DE102007054340A1 - Cooking device for cooking food, has mesoporous filter made of material consisting of silicon oxide and/or silicate for selectively filtering gaseous silicon connections from sample gas of space atmosphere using filter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gargerät, umfassend einen über eine Tür oder einen Deckel verschließbaren Garraum, in den Gargut einbringbar ist, eine Heizeinrichtung wenigstens einen mit dem Garraum in Wirkverbindung stehenden Gassensor zur Bestimmung des chemischen Zustands der Garraumatmosphäre sowie einer zwischen dem Garraum und dem Gassensor angebrachten Filtereinrichtung, Gargeräte für Groß- und Gewerbeküchen, die mit Sensoren ausgestattet sind, um Garprozesse zu steuern, sind im Stand der Technik bekannt. Um den Einsatz von Einstichsonden zu vermeiden, sind dabei verschiedene Vorrichtungen und Verfahren beschrieben, mit denen der Zustand eines Garguts berührungslos ermittelt werden kann.The The invention relates to a cooking appliance comprising an over a door or a lid closable cooking space, can be introduced into the food, a heater at least one with the cooking chamber operatively connected gas sensor for determination the chemical state of the cooking chamber atmosphere and a between the cooking chamber and the gas sensor attached filter device, cooking appliances for large and commercial kitchens, with sensors are equipped to control cooking processes are in the state of Technique known. To avoid the use of puncture probes, different devices and methods are described, with which the condition of a food is determined without contact can be.
Ein
gattungsgemäßes Gargerät mit einem Gassensor
sowie einem Probennahmesystem ist z. B. in der
In
solch einem Gargerät werden üblicherweise Dichtungen
oder dergleichen aus Silikonelastomeren, also mit organischen Siliziumverbindungen verwendet.
Da diese Dichtungen während des Betriebs des Gargeräts
warm werden, treten aus ihnen flüchtige organische Siliziumverbinden
aus. Diese gelangen durch die Zuleitungen zum Gassensor. Wenn sich
die organischen Siliziumverbindungen auf der Oberfläche
des Gassensors, bei dem es sich üblicherweise um einen
Halbleitergassensor handelt, niederschlagen, oxidieren sie dort,
so daß auf der Oberfläche des Halbleitergassensors
eine Siliziumoxidschicht gebildet wird, die den Gassensor zunehmend
passiviert. Nachteilig an dem in der
Aus
der
Aus
der
Die
Aus
der
Ein
Mikrogasanalysesystem mit einem beheizbaren Filter ist aus der
Die
Die
Die
Aus
der
Aus
der
Die bekannten Filtersysteme sind also aus den unterschiedlichsten Gründen nicht dazu geeignet, flüchtige organische Siliziumverbindung effektiv aus einem heißen Gas aus einem Garraum herauszufiltern. Filtersysteme aus organischen Verbindungen besitzen meist nicht die notwendige Wärmebeständigkeit, um für einen Einsatz in einem Gargerät in Frage zu kommen. Membranen, Filter aus Fasern oder Filter mit groben Poren besitzen keine ausreichenden Reaktionsflächen, um die herauszufilternden organischen Siliziumverbindungen mit der notwendigen Effizienz aus dem Probegas zu entfernen. Andere Filter, wie z. B. Aktivkohlefilter sind wiederum nicht selektiv genug, da sie auch andere Komponenten aus den Gasen entfernen würden.The known filter systems are therefore for a variety of reasons not suitable, volatile organic silicon compound effectively filter out of a cooking chamber from a hot gas. Filter systems made of organic compounds usually do not have the necessary heat resistance, in order for a use in a cooking appliance in question. membranes, Filters made of fibers or filters with coarse pores do not have sufficient Reaction surfaces around the organic to be filtered out Silicon compounds with the necessary efficiency from the sample gas to remove. Other filters, such as. B. Activated carbon filters are not selective enough, as they also remove other components from the gases would.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gargerät derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere soll eine Filterung passivierender organischer Siliziumverbindungen selektiv und effektiv erfolgen, ohne aber andere organische Verbindungen zurückzuhalten, wobei die Filterung gleichzeitig sowohl wartungsarm als auch hitzebeständig sein soll.Of the The invention is therefore based on the object, the generic Further develop cooking appliance such that the disadvantages overcome in the prior art. Especially is to filter passivating organic silicon compounds be selective and effective, but without other organic compounds withhold the filtering at the same time both low maintenance and heat resistant should be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filtereinrichtung zumindest einen mesoporösen Filter mit einem mittleren Porenradius zwischen 1 nm und 50 nm umfaßt, das Material des Filters Siliziumoxid und/oder Silikat umfaßt, um mit dem Filter selektiv gasförmige Siliziumverbindungen aus einem Probegas der Garraumatmosphäre zu filtern.These The object is achieved according to the invention that the filter device at least one mesoporous Comprises filters having a mean pore radius between 1 nm and 50 nm, the material of the filter comprises silica and / or silicate, to selectively with the filter gaseous silicon compounds to filter from a sample gas of the cooking chamber atmosphere.
Dabei ist bevorzugt, daß das Material des Filters aus Siziliumoxid und/oder Silikat besteht und/oder der Filter Mesoporen mit einem mittleren Porenradius von ungefähr 10 nm aufweist, und/oder die spezifische Oberfläche des Filters ungefähr 1000 m2/g beträgt.It is preferred that the material of the filter consists of silicon oxide and / or silicate and / or the filter has mesopores with an average pore radius of approximately 10 nm, and / or the specific surface area of the filter is approximately 1000 m 2 / g.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß der Filter lösbar, insbesondere in einem Gehäuse, angebracht ist, wobei vorzugsweise das Gehäuse an einer den Garraum begrenzenden Wand im Bereich einer Öffnung in besagter Wand, vorzugsweise lösbar, anbringbar ist.With The invention also proposes that the filter be detachable, in particular in a housing, is mounted, preferably the housing on a wall bounding the cooking chamber in the area an opening in said wall, preferably detachable, attachable.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Gassensor, insbesondere lösbar, zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist, vorzugsweise der Öffnung gegenüberliegend.there it can be provided that the gas sensor, in particular detachable, at least partially disposed in the housing, preferably opposite the opening.
Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß der Filter in einem Netz und/oder einer Gaze eingebaut ist, wobei vorzugsweise das Netz und/oder die Gaze an dem Gehäuse, insbesondere lösbar, angebracht ist.With The invention further proposes that the filter is installed in a net and / or a gauze, preferably the net and / or the gauze on the housing, in particular detachable, attached.
Dabei kann vorgesehen sein, daß das Netz und/oder die Gaze aus Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder Edelstahl besteht oder bestehen.there can be provided that the network and / or gauze off Polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or stainless steel is or exists.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß das Gehäuse zumindest auf seinen mit Garraumatmosphäre in Kontakt bringbaren Flächen aus Edelstahl besteht und vorzugsweise in Form eines Edelstahlzylinders ausgebildet ist.With The invention is also proposed that the housing at least on its contact with Garraumatmosphäre in contact Surfaces made of stainless steel and preferably in shape a stainless steel cylinder is formed.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Filtereinrichtung zusätzlich einen Grobfilter umfaßt, der zwischen dem Filter und dem Garraum angeordnet ist, um den Filter und den Gassensor vor Partikeln, wie Feststoffen, Fett- und/oder Flüssigkeitströpfchen, zu schützen, wobei der Grobfilter vorzugsweise aus Edelstahl ausgebildet ist und/oder lösbar an das Gehäuse und/oder die Garraumwand im Bereich der Öffnung angebracht ist.Farther It is proposed that the filter device additionally a coarse filter disposed between the filter and the Cooking chamber is arranged to the filter and the gas sensor from particles, such as Solids, fat and / or liquid droplets, too protect, wherein the coarse filter is preferably made of stainless steel is formed and / or releasably attached to the housing and / or the cooking chamber wall mounted in the region of the opening is.
Erfindungsgemäße Gargeräte können auch gekennzeichnet sein durch wenigstens eine Pump- und/oder Gebläseeinrichtung, die zumindest dem Gassensor Garraumatmosphäre zuführt.Cooking devices according to the invention can also be characterized by at least one pump and / or blower device that supplies at least the gas sensor cooking chamber atmosphere.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Pump- und/oder Gebläseeinrichtung die Garraumatmosphäre zumindest teilweise durch den Filter führt, bevor diese zum Gassensor gelangt.there it can be provided that the pump and / or blower device the cooking chamber at least partially through the filter leads before it reaches the gas sensor.
Bevorzugt ist des weiteren eine Steuer- oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung mit der Heizeinrichtung, dem Gassensor, der Filtereinrichtung, der Pump- und/oder Gebläseeinrich tung, einer Garraumatmosphärenzirkulationseinrichtung, einer Bedieneinrichtung und/oder einer Anzeigeeinrichtung vorgesehen.Prefers Furthermore, a control or regulating device is in operative connection with the heating device, the gas sensor, the filter device, the pump and / or Gebläseeinrich device, a Garraumatmosphärenkirkulationseinrichtung, an operating device and / or a display device is provided.
Zudem kann zumindest eine Dichtung zwischen der Tür oder dem Deckel und dem Garraum und/oder zumindest eine Kabelumhüllung umfassend organische Siliziumverbindungen, insbesondere Silikonelastomere, vorgesehen sein.moreover Can at least one seal between the door or the Lid and the cooking chamber and / or at least one Kabelumhüllung comprising organic silicon compounds, in particular silicone elastomers, be provided.
Schließlich wird mit der Erfindung auch vorgeschlagen, daß der Gassensor zumindest einen Halbleiterergassensor umfaßt, und/oder die Leitfähigkeit des Gassensors erfaßbar und auf der Anzeigeeinrichtung, insbesondere als Funktion der Zeit, anzeigbar ist.After all is also proposed with the invention that the gas sensor comprises at least one semiconductor gas sensor, and / or the conductivity of the gas sensor detectable and on the display device, in particular as a function of time, displayable is.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die flüchtigen organischen Siliziumverbindungen, die während des Betriebs eines Gargeräts entstehen, effektiv mit einem mesoporösen Siliziumoxidfilter oder einem mesoporösen Filter auf Silikatbasis aus der Garraumatmosphäre herausgefiltert werden können, die einem Gassensor zur Bestimmung des chemischen Zustands der Garraumatmosphäre und somit eines Garegrads eines Garguts im Garraum zugeführt wird. Andere organische Bestandteile, die aus dem Gargut austreten, werden nicht von dem mesoporösen Siliziumoxidfilter abgehalten. Dadurch werden die Messungen des Gassensors nicht verfälscht, indem andere volatile Bestandteile der Garraumatmosphäre, die zur Bestimmung des chemischen Zustands der Garraumatmosphäre und damit des Garguts wichtig sind, entfernt oder verringert werden.Of the Invention is therefore based on the surprising finding that the volatile organic silicon compounds, which arise during the operation of a cooking appliance, effective with a mesoporous silica filter or a mesoporous filter based on silicate from the cooking chamber atmosphere can be filtered out, the a gas sensor for Determination of the chemical state of the cooking chamber atmosphere and thus a Garegrads a Garguts supplied in the oven becomes. Other organic constituents that escape from the food are not stopped by the mesoporous silica filter. As a result, the measurements of the gas sensor are not distorted, by other volatile components of the cooking chamber atmosphere, for determining the chemical state of the cooking chamber atmosphere and thus of the food are important, removed or reduced.
Die Verwendung von Siliziumoxid ist nicht nur für die hohen Temperaturen, die bei Gargeräten auftreten, geeignet, sondern auch deshalb von Vorteil, da die flüchtigen Siliziumverbindungen an den Oberflächen des Filters zu Siliziumoxid oxidiert werden und damit die Oberfläche des Filters auch langfristig nicht durch die Filterung passiviert wird. Die Mesoporen stellen dabei sicher, daß der Filter eine große Oberfläche aufweist, wobei die Poren gleichzeitig aber groß genug sind, um die mit dem Gassensor zu messenden organischen Verbindungen hindurchzulassen. Durch das erfindungsgemäße Gargerät wird sichergestellt, daß ein Gassen sor, der ein Teil des Gargeräts ist, nicht durch die im Gargerät auftretenden organischen Siliziumverbindungen beeinträchtigt wird.The Use of silica is not just for the tall ones Temperatures that occur in cooking appliances, suitable, but also advantageous because the volatile silicon compounds oxidized at the surfaces of the filter to silica and thus the surface of the filter also in the long term is not passivated by the filtering. The mesopores put while making sure that the filter has a large surface area but at the same time the pores are large enough are to be measured with the gas sensor organic compounds pass therethrough. By the cooking appliance according to the invention it is ensured that a lane that forms part of the Cooking device, not by those occurring in the cooking appliance organic silicon compounds is impaired.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gargeräts anhand schematischer Zeichnungen. Dabei zeigt:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment of a cooking appliance according to the invention on the basis of schematic drawings. Showing:
Während
des Betriebs des Gargeräts
Diese
Substanzen werden mit einem Gassensor
Neben
dem Gargut
Um
die leichtflüchtigen Siliziumverbindungen von dem dem Gassensor
Der
Filter
Die
Die Mesoporen (Mesoporenradius 1 bis 50 nm) bewirken eine sehr hohe spezifische Oberfläche (bis ca. 1000 m2 pro Gramm) des Siliziumoxids. Siliziumoxid filtert mit hoher Selektivität die leichflüchtigen Siliziumverbindungen heraus und läßt die zu detektierenden Verbindungen in hohem Maße passieren. So gelingt es, besonders große Mengen an leichtflüchtigen Siliziumverbindungen herauszufiltern, ohne die Diffusionszeit der Zielgase stark zu beeinträchtigen.The mesopores (mesopore radius 1 to 50 nm) cause a very high specific surface area (up to about 1000 m 2 per gram) of the silicon oxide. Silicon oxide filters out the volatile silicon compounds with high selectivity and allows the compounds to be detected to pass through to a high degree. This makes it possible to filter out particularly large amounts of volatile silicon compounds without severely impairing the diffusion time of the target gases.
Die in der voranstehenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the foregoing description, the drawings and the claims disclosed features of the invention can both individually as well as in any combination for realization the invention in its various embodiments be essential.
- 11
- GargerätCooking appliance
- 33
- Garraumoven
- 66
- Gargutbe cooked
- 99
- Gargutträgerfood support
- 1212
- Ofenwandfurnace wall
- 1515
- Türdoor
- 1818
- Dichtungpoetry
- 2121
- Lüfterradfan
- 2424
- LuftleitblechAir baffle
- 2727
- Heizungheater
- 3030
- Gassensorgas sensor
- 3333
- Gehäusecasing
- 3636
- Öffnungopening
- 3939
- Filterfilter
- 4242
- Gaze/NetzGauze / Network
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102007054340B4 (en) | 2009-10-01 |
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