DE102008022387A1 - Hob with a hob plate and method for controlling a cooking process - Google Patents

Hob with a hob plate and method for controlling a cooking process

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DE102008022387A1
DE102008022387A1 DE200810022387 DE102008022387A DE102008022387A1 DE 102008022387 A1 DE102008022387 A1 DE 102008022387A1 DE 200810022387 DE200810022387 DE 200810022387 DE 102008022387 A DE102008022387 A DE 102008022387A DE 102008022387 A1 DE102008022387 A1 DE 102008022387A1
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cooking
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cooking zone
controlling
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DE200810022387
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Dominic Beier
Lars Ellerkamp
Holger Dr. Ernst
Uwe Femmer
Sonja Dr. Heitmann
Ulrich Dr. Kienitz
Thomas Dr. Krümpelmann
Holger Dr. Sandring
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Miele and Cie KG
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Miele and Cie KG
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte insbesondere aus Glaskeramik mit mindestens einer Kochzone für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr, einer elektrischen Steuerung zur Steuerung der Leistung einer unterhalb der Kochzone angeordnete Heizeinrichtung, wobei im Zentrum der Kochzone unterhalb der Kochfeldplatte eine Wärmesensoreinheit angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses auf einem derartigen Kochfeld. The invention relates to a cooking hob with a hob plate, in particular of glass ceramic with at least one cooking zone for a abzustellendes it, cookware, an electrical controller for controlling the power of a below the cooking zone disposed heating means, wherein a heat sensor unit is arranged in the center of the cooking zone beneath the hob plate, and a a method for controlling a cooking process on such a hob.
Um eine vom Einfluss des Emissionskoeffizienten des Kochgeschirrbodens bzw. der Verschmutzung der Glaskeramikscheibe unabhängige und einfach gestaltete Anordnung zur Erfassung der Temperatur des Kochgeschirrbodens zu gestalten, ist die Wärmesensoreinheit in einer topfartig und in Richtung der Unterseite der Kochfeldplatte offen ausgebildeten Aufnahme angeordnet, welche in wärmeleitendem Kontakt mit der Unterseite der Kochfeldplatte steht und über eine integrierte Heizeinrichtung beheizbar ausgebildet ist. In order to make one from the influence of the emissivity of the cooking pot bottom or the pollution of the glass-ceramic pane independent and simply designed arrangement for detecting the temperature of the cooking utensil base, the heat sensor unit is arranged in an open-formed cup-like and in the direction of the underside of the hob plate receptacle which in thermally conductive contact communicates with the underside of the hob plate and is heatable with an integrated heating device.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte insbesondere aus Glaskeramik mit mindestens einer Kochzone für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr, einer elektrischen Steuerung zur Steuerung der Leistung einer unterhalb der Kochzone angeordnete Heizeinrichtung, wobei im Zentrum der Kochzone unterhalb der Kochfeldplatte eine Wärmesensoreinheit angeordnet ist sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses auf einem derartigen Kochfeld. The invention relates to a cooking hob with a hob plate, in particular of glass ceramic with at least one cooking zone for a abzustellendes it, cookware, an electrical controller for controlling the power of a below the cooking zone disposed heating means, wherein a heat sensor unit is arranged in the center of the cooking zone beneath the hob plate, and a method for controlling a cooking process on such a hob.
  • Ein derartiges Kochfeld sowie Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses ist aus der Such a hob and method for controlling a cooking process is known from DE 10 2004 002 058 B3 DE 10 2004 002 058 B3 bekannt. known. Das dort beschriebene Verfahren ist für Kochfelder mit Strahlungsheizkörpern geeignet und basiert auf der exakten Messung der Wärmestrahlung des Kochgeschirrbodens und der Glaskeramikscheibe. The process described therein is suitable for hobs with radiant heaters and is based on the exact measurement of the thermal radiation of the cooking utensil bottom, and the glass-ceramic pane. Über die Verrechnung der Signale wird die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs ermittelt. About transfer of the signals determined the temperature at the bottom of the cookware. Zur Durchführung des Verfahrens ist die Auswertung der Ausgangssignale von mindestens zwei Wärmesensoreinheiten sowie der Vergleich mit vorher festgelegten abgespeicherten Referenzwerten erforderlich, um dann in Abhängigkeit der Ausgangssignale die Heizleistung der Heizeinrichtung zu steuern. To carry out the method, the evaluation of the output signals from at least two heat sensor units and the comparison with predetermined stored reference values ​​is necessary in order then to control the heating power of the heating device in dependence on the output signals. Das Verfahren ist für Kochzonen geeignet, die den Boden des Kochgeschirrs durch Strahlungsbeheizung aufheizen. The method is suitable for cooking zones which heat the bottom of the cooking utensil by radiation heating. Dabei ist es nicht erforderlich, den Emissionsgrad des Kochgeschirrbodens zu kennen. It is not necessary to know the emissivity of the cookware bottom. Bei induktionsbeheizten Kochfeldern ist der Einfluss des Emissionsgrades des Kochgeschirrbodens sowie der Verschmutzungsgrad der Glaskeramikscheibe auf das Messergebnis bei der Erfassung der Topfbodentemperatur zu berücksichtigen. In induction heating cookers, the influence of the emissivity of the cookware soil and the degree of contamination of the ceramic surface on the measurement result in the detection of pan-base temperature must be considered. Um diesen Einfluss berücksichtigen zu können und ein Verfahren zur optimalen Steuerung des Kochprozesses zu gestalten, sind mehrere aufwändige Sensoranordnungen erforderlich. To account for this influence and make a method for optimum control of the cooking process more complex sensor arrangements are required.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem eine vom Einfluss des Emissionskoeffizienten des Kochgeschirrbodens bzw. der Verschmutzung der Glaskeramikscheibe unabhängige und einfach gestaltete Anordnung zur Erfassung der Temperatur des Kochgeschirrbodens sowie ein Verfahren zur Steuerung eines optimalen Kochprozesses mit Hilfe einer vereinfachten Sensoranordnung zu gestalten. The invention thus provides to make one from the influence of the emissivity of the cooking pot bottom or the pollution of the glass-ceramic pane independent and simply designed arrangement for detecting the temperature of the cooking utensil bottom, and a method for controlling an optimum cooking process using a simplified sensor arrangement the problem.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. According to the invention this problem is solved by a hob having the features of claim 1 and a method for controlling a cooking process with the features of claim. 3 Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Unteranspruch. Advantageous embodiments and further developments of the invention emerge from the subsequent dependent claim.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass auf ein Verhältnispyrometer sowie eine Lampe zur Reflexionsmessung sowie die dazu erforderlichen Verfahrensschritte zur Auswertung der Werte verzichtet werden kann. Be achieved with the invention consist particularly in the fact that it is possible to dispense with a Verhältnispyrometer and a lamp for reflection measurement, as well as the necessary steps for the evaluation of the values.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren wird der Einfluss des Emissionskoeffizienten des Topfbodens sowie der Einfluss des Verschmutzungsgrades der Glaskeramikscheibe eliminiert. With the described method, the influence of the emission coefficient of the pot bottom and the influence of the degree of contamination of the glass ceramic plate is eliminated. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Wärmesensoreinheit mit nur einem Thermopile ausreichend, um die Temperatur des Bodens am Kochgeschirr zu erfassen. In an advantageous embodiment of the invention, a heat sensor unit with only one thermopile is sufficient to detect the temperature of the bottom of the cookware.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. An embodiment of the invention is illustrated purely schematically in the drawing and will be described in more detail below. Es zeigt It shows
  • 1 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kochfelds in der Seitenansicht im Schnitt. An embodiment of a cooking hob according to the invention in a side view in section.
  • 1 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kochfelds. shows an embodiment of a cooking hob according to the invention. Das Kochfeld weist eine als Glaskeramikplatte ausgebildete Kochfeldplatte The cooktop has a designed as a glass ceramic plate hob plate 1 1 auf, die wenigstens eine Kochzone on which at least one cooking zone 2 2 für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr a abzustellendes on cookware 3 3 aufweist. having. Das Kochgeschirr The cookware 3 3 ist mittels einer in der Einbaulage des Kochfeldes unterhalb der Kochfeldplatte is by means of an in the installed position of the hob beneath the hob plate 1 1 angeordneten und als Induktionsheizung ausgebildeten Heizeinrichtung arranged and configured as induction heating heater 4 4 beheizbar. heated. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Kochfeld mit mehreren Kochzonen, von denen lediglich eine einzige Kochzone In the present embodiment, it is a hob with several cooking zones, of which only a single cooking zone 2 2 dargestellt und erläutert ist. is illustrated and explained. Unterhalb der Kochfeldplatte Below the hob plate 1 1 ist im Zentrum der Kochzone is in the center of the cooking zone 2 2 eine Wärmesensoreinheit a heat sensor unit 5 5 , vorzugsweise mindestens ein Thermopile, zur berührungslosen Temperaturmessung der Temperatur am Boden , Preferably at least one thermopile, for contactless temperature measurement of the temperature at the bottom 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 angeordnet. arranged. Die Leistung der Heizeinrichtung The power of the heating device 4 4 wird in Abhängigkeit der Ausgangssignale der Wärmesensoreinheit is a function of the output signals from the thermal sensor unit 5 5 mittels der elektrischen Steuerung gesteuert oder geregelt. controlled by means of electrical control or regulated. Die Wärmesensoreinheit The heat sensor unit 5 5 ist in einer Aufnahme is in a receiving 7 7 angeordnet, welche in wärmeleitenden Kontakt mit der Unterseite der Kochfeldplatte arranged which is in heat-conducting contact with the underside of the hob plate 1 1 steht. stands. Die Aufnahme recording 7 7 ist topfartig und in Richtung der Unterseite der Kochfeldplatte is pot-shaped and in the direction of the underside of the hob plate 1 1 offen ausgebildet, so dass die vom Boden designed to be open, so that the ground 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 ausgehende Wärmestrahlung erfassbar ist. is detectable heat radiation emitted. Die Aufnahme recording 7 7 ist mit einer integrierten Heizung is provided with an integrated heater 8 8th ausgebildet. educated. Die Aufnahme recording 7 7 bildet mit der Heizung forms with the heating 8 8th einen Heizblock, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung der Temperatur am Boden a heat block for performing the method according to the invention for detecting the temperature at the bottom 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 und der davon abhängigen Steuerung der Leistung der Induktionsheizung (Heizeinrichtung and the dependent control of the power of the induction heating (heating 4 4 ) auf eine definierte Temperatur aufgeheizt wird. ) Is heated to a defined temperature. Für eine verbesserte Montage kann die Aufnahme For improved mounting the recording can 7 7 mehrteilig ausgebildet sein. be formed in several parts.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Heizblock auf eine Solltemperatur von z. To carry out the process of the invention, the heating block to a target temperature of, is. B. 100°C aufgeheizt. B. heated to 100 ° C. Die Kontrolle der Heizblocktemperatur erfolgt entweder über einen im Thermopile integrierten Temperaturfühler oder einen separaten Temperaturfühler im Heizblock. The control of the heating block is carried out either in an integrated thermopile temperature sensor or a separate temperature sensor in the heating block. Durch die sehr gut wärmeleitende Kontaktierung der Aufnahme Due to the very good thermal conductive contact recording 7 7 mit der Kochfeldplatte with the hob plate 1 1 wird auch die Glaskeramikscheibe im Bereich der Kochzone is also the ceramic glass in the cooking zone 2 2 mitbeheizt. mitbeheizt. Der Thermopile (Wärmesensoreinheit The thermopile (heat sensor unit 5 5 ) ist mit einem Filter ausgestattet, das sich mit dem Transmissionswellenlängenbereich der Glaskeramikscheibe deckt bzw. überschneidet. ) Is equipped with a filter, which coincides with the transmission wavelength range of the glass-ceramic pane and overlaps. Auf diese Weise kann die Wärmestrahlung des Bodens In this manner, the thermal radiation of the soil can 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 den Thermopile erreichen. reach the thermopile. Optional kann in der Aufnahme Optionally, in the recording 7 7 auch ein zweiter Thermopile integriert sein, welches mit einem Filter ausgestattet ist, das sich mit dem nicht-transmittierenden Wellenlängenbereich der Glaskeramikscheibe deckt. a second thermopile be integrated, which is equipped with a filter, which coincides with the non-transmissive wavelength range of the glass-ceramic pane. Auf diese Weise misst dieser Thermopile nur die Temperatur auf der Unterseite der Glaskeramikscheibe. In this way, this thermopile only measures the temperature on the underside of the glass ceramic plate.
  • Wenn der Heizblock die definierte Temperatur erreicht hat, wird die Induktionsbeheizung eingeschaltet und somit direkt die Unterseite des Bodens When the heating block has reached the defined temperature, the induction heating is switched on and thus directly the underside of the bottom 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 erwärmt. heated. Auch der Boden Also, the floor 6 6 heizt die Glaskeramikscheibe im Bereich der Kochzone heating the glass-ceramic pane in the region of the cooking zone 2 2 auf der das Kochgeschirr on the cookware 3 3 steht mit auf. gets up with. Die Leistung der Induktionsheizung wird in Abhängigkeit des Ausgangssignals der Wärmesensoreinheit The power of the induction heater is in dependence on the output of the thermal sensor unit 5 5 (Thermopile) geregelt. (Thermopile) regulated. Für den Fall, dass die Temperatur des Heizblockes identisch ist mit der des Thermopiles sowie der der Glaskeramikscheibe und des Bodens In the event that the temperature of the heating block is identical with that of the thermopile as well as the ceramic glass and the bottom 6 6 des Kochgeschirrs the cookware 3 3 , ist das Ausgangssignal des Thermopiles gleich Null. , The output of the thermopile is zero. Hier wird die Tatsache genutzt, dass ein Thermopile prinzipiell eine Differenzmessung zwischen Eigentemperatur und der Temperatur der Empfangsfläche durch Wärmestrahlung durchführt. Here use of the fact that a thermopile principle performs a differential measurement between own temperature and the temperature of the receiving surface by thermal radiation. Auf diese Weise kann die Temperatur des Bodens In this way, the temperature of the soil can 6 6 sehr genau über die Temperatur des Heizblockes bzw. die Eigentemperatur des Thermopiles geregelt werden. be very accurately controlled via the temperature of the heating block and the natural temperature of the thermopile. Voraussetzung ist, dass alle Elemente dieses Systems (Thermopile, Heizblock, Boden am Kochgeschirr und Glaskeramikscheibe) exakt auf der gleichen Temperatur sind. A prerequisite is that all elements of this system are (thermopile, heating block bottom on cookware and ceramic glass) at exactly the same temperature.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • - DE 102004002058 B3 [0002] - DE 102004002058 B3 [0002]

Claims (3)

  1. Kochfeld mit einer Kochfeldplatte insbesondere aus Glaskeramik mit mindestens einer Kochzone für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr, einer elektrischen Steuerung zur Steuerung der Leistung einer unterhalb der Kochzone angeordneten Heizeinrichtung, wobei im Zentrum der Kochzone unterhalb der Kochfeldplatte eine Wärmesensoreinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Wärmesensoreinheit in einer topfartig und in Richtung der Unterseite der Kochfeldplatte offen ausgebildeten Aufnahme angeordnet ist, welche in wärmeleitenden Kontakt mit der Unterseite der Kochfeldplatte steht und über eine integrierte Heizeinrichtung beheizbar ausgebildet ist. Hob with a hob plate, in particular of glass ceramic with at least one cooking zone for a abzustellendes it, cookware, an electrical controller for controlling the power of a below the cooking zone disposed heating means, wherein a heat sensor unit is in the center of the cooking zone beneath the hob plate disposed, characterized in that the thermal sensor unit open receptacle formed is arranged in a pot-like manner and in the direction of the underside of the hob plate, which is in heat-conductive contact with the underside of the hob plate and is heatable with an integrated heating device.
  2. Kochfeld mit einer Kochfeldplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme mehrteilig ausgebildet ist. Hob with a hob plate according to claim 2, characterized in that the receptacle is constructed in several parts.
  3. Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses bei einem Kochfeld mit einer Kochfeldplatte insbesondere aus Glaskeramik mit mindestens einer Kochzone für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr, welches über die unterhalb der Kochzone angeordnete Heizeinrichtung beheizbar ist, mit einer elektrischen Steuerung zur Steuerung der Leistung der Heizeinrichtung und mit einer unterhalb der Kochzone angeordneten Wärmesensoreinheit, über die der vom Kochgeschirr nach unten ausgehende Wärmestrom detektiert wird, wobei die Leistung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit der Ausgangssignale der Wärmesensoreinheit mittels der elektrischen Steuerung gesteuert oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesensoreinheit sowie eine mit der Unterseite der Kochzone in wärmeleitenden Kontakt stehende Aufnahme mit integrierter Heizeinrichtung für die Wärmesensoreinheit in einem ersten Abschnitt des Verfahrens auf eine definierte Solltemperatur aufgeheizt werden und dass nach Erreichen diese A method for controlling a cooking process in a cooking field with a cooking field plate, particularly of glass ceramic with at least one cooking zone for a abzustellendes it cookware, which is heated on the underneath of the cooking zone disposed heater with an electrical controller for controlling the power of the heater and with a below the cooking zone disposed heat sensor unit, wherein the power of the heating device is controlled or a function of the output signals of the heat sensor units by the electrical control system controlled by the outbound from cookware downward heat flow is detected, characterized in that the heat sensor unit, as well as one with the bottom of the cooking zone in heat-conducting contact receptacle standing with integrated heating means for the heat sensor units in a first section of the process are heated to a defined desired temperature and that after reaching this r Solltemperatur die als Induktionsheizung ausgebildete Heizeinrichtung zur Beheizung des Kochgeschirrs eingeschaltet wird und das die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs im Wesentlichen der Solltemperatur entspricht, wenn das Ausgangssignal der Wärmesensoreinheit gleich Null ist. r target temperature designed as an induction heating heater for heating the cooking vessel is turned on and that corresponds to the temperature at the bottom of the cooking vessel at substantially the desired temperature when the output signal of the heat sensor unit is zero.
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