CN107257644B - 厨用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气厨用设备(1)，具有锅(2)，用于容纳有待用厨用设备加工的食物(3)，其中，为了确定食物(3)的填充度，在所述锅(2)内设有超声波发射器(5)和超声波接收器(6)。按照本发明规定，所述超声波发射器(5)和超声波接收器(6)安设在锅(2)的上边缘上，从而通过超声波发射器(5)能向食物(3)的表面(11)发射超声波信号，并且通过超声波接收器(6)能接收从食物(3)的表面(11)反射的超声波信号。由此提供一种电气厨用设备(1)，通过该电气厨用设备(1)以简单和可靠的方式可以确定食物(2)在锅(2)内的填充度。

Description

厨用设备

本发明首先涉及一种电气厨用设备，具有锅，用于容纳有待用厨用设备加工的、形成食物填充面的食物，其中，为了确定食物的填充度，在所述锅内设有超声波发射器和超声波接收器，并且所述锅具有锅壁，所述锅壁具有壁厚度和柱形或锥形敞开的内表面。

此外，本发明还涉及一种电气厨用设备，具有锅，用于容纳有待用厨用设备加工的食物。

厨用设备具有用于容纳有待用厨用设备加工的食物的锅，以及通常还具有用于封闭锅的盖子，厨用设备在实际应用中是广泛已知的。例如已知蒸锅和多功能厨用机器。后者通常设有一种可以容纳食物的锅，由此食物在里面可以以不同的方式加工处理。这种食物的加工例如可以是切碎、搅拌或糅合。此外，已知厨用机器的这种锅具备附加的功能，如对包含在锅中的食物的称重和/或加热。

在向这种锅内填充食物时，常常很重要的事情是，避免锅溢出。如果锅填充超过预定量的食物、如液体，则可能存在的危险是，在加工食物时、例如当混合时，食物从锅中溅出。当电气厨用设备设有用于确定食物在锅内的填充度的填充度确定装置时，则可以预防这种情况。在此，填充度确定装置通常没有对食物在锅内的填充度的定量的测量。而是当填充度确定装置检测食物在锅内的填充高度是否实际位于最大允许的最高填充高度以下时，通常就足够了。

由EP 2 633 790 B1已知具有填充度确定装置的电气厨用设备。在此描述了发射器和接收器，用于发射和接收如此布置在盖子上的射线，从而即使在盖子开启时也可检测锅内的填充度。

由US 2010/0058856 A1已知一种杯形的测量装置，其中，该测量装置具有超声波传感器，该超声波传感器凸伸入杯子的内部地设置在杯上缘处。由GB 2 076 536 A已知一种用于检测液位的装置，其中，超声波发射器和超声波接收器设置在容器壁的后侧，其中重要的是，超声波在容器的壁内部传播，用于确定液位。US 2010/0000315 A1示出一种集成在盖子内的光电装置，用于检测在容器内的液体水平面。JP 11113738 A描述了一种用于在蒸煮米饭时检测水平面的集成在容器的把手内的基于超声波传感器的测量装置。FR 2 617965 A1描述了一种用于检测容器内液体的突伸过容器的壁内的开口的传感器，用于激发和检测弹性波。

从现有技术出发，本发明所要解决的技术问题是，简单地且可靠地确定具有电源的厨用设备的锅内的填充度。

所述技术问题首先按照权利要求1的技术方案解决，其中规定，超声波发射器和/或超声波接收器为了发射和接收超声波而设置在柱形或锥形敞开的内表面的区域内，超声波发射器和/或超声波接收器形成内表面的一部分或者超声波发射器和/或超声波接收器设置在具有柱形或锥形敞开的内表面的锅壁的壁厚度的内部，以便使超声波从上方击中食物填充面并且接收相对于食物填充面向上反射的超声波。

所述技术问题首先按照权利要求6的技术方案解决，其中规定，在锅的壁上设有加热元件，设有加热监控装置，通过加热监控装置能够监控加热元件的加热特性，并且由加热监控装置能够发出与加热元件的加热特性相关的加热信号，还设有填充度检测装置，加热信号能够输送给填充度检测装置，并且通过填充度检测装置根据加热信号能够针对填充度处于允许的最大填充高度以上或以下实施对放入锅内的食物的填充度的检测。

超声波发射器和超声波接收器安设在锅上并且由此没有安设在用于锅的盖子上。尤其当设有可从锅上取下的盖子时，这具有的优点是，与盖子的位置无关地可以确定在锅内的食物的填充度并且尤其也与盖子究竟是否安设在电气厨用设备上无关。此外，超声波发射器和超声波接收器在锅的上边缘上的布置具有的优点是，始终可以将超声波信号从上向下发射到食物的表面，即直至食物在锅内达到非常高的填充度为止。

原则上，超声波发射器和超声波接收器可以装上锅的壁，在壁的延长段内，例如也可松脱地装上。但根据本发明的优选的改进方案规定，超声波发射器和超声波接收器集成在锅的壁内。这使得超声波发射器和超声波接收器成为锅的不会丢失的组成部分，并且还具有卫生的优点，因为在超声波发射器和超声波接收器集成到锅的壁内时可以平滑地制造所述壁，从而可以更轻松地清洁所述壁。

此外原则上足够的是，根据本发明的有利的改进方案，超声波发射器和超声波接收器是构造在锅的上边缘上的传感器环的部分，所述传感器环具有多个传感器并且由此具有至少一个另外的传感器。另外的传感器原则上也可以是超声波传感器。但优选规定，另外的传感器是与超声波传感器不同的传感器，例如温度传感器或“人造鼻(künstlicheNase)”。“人造鼻”应理解为“电子鼻”，该“电子鼻”狭义地理解为化学感应的测量系统，其模仿生物的嗅觉。在此虽然不能检测主要的气味特征，但能分析气体混合物的成分，随后重新解释气味。另外的细节在此参见文献“化学传感器和气味测量”，Peter Boeker，伯恩大学，农业技术研究所，农业技术研究7(2001)第4册，第77-81页。

按照本发明重要的是，借助超声波发射器和超声波接收器通过发射到食物的表面上的超声波和从食物的表面反射的超声波可以确定食物在锅内的填充度。但根据本发明的有利的改进方案，超声波发射器还具有附加的功能。根据本发明的有利的改进方案，设有超声波控制器，通过超声波控制器可以如此控制超声波发射器，使得在确定填充度的同时实现锅的清洁。这意味着，超声波控制器控制超声波发射器，以便通过超声波信号对锅进行清洁，使得锅的壁至少在局部激发出振动，所述振动使此处可能附着的污物能够脱离。特别有利的是，本发明的优选的设计方案在此，借助超声波信号无需额外的时间进行清洁，而是可以与确定填充度同时地借助发射到锅内的食物表面的超声波信号。在一方面必要时用于确定填充度并且另一方面用于清洁的不同的超声波强度方面，也可以规定超声波发射器的与之相关的间歇性的运行。还可以规定，超声波发射器和超声波接收器一方面在一个运行方式内检测填充度，并且另一方面尤其当连接另外的超声波强度时，在该运行方式内进行清洁。所述运行方式随后也可以通过用户例如自由地选择或者可以通过厨用设备的控制程序规定。

超声波发射器和超声波接收器可以相互分离地作为彼此不同的装置安设在锅的上边缘上。但根据本发明的有利的改进方案，超声波发射器和超声波接收器共同地设计为一个传感器。这简化了电气厨用设备的设计方案并且降低了费用，因为仅需要唯一一个用于测量填充度的超声波装置。

本发明的设计方案的一个重要方面是，可以监测加热元件的加热状态，从而在确定填充度方面分析与加热元件的加热特性相关的加热信号。与本发明的这个方面相关的原则在于，在持续控制加热元件的加热时，加热元件的升温与热量可传导至锅内的食物的数值相关。食物在锅的填充度越高，则更多的热量可以传导至食物，从而导致加热元件的相应更少的升温。该加热特性、即加热元件的升温量可以被加热监测装置检测，其中，该加热监测装置将相应的加热信号传递至填充度检测装置，该填充度检测装置根据加热信号可以检测食物在锅内的填充度位于允许的最大填充高度以上还是以下。

原则上，各种可检测加热元件的升温、即加热特性的装置都适合作为加热监测装置。但根据本发明的有利的改进方案，设置热电偶或/和电阻测量仪作为加热监测装置。通过热电偶可以以直接的方式检测加热元件的温度。电阻测量仪可以检测加热元件的温度的原理是，加热元件的电阻随着加热元件的温度的升高而升高。相应分度的前提是，通过热电偶或电阻测量仪可以检测加热元件的相应的温度，从而借助填充度检测装置可检测锅填充食物的允许的或过高的填充度。

加热元件可以设置在锅的壁上。但根据本发明的有利的改进方案，加热元件集成在锅的壁内。这尤其也在卫生方面是有利的，因为以这种方式可以光滑地构造锅的壁，这可以简化清洁。

以下结合附图所示的不同的实施例进一步阐述本发明。在附图中：

图1示出根据本发明的第一优选实施例的电气厨用设备的示意图，该电气厨用设备具有用于确定填充度的超声波发射器和超声波接收器，和

图2示出根据本发明的第二优选实施例的电气厨用设备的示意图，该电气厨用设备具有用于确定填充度的条状的加热元件。

图1示意性地示出具有锅2的电气厨用设备1，所述锅用于容纳有待用电气厨用设备1加工的食物3。盖子4用于关闭锅2。为了确定处于锅2内的食物(在此为液体)3的填充度，设有超声波发射器5和超声波接收器6。超声波发射器5和超声波接收器6为此安设在锅2的上边缘上，即在此处集成在锅2的壁12内。以这种方法，在锅2的内部也设计为光滑的表面，这出于卫生的原因是有利的并且尤其实现了对锅2的简单的清洁。

锅可以金属锅。所述锅可以由钢材料构成。它例如可以用深拉工艺制造。所述锅也可以由多种材料构成、尤其具有金属件和塑料件。塑料件可以相对于金属件布置在外侧。塑料件可以设置在锅的外周的一部分上，或者也可以完全围绕锅设置。但是在后一种情况下，在锅的高度上可以仅在一部分高度上进行所述围绕。例如也可以在一个高度的中间区域内进行所述围绕，使得锅的底脚区域和边缘区域没有被塑料(沿周向)环绕的围绕部。塑料件例如也可以形成锅把手。超声波发射器5和/或超声波接收器6在锅壁内的设置也意味着，这些部分至少局部、必要时也可以是全部容纳在锅的塑料件中。

在锅2的上边缘上优选意味着，超声波发射器5和超声波接收器6相对于锅的净内高度H设置在从锅边缘17开始的区域b内，该区域b等于净内高度的三分之一或更少、例如最少为百分之一。就此，也包括所有中间值、尤其百分之一的步距，即在区域b内，至锅边缘自身0.32或者与锅边缘距离百分之一或更多。从锅边缘开始朝锅底部方向的区域边界也可以以百分之一的步距变化。尤其也覆盖一个区域b，所述区域b也等于内高度H的四分之一、八分之一或内高度的十六分之一。

电气厨用设备1的锅2根据图1所示的本发明的优选实施例安设在厨用设备的基体7上。在基体7内除了设有用于普通控制电气厨用设备1的中央控制单元8以外，还设有超声波控制器9和超声波分析装置10。如通过虚线l1和l2示出的，超声波控制器9与超声波发射器5相连，并且超声波分析装置10与超声波接收器6相连。线l1和l2可以仅仅是信号线路。此外，还可以设有用于为超声波发射器和/或超声波接收器供能的电线18、18’。

根据本发明的优选实施例的电气厨用设备1的工作原理如下：

通过超声波控制器9如此控制超声波发射器5，使得超声波发射器如斜向下指向的箭头示出地向下直至锅2内的食物3的表面发射超声波信号。随后在那里部分反射超声波信号，使得超声波信号的反射部分再次斜向上延伸并且在那里击中超声波接收器6。由超声波接收器6接收到的信号随后传递给超声波分析装置10，该超声波分析装置10自身可以根据超声波信号从超声波发射器5到超声波接收器6的运行时间确定食物3在锅2内的填充度。只有当由此确定的填充度低于预设的最大填充度时，并且由此没有出现锅2的过度填充时，才可以开启电气厨用设备1。相应的功能在中央控制单元8中实现。

由于超声波发射器5和超声波接收器6设置在锅2的上边缘上，因此不重要的是，盖子4是否安设在电气厨用设备1上或者盖子4是否装上锅2。根据本发明的优选实施例的盖子4可以完全从锅2上取下，这是有巨大优势的，因为食物3在锅2内的填充度完全与盖子4无关并因此即便盖子4完全没有安设在锅2上，也可以运行。

除了超声波发射器5的用于向锅2内的食物3的表面11发射超声波信号的功能以外，借助超声波控制器9也可以如此控制超声波发射器5，使得在确定填充度的同时进行锅2的清洁。为此，需要以适合的频率和足够大的振幅控制超声波发射器5，以激励锅2的壁12产生这样的振动，该振动可以分离处在壁上的污物。这种清洁过程由此不需要占用额外的时间，因为它可以与检测食物3在锅2内的填充度同时进行。

通常，尤其用于超声波清洁的频率在20至400kHz之间。优选在20至50kHz范围内的频率。但更高的频率也可以用于清洁，尤其在相对较小的颗粒情况下是有利的。由此，使用200kHz范围内、即180至220kHz范围内的频率来清洁具有直径大于1μm的颗粒。为了分离具有更小直径的颗粒，还可以将上频带宽上调扩展至2MHz。

在声波功率方面，50瓦或更多至例如2400瓦是有利的。至少在涉及清洁应用的情况下。

在填充度测量时也可以以更低的和明显更小的功率进行工作。大约在0.5至5瓦的范围内。但是在填充度测量时优选使用更高的频率。例如350至450kHz、优选370至390kHz范围内和进一步优选380kHz的频率。

但也可以在清洁应用时进行填充度识别，并且以前述的频率和功率，为此由此产生的锅振动根据衰减特性(即例如在结束施加超声波之后，之前通过施加超声波而产生的锅的确定预设的振动以多快的程度下降)可推断出在锅内的物体质量。

在清洁特性和例如前述的填充度测量的可行性方面，当超声波发射器和超声波接收器仅在锅的金属部分上耦连时，就足够了。超声波发射器和超声波接收器不需要位于壁的内部。它们可以一定程度上布置在锅外部。但必要时也嵌入并且被塑料件或其它防护件围绕。

在通过向锅内部辐射的超声波发射器测量填充度方面有利的是，超声波射线方向优选在锅的通常使用时的水平面上以向下指向的角度与水平面形成大约30至70度、优选40至60度且进一步优选大约50度的夹角。

图2示出的根据本发明的优选第二实施例的电气厨用设备1。在此替代借助超声波信号，而借助条状的加热元件15确定食物3在锅2内的填充度，该加热元件优选集成在锅2的壁12内。加热元件15由加热控制器13控制并且加热，该加热控制器设置在电气厨用设备1的基体7内。此外，加热元件15与加热监控装置14相连，通过加热监控装置14可检测加热元件15的加热特性。与加热元件15的加热特性相关的加热信号随后从加热监控装置14向填充度检测装置16发送，通过填充度检测装置16可以检测食物3在锅2内的填充度。

填充度测量的原理在于，在持续控制加热元件15的加热时，加热元件的升温取决于，多少热量可以传递到锅2内的食物3上。食物3在锅2内的填充度越高，则食物3的体积就越大并且由此食物3的热容量也越大，从而可以向食物3传递更多的热量。由此相应地，加热元件15被较低地升温。

这种加热特性、即加热元件15的升温量被加热监控装置14检测，其中，加热监控装置向填充度检测装置16发出相应的加热信号，该填充度检测装置根据该加热信号检测食物3在锅2内的填充度超出还是低于允许的最大填充高度，该允许的最大填充高度使电器厨用设备1能够进行通常的且安全的工作。

在此，电阻测量仪提供作为加热监控装置14。借助该电阻测量仪通过所述原理检测加热元件15的温度，即加热元件15的电阻随着加热元件15的温度的升高而升高。在相应地分度之后，通过电阻测量仪检测加热元件15的温度，从而基于此借助填充度检测装置16可以检测食物3在锅2内的允许的或过高的填充度。

附图标记列表

1 电气厨用设备

2 锅

3 食物

4 盖子

5 超声波发射器

6 超声波接收器

7 基体

8 中央控制单元

9 超声波控制器

10 超声波分析装置

11 表面

12 锅的壁

13 加热控制器

14 加热监控装置

15 加热元件

16 填充度检测装置

17 锅边缘

18 电线

18’ 电线

b 区域

l1 线

l2 线

H 内高度

Claims (5)

1.一种电气厨用设备(1)，具有锅(2)，用于容纳有待用厨用设备(1)加工的、形成食物填充面的食物(3)，其中，为了确定食物(3)的填充度，在所述锅(2)内设有超声波发射器(5)和超声波接收器(6)，并且所述锅(2)具有锅壁(12)，所述锅壁(12)具有壁厚度和柱形或锥形敞开的内表面，其特征在于，所述超声波发射器(5)和/或超声波接收器(6)布置在所述柱形或锥形敞开的内表面的区域内，用于发射或接收超声波，通过所述超声波发射器(5)和/或超声波接收器(6)形成所述柱形或锥形敞开的内表面的一部分或者在所述超声波发射器(5)和/或超声波接收器(6)布置在具有柱形或锥形敞开的内表面的锅壁的壁厚度内部，以使超声波从上方击中食物填充面并且接收相对于食物填充面向上方反射的超声波。

2.按照权利要求1所述的厨用设备，其特征在于，所述锅(2)在厨用设备(1)内的使用位置上通过一根穿过锅壁(12)在超声波发射器(5)和/或超声波接收器(6)之间延伸至电接头的电线通电。

3.按照权利要求1或2所述的电气厨用设备，其特征在于，所述超声波发射器(5)和超声波接收器(6)是构造在锅(2)的上边缘上的传感器环的部分，所述传感器环具有至少一个另外的传感器。

4.按照权利要求1或2所述的电气厨用设备，其特征在于，设有超声波控制器(9)，通过所述超声波控制器(9)如此控制所述超声波发射器(5)，使得在确定填充度的同时实施锅(2)的清洁。

5.按照权利要求1或2所述的电气厨用设备，其特征在于，所述超声波发射器(5)和超声波接收器(6)共同构造为传感器。

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