Garraum im Betrieb beleuchtet ist. Im Garraum ist ein optischer Sensor angeordnet, der in Abhängigkeit des empfangenen Lichtes im Vergleich zu dem von der Garraumbeleuchtung ausgestrahlten Licht den Verschmutzungsgrad einer Abdeckung der Garraumbeleuchtung und somit des Garraums bestimmt. Nachteilig an der beschriebenen Ausgestaltung ist, dass der ebenfalls im Garraum angeordnete Sensor verschmutzungsbedingt fehlerhafte Messergebnisse liefern kann. Zudem beeinträchtigt die Anordnung des Sensors an solch exponierter Stelle auch die Lebensdauer des Sensors.From the DE 10 2012 218 002 A1 It is known to determine the degree of contamination in an oven, the cooking chamber is illuminated during operation. In the cooking chamber, an optical sensor is arranged, which determines the degree of contamination of a cover of the cooking chamber and thus of the cooking chamber as a function of the received light in comparison to the light emitted from the cooking chamber light. A disadvantage of the described embodiment is that the sensor also arranged in the cooking chamber can cause erroneous measurement results due to contamination. In addition, the location of the sensor at such an exposed location also affects the life of the sensor.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gargerät bzw. ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrads eines Gargeräts bereitzustellen, das die genannten Nachteile vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide a cooking appliance or a method for determining the degree of contamination of a cooking appliance, which avoids the disadvantages mentioned.

Erfindungsgemäß ist dazu bei einem Gargerät der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der optische Verschmutzungssensor eine transparente Sensorfläche, eine Lichtquelle und einen Lichtsensor aufweist, wobei die Sensorfläche Teil der Garraumwand ist und die Lichtquelle und der Lichtsensor außerhalb des Garraums so angeordnet sind, dass Licht von der Lichtquelle schräg auf die Sensorfläche fällt und von der Sensorfläche reflektiertes Licht vom Lichtsensor empfangen wird. According to the invention, in a cooking appliance of the type mentioned in the introduction, the optical contamination sensor has a transparent sensor surface, a light source and a light sensor, the sensor surface being part of the cooking chamber wall and the light source and the light sensor being arranged outside the cooking chamber in such a way that light from the light source falls obliquely onto the sensor surface and light reflected from the sensor surface is received by the light sensor.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass sich bei einer Verschmutzung der transparenten Sensorfläche auf der Garraumseite der Brechungsindex der Sensorfläche ändert, wodurch zumindest für einen Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichts die Totalreflexion an der Sensorfläche aufgehoben wird (bzw. das Licht absorbiert wird), als dies bei einer sauberen Sensorfläche der Fall ist, und somit nicht vom Lichtsensor empfangen wird. Da das einfallende Licht vorzugsweise über einen breiten Winkelbereich in die Sensorfläche eingekoppelt wird, ist auch die Auskopplung über einen Winkelbereich gegeben, der bis zur Totalreflexion an der transparenten Sensorfläche reicht. Der Auskopplungswinkel wird dabei durch die optische Brechungseigenschaft des Verschmutzungsmaterials bestimmt, weshalb sich durch den Winkelbereich der ausgelöschten Totalreflexion sogar bestimmen lässt, welchen Brechungsindex das Verschmutzungsmaterial hat. Aus dieser Eigenschaft wiederum kann auf die Art des Verschmutzungsmaterials geschlossen werden.The invention is based on the basic idea that the refractive index of the sensor surface changes when the transparent sensor surface fouling on the cooking chamber side, whereby the total reflection at the sensor surface is canceled (or the light is absorbed) at least for a part of the light emitted by the light source. , as is the case with a clean sensor surface, and thus is not received by the light sensor. Since the incident light is preferably coupled into the sensor surface over a wide angular range, the coupling-out is also provided over an angular range which extends to the total reflection at the transparent sensor surface. The coupling-out angle is determined by the optical refraction property of the contamination material, which is why the angular range of the extinguished total reflection can even be used to determine which refractive index the fouling material has. From this property in turn can be concluded on the nature of the contaminant material.

Insbesondere ist die Sensorfläche an exponierter Stelle der Garraumwand angeordnet, sodass sie statistisch exemplarisch Aussagen über den gesamten Garraum zulässt. Daraus lassen sich Hinweise auf eine notwendige Reinigung gewinnen.In particular, the sensor surface is arranged at an exposed point of the cooking chamber wall, so that it statistically permits exemplary statements about the entire cooking chamber. From this information on a necessary cleaning can be obtained.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung lassen sich auf einfache Weise Grad sowie Art der Verschmutzung des Garraums feststellen. Die Anordnung sowohl der Lichtquelle als auch des Lichtsensors außerhalb des Garraums, also insbesondere ohne Kontakt zur Garraumatmosphäre, bietet dabei zusätzlich die Vorteile einer weitgehend fehlerfreien Messung sowie einer längeren Lebensdauer der verwendeten Bauteile.With the embodiment according to the invention can be determined in a simple way degree and type of contamination of the cooking chamber. The arrangement of both the light source and the light sensor outside the cooking chamber, ie in particular without contact with the cooking chamber, additionally offers the advantages of a largely error-free measurement and a longer service life of the components used.

Vorzugsweise ist die Sensorfläche eine Glasscheibe, die sich auf einfache und kostengünstige Weise mit der erforderlichen Hitzebeständigkeit ausführen lässt und durch ihr Material den Grenzwinkel der Totalreflexion, in Abhängigkeit von der Verschmutzung, mit bestimmt.Preferably, the sensor surface is a glass sheet, which can be easily and inexpensively with the required heat resistance can perform and determined by their material, the critical angle of total reflection, depending on the pollution with.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensorfläche in einer Aussparung der Garraumwand angeordnet, was bautechnisch mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbar ist.According to a preferred embodiment, the sensor surface is arranged in a recess of the cooking chamber wall, which structurally feasible with relatively little effort.

Die Lichtquelle ist bevorzugt durch mindestens eine LED gebildet, deren Licht annähernd monochromatisch ist und die sich darüberhinaus durch eine hohe Lebensdauer und einen geringen Bauraumbedarf auszeichnet. The light source is preferably formed by at least one LED whose light is approximately monochromatic and which is also characterized by a long service life and low space requirement.

Um eine höhere Strahlungsleistung und/oder ein breiteres Spektrum zu erzielen, kann die Lichtquelle mehrere LEDs aufweisen.In order to achieve a higher radiation power and / or a wider spectrum, the light source can have a plurality of LEDs.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein monochromatischer Filter vorgesehen, um Fremdlicht abzuschirmen, das die Messergebnisse verfälschen könnte.According to one embodiment of the invention, a monochromatic filter is provided to shield extraneous light, which could falsify the measurement results.

Vorzugsweise enthält der Lichtsensor einen CCD-Sensor, der eine flächenhafte Auswertung des empfangenen Lichts ermöglicht, der auch Unterschiede der Verschmutzungsmaterialien durch die unterschiedliche Verteilung des reflektierten Lichts auf der Fläche detektieren kann. Im Falle einer Absorption von Licht ergeben sich je nach Schmutz unterschiedliche Lichtintensitäten. The light sensor preferably contains a CCD sensor, which enables a planar evaluation of the received light, which can also detect differences in the contamination materials due to the different distribution of the reflected light on the surface. In the case of absorption of light, different light intensities result depending on the dirt.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades eines Gargeräts mittels eines Verschmutzungssensors, der eine transparente Sensorfläche, eine Lichtquelle und einen Lichtsensor aufweist, wobei die Sensorfläche Teil der Garraumwand ist und die Lichtquelle und der Lichtsensor außerhalb des Garraums so angeordnet sind, dass Licht von der Lichtquelle schräg auf die Sensorfläche fällt und von der Sensorfläche reflektiertes Licht vom Lichtsensor empfangen wird, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, die das vom Lichtsensor empfangene Licht mit dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs auf einen bestimmten Verschmutzungsgrad schließt. The object mentioned at the outset is also achieved by a method for determining the degree of soiling of a cooking appliance by means of a contamination sensor which has a transparent sensor surface, a light source and a light sensor, wherein the sensor surface is part of the cooking chamber wall and the light source and the light sensor are arranged outside the cooking chamber in that light from the light source falls obliquely onto the sensor surface and light reflected from the sensor surface is received by the light sensor, wherein a controller is provided which compares the light received from the light sensor with the light emitted by the light source and depending on the result of the comparison closes a certain degree of contamination.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades beruht also auf dem Prinzip der Lichtreflexion an der Sensorfläche, wobei sich aufgrund von Verschmutzungen an der Sensorfläche deren Brechungsindex ändert, sodass ein Teil des emittierten Lichts so reflektiert wird, dass es den Lichtsensor nicht trifft. Hieraus kann, wie bereits mit Bezug auf das erfindungsgemäße Gargerät beschrieben, sowohl auf den Grad wie auch die Art der Verschmutzung geschlossen werden. Dabei ist die Sensorik aufgrund der Anordnung außerhalb des Garraums vor Verschmutzung geschützt.The inventive method for determining the degree of contamination thus based on the principle of light reflection at the sensor surface, which changes due to contamination on the sensor surface whose refractive index, so that a part of the emitted light is reflected so that it does not hit the light sensor. It can be concluded, as already described with reference to the cooking appliance according to the invention, both on the degree and the type of contamination. The sensor is protected due to the arrangement outside the cooking chamber from contamination.

Vorteilhaft sendet die Lichtquelle monochromatisches Licht aus. Dadurch lässt sich ein Fremdlichteinfluss leichter unterdrücken bzw. in der Auswertung berücksichtigen.Advantageously, the light source emits monochromatic light. This makes it easier to suppress extraneous light influence or to consider it in the evaluation.

Alternativ kann die Lichtquelle auch Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. Da der Brechungsindex der Sensorfläche sowie des Verschmutzungsmaterials auch von der verwendeten Lichtwellenlänge abhängt, kann Licht verschiedener Wellenlänge vorteilhaft zur Erkennung der Art des Verschmutzungsmaterials herangezogen werden.Alternatively, the light source may emit light of different wavelengths. Since the refractive index of the sensor surface and of the contamination material also depends on the wavelength of light used, light of different wavelengths can advantageously be used to detect the type of contamination material.

Zur verbesserten Fremdlichtabschirmung bzw. -unterdrückung kann mit moduliertem Licht gearbeitet werden, indem beispielsweise die Lichtquelle jeweils nur kurz eingeschaltet und während einer längeren Pause ausgeschaltet ist. Dadurch lässt sich auch bei Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen Fremdlicht erreichen. Darüberhinaus erzielt man aufgrund der geringeren Erwärmung eine längere Lebensdauer der Lichtquelle.For improved external light shielding or suppression can be used with modulated light, for example, the light source is only briefly turned on and off during a longer break. As a result, even with light with different wavelengths a substantial insensitivity to ambient light can be achieved. In addition, one achieves a longer life of the light source due to the lower heating.

Alternativ oder zusätzlich kann ein monochromatischer Filter eingesetzt werden.Alternatively or additionally, a monochromatic filter can be used.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt der Lichtsensor bzw. die Steuerung den Winkelbereich der ausgelöschten Totalreflexion und schließt daraus auf das Verschmutzungsmaterial, das sich auf der Garraumseite der Sensorfläche befindet. Aus dem Winkelbereich lässt sich, wie bereits erwähnt, der Brechungsindex des Verschmutzungsmaterials und damit auch die Art des Verschmutzungsmaterials bestimmen.In a preferred embodiment, the light sensor or the controller determines the angular range of the extinguished total reflection and concludes from this the fouling material which is located on the cooking chamber side of the sensor surface. As already mentioned, the refractive index of the contaminant material and thus also the type of contaminant material can be determined from the angular range.

In einer Weiterbildung der Erfindung wertet die Steuerung den Flächenbereich der Garraumseite der Sensorfläche aus, der mit Verschmutzungsmaterial bedeckt ist. In diesem Fall erfolgt die Beleuchtung der Sensorfläche flächenhaft, sodass nicht nur Aussagen über die Art des Verschmutzungsmaterials getroffen werden können, sondern auch auf den Flächenverschmutzungsgrad geschlossen werden kann. In a development of the invention, the controller evaluates the surface area of the cooking chamber side of the sensor surface, which is covered with contamination material. In this case, the illumination of the sensor surface is areal, so that not only statements about the type of contamination material can be made, but also on the surface pollution degree can be closed.

Darüberhinaus gelten sämtliche mit Bezug auf das erfindungsgemäße Gargerät genannten Weiterbildungen und Vorteile auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.In addition, all mentioned with respect to the cooking appliance according to the invention developments and advantages also apply to the inventive method and vice versa.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigt bzw. zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. In these show or show:

1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gargeräts; und 1 a schematic sectional view of a cooking appliance according to the invention; and

die 2a und 2b perspektivische Ansichten eines optischen Verschmutzungssensors, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird.the 2a and 2 B perspective views of an optical pollution sensor, by means of which the inventive method will be explained.

1 zeigt ein Gargerät 10, bei dem es sich um ein Gerät für den professionellen Einsatz in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie, insbesondere einen sogenannten Kombidämpfer, handelt. Das Gargerät 10 weist einen Garraum 12 auf, der auf drei Seiten von einer Garraumwand 14 umgeben ist und auf der vierten Seite von einer Tür 16 verschlossen werden kann. Im Garraum 12 können unterschiedliche Nahrungsmittel gegart werden. 1 shows a cooking appliance 10 , which is a device for professional use in restaurants, canteens and large catering, in particular a so-called combi steamer. The cooking appliance 10 has a cooking space 12 on, on three sides of a cooking space wall 14 is surrounded and on the fourth side of a door 16 can be closed. In the oven 12 Different foods can be cooked.

Außerhalb des Garraums 12, insbesondere mit Bezug auf die Tür 16 hinter dem Garraum 12, weist das Gargerät 10 einen Technikraum 18 auf, in dem üblicherweise eine Heizvorrichtung sowie ein Dampfgenerator angeordnet sind, um im Garraum 12 eine gewünschte Garraumatmosphäre zu erzeugen. Zusätzlich kann ein Magnetron zur Erzeugung von Mikrowellenstrahlung vorgesehen sein, sowie ein im Garraum 12 angeordneter Lüfter zum Umwälzen der Garraumatmosphäre. Da diese Komponenten jedoch für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich sind, wurde auf eine Darstellung in den Figuren verzichtet. Outside the cooking chamber 12 especially with respect to the door 16 behind the cooking chamber 12 , indicates the cooking appliance 10 a technical room 18 on, in which usually a heater and a steam generator are arranged to in the oven 12 to produce a desired cooking chamber atmosphere. In addition, a magnetron for generating microwave radiation can be provided, as well as a cooking chamber 12 arranged fan for circulating the cooking chamber atmosphere. However, since these components are not essential to the understanding of the invention, a representation in the figures has been omitted.

Zur Erkennung einer Verschmutzung des Garraums 12, die eine Reinigung erforderlich macht, ist darüberhinaus im Technikraum 18 ein optischer Verschmutzungssensor 20 vorgesehen. Der Verschmutzungssensor 20 weist eine transparente Sensorfläche 22 in Form einer Glasscheibe auf, die in einer Aussparung der Garraumwand 14 angeordnet ist, sodass die Sensorfläche 22 einen Teil der Garraumwand 14 bildet. Darüber hinaus umfasst der Verschmutzungssensor 20 eine Lichtquelle 24, die durch eine bzw. mehrere LEDs gebildet wird, sowie einen Lichtsensor 26, der einen CCD-Sensor enthält. Die Lichtquelle 24 und der Lichtsensor 26 sind ebenfalls außerhalb des Garraums 12 im Technikraum 18 angeordnet und so ausgerichtet, dass Licht L1 von der Lichtquelle 24 schräg auf die Sensorfläche 22 fällt und von der Sensorfläche 22 reflektiertes Licht L2 vom Lichtsensor 26 empfangen wird. To detect contamination of the cooking chamber 12 , which requires a cleaning, is also in the technical room 18 an optical pollution sensor 20 intended. The pollution sensor 20 has a transparent sensor surface 22 in the form of a glass sheet, in a recess of the cooking chamber wall 14 is arranged so that the sensor surface 22 a part of the cooking chamber wall 14 forms. In addition, the pollution sensor includes 20 a light source 24 , which is formed by one or more LEDs, and a light sensor 26 containing a CCD sensor. The light source 24 and the light sensor 26 are also outside the oven 12 in the technical room 18 arranged and aligned so that light L 1 from the light source 24 obliquely on the sensor surface 22 falls and from the sensor surface 22 reflected light L 2 from the light sensor 26 Will be received.

Weiterhin ist eine Steuerung 28 vorgesehen, die das vom Lichtsensor 26 empfangene Licht L2 mit dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht L1 vergleicht. Furthermore, there is a controller 28 provided by the light sensor 26 received light L 2 compares with the emitted light from the light source L 1 .

Das Messprinzip des Verschmutzungssensors 20 wird im Folgenden anhand der 2a und 2b erläutert, wobei 2a den Verschmutzungssensor 20 bei unverschmutzter Sensorfläche 22 zeigt. Die in die Garraumwand 14 eingelassene Sensorfläche 22 wird von der Lichtquelle 24 schräg von hinten (von der Technikraumseite aus) beleuchtet, wobei der Einfallswinkel des Lichts L1 mit α1 bezeichnet ist. An der Sensorfläche 22 wird das Licht über Totalreflexion im gleichen Winkel α2 wie der Einfallswinkel α1 reflektiert. Dieses reflektierte Licht L2 wird vom Lichtsensor 26 detektiert. The measuring principle of the contamination sensor 20 will be described below on the basis of 2a and 2 B explains 2a the pollution sensor 20 with unpolluted sensor surface 22 shows. The in the cooking space wall 14 recessed sensor surface 22 is from the light source 24 illuminated obliquely from the rear (from the engine room side), wherein the angle of incidence of the light L 1 with α 1 is designated. At the sensor surface 22 the light is reflected by total reflection at the same angle α 2 as the angle of incidence α 1 . This reflected light L 2 is from the light sensor 26 detected.

Da das einfallende Licht L1 über einen breiten Winkelbereich eingekoppelt wird, erfolgt auch die Auskopplung über einen Winkelbereich, der bis zur Totalreflexion an der Sensorfläche 22 reicht. Der Auskopplungswinkel α2 wird dabei durch die optische Brechungseigenschaft der Sensorfläche 22 bestimmt. Since the incident light L 1 is coupled over a broad range of angles, the out-coupling over an angular range, takes place up to the total reflection on the sensor surface 22 enough. The coupling-out angle α 2 is determined by the optical refraction property of the sensor surface 22 certainly.

Sind auf der Garraumseite der Sensorfläche 22 Verschmutzungsmaterialien 30 vorhanden, wie in 2b gezeigt ist, ändert sich der Brechungsindex, und ein Teil des reflektierten Lichts L2 trifft nicht mehr in den Lichtsensor 26. Durch den Winkelbereich der auf diese Weise ausgelöschten Totalreflexion wird in der Steuerung 28 bestimmt, welchen Brechungsindex das Verschmutzungsmaterial 30 hat. Aus dieser Eigenschaft kann auf die Art des Verschmutzungsmaterials 30 geschlossen werden, das sich auf der Garraumseite der Sensorfläche 22 befindet.Are on the cooking chamber side of the sensor surface 22 pollution materials 30 available, as in 2 B is shown, the refractive index changes, and a part of the reflected light L 2 is no longer incident in the light sensor 26 , Due to the angular range of the total reflection extinguished in this way, in the control system 28 determines which refractive index the contaminant material 30 Has. From this property may depend on the type of contaminant 30 be closed, located on the cooking chamber side of the sensor surface 22 located.

Dadurch, dass die Beleuchtung der Sensorfläche 22 flächenhaft ist, kann die Steuerung 28 zudem den Flächenbereich der Sensorfläche 22 auswerten, der auf der Garraumseite mit Verschmutzungsmaterial 30 bedeckt ist. So lässt sich auch der Flächenverschmutzungsgrad ermitteln. As a result, the illumination of the sensor surface 22 planar, the controller can 28 also the surface area of the sensor surface 22 evaluate, on the side of the cooking chamber with dirt 30 is covered. This also allows the degree of surface contamination to be determined.

Der Lichtsensor 26 kann einen monochromatischen Filter aufweisen, wobei die Lichtquelle 24 dann vorzugsweise monochromatisches Licht aussendet. In einer alternativen Ausgestaltung sendet die Lichtquelle 24 Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen aus, was ebenfalls zur Erkennung der Art des Verschmutzungsmaterials 30 verwendet werden kann, da der Brechungsindex des Glases der Sensorfläche 22 sowie des Verschmutzungsmaterials 30 auch von der verwendeten Lichtwellenlänge abhängt. In diesem Fall sollte die Lichtquelle 24 moduliertes Licht aussenden, was die Unterdrückung von Fremdlichtanteilen bei der Auswertung im Lichtsensor 26 bzw. in der Steuerung 28 erleichtert.The light sensor 26 may comprise a monochromatic filter, wherein the light source 24 then preferably emits monochromatic light. In an alternative embodiment, the light source transmits 24 Light with different wavelengths, which also to detect the type of contaminant 30 can be used because the refractive index of the glass of the sensor surface 22 and the pollution material 30 also depends on the wavelength of light used. In this case, the light source should be 24 emit modulated light, which is the suppression of extraneous light components in the evaluation in the light sensor 26 or in the controller 28 facilitated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012218002 A1 [0005] DE 102012218002 A1 [0005]

Claims (12)

Gargerät mit einem Garraum (12), der von mindestens einer Garraumwand (14) umgeben ist, und einem optischen Verschmutzungssensor (20), dadurch gekennzeichnet, dass der optische Verschmutzungssensor (20) eine transparente Sensorfläche (22), eine Lichtquelle (24) und einen Lichtsensor (26) aufweist, wobei die Sensorfläche (22) Teil der Garraumwand (14) ist und die Lichtquelle (24) und der Lichtsensor (26) außerhalb des Garraums (12) so angeordnet sind, dass Licht (L1) von der Lichtquelle (24) schräg auf die Sensorfläche (22) fällt und von der Sensorfläche (22) reflektiertes Licht (L2) vom Lichtsensor (26) empfangen wird. Cooking appliance with a cooking chamber ( 12 ), of at least one cooking chamber wall ( 14 ) and an optical pollution sensor ( 20 ), characterized in that the optical pollution sensor ( 20 ) a transparent sensor surface ( 22 ), a light source ( 24 ) and a light sensor ( 26 ), wherein the sensor surface ( 22 ) Part of the cooking chamber wall ( 14 ) and the light source ( 24 ) and the light sensor ( 26 ) outside the cooking chamber ( 12 ) are arranged so that light (L 1 ) from the light source ( 24 ) obliquely on the sensor surface ( 22 ) and from the sensor surface ( 22 ) reflected light (L 2 ) from the light sensor ( 26 ) Will be received. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche (22) eine Glasscheibe ist. Cooking appliance according to claim 1, characterized in that the sensor surface ( 22 ) is a glass sheet. Gargerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche (22) in einer Aussparung der Garraumwand (14) angeordnet ist.Cooking appliance according to claim 1 or claim 2, characterized in that the sensor surface ( 22 ) in a recess of the cooking chamber wall ( 14 ) is arranged. Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) durch mindestens eine LED gebildet ist. Cooking appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 24 ) is formed by at least one LED. Gargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) mehrere LEDs aufweist. Cooking appliance according to claim 4, characterized in that the light source ( 24 ) has multiple LEDs. Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein monochromatischer Filter vorgesehen ist. Cooking appliance according to one of the preceding claims, characterized in that a monochromatic filter is provided. Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (26) einen CCD-Sensor enthält. Cooking appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the light sensor ( 26 ) contains a CCD sensor. Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades eines Gargeräts (10) mittels eines Verschmutzungssensors (20), der eine transparente Sensorfläche (22), eine Lichtquelle (24) und einen Lichtsensor (26) aufweist, wobei die Sensorfläche (22) Teil der Garraumwand (14) ist und die Lichtquelle (24) und der Lichtsensor (26) außerhalb des Garraums (12) so angeordnet sind, dass Licht (L1) von der Lichtquelle (24) schräg auf die Sensorfläche (22) fällt und von der Sensorfläche (22) reflektiertes Licht (L2) vom Lichtsensor (26) empfangen wird, wobei eine Steuerung (28) vorgesehen ist, die das vom Lichtsensor (26) empfangene Licht (L2) mit dem von der Lichtquelle (24) ausgesandten Licht (L1) vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs auf einen bestimmten Verschmutzungsgrad schließt. Method for determining the degree of soiling of a cooking appliance ( 10 ) by means of a pollution sensor ( 20 ), which has a transparent sensor surface ( 22 ), a light source ( 24 ) and a light sensor ( 26 ), wherein the sensor surface ( 22 ) Part of the cooking chamber wall ( 14 ) and the light source ( 24 ) and the light sensor ( 26 ) outside the cooking chamber ( 12 ) are arranged so that light (L 1 ) from the light source ( 24 ) obliquely on the sensor surface ( 22 ) and from the sensor surface ( 22 ) reflected light (L 2 ) from the light sensor ( 26 ), wherein a controller ( 28 ) provided by the light sensor ( 26 ) received light (L 2 ) with that of the light source ( 24 ) compares emitted light (L 1 ) and closes depending on the result of the comparison to a certain degree of contamination. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) monochromatisches Licht aussendet. Method according to claim 8, characterized in that the light source ( 24 ) emits monochromatic light. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen aussendet. Method according to claim 8, characterized in that the light source ( 24 ) Emits light of different wavelengths. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (26) bzw. die Steuerung (28) den Winkelbereich der ausgelöschten Totalreflexion bestimmt und daraus auf das Verschmutzungsmaterial (30) schließt, dass sich auf der Garraumseite der Sensorfläche (22) befindet. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the light sensor ( 26 ) or the controller ( 28 ) determines the angular range of the extinguished total reflection and from there to the contaminant material ( 30 ) concludes that on the cooking chamber side of the sensor surface ( 22 ) is located. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) den Flächenbereich der Garraumseite der Sensorfläche (22) auswertet, der mit Verschmutzungsmaterial (30) bedeckt ist. Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that the controller ( 28 ) the surface area of the cooking chamber side of the sensor surface ( 22 ) contaminated with contaminants ( 30 ) is covered.
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