Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kocheinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kocheinrichtung. Die Kocheinrichtung dient insbesondere zur Zubereitung von Speisen. Die Kocheinrichtung umfasst wenigstens ein Kochfeld mit wenigstens einer Kochstelle und wenigstens eine zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches vorgesehene Heizeinrichtung The present invention relates to a cooking device and a method for operating such a cooking device. The cooking device is used in particular for the preparation of food. The cooking device comprises at least one hob with at least one cooking point and at least one heating device provided for heating at least one cooking area
Im Stand der Technik sind zur Ermittlung der Temperaturen bei Gar- und Kochvorgängen beispielsweise Vorrichtungen bekannt geworden, welche die Temperatur an der Unterseite eines Gargutbehälters berührungslos durch das Kochfeld aus Glaskeramik ermitteln. So sieht z. B. die WO 2008/148 529 A1 einen Wärmesensor unterhalb einer Kochfeldplatte aus Glaskeramik vor, welcher Wärmestrahlung erfasst und daraus die Temperatur des Gargutbehälters auf der Glaskeramik ermittelt. In the prior art, for example, devices have become known for determining the temperatures during cooking and cooking processes, which determine the temperature on the underside of a food container without contact by the hob of glass ceramic. This is how z. B. the WO 2008/148 529 A1 a heat sensor below a hob plate of glass ceramic, which detects heat radiation and determines therefrom the temperature of the Gargutbehälters on the glass ceramic.
In der Regel ist für eine solche Temperaturermittlung anhand von Wärmestrahlung eine Bestimmung der Reflexionseigenschaften des Messsystems notwendig. Dazu wird häufig eine Lichtquelle eingesetzt, die kurzzeitig während bestimmter Messphasen aufleuchtet und ein Lichtsignal aussendet. Grundsätzlich funktionieren ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung. Nachteilig daran ist aber, dass das in periodischen oder auch unbestimmten Zeitabständen erfolgende Aufleuchten durch eine üblicherweise verwendete Glaskeramik hindurch von dem Benutzer wahrgenommen werden kann. Solche Lichtsignale können den Benutzer stören oder sogar verwirren, denn blinkende Anzeigen können auch auf Funktionsstörungen oder dergleichen hinweisen. As a rule, a determination of the reflection properties of the measuring system is necessary for such a temperature determination based on thermal radiation. For this purpose, a light source is often used, which briefly lights up during certain measurement phases and emits a light signal. In principle, such a method and apparatus function. The disadvantage of this, however, is that the illumination occurring at periodic or even indefinite intervals can be perceived by the user through a commonly used glass ceramic. Such light signals may disturb or even confuse the user, because flashing displays may also indicate malfunctions or the like.
Eine mögliche Lösung für das Problem stellt eine bessere Eingrenzung des Lichtsignals dar. Durch eine bessere Fokussierung auf den zu messenden Punkt kann die Störwirkung verringert werden. Ein Nachteil ist der erhöhte Aufwand. Nachteilig daran ist weiterhin, dass unter bestimmten – und gegebenenfalls besser eingeschränkten – Betrachtungswinkeln das störende Lichtsignal immer noch wahrgenommen werden kann. A possible solution to the problem is a better confinement of the light signal. By focusing better on the point to be measured, the disturbance can be reduced. A disadvantage is the increased effort. A disadvantage of this is further that under certain - and possibly better limited - viewing angles, the disturbing light signal can still be perceived.
Eine andere Lösung ist es, den optischen Wärmesensor oberhalb der Glaskeramik zu platzieren. Beispielsweise kann seitlich eines Kochtopfes ein Wärmesensor vorgesehen sein, der die Oberflächentemperatur des Kochtopfes erfasst. Auch dabei ist aber regelmäßig die Bestimmung der Reflexionseigenschaften des Messsystems und somit des Kochtopfes nötig. Durch solche seitlich strahlenden Lichtquellen kann der Benutzer auch irritiert werden. Außerdem kann der Messstrahl auch durch z. B. zufällig und unbeabsichtigt platzierte Objekte zwischen dem Wärmesensor und dem Kochtopf unterbrochen werden. Another solution is to place the optical heat sensor above the glass ceramic. For example, a heat sensor can be provided laterally of a cooking pot which detects the surface temperature of the cooking pot. However, it is also necessary to regularly determine the reflection properties of the measuring system and thus of the cooking pot. By such laterally radiating light sources, the user can also be irritated. In addition, the measuring beam by z. B. accidentally and unintentionally placed objects between the heat sensor and the cooking pot are interrupted.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kocheinrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit eine zuverlässige Erfassung einer physikalischen Größe ermöglicht wird, ohne den Benutzer dabei unnötig zu irritieren. It is therefore the object of the present invention to provide a cooking device and a method, whereby a reliable detection of a physical size is made possible without unnecessarily irritating the user.
Diese Aufgabe wird durch eine Kocheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele. This object is achieved by a cooking device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 9. Preferred developments are subject of the dependent claims. Further advantages and features will become apparent from the general description and from the description of the embodiments.
Die erfindungsgemäße Kocheinrichtung umfasst wenigstens ein Kochfeld mit wenigstens einer Kochstelle und wenigstens eine zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches vorgesehene Heizeinrichtung. Es sind weiterhin wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung dient zur Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs. Die Steuereinrichtung ist wenigstens teilweise dazu ausgebildet und geeignet, die Heizeinrichtung in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe zu steuern. Die Sensoreinrichtung umfasst wenigstens eine Sensoreinheit, welche zur berührungslosen Erfassung von Wärmestrahlung ausgebildet und geeignet ist. Die Sensoreinrichtung weist wenigstens eine Strahlungsquelle zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung auf. Die von der Strahlungsquelle aussendbare elektromagnetische Strahlung liegt wenigstens teilweise im Wellenlängenbereich der von der Sensoreinrichtung erfassbaren Wärmestrahlung. Wenigstens ein Teil der aussendbaren Strahlung liegt im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts. Die Strahlungsquelle ist dabei wenigstens auch zur Signalisierung eines Betriebszustands vorgesehen. The cooking appliance according to the invention comprises at least one hob with at least one cooking point and at least one heating device provided for heating at least one cooking area. Furthermore, at least one control device and at least one sensor device are provided. The sensor device serves to detect at least one characteristic variable for temperatures of the cooking area. The control device is at least partially designed and suitable for controlling the heating device as a function of the variable detected by the sensor device. The sensor device comprises at least one sensor unit, which is designed and suitable for non-contact detection of heat radiation. The sensor device has at least one radiation source for emitting electromagnetic radiation. The electromagnetic radiation which can be emitted by the radiation source lies at least partially in the wavelength range of the thermal radiation detectable by the sensor device. At least part of the radiation that can be emitted lies in the wavelength range of visible light. The radiation source is at least provided for signaling an operating state.
Die erfindungsgemäße Kocheinrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil besteht darin, dass die Strahlungsquelle nicht nur zur Bestimmung der Reflexionseigenschaften des Messsystems bzw. eines an der Kocheinrichtung platzierten Kochtopfes oder sonstigen Gargutbehälters eingesetzt wird, sondern auch zur Signalisierung des Betriebszustandes der Kocheinrichtung. Dadurch wird der Nachteil des Standes der Technik umgangen. The cooking device according to the invention has many advantages. A significant advantage is that the radiation source is used not only for determining the reflection properties of the measuring system or a cooking pot or other food container placed on the cooking device, but also for signaling the operating state of the cooking device. This overcomes the disadvantage of the prior art.
Die ausgesendeten Signale der Strahlungsquelle können den Benutzer nicht verwirren, da der Benutzer schon aus regelmäßiger Erfahrung weiß, dass die von der Strahlungsquelle ausgesendeten Signale auch zur Anzeige des Betriebszustandes verwendet werden. Im Unterschied zum Stand der Technik wird beispielsweise bei Aktivierung eines Automatikprogrammes die z. B. als Lichtquelle ausgeführte Strahlungsquelle für wenigstens einen Anfangszeitraum oder aber die gesamte Programmdauer periodisch blinkend aktiviert, sodass der Benutzer direkt Bescheid weiß, dass ein Automatikprogramm abläuft. Eine separate Anzeige ist nicht nötig, sodass Aufwand eingespart werden kann. The emitted signals of the radiation source can not confuse the user, since the user already knows from regular experience that the signals emitted by the radiation source are also used to indicate the operating state. In contrast to the state of Technology is for example when activating an automatic program z. B. running as a light source radiation source for at least an initial period or the entire program period periodically flashing activated so that the user knows directly that an automatic program is running. A separate display is not necessary, so effort can be saved.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung wenigstens teilweise oder zeitweise mit der Strahlungsquelle wirkverbunden und dazu ausgebildet und geeignet, mittels der Strahlungsquelle wenigstens einen Betriebszustand zu signalisieren. Möglich ist es z. B. auch, dass über unterschiedliche Blinkfrequenzen unterschiedliche Betriebszustände ausgegeben werden können. Es sind auch unterschiedliche Signale über unterschiedliche an/aus-Folgen möglich. Beispielsweise kann eine Art von Morsecode ausgegeben werden, wobei unterschiedliche Abfolgen von „lang“ und „kurz“ verschiedene Betriebszustände kennzeichnen. In allen Fällen erkennt auch der ungeübte Benutzer sofort, dass ein Automatikprogramm abläuft. Preferably, the control device is at least partially or temporarily operatively connected to the radiation source and designed and adapted to signal by means of the radiation source at least one operating state. It is possible z. B. also that different operating states can be output via different flashing frequencies. Different signals are also possible via different on / off sequences. For example, one type of Morse code may be output, with different sequences of "long" and "short" indicating different operating states. In all cases, the inexperienced user will immediately recognize that an automatic program is running.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Kochfeld wenigstens eine Trägereinrichtung aufweist, welche zum Positionieren wenigstens eines Gargutbehälters geeignet und ausgebildet ist. Die Trägereinrichtung umfasst vorzugsweise eine Glaskeramik oder dergleichen oder ist als eine solche ausgebildet. Die Sensoreinrichtung ist in Einbaulage des Kochfeldes wenigstens teilweise unterhalb der Trägereinrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Trägereinrichtung wenigstens im Bereich der Strahlungsquelle wenigstens teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet. In all embodiments, it is preferred that the hob has at least one carrier device which is suitable and designed for positioning at least one Gargutbehälters. The support means preferably comprises or is formed as a glass ceramic or the like. The sensor device is arranged in the installation position of the hob at least partially below the support means. Particularly preferably, the carrier device is at least partially translucent at least in the region of the radiation source.
Die Sensoreinrichtung ist insbesondere in der Nähe und vorzugsweise in unmittelbarer Nähe und/oder in einem zentrischen Bereich der Heizeinrichtung angeordnet. The sensor device is arranged in particular in the vicinity and preferably in the immediate vicinity and / or in a central region of the heating device.
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die Sensoreinrichtung wenigstens einer Kochstelle zugeordnet. Die Strahlungsquelle ist insbesondere wenigstens auch zur Signalisierung eines Betriebszustands der zugehörigen Kochstelle vorgesehen. Bevorzugt ist es, dass für mehrere Kochstellen, Kochbereiche oder Kochzonen jeweils eine oder mehrere Sensoreinrichtungen und/oder Strahlungsquellen vorgesehen sind. In advantageous embodiments, the sensor device is associated with at least one cooking point. The radiation source is provided in particular at least also for signaling an operating state of the associated cooking point. It is preferred that in each case one or more sensor devices and / or radiation sources are provided for a plurality of cooking zones, cooking areas or cooking zones.
Eine Kochstelle kann eine separat vorgesehene und vordefinierte Kochstelle sein. Möglich ist es auch, dass eine Kochstelle sich flexibel als eine Kochzone ergibt. Beispielsweise kann eine Kochzone durch die Größe des auf der Trägereinrichtung platzierten Gargutbehälters definiert werden oder sich selbsttätig ergeben. Insofern kann eine Kochstelle vordefiniert sein, sich aber auch als Kochzone flexibel im Betrieb ergeben. A hotplate can be a separately provided and predefined hotplate. It is also possible that a cooking area results flexibly as a cooking zone. By way of example, a cooking zone can be defined by the size of the food container placed on the carrier device or can be automatically produced. In this respect, a hotplate can be predefined, but also flexible as a cooking zone in operation.
Die Signalisierung des Betriebszustands erfolgt insbesondere für jede Kochstelle und/oder Kochzone bzw. jeden Kochbereich separat. The signaling of the operating state takes place in particular for each cooking zone and / or cooking zone or each cooking area separately.
Die Heizeinrichtung kann als Induktionseinrichtung ausgebildet sein und eine, zwei, drei, vier oder mehr Induktionsspulen umfassen. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass eine Vielzahl kleiner oder kleinerer Induktionsspulen vorgesehen ist, die individuell oder vorbestimmt miteinander verschaltet werden können, um frei wählbare, sich ergebende oder vorbestimmte Kochstellen, Kochbereiche und/oder Kochzonen zu ergeben. The heating device can be designed as an induction device and comprise one, two, three, four or more induction coils. It is also possible and preferred that a plurality of smaller or smaller induction coils is provided, which can be individually or predetermined interconnected to give arbitrary, resulting or predetermined cooking zones, cooking areas and / or cooking zones.
Insbesondere weist die Sensoreinrichtung wenigstens eine magnetische Abschirmeinrichtung auf. Die magnetische Abschirmeinrichtung ist insbesondere zur wenigstens teilweisen Abschirmung von elektromagnetischen Wechselwirkungen ausgebildet und geeignet. Vorzugsweise dient die magnetische Abschirmeinrichtung zur Abschirmung vor dem elektromagnetischen Feld der Induktionseinrichtung. In particular, the sensor device has at least one magnetic shielding device. The magnetic shielding device is designed and suitable in particular for the at least partial shielding of electromagnetic interactions. The magnetic shielding device preferably serves for shielding from the electromagnetic field of the induction device.
Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens eine thermische Ausgleichseinrichtung, wobei die thermische Ausgleichseinrichtung wenigstens eine Koppeleinrichtung aufweist, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, die Sensoreinheit mit der thermischen Ausgleichseinrichtung wenigstens teilweise Wärme leitend zu verbinden. Advantageously, the sensor device comprises at least one thermal compensating device, wherein the thermal compensating device has at least one coupling device which is suitable and designed to connect the sensor unit to the thermal compensating device at least partially in a heat-conducting manner.
Die thermische Ausgleichseinrichtung weist insbesondere wenigstens eine Reflektoreinrichtung auf, welche dazu geeignet und eingerichtet ist, die Strahlungsquelle aufzunehmen und die von der Strahlungsquelle aussendbare elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise zu reflektieren und insbesondere gezielt zu bündeln oder gezielt zu leiten. The thermal compensating device has in particular at least one reflector device which is suitable and arranged to receive the radiation source and to at least partially reflect the electromagnetic radiation which can be emitted by the radiation source and in particular to focus it in a targeted manner or to guide it specifically.
Die thermische Ausgleichseinrichtung besteht vorzugsweise wenigstens teilweise und insbesondere im Wesentlichen vollständig oder sogar ganz aus wenigstens einem Metall. Vorzugsweise wird eine gut Wärme leitendes Material oder Metall und insbesondere ein Material oder Metall mit hoher Wärmespeicherfähigkeit verwendet. Dadurch können zeitliche und örtliche Temperaturspitzen ausgeglichen werden. The thermal compensation device preferably consists at least partially and in particular substantially completely or even entirely of at least one metal. Preferably, a good heat conductive material or metal and in particular a material or metal with high heat storage capacity is used. As a result, temporal and local temperature peaks can be compensated.
Die Reflektoreinrichtung kann als eine im Wesentlichen konkav ausgebildete Vertiefung und/oder Ausnehmung der thermischen Ausgleichseinrichtung vorgesehen sein. Möglich ist eine Beschichtung der thermischen Ausgleichseinrichtung insgesamt oder auch nur eines Teiles, der die Reflektoreinrichtung umfasst. Die Beschichtung erhöht vorzugsweise das Reflexionsvermögen. The reflector device can be provided as a substantially concave depression and / or recess of the thermal compensation device. Possible is a coating of the thermal compensation device in total or even only a part of the reflector device includes. The coating preferably increases the reflectivity.
In vorteilhaften Ausgestaltungen weist die Sensoreinrichtung wenigstens eine Filtereinrichtung auf, wobei die Filtereinrichtung dazu ausgebildet und geeignet ist, elektromagnetische Strahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge und/oder der Polarisation und/oder des Einfallswinkels zu reflektieren und/oder zu transmittieren. Durch eine solche Filtereinrichtung kann die zur Sensoreinrichtung gelenkte Strahlung selektiert werden, sodass Anteile wenigstens teilweise abgehalten werden, die mehr Störanteile enthalten. In advantageous embodiments, the sensor device has at least one filter device, wherein the filter device is designed and suitable for reflecting and / or transmitting electromagnetic radiation as a function of the wavelength and / or the polarization and / or the angle of incidence. By means of such a filter device, the radiation directed to the sensor device can be selected so that portions are at least partially prevented, which contain more interference components.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben einer Kocheinrichtung und wird mit einer Kocheinrichtung durchgeführt, die wenigstens ein Kochfeld mit wenigstens einer Kochstelle umfasst. Wenigstens eine Heizeinrichtung ist zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches vorgesehen. Wenigstens eine Steuereinrichtung dient zur Steuerung. Weiterhin ist wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung erfasst wenigstens eine charakteristische Größe für Temperaturen des Kochbereichs. Die Steuereinrichtung steuert die Heizeinrichtung wenigstens teilweise und wenigstens zeitweise in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe. Dabei erfasst die Sensoreinrichtung mit wenigstens einer Sensoreinheit Wärmestrahlung berührungslos. Die Sensoreinrichtung weist wenigstens eine Strahlungsquelle auf, welche elektromagnetische Strahlung aussendet. Die von der Strahlungsquelle ausgesendete elektromagnetische Strahlung liegt wenigstens teilweise im Wellenlängenbereich der von der Sensoreinrichtung erfassbaren Wärmestrahlung. Wenigstens ein Teil der ausgesendeten Strahlung liegt im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts. Die Strahlungsquelle signalisiert wenigstens zeitweise einen Betriebszustand. The inventive method is used to operate a cooking device and is performed with a cooking device comprising at least one hob with at least one cooking point. At least one heating device is provided for heating at least one cooking area. At least one control device is used for control. Furthermore, at least one sensor device is provided. The sensor device detects at least one characteristic variable for temperatures of the cooking area. The control device controls the heating device at least partially and at least temporarily as a function of the quantity detected by the sensor device. In this case, the sensor device detects thermal radiation with at least one sensor unit without contact. The sensor device has at least one radiation source which emits electromagnetic radiation. The electromagnetic radiation emitted by the radiation source lies at least partially in the wavelength range of the thermal radiation detectable by the sensor device. At least part of the emitted radiation lies in the wavelength range of visible light. The radiation source signals at least temporarily an operating state.
Auch das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile, da es zuverlässig den Betriebszustand anzeigt. The method according to the invention also has many advantages, since it reliably indicates the operating state.
Die Strahlungsquelle signalisiert dabei wenigstens zeitweise einen Betriebszustand, bei welchem die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung wenigstens teilweise in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe steuert. The radiation source at least temporarily signals an operating state in which the control device controls the heating device at least partially as a function of the variable detected by the sensor device.
Vorzugsweise signalisiert die Strahlungsquelle einen Betriebszustand einer Kochzone und/oder wenigstens einer Kochstelle. The radiation source preferably signals an operating state of a cooking zone and / or at least one cooking location.
In allen Ausgestaltungen signalisiert die Strahlungsquelle den Betriebszustand insbesondere von der Kochstelle und/oder Kochzone, der die Sensoreinrichtung zugeordnet ist und deren Heizeinrichtung durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe gesteuert wird. In all embodiments, the radiation source signals the operating state in particular from the cooking zone and / or cooking zone, which is assigned to the sensor device and the heating device is controlled by the control device in dependence on the detected by the sensor device size.
Vorteilhafterweise signalisiert die Strahlungsquelle einen Betriebszustand durch wenigstens ein Blinkverhalten und/oder wenigstens ein Dauerleuchten. Advantageously, the radiation source signals an operating state by at least one flashing behavior and / or at least one continuous lighting.
In allen Ausgestaltungen wird wenigstens ein Teil der von der Strahlungsquelle ausgesendeten Strahlung als ein Einstellungssignal zur Einstellung für die Sensoreinrichtung eingesetzt. In all embodiments at least a portion of the radiation emitted by the radiation source is used as a setting signal for adjustment for the sensor device.
Die Strahlungsquelle dient insbesondere wenigstens auch zur Einstellung und insbesondere auch zur wenigstens zeitweisen Kalibrierung der Sensoreinrichtung. In particular, the radiation source also serves at least for setting and, in particular, also for at least temporary calibration of the sensor device.
Die Strahlungsquelle signalisiert vorzugsweise vor und/oder während und/oder nach der Einstellung der Sensoreinrichtung durch das Einstellungssignal wenigstens einen Betriebszustand. The radiation source preferably signals at least one operating state before and / or during and / or after the adjustment of the sensor device by the adjustment signal.
Es ist möglich, dass die Leuchtdauer variiert wird. Beispielsweise kann zum Einstellen ein längeres Aufblinken anstelle eines kurzen Aufblitzens eingesetzt werden. Der Reflexionsgrad kann dann z. B. nur während eines Teils der Aufblinkdauer bestimmt werden. Dadurch wird eine mögliche Irritation des Benutzers durch ein Aufblitzen verhindert. It is possible that the lighting duration is varied. For example, a longer flash can be used instead of a short flash to set. The reflectance can then z. B. be determined only during part of the flashing time. This prevents a possible irritation of the user by flashing.
Die Erfindung nutzt die insbesondere als Lampe ausgeführte Strahlungsquelle für wenigstens eine Anzeige eines Betriebszustandes. Wie im Stand der Technik werden beispielsweise zu Beginn eines Regelzyklus mithilfe einer Lichtquelle die Reflexionseigenschaften des Systems bestimmt. Diese Lichtquelle kann dabei durch das Kochfeld hindurch während ihrer Aktivität kurzzeitig deutlich wahrgenommen werden. Da ein solches gegebenenfalls mehrfaches kurzes Aufblitzen für einen Nutzer nicht erklärbar und deshalb sogar verwirrend sein kann, wurde im Stand der Technik versucht, die Phase zur Kalibrierung des Systems möglichst kurz zu halten. Alternativ kann versucht werden, die Lichtquelle soweit wie möglich gegen Einsicht abzuschirmen. Im Unterschied dazu nutzt die Erfindung die von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtimpulse als Anzeige für wenigstens einen Betriebszustand. Dazu kann z. B. die Helligkeit oder auch die Einschaltdauer (5maliges, längeres Aufblinken statt dreimaliges kurzes Aufblitzen) vergrößert werden. Derart angesteuert kann so die Sensoreinrichtung selbst als Funktionsanzeige einer Automatikfunktion und als Kennzeichnung der zugeordneten Kochstelle oder des sich ergebenden Kochbereichs dienen. The invention uses the radiation source designed in particular as a lamp for at least one indication of an operating state. As in the prior art, the reflection properties of the system are determined, for example, at the beginning of a control cycle using a light source. This light source can be clearly perceived by the hob during their activity briefly. Since such a possibly multiple short flash can not be explained to a user and therefore even confusing, attempts have been made in the prior art to keep the phase for calibrating the system as short as possible. Alternatively, it may be attempted to shield the light source as much as possible against inspection. In contrast, the invention utilizes the light pulses emitted by the light source as an indication of at least one operating condition. This can z. B. the brightness or the duty cycle (5maliges, longer flashing instead of three short flash) can be increased. Controlled in this way, the sensor device itself can serve as a functional display of an automatic function and as a marking of the associated hotplate or the resulting cooking area.
Da das kurze, systembedingte Aufblitzen nicht grundsätzlich unterdrückt oder vermieden werden kann und da eine Abschirmung nur mit Aufwand realisierbar ist, stellt die Erfindung eine vorteilhafte Kocheinrichtung zur Verfügung. Because the short, system-related flashing is not fundamentally suppressed or avoided can be and because a shield is feasible only with effort, the invention provides an advantageous cooking device.
Das im Stand der Technik schwer vorhersehbare und kurze Aufblitzen ist für manche Nutzer nicht erklärbar und kann daher verwirrend wirken. Statt nun zu versuchen, das Aufblitzen möglichst kurz zu halten, wird die Sensoreinrichtung genutzt, um einen Betriebszustand anzuzeigen. Dazu wird wenigstens in der Einstellungs- oder Kalibrierungsphase eine zusätzliche Anzeigephase vorgesehen, die die Automatikfunktion für den Nutzer deutlich macht und wesentlich zur Bediensicherheit und Transparenz des Vorgangs beiträgt. The flashdown, which is difficult to predict in the prior art, can not be explained by some users and can therefore be confusing. Instead of trying to keep the flash as short as possible, the sensor device is used to indicate an operating condition. For this purpose, an additional display phase is provided at least in the setting or calibration phase, which makes the automatic function for the user clearly and contributes significantly to the operating safety and transparency of the process.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird. Further advantages and features of the invention will become apparent from the embodiments, which will be explained below with reference to the accompanying figures.
In den Figuren zeigen: In the figures show:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kocheinrichtung an einem Gargerät in perspektivischer Ansicht; 1 a schematic representation of a cooking device according to the invention on a cooking appliance in a perspective view;
2 eine schematisierte Kocheinrichtung in einer geschnittenen Ansicht; 2 a schematic cooking device in a sectional view;
3 eine weitere Kocheinrichtung in einer schematischen, geschnittenen Ansicht; 3 another cooking device in a schematic, sectional view;
4 eine weitere Ausgestaltung einer Kocheinrichtung in einer geschnittenen Ansicht; 4 a further embodiment of a cooking device in a sectional view;
5 eine andere Ausgestaltung einer Kocheinrichtung in einer geschnittenen Ansicht; 5 another embodiment of a cooking device in a sectional view;
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kocheinrichtung; 6 another embodiment of a cooking device;
7 eine schematische Darstellung einer magnetischen Abschirmeinrichtung in perspektivischer Ansicht; 7 a schematic representation of a magnetic shielding in perspective view;
8 eine schematische, perspektivische Darstellung einer optischen Schirmeinrichtung; 8th a schematic, perspective view of an optical shielding device;
9 eine schematische, perspektivische Darstellung einer thermischen Ausgleichseinrichtung; 9 a schematic, perspective view of a thermal compensation device;
10 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Halteeinrichtung; 10 a schematic, perspective view of a holding device;
11 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Sensoreinheit; 11 a schematic, perspective view of a sensor unit;
12a eine schematisierte Sensoreinheit mit einer Filtereinrichtung in einer geschnittenen Darstellung; 12a a schematic sensor unit with a filter device in a sectional view;
12b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensoreinheit mit einer Filtereinrichtung in einer geschnittenen Darstellung; 12b a further embodiment of a sensor unit with a filter device in a sectional view;
13 eine schematisierte Sensoreinrichtung in einer Draufsicht; und 13 a schematic sensor device in a plan view; and
14 eine Sensoreinrichtung in einer Explosionsdarstellung. 14 a sensor device in an exploded view.
Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kocheinrichtung 1, welche hier als Teil eines Gargerätes 100 ausgeführt ist. Die Kocheinrichtung 1 bzw. das Gargerät 100 können sowohl als Einbaugerät als auch, als autarke Kocheinrichtung 1 bzw. alleinstehendes Gargerät 100 ausgebildet sein. The 1 shows a cooking device according to the invention 1 , which are here as part of a cooking appliance 100 is executed. The cooking equipment 1 or the cooking appliance 100 can be used both as a built-in appliance and as a self-sufficient cooking appliance 1 or stand-alone cooking appliance 100 be educated.
Die Kocheinrichtung 1 umfasst hier ein Kochfeld 11 mit vier Kochstellen 21. Jede der Kochstellen 21 weist hier wenigstens einen beheizbaren Kochbereich 31 zum Garen von Speisen auf. Zur Beheizung des Kochbereichs 31 ist insgesamt eine oder aber für jede Kochstelle 21 jeweils eine hier nicht dargestellte Heizeinrichtung 2 vorgesehen. Die Heizeinrichtungen 2 sind als Induktionsheizquellen ausgebildet und weisen dazu jeweils eine Induktionseinrichtung 12 auf. Möglich ist aber auch, dass ein Kochbereich 31 keiner bestimmten Kochstelle 21 zugeordnet ist, sondern einen beliebigen Ort auf dem Kochfeld 11 darstellt. Dabei kann der Kochbereich 31 mehrere Induktionseinrichtungen 12 und insbesondere mehrere Induktionsspulen aufweisen und als Teil einer sogenannten Vollflächeninduktionseinheit ausgebildet sein. Beispielsweise kann bei einem solchen Kochbereich 31 einfach ein Topf an einer beliebigen Stelle auf das Kochfeld 11 gestellt werden, wobei während des Kochbetriebes nur die entsprechenden Induktionsspulen im Bereich des Topfes angesteuert werden oder aktiv sind. The cooking equipment 1 includes a hob here 11 with four burners 21 , Each of the hobs 21 here has at least one heated cooking area 31 for cooking food. For heating the cooking area 31 is a total or one for each hotplate 21 in each case a heater, not shown here 2 intended. The heaters 2 are designed as induction heating sources and each have an induction device 12 on. It is also possible that a cooking area 31 no particular cooking area 21 is assigned, but any place on the hob 11 represents. Here, the cooking area 31 several induction devices 12 and in particular have a plurality of induction coils and be formed as part of a so-called full-surface induction unit. For example, in such a cooking area 31 just put a pot anywhere on the hob 11 be placed during cooking only the corresponding induction coil in the pot or are activated.
Andere Arten von Heizeinrichtungen 2 sind aber auch möglich, wie z.B. Gas-, Infrarot- oder Widerstandsheizquellen. Other types of heaters 2 but are also possible, such as gas, infrared or Widerstandsheizquellen.
Die Kocheinrichtung 1 ist hier über die Bedieneinrichtungen 105 des Gargerätes 100 bedienbar. Die Kocheinrichtung 1 kann aber auch als autarke Kocheinrichtung 1 mit einer eigenen Bedien- und Steuereinrichtung ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Bedienung über eine berührungsempfindliche Oberfläche oder einen Touchscreen oder aus der Ferne über einen Computer, ein Smartphone oder dergleichen. The cooking equipment 1 is here about the controls 105 of the cooking appliance 100 operable. The cooking equipment 1 but can also be used as a self-sufficient cooking device 1 be formed with its own operating and control device. Also possible is an operation via a touch-sensitive surface or a touch screen or remotely via a computer, a smartphone or the like.
Das Gargerät 100 ist hier als ein Herd mit einem Garraum 103 ausgebildet, welcher durch eine Garraumtür 104 verschließbar ist. Der Garraum 104 kann durch verschiedene Heizquellen, wie beispielsweise eine Umluftheizquelle, beheizt werden. Weitere Heizquellen, wie ein Oberhitzeheizkörper und ein Unterhitzeheizkörper sowie eine Mikrowellenheizquelle oder eine Dampfquelle und dergleichen können vorgesehen sein. The cooking appliance 100 is here as a stove with a cooking space 103 formed, which by a oven door 104 is closable. The cooking space 104 can be heated by various heat sources, such as a Umluftheizquelle. Other heating sources, such as a top heat radiator and a bottom heat radiator and a microwave heat source or a vapor source and the like may be provided.
Weiterhin weist die Kocheinrichtung 1 eine hier nicht dargestellte Sensoreinrichtung 3 auf, welche zur Erfassung wenigstens einer wenigstens einen Zustand des Kochbereichs 31 charakterisierenden physikalischen Größe geeignet ist. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 3 eine Größe erfassen, über welche die Temperatur eines Topfes bestimmt werden kann, der in dem Kochbereich 31 abgestellt ist. Dabei kann jedem Kochbereich 31 und/oder jeder Kochstelle 21 eine Sensoreinrichtung 3 zugordnet sein. Möglich ist aber auch, dass mehrere Kochbereiche 31 und/oder Kochstellen 21 vorgesehen sind, von denen aber nicht alle eine Sensoreinrichtung 3 aufweisen. Die Sensoreinrichtung 3 ist hier mit einer Steuereinrichtung 106 wirkverbunden. Die Steuereinrichtung 106 ist dazu ausgebildet, die Heizeinrichtungen 2 in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung 3 erfassten Parameter zu steuern. Furthermore, the cooking device 1 a sensor device not shown here 3 which for detecting at least one at least one state of the cooking area 31 characterizing physical size is suitable. For example, the sensor device 3 detect a quantity over which the temperature of a pot can be determined that in the cooking area 31 is turned off. It can each cooking area 31 and / or any cooking area 21 a sensor device 3 be assigned. It is also possible that several cooking areas 31 and / or cooking zones 21 are provided, but not all of which a sensor device 3 exhibit. The sensor device 3 is here with a control device 106 operatively connected. The control device 106 is designed to use the heaters 2 depending on the sensor device 3 controlled parameters.
Die Kocheinrichtung 1 ist bevorzugt für einen automatischen Kochbetrieb ausgebildet und verfügt über verschiedene Automatikfunktionen. Beispielsweise kann mit der Automatikfunktion eine Suppe kurz aufgekocht und anschließend warm gehalten werden, ohne dass ein Benutzer den Kochvorgang betreuen oder eine Heizstufe einstellen muss. Dazu stellt er den Topf mit der Suppe auf eine Kochstelle 21 und wählt über die Bedieneinrichtung 105 die entsprechende Automatikfunktion, hier z. B. ein Aufkochen mit anschließendem Warmhalten bei 60°C oder 70°C oder dgl. The cooking equipment 1 is preferably designed for an automatic cooking operation and has various automatic functions. For example, with the automatic function, a soup can be boiled briefly and then kept warm, without a user having to supervise the cooking process or set a heating level. He places the pot with the soup on a hob 21 and dials via the operating device 105 the corresponding automatic function, here z. As a boil with subsequent keeping warm at 60 ° C or 70 ° C or the like.
Mittels der Sensoreinrichtung 3 wird während des Kochvorgangs die Temperatur des Topfbodens ermittelt. In Abhängigkeit der gemessenen Werte stellt die Steuereinrichtung 106 die Heizleistung der Heizeinrichtung 2 entsprechend ein. Dabei wird die Temperatur des Topfbodens fortlaufend überwacht, sodass bei Erreichen der gewünschten Temperatur bzw. beim Aufkochen der Suppe die Heizleistung heruntergeregelt wird. Beispielsweise ist es durch die Automatikfunktion auch möglich, einen längeren Garvorgang bei einer oder mehreren verschiedenen gewünschten Temperaturen durchzuführen, z. B. um Milchreis langsam gar ziehen zu lassen. By means of the sensor device 3 the temperature of the bottom of the pot is determined during the cooking process. Depending on the measured values, the control device 106 the heating power of the heater 2 accordingly. In this case, the temperature of the bottom of the pot is monitored continuously, so that when the desired temperature or when boiling the soup, the heating power is regulated down. For example, it is also possible by the automatic function to perform a longer cooking process at one or more different desired temperatures, for. B. to slowly let rice pudding draw.
In der 2 ist eine Kocheinrichtung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht stark schematisiert dargestellt. Die Kocheinrichtung 1 weist hier eine als Glaskeramikplatte 15 ausgebildete Trägereinrichtung 5 auf. Die Glaskeramikplatte 15 kann insbesondere als Ceranfeld oder dergleichen ausgebildet sein oder wenigstens ein solches umfassen. Möglich sind auch andere Arten von Trägereinrichtungen 5. Auf der Glaskeramikplatte 15 befindet sich hier ein Kochgeschirr oder Gargutbehälter 200, beispielsweise ein Topf oder eine Pfanne, in welchem Gargut bzw. Speisen gegart werden können. Weiterhin ist eine Sensoreinrichtung 3 vorgesehen, welche hier Wärmestrahlung in einem Erfassungsbereich 83 erfasst. Der Erfassungsbereich 83 ist dabei in Einbaulage der Kocheinrichtung 1 oberhalb der Sensoreinrichtung 3 vorgesehen und erstreckt sich nach oben durch die Glaskeramikplatte 15 bis hin zum Gargutbehälter 200 und darüber hinaus, falls dort kein Gargutbehälter 200 platziert ist. Unterhalb der Glaskeramikplatte 15 ist eine Induktionseinrichtung 12 zur Beheizung des Kochbereichs 31 angebracht. Die Induktionseinrichtung 12 ist hier ringförmig ausgebildet und weist in der Mitte eine Ausnehmung auf, in welcher die Sensoreinrichtung 3 angebracht ist. Eine solche Anordnung der Sensoreinrichtung 3 hat den Vorteil, dass auch bei einem nicht mittig auf der Kochstelle 21 ausgerichtetem Gargutbehälter 200 dieser noch in dem Erfassungsbereich 83 der Sensoreinrichtung steht. In anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsformen kann die Sensoreinrichtung 3 auch nicht mittig in der Induktionseinrichtung angeordnet sein. Weist eine Induktionseinrichtung beispielsweise eine Zweikreisinduktionsspule auf, so kann wenigstens eine Sensoreinrichtung 3 in einem zwischen den zwei Induktionsspulen der Induktionseinrichtung vorgesehenen Zwischenraum angeordnet sein. In the 2 is a cooking facility 1 shown in a sectional side view very schematic. The cooking equipment 1 here has a glass ceramic plate 15 trained carrier device 5 on. The glass ceramic plate 15 may in particular be formed as a ceramic hob or the like or at least include such. Also possible are other types of carrier devices 5 , On the glass ceramic plate 15 is here a cookware or food containers 200 For example, a pot or a pan, in which food or food can be cooked. Furthermore, a sensor device 3 provided, which here heat radiation in a detection area 83 detected. The coverage area 83 is in installation position of the cooking device 1 above the sensor device 3 provided and extends upward through the glass ceramic plate 15 up to the food container 200 and beyond, if there is no food container 200 is placed. Below the glass ceramic plate 15 is an induction device 12 for heating the cooking area 31 appropriate. The induction device 12 is here annular and has a recess in the middle, in which the sensor device 3 is appropriate. Such an arrangement of the sensor device 3 has the advantage that even with a not centered on the hob 21 aligned food container 200 this still in the coverage area 83 the sensor device is. In other, not shown embodiments, the sensor device 3 also not be arranged centrally in the induction device. If an induction device has, for example, a dual-circuit induction coil, then at least one sensor device can be provided 3 be arranged in a space provided between the two induction coils of the induction device.
Die 3 zeigt eine schematisierte Kocheinrichtung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Kocheinrichtung 1 weist eine Glaskeramikplatte 15 auf, unterhalb welcher die Induktionseinrichtung 12 und die Sensoreinrichtung 3 angebracht sind. The 3 shows a schematic cooking device 1 in a sectioned side view. The cooking equipment 1 has a glass ceramic plate 15 on, below which the induction device 12 and the sensor device 3 are attached.
Die Sensoreinrichtung 3 weist eine erste Sensoreinheit 13 und eine andere Sensoreinheit 23 auf. Beide Sensoreinheiten 13, 23 sind zur berührungslosen Erfassung von Wärmestrahlung geeignet und als Thermosäule bzw. Thermopile ausgebildet. Die Sensoreinheiten 13, 23 sind mit jeweils einer Filtereinrichtung 43, 53 ausgestattet und zur Erfassung von Wärmestrahlung, welche vom Kochbereich 31 ausgeht, vorgesehen. Die Wärmestrahlung geht beispielsweise vom Boden eines Gargutbehälters 200 aus, durchdringt die Glaskeramikplatte 15 und gelangt auf die Sensoreinheiten 13, 23. Die Sensoreinrichtung 3 ist vorteilhafterweise direkt unterhalb der Glaskeramikplatte 15 angebracht, um einen möglichst großen Anteil der vom Kochbereich 31 ausgehenden Wärmestrahlung ohne große Verluste erfassen zu können. Damit sind die Sensoreinheiten 13, 23 dicht unterhalb der Glaskeramikplatte 15 vorgesehen. The sensor device 3 has a first sensor unit 13 and another sensor unit 23 on. Both sensor units 13 . 23 are suitable for non-contact detection of heat radiation and designed as a thermopile or thermopile. The sensor units 13 . 23 each with a filter device 43 . 53 equipped and for detecting heat radiation, which from the cooking area 31 goes out, provided. The heat radiation, for example, goes from the bottom of a Gargutbehälters 200 from, penetrates the glass ceramic plate 15 and gets to the sensor units 13 . 23 , The sensor device 3 is advantageously directly below the glass ceramic plate 15 attached to the largest possible portion of the cooking area 31 outgoing heat radiation without being able to detect large losses. This is the sensor units 13 . 23 just below the glass ceramic plate 15 intended.
Weiterhin ist eine magnetische Abschirmeinrichtung 4 vorgesehen, welche hier aus einem Ferritkörper 14 besteht. Der Ferritkörper 14 ist hier im Wesentlichen als ein hohler Zylinder ausgebildet und umgibt ringartig die Sensoreinheiten 13, 23. Die magnetische Abschirmeinrichtung 4 schirmt die Sensoreinrichtung 3 gegen elektromagnetische Wechselwirkungen und insbesondere gegen das elektromagnetische Feld der Induktionseinrichtung 12 ab. Ohne eine solche Abschirmung könnte das magnetische Feld, welches die Induktionseinrichtung 12 beim Betrieb erzeugt, in unerwünschter Weise auch Teile der Sensoreinrichtung 3 erwärmen und somit zu einer unzuverlässigen Temperaturerfassung und einer schlechteren Messgenauigkeit führen. Die magnetische Abschirmeinrichtung 4 verbessert somit die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Temperaturerfassung erheblich. Furthermore, a magnetic shielding device 4 provided, which here from a ferrite body 14 consists. The ferrite body 14 is here in Essentially designed as a hollow cylinder and surrounds the sensor units like a ring 13 . 23 , The magnetic shielding device 4 shields the sensor device 3 against electromagnetic interactions and in particular against the electromagnetic field of the induction device 12 from. Without such shielding, the magnetic field could be the inductor 12 generated during operation, undesirably also parts of the sensor device 3 heat and thus lead to an unreliable temperature detection and a poorer measurement accuracy. The magnetic shielding device 4 thus improves the accuracy and reproducibility of the temperature measurement considerably.
Die magnetische Abschirmeinrichtung 4 kann auch wenigstens zu einem Teil aus wenigstens einem wenigstens teilweise magnetischen Material und einem wenigstens teilweise elektrisch nicht-leitenden Material bestehen. Das magnetische Material und das elektrisch nicht-leitende Material können dabei abwechselnd und schichtartig angeordnet sein. Möglich sind auch andere Materialien bzw. Werkstoffe, welche wenigstens teilweise magnetische Eigenschaften aufweisen und zudem elektrisch isolierende Eigenschaften oder wenigstens eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. The magnetic shielding device 4 may also consist at least in part of at least one at least partially magnetic material and an at least partially electrically non-conductive material. The magnetic material and the electrically non-conductive material may be arranged alternately and in layers. Also possible are other materials or materials which have at least partially magnetic properties and also have electrically insulating properties or at least low electrical conductivity.
Die Sensoreinrichtung 3 weist wenigstens eine optische Schirmeinrichtung 7 auf, welche dazu vorgesehen ist, Strahlungseinflüsse und insbesondere Wärmestrahlung abzuschirmen, die von außerhalb des Erfassungsbereichs 83 auf die Sensoreinheiten 13, 23 wirken. Dazu ist die optische Schirmeinrichtung 7 hier als eine Röhre oder ein Zylinder 17 ausgebildet, wobei der Zylinder 17 hohl ausgestaltet ist und die Sensoreinheiten 13, 23 etwa ringförmig umgibt. Der Zylinder 17 ist hier aus Edelstahl gefertigt. Das hat den Vorteil, dass der Zylinder 17 eine reflektive Oberfläche aufweist, welche einen großen Anteil der viel Wärmestrahlung reflektiert bzw. möglichst wenig Wärmestrahlung absorbiert. Die hohe Reflektivität der Oberfläche an der Außenseite des Zylinders 17 ist besonders vorteilhaft für die Abschirmung gegen Wärmestrahlung. Die hohe Reflektivität der Oberfläche an der Innenseite des Zylinders 17 ist auch vorteilhaft, um Wärmestrahlung aus (und insbesondere nur aus) dem Erfassungsbereich 83 zu den Sensoreinheiten 13, 23 hinzuleiten. Die optische Schirmeinrichtung 7 kann auch als eine Wandung ausgestaltet sein, welche die Sensoreinrichtung 13, 23 wenigstens teilweise und bevorzugt ringartig umgibt. Der Querschnitt kann rund, mehreckig, oval oder abgerundet sein. Möglich ist auch eine Ausgestaltung als Konus. The sensor device 3 has at least one optical screen device 7 which is intended to shield radiation effects and in particular thermal radiation from outside the detection area 83 on the sensor units 13 . 23 Act. This is the optical shield device 7 here as a tube or a cylinder 17 formed, wherein the cylinder 17 is hollow and the sensor units 13 . 23 surrounds approximately annular. The cylinder 17 is made of stainless steel here. This has the advantage that the cylinder 17 has a reflective surface which reflects a large proportion of the much heat radiation and absorbs as little heat radiation as possible. The high reflectivity of the surface on the outside of the cylinder 17 is particularly advantageous for shielding against heat radiation. The high reflectivity of the surface on the inside of the cylinder 17 is also advantageous to heat radiation from (and in particular only out) the detection area 83 to the sensor units 13 . 23 should lead. The optical screen device 7 can also be configured as a wall which the sensor device 13 . 23 surrounds at least partially and preferably ring-like. The cross section may be round, polygonal, oval or rounded. Also possible is a configuration as a cone.
Weiterhin ist eine Isolierungseinrichtung 8 zur thermischen Isolierung vorgesehen, welche zwischen der optischen Schirmeinrichtung 7 und der magnetischen Abschirmeinrichtung 4 angeordnet ist. Die Isolierungseinrichtung 8 besteht hier aus einer Luftschicht 18, welche sich zwischen dem Ferritkörper 14 und dem Zylinder 17 aufhält. Vorzugsweise findet kein Austausch mit der Umgebungsluft statt, um Konvektion zu vermeiden. Möglich ist aber auch ein Austausch mit der Umgebungsluft. Durch die Isolierungseinrichtung 8 wird insbesondere einer Wärmeleitung vom Ferritkörper 14 zum Zylinder 17 entgegen gewirkt. Zudem ist der Zylinder 17, wie bereits oben erwähnt, mit einer reflektierenden Oberfläche ausgerüstet, um einem Wärmeübergang vom Ferritkörper 14 zum Zylinder 17 durch Wärmestrahlung entgegen zu wirken. Eine solche Zwiebelschalen-artige Anordnung mit einer äußeren magnetischen Abschirmeinrichtung 4 und einer inneren optischen Schirmeinrichtung 7 sowie einer dazwischen liegenden Isolierungseinrichtung 8 bietet eine besonders gute Abschirmung der Sensoreinheiten 13, 23 vor Strahlungseinflüssen von außerhalb des Erfassungsbereichs 83. Das wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Reproduzierbarkeit bzw. Zuverlässigkeit der Temperaturerfassung aus. Die Isolierungseinrichtung 8 hat insbesondere eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm und bevorzugt eine Dicke von 0,8 mm bis 2 mm und besonders bevorzugt eine Dicke von circa 1 mm. Furthermore, an insulation device 8th for thermal insulation provided between the optical screen device 7 and the magnetic shielding device 4 is arranged. The isolation device 8th consists of an air layer here 18 which is located between the ferrite body 14 and the cylinder 17 staying. Preferably, there is no exchange with the ambient air to avoid convection. But it is also possible an exchange with the ambient air. Through the insulation device 8th in particular, a heat conduction from the ferrite body 14 to the cylinder 17 counteracted. In addition, the cylinder 17 , as already mentioned above, equipped with a reflective surface to a heat transfer from the ferrite body 14 to the cylinder 17 counteract by heat radiation. Such an onion-bowl-like arrangement with an external magnetic shielding device 4 and an inner optical shield device 7 and an intermediate insulation device 8th offers a particularly good shielding of the sensor units 13 . 23 from radiation influences from outside the detection area 83 , This has a very advantageous effect on the reproducibility or reliability of the temperature detection. The isolation device 8th In particular, it has a thickness between about 0.5 mm and 5 mm and preferably a thickness of 0.8 mm to 2 mm, and more preferably a thickness of about 1 mm.
Die Isolierungseinrichtung 8 kann aber auch wenigstens ein Medium mit einer entsprechend geringen Wärmeleitung, wie z. B. ein Schaumstoffmaterial und/oder ein Polystyrolkunststoff oder einen anderen geeigneten Isolierstoff umfassen. The isolation device 8th but can also at least one medium with a correspondingly low heat conduction, such. B. include a foam material and / or a polystyrene plastic or other suitable insulating material.
Die Sensoreinheiten 13, 23 sind hier an einer thermischen Ausgleichseinrichtung 9 thermisch leitend angeordnet und insbesondere thermisch leitend mit der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 gekoppelt. Die thermische Ausgleichseinrichtung 9 weist dazu zwei Koppeleinrichtungen 29 auf, welche hier als Vertiefungen ausgebildet sind, in denen die Sensoreinheiten 13, 23 passgenau eingebettet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Sensoreinheiten 13, 23 auf einem gemeinsamen und relativ konstanten Temperaturniveau befinden. Zudem sorgt die thermische Ausgleichseinrichtung 9 für eine homogene Eigentemperatur der Sensoreinheit 13, 23, wenn sich diese im Betrieb der Kocheinrichtung 1 erwärmt. Eine ungleiche Eigentemperatur kann insbesondere bei als Thermosäulen ausgebildeten Sensoreinheiten 13, 23 zu Artefakten bei der Erfassung führen. Zur Vermeidung einer Erwärmung der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 durch den Zylinder 17, ist eine Beabstandung zwischen Zylinder 17 und thermischer Ausgleichseinrichtung 9 vorgesehen. Die Kupferplatte 19 kann auch als Boden 27 des Zylinders 17 vorgesehen sein. The sensor units 13 . 23 are here at a thermal equalizer 9 arranged thermally conductive and in particular thermally conductive with the thermal compensation device 9 coupled. The thermal compensation device 9 has two coupling devices 29 on, which are formed here as depressions, in which the sensor units 13 . 23 are embedded accurately. This ensures that the sensor units 13 . 23 at a common and relatively constant temperature level. In addition, the thermal compensation device ensures 9 for a homogeneous temperature of the sensor unit 13 . 23 if these are in operation of the cooking device 1 heated. An uneven self-temperature can in particular be designed as thermopile sensor units 13 . 23 lead to artifacts during capture. To avoid heating of the thermal compensation device 9 through the cylinder 17 , is a spacing between cylinders 17 and thermal equalizer 9 intended. The copper plate 19 can also be used as soil 27 of the cylinder 17 be provided.
Um eine geeignete thermische Stabilisierung zu ermöglichen, ist die thermische Ausgleichseinrichtung 9 hier als eine massive Kupferplatte 19 ausgebildet. Möglich ist aber auch wenigstens zum Teil ein anderer Werkstoff mit einer entsprechend hohen Wärmekapazität und/oder einer hohen Wärmeleitfähigkeit. To enable proper thermal stabilization, the thermal equalizer is 9 here as a massive copper plate 19 educated. However, it is also possible at least in part another material with a correspondingly high heat capacity and / or a high thermal conductivity.
Die Sensoreinrichtung 3 weist hier eine Strahlungsquelle 63 auf, welche zur Bestimmung der Reflexionseigenschaften des Messsystems bzw. des Emissionsgrades eines Gargutbehälters 200 einsetzbar ist. Die Strahlungsquelle 63 ist hier als eine Lampe 111 ausgebildet, welche ein Signal im Wellenlängenbereich des Infrarotlichts sowie des sichtbaren Lichts aussendet. Die Strahlungsquelle 63 kann auch als Diode oder dergleichen ausgebildet sein. Die Lampe 111 wird hier neben der Reflexionsbestimmung auch zur Signalisierung des Betriebszustandes der Kocheinrichtung 1 eingesetzt. The sensor device 3 here has a radiation source 63 on, which for determining the reflection properties of the measuring system or the emissivity of a Gargutbehälters 200 can be used. The radiation source 63 is here as a lamp 111 formed, which emits a signal in the wavelength range of the infrared light and the visible light. The radiation source 63 can also be designed as a diode or the like. The lamp 111 is here in addition to the reflection determination for signaling the operating state of the cooking device 1 used.
Um die Strahlung der Lampe 111 auf den Erfassungsbereich 83 zu fokussieren, ist ein Bereich der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 bzw. der Kupferplatte 19 als ein Reflektor 39 ausgebildet. Dazu weist die Kupferplatte 19 eine konkav gestaltete Senke auf, in welcher die Lampe 111 angeordnet ist. Die Kupferplatte 19 ist zudem mit einer goldhaltigen Beschichtung überzogen, um die Reflektivität zu erhöhen. Die goldhaltige Schicht hat den Vorteil, dass sie die thermische Ausgleichseinrichtung 9 auch vor Korrosion schützt. To the radiation of the lamp 111 on the detection area 83 Focusing is an area of the thermal equalizer 9 or the copper plate 19 as a reflector 39 educated. This is indicated by the copper plate 19 a concave sink on which the lamp 111 is arranged. The copper plate 19 is also coated with a gold-containing coating to increase the reflectivity. The gold-containing layer has the advantage of being the thermal equalizer 9 also protects against corrosion.
Die thermische Ausgleichseinrichtung 9 ist an einer als Kunststoffhalter ausgeführten Halteeinrichtung 10 angebracht. Die Halteeinrichtung 10 weist eine hier nicht dargestellte Verbindungseinrichtung 20 auf, mittels welcher die Halteeinrichtung 10 an einer Auflageeinrichtung 30 verrastbar ist. Die Auflageeinrichtung 30 ist hier als eine Leiterkarte 50 ausgebildet. Auf der Auflageeinrichtung 30 bzw. der Leiterkarte 50 können auch weitere Bauteile vorgesehen sein, wie z. B elektronische Bauelemente, Steuer- und Recheneinrichtungen und/oder Befestigungs- oder Montageelemente. The thermal compensation device 9 is on a designed as a plastic holder holding device 10 appropriate. The holding device 10 has a connection device, not shown here 20 on, by means of which the holding device 10 on a support device 30 is latched. The support device 30 is here as a circuit board 50 educated. On the support device 30 or the circuit board 50 can also be provided other components, such. B electronic components, control and computing devices and / or mounting or mounting elements.
Zwischen der Glaskeramikplatte 15 und der Induktionseinrichtung 12 ist eine Dichtungseinrichtung 6 vorgesehen, welche hier als eine Mikanitschicht 16 ausgebildet ist. Die Mikanitschicht 16 dient zur thermischen Isolierung, damit die Induktionseinrichtung 12 nicht durch die Wärme des Kochbereichs 31 erhitzt wird. Zudem ist hier noch eine Mikanitschicht 16 zur thermischen Isolierung zwischen dem Ferritkörper 14 und der Glaskeramikplatte 15 vorgesehen. Das hat den Vorteil, dass die Wärmeübertragung von der im Betrieb heißen Glaskeramikplatte 15 zum Ferritkörper 14 stark einschränkt ist. Dadurch geht vom Ferritkörper 14 kaum Wärme aus, welche auf die Isolierungseinrichtung 8 oder die optische Schirmeinrichtung übertragen werden könnte. Die Mikanitschicht 16 wirkt somit einem unerwünschten Wärmeübergang auf die Sensoreinrichtung 3 entgegen, was die Zuverlässigkeit der Messungen erhöht. Zudem dichtet die Mikantischicht 16 die Sensoreinrichtung 3 staubdicht gegen die restlichen Bereiche der Kocheinrichtung 1 ab. Die Mikanitschicht 16 hat insbesondere eine Dicke zwischen etwa 0,2 mm und 4 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 1,5 mm und besonders bevorzugt eine Dicke von 0,3 mm bis 0,8 mm. Between the glass ceramic plate 15 and the induction device 12 is a sealing device 6 provided here as a micanite layer 16 is trained. The micanite layer 16 is used for thermal insulation, thus the induction device 12 not by the heat of the cooking area 31 is heated. There is also a micanite layer here 16 for thermal insulation between the ferrite body 14 and the glass ceramic plate 15 intended. This has the advantage that the heat transfer from the hot in the glass ceramic plate 15 to the ferrite body 14 is severely limited. This goes from the ferrite body 14 hardly any heat, which on the insulation device 8th or the optical shield device could be transmitted. The micanite layer 16 thus acts an undesirable heat transfer to the sensor device 3 which increases the reliability of the measurements. In addition, the micante layer seals 16 the sensor device 3 Dustproof against the remaining areas of the cooking device 1 from. The micanite layer 16 In particular, it has a thickness between about 0.2 mm and 4 mm, preferably from 0.2 mm to 1.5 mm, and particularly preferably a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm.
Die Kocheinrichtung 1 weist an der Unterseite eine Abdeckeinrichtung 41 auf, welche hier als eine Aluminiumplatte ausgebildet ist und die Induktionseirichtung 12 abdeckt. Die Abdeckeirichtung 41 ist mit einem Gehäuse 60 der Sensoreinrichtung 3 über eine Verschraubung 122 verbunden. Innerhalb des Gehäuses 60 ist die Sensoreinrichtung 3 relativ zur der Glaskeramikplatte 15 elastisch angeordnet. Dazu ist eine Dämpfungseinrichtung 102 vorgesehen, welche hier eine Federeinrichtung 112 aufweist. The cooking equipment 1 has at the bottom a cover 41 on, which is designed here as an aluminum plate and the Induktionseirichtung 12 covers. The cover direction 41 is with a housing 60 the sensor device 3 via a screw connection 122 connected. Inside the case 60 is the sensor device 3 relative to the glass ceramic plate 15 arranged elastically. This is a damping device 102 provided, which here a spring device 112 having.
Die Federeinrichtung 112 ist an einem unteren Ende mit der Innenseite des Gehäuses 60 und an einem oberen Ende mit der Leiterkarte 50 verbunden. Dabei drückt die Federeinrichtung 112 die Leiterkarte 50 mit dem Ferritkörper 14 und die auf diesem angebrachte Mikanitschicht 16 nach oben gegen die Glaskeramikplatte 15. Eine solche elastische Anordnung ist besonders vorteilhaft, da die Sensoreinrichtung 3 aus messtechnischen Gründen möglichst nah an der Glaskeramikplatte 15 angeordnet sein soll. Diese direkt benachbarte Anordnung der Sensoreinrichtung 3 an der Glaskeramikplatte 15 könnte bei Stößen oder Schlägen auf die Glaskeramikplatte 15 zu Beschädigungen an dieser führen. Durch die elastische Aufnahme der Sensoreinrichtung 3 relativ zu der Trägereinrichtung 5 werden Stöße oder Schläge auf die Glaskeramikplatte 15 gedämpft und solche Schäden somit zuverlässig vermieden. The spring device 112 is at a lower end with the inside of the case 60 and at an upper end with the circuit board 50 connected. The spring device presses 112 the circuit board 50 with the ferrite body 14 and the micanite layer attached to it 16 upwards against the glass ceramic plate 15 , Such an elastic arrangement is particularly advantageous because the sensor device 3 for metrological reasons as close as possible to the glass ceramic plate 15 should be arranged. This directly adjacent arrangement of the sensor device 3 on the glass ceramic plate 15 could be on impacts or blows on the glass ceramic plate 15 cause damage to this. By the elastic reception of the sensor device 3 relative to the support means 5 be shocks or blows on the glass ceramic plate 15 damped and thus reliably avoided such damage.
Eine beispielhafte Messung, bei welcher die Temperatur des Bodens eines auf der Glaskeramikplatte 15 stehenden Topfes mit der Sensoreinrichtung 3 bestimmt werden soll, ist nachfolgend kurz erläutert:
Bei der Messung erfasst die erste Sensoreinheit 13 vom Topfboden ausgehende Wärmestrahlung als Mischstrahlung zusammen mit der Wärmestrahlung, welche von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendet wird. Um daraus eine Strahlungsleistung des Topfbodens ermitteln zu können, wird der Anteil der von der Glaskeramikplatte 15 ausgehenden Strahlungsleistung aus der Mischstrahlungsleistung herausgerechnet. Um diesen Anteil zu bestimmen, ist die andere Sensoreinheit 23 dazu vorgesehen, nur die Wärmestrahlung der Glaskeramikplatte 15 zu erfassen. Dazu weist die andere Sensoreinheit 23 eine Filtereinrichtung 53 auf, welche im Wesentlichen nur Strahlung mit einer Wellenlänge größer 5 µm zur Sensoreinheit 23 durchlässt. Grund dafür ist, dass Strahlung mit einer Wellenlänge größer 5 µm nicht bzw. kaum von der Glaskeramikplatte 15 durchgelassen wird. Die andere Sensoreinheit 23 erfasst also im Wesentlichen die von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendete Wärmestrahlung. Mit der Kenntnis des Anteils der Wärmestrahlung, welche von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendet wird, kann in an sich bekannterweise der Anteil der Wärmestrahlung, welche vom Topfboden ausgeht, bestimmt werden. An exemplary measurement in which the temperature of the bottom of one on the glass ceramic plate 15 standing pot with the sensor device 3 is to be determined, is briefly explained below:
During the measurement, the first sensor unit detects 13 radiant heat emanating from the bottom of the pot as mixed radiation together with the heat radiation, which from the glass ceramic plate 15 is sent out. In order to determine a radiation power of the pot bottom, the proportion of the glass ceramic plate 15 Outgoing radiation power out of the mixed radiation power. To determine this fraction is the other sensor unit 23 provided only the thermal radiation of the glass ceramic plate 15 capture. For this purpose, the other sensor unit 23 a filter device 53 which essentially only radiation with a wavelength greater than 5 microns to the sensor unit 23 pass through. Reason for this is that radiation with a wavelength greater than 5 microns not or hardly from the glass ceramic plate 15 is allowed through. The other sensor unit 23 So basically captures the of the glass ceramic plate 15 emitted heat radiation. With the knowledge of the proportion of heat radiation, which of the glass ceramic plate 15 is sent out, can be determined in per se known, the proportion of heat radiation, which emanates from the bottom of the pot.
Für ein gutes Messergebnis ist es wünschenswert, dass ein möglichst großer Teil der vom Topfboden ausgehenden Wärmestrahlung auf die erste Sensoreinheit 13 gelangt und von dieser erfasst wird. Für Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 4 µm weist die Glaskeramikplatte 15 hier eine Transmission von ungefähr 50% auf. Somit kann in diesem Wellenlängenbereich ein großer Teil der vom Topfboden ausgehenden Wärmestrahlung durch die Glaskeramikplatte 15 gelangen. Eine Erfassung in diesem Wellenlängenbereich ist daher besonders günstig. Entsprechend ist die erste Sensoreinheit 13 mit einer Filtereinrichtung 43 ausgestattet, die für Strahlung in diesem Wellenlängenbereich sehr durchlässig ist, während die Filtereinrichtung 43 Strahlung aus anderen Wellenlängenbereichen im Wesentlichen reflektiert. Die Filtereinrichtungen 43, 53 sind hier jeweils als ein Interferenzfilter 433 ausgebildet und insbesondere als ein Bandpassfilter bzw. als ein Langpassfilter ausgeführt. In anderen Ausführungsformen kann eine Erfassung der Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 3µm und 5µm und insbesondere im Bereich von 3,1µm bis 4,2µm vorgesehen sein, wobei die jeweilige Sensoreinheit und Filtereinrichtung dann jeweils entsprechend ausgebildet bzw. angepasst ist. For a good measurement result, it is desirable that as much of the heat radiation emanating from the bottom of the pot touch the first sensor unit 13 and is detected by this. For radiation in the wavelength range of about 4 microns, the glass ceramic plate 15 here a transmission of about 50%. Thus, in this wavelength range, a large part of the emanating from the pot bottom heat radiation through the glass ceramic plate 15 reach. Detection in this wavelength range is therefore particularly favorable. Accordingly, the first sensor unit 13 with a filter device 43 equipped, which is very permeable to radiation in this wavelength range, while the filter device 43 Radiation from other wavelength ranges substantially reflected. The filter devices 43 . 53 are here each as an interference filter 433 designed and in particular designed as a bandpass filter or as a long-pass filter. In other embodiments, a detection of the radiation in the wavelength range between 3 .mu.m and 5 .mu.m and in particular in the range of 3.1 .mu.m to 4.2 .mu.m be provided, wherein the respective sensor unit and filter device is then respectively formed or adapted accordingly.
Die Ermittlung einer Temperatur aus einer bestimmten Strahlungsleistung ist ein an sich bekanntes Verfahren. Entscheidend dabei ist, dass der Emissionsgrad des Körpers bekannt ist, von welchem die Temperatur bestimmt werden soll. Im vorliegenden Fall muss für eine zuverlässige Temperaturbestimmung also der Emissionsgrad des Topfbodens bekannt sein oder ermittelt werden. Die Sensoreinrichtung 3 hat hier den Vorteil, dass sie zur Bestimmung des Emissionsgrades eines Gargutbehälters 200 ausgebildet ist. Das ist besonders vorteilhaft, da somit ein beliebiges Kochgeschirr verwendet werden kann und nicht etwa nur ein bestimmter Gargutbehälter, dessen Emissionsgrad vorher bekannt sein muss. The determination of a temperature from a specific radiant power is a known method. The decisive factor is that the emissivity of the body is known, from which the temperature is to be determined. In the present case, therefore, the emissivity of the pot bottom must be known or determined for a reliable temperature determination. The sensor device 3 has the advantage here that it is used to determine the emissivity of a food container 200 is trained. This is particularly advantageous, since thus any cookware can be used and not just a specific food container whose emissivity must be known in advance.
Um den Emissionsgrad des Topfbodens zu bestimmten, sendet die Lampe 111 ein Signal, insbesondere ein Lichtsignal, aus, welches einen Anteil an Wärmestrahlung im Wellenlängenbereich des Infrarotlichts aufweist. Die Strahlungsleistung bzw. die Wärmestrahlung der Lampe 111 gelangt durch die Glaskeramikplatte 15 auf den Topfboden und wird dort teilweise reflektiert und teilweise absorbiert. Die vom Topfboden reflektierte Strahlung gelangt durch die Glaskeramikplatte 15 zurück zu der Sensoreinrichtung 3, wo sie von der ersten Sensoreinheit 13 erfasst wird. Gleichzeitig mit der vom Topfboden reflektierten und von der Glaskeramikplatte 15 transmittierten Signalstrahlung gelangt auch die eigene Wärmestrahlung des Topfbodens sowie die Wärmestrahlung der Glaskeramikplatte 15 auf die erste Sensoreinheit 13. Daher wird anschließend die Lampe 111 ausgeschaltet und nur die Wärmestrahlung des Topfbodens und der Glaskeramikplatte 15 erfasst. Der Anteil der reflektierten Signalstrahlung, aus dem der Emissionsgrad des Topfbodens ermittelbar ist, ergibt sich dann prinzipiell als Differenz aus der zuvor erfassten Gesamtstrahlung bei eingeschalteter Lampe 111 abzüglich der Wärmestrahlung des Topfbodens und der Glaskeramikplatte bei ausgeschalteter Lampe 111. To determine the emissivity of the pot bottom, the lamp sends 111 a signal, in particular a light signal from, which has a proportion of heat radiation in the wavelength range of the infrared light. The radiant power or heat radiation of the lamp 111 passes through the glass ceramic plate 15 on the bottom of the pot, where it is partially reflected and partially absorbed. The radiation reflected from the bottom of the pot passes through the glass ceramic plate 15 back to the sensor device 3 where from the first sensor unit 13 is detected. Simultaneously with the bottom of the pot and reflected by the glass ceramic plate 15 transmitted signal radiation also passes their own heat radiation of the pot bottom and the heat radiation of the glass ceramic plate 15 on the first sensor unit 13 , Therefore, then the lamp 111 switched off and only the heat radiation of the pot bottom and the glass ceramic plate 15 detected. The proportion of the reflected signal radiation, from which the emissivity of the pot bottom can be determined, then results in principle as a difference from the previously detected total radiation when the lamp is switched on 111 minus the thermal radiation of the pot base and the glass ceramic plate with the lamp switched off 111 ,
Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens ein Referenzwert hinsichtlich reflektierter Strahlung und zugehörigem Emissionsgrad in einer mit der Sensoreinrichtung zusammenwirkenden und in den Figuren nicht dargestellten Speichereinheit hinterlegt, wobei die Speichereinheit beispielsweise an der Leiterplatte 50 angeordnet sein kann. Der jeweilige tatsächliche Emissionsgrad des Topfbodens ist dann basierend auf einem Vergleich der reflektierten Signalstrahlung mit dem wenigstens einen Referenzwert ermittelbar. According to one embodiment, at least one reference value with regard to reflected radiation and the associated emissivity is deposited in a memory unit which cooperates with the sensor device and is not shown in the figures, wherein the memory unit is connected, for example, to the printed circuit board 50 can be arranged. The respective actual emissivity of the pot bottom can then be determined based on a comparison of the reflected signal radiation with the at least one reference value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Anteil der vom Topfboden absorbierten Signalstrahlung bestimmt. Dieser ergibt sich nach an sich bekannten Verfahren aus der von der Lampe 111 ausgesendeten Strahlungsleistung abzüglich der vom Topfboden reflektierten Signalstrahlung. Die Strahlungsleistung der Lampe 111 ist dabei entweder fest eingestellt und somit bekannt oder wird beispielsweise durch eine Messung mit der anderen Sensoreinheit 23 bestimmt. Die andere Sensoreinheit 23 erfasst dabei einen Wellenlängenbereich der Signalstrahlung, welche nahezu vollständig von der Glaskeramikplatte 15 reflektiert wird. Somit kann die ausgesendete Strahlungsleistung in sehr gut geeigneter Näherung bestimmt werden, wobei unter anderem eine Wellenlängenabhängigkeit der Strahlungsleitung bzw. das Spektrum der Lampe 111 berücksichtigt werden muss. Mit Kenntnis des Anteils der vom Topfboden absorbierten Signalstrahlung kann der Absorptionsgrad des Topfbodens in bekannter Weise bestimmt werden. Da das Absorptionsvermögen eines Körpers prinzipiell dem Emissionsvermögen eines Körpers entspricht, kann aus dem Absorptionsgrad des Topfbodens der gesuchte Emissionsgrad hergeleitet werden. Mit der Kenntnis des Emissionsgrades und des Anteils der Wärmestrahlung, welche vom Topfboden ausgeht, kann sehr zuverlässig die Temperatur des Topfbodens bestimmt werden. According to a further embodiment, the proportion of the signal radiation absorbed by the bottom of the pot is determined. This results from known methods of the lamp 111 emitted radiation power minus the reflected signal from the bottom of the pot signal radiation. The radiant power of the lamp 111 is either fixed and thus known or is for example by a measurement with the other sensor unit 23 certainly. The other sensor unit 23 detects a wavelength range of the signal radiation, which almost completely from the glass ceramic plate 15 is reflected. Thus, the emitted radiation power can be determined in a very suitable approximation, among other things, a wavelength dependence of the radiation line and the spectrum of the lamp 111 must be taken into account. With knowledge of the proportion of the absorbed signal from the bottom of the pot signal radiation, the degree of absorption of the pot bottom can be determined in a known manner. Since the absorption capacity of a body corresponds in principle to the emissivity of a body, the desired emissivity can be derived from the degree of absorption of the pot bottom. With the knowledge of the emissivity and the amount of thermal radiation, which emanates from the bottom of the pot, the temperature of the pot bottom can be determined very reliably.
Der Emissionsgrad wird bevorzugt in möglichst kurzen Intervallen fortlaufend neu bestimmt. Das hat den Vorteil, dass eine spätere Veränderung des Emissionsgrades nicht zu einem verfälschten Messergebnis führt. Eine Veränderung des Emissionsgrades kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Kochgeschirrboden unterschiedliche Emissionsgrade aufweist und auf der Kochstelle 21 verschoben wird. Unterschiedliche Emissionsgrade sind sehr häufig an Kochgeschirrböden zu beobachten, da z. B. bereits leichte Verschmutzungen, Korrosionen oder auch unterschiedliche Beschichtungen bzw. Lackierungen einen großen Einfluss auf den Emissionsgrad haben können. The emissivity is preferably continuously redefined in the shortest possible intervals. This has the advantage that a subsequent change in the emissivity does not lead to a falsified measurement result. A change in the emissivity can occur, for example, when the cookware bottom has different emissivities and on the hob 21 is moved. Different emissivities are very common in cookware trays observed because z. B. already light soiling, corrosion or even different coatings or coatings can have a major impact on the emissivity.
Die Lampe 111 wird hier neben der Emissionsgradbestimmung bzw. der Bestimmung des Reflexionsverhaltens des Messsystems auch zur Signalisierung des Betriebszustandes der Kocheinrichtung 1 eingesetzt. Dabei umfasst das Signal der Lampe 111 auch sichtbares Licht, welches durch die Glaskeramikplatte 15 wahrnehmbar ist. Beispielsweise zeigt die Lampe 111 einem Benutzer an, dass eine Automatikfunktion in Betrieb ist. Eine solche Automatikfunktion kann z. B. ein Kochbetrieb sein, bei dem die Heizeinrichtung 2 in Abhängigkeit der ermittelten Topftemperatur automatisch gesteuert wird. Das ist besonders vorteilhaft, da das Aufleuchten der Lampe 111 den Benutzer nicht verwirrt. Der Benutzer weiß erfahrungsgemäß, dass das Aufleuchten eine Betriebsanzeige darstellt und zum normalen Erscheinungsbild der Kocheinrichtung 1 gehört. Er kann sich also sicher sein, dass ein Aufblitzen der Lampe 111 nicht etwa eine Funktionsstörung ist und die Kocheinrichtung 1 möglicherweise nicht mehr richtig funktioniert. Die Lampe 111 kann auch in einer bestimmten Dauer sowie in bestimmten Abständen aufleuchten. Möglich ist es z. B. auch, dass über unterschiedliche Blinkfrequenzen unterschiedliche Betriebszustände ausgegeben werden können. Es sind auch unterschiedliche Signale über unterschiedliche an/aus-Folgen möglich. Vorteilhafterweise ist für jede Kochstelle 21 bzw. jeden (möglichen) Kochbereich 31 eine Sensoreinrichtung 3 mit einer Strahlungsquelle 63 vorgesehen, welche dazu geeignet ist, wenigstens einen Betriebszustand anzuzeigen. The lamp 111 is here in addition to the determination of the emissivity or the determination of the reflection behavior of the measuring system for signaling the operating state of the cooking device 1 used. In this case, the signal includes the lamp 111 also visible light, which through the glass ceramic plate 15 is perceptible. For example, the lamp shows 111 a user that an automatic function is in operation. Such an automatic function can, for. B. be a cooking operation, wherein the heating device 2 is controlled automatically depending on the determined pot temperature. This is particularly beneficial since the lighting up of the lamp 111 not confused the user. The user knows from experience that the lighting up is an operating indicator and the normal appearance of the cooking appliance 1 belongs. So he can be sure that a flashing of the lamp 111 not a malfunction and the cooking equipment 1 may not work properly. The lamp 111 can also light up in a certain duration and at certain intervals. It is possible z. B. also that different operating states can be output via different flashing frequencies. Different signals are also possible via different on / off sequences. Advantageously, for each hotplate 21 or each (possible) cooking area 31 a sensor device 3 with a radiation source 63 which is suitable for displaying at least one operating state.
Für die notwendigen Berechnungen zur Bestimmung der Temperatur sowie für die Auswertung der erfassten Größen kann wenigstens eine Recheneinheit vorgesehen sein. Die Recheneinheit kann dabei wenigstens teilweise auf der Leiterkarte 50 vorgesehen sein. Es kann aber auch beispielsweise die Steuereinrichtung 106 entsprechend ausgebildet sein oder es ist wenigstens eine separate Recheneinheit vorgesehen. At least one arithmetic unit may be provided for the necessary calculations for determining the temperature and for the evaluation of the detected variables. The arithmetic unit can at least partially on the circuit board 50 be provided. But it can also be, for example, the controller 106 be designed according to or at least one separate computing unit is provided.
Die 4 zeigt eine Weiterbildung, bei welcher unterhalb der Glaskeramikplatte 15 ein Sicherheitssensor 73 befestigt ist. Der Sicherheitssensor 73 ist hier als ein temperaturempfindlicher Widerstand ausgebildet, wie beispielsweise ein Heißleiter, insbesondere ein NTC-Sensor, und thermisch leitend mit der Glaskeramikplatte 15 verbunden. Der Sicherheitssensor 73 ist hier dazu vorgesehen, um eine Temperatur des Kochbereichs 31 und insbesondere der Glaskeramikplatte 15 erfassen zu können. Übersteigt die Temperatur einen bestimmten Wert, besteht die Gefahr der Überhitzung und die Heizeinrichtungen 2 werden ausgeschaltet. Dazu ist der Sicherheitssensor 73 mit einer hier nicht dargestellten Sicherheitseinrichtung wirkverbunden, welche in Abhängigkeit der erfassten Temperatur einen Sicherheitszustand auslösen kann. Ein solcher Sicherheitszustand hat z. B. die Abschaltung der Heizeinrichtungen 2 bzw. der Kocheinrichtung 1 zur Folge. The 4 shows a development in which below the glass ceramic plate 15 a security sensor 73 is attached. The safety sensor 73 is here designed as a temperature-sensitive resistor, such as a thermistor, in particular an NTC sensor, and thermally conductive with the glass ceramic plate 15 connected. The safety sensor 73 is intended here to a temperature of the cooking area 31 and in particular the glass ceramic plate 15 to be able to capture. If the temperature exceeds a certain value, there is a risk of overheating and the heaters 2 are turned off. This is the safety sensor 73 operatively connected to a safety device, not shown here, which can trigger a safety state depending on the detected temperature. Such a security condition has z. B. the shutdown of the heaters 2 or the cooking device 1 result.
Zusätzlich ist der Sicherheitssensor 73 hier als eine weitere Sensoreinheit 33 der Sensoreinrichtung 3 zugeordnet. Dabei werden die von dem Sicherheitssensor 73 erfassten Werte auch für die Bestimmung der Temperatur durch die Sensoreinrichtung 3 berücksichtigt. Insbesondere bei der Bestimmung der Temperatur der Glaskeramikplatte 15 finden die Werte des Sicherheitssensors 73 Verwendung. So kann z. B. die Temperatur, welche mittels der anderen Sensoreinheit 23 über die erfasste Wärmestrahlung bestimmt wurde, mit der vom Sicherheitssensor 73 ermittelten Temperatur verglichen werden. Dieser Abgleich kann einerseits zur Kontrolle der Funktion der Sensoreinrichtung 3 dienen, andererseits aber auch für eine Abstimmung bzw. Einstellung der Sensoreinrichtung 3 eingesetzt werden. In addition, the safety sensor 73 here as another sensor unit 33 the sensor device 3 assigned. In doing so, those of the safety sensor 73 also detected values for the determination of the temperature by the sensor device 3 considered. In particular, in the determination of the temperature of the glass ceramic plate 15 find the values of the safety sensor 73 Use. So z. As the temperature, which by means of the other sensor unit 23 was determined by the detected heat radiation, with the safety sensor 73 determined temperature are compared. This adjustment can on the one hand to control the function of the sensor device 3 on the other hand, but also for a vote or adjustment of the sensor device 3 be used.
In der 5 ist ebenfalls eine Sensoreinrichtung 3 gezeigt, bei welcher ein Sicherheitssensor 73 als eine weitere Sensoreinheit 33 der Sensoreinrichtung 3 zugeordnet ist. Im Unterschied zu der in der 4 beschriebenen Ausgestaltung ist hier aber keine andere Sensoreinheit 23 vorgesehen. Die Aufgabe der anderen Sensoreinheit 23 wird hier durch den Sicherheitssensor 73 übernommen. Der Sicherheitssensor 73 dient zur Ermittlung der Temperatur der Glaskeramikplatte 15. Beispielsweise kann mit Kenntnis dieser Temperatur aus der Wärmestrahlung, welche die erste Sensoreinheit 13 erfasst, der Anteil eines Topfbodens bestimmt werden. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die andere Sensoreinheit 23 sowie eine dazugehörende Filtereinrichtung 53 eingespart werden können. Die andere Sensoreinheit 23 kann als zweite Sensoreinheit bezeichnet werden. Die weitere Sensoreinheit 33 kann als dritte Sensoreinheit bezeichnet werden. In der Ausgestaltung nach 5 sind nur die erste Sensoreinheit und die dritte Sensoreinheit vorgesehen. In the 5 is also a sensor device 3 shown in which a security sensor 73 as another sensor unit 33 the sensor device 3 assigned. Unlike the one in the 4 described embodiment is here but no other sensor unit 23 intended. The task of the other sensor unit 23 is here by the security sensor 73 accepted. The safety sensor 73 serves to determine the temperature of the glass ceramic plate 15 , For example, with knowledge of this temperature from the heat radiation, which the first sensor unit 13 recorded, the proportion of a pot bottom can be determined. Such a configuration has the advantage that the other sensor unit 23 and an associated filter device 53 can be saved. The other sensor unit 23 may be referred to as a second sensor unit. The further sensor unit 33 may be referred to as a third sensor unit. In the embodiment according to 5 only the first sensor unit and the third sensor unit are provided.
Eine weitere Ausführung einer Kocheinrichtung 1 ist in der 6 gezeigt. Hier ist eine gemeinsame Dichtungseinrichtung 6 für die Induktionseinrichtung 12 und den Ferritkörper 14 der Sensoreinrichtung 3 vorgesehen. Die Dichtungseinrichtung 6 ist als eine Mikanitschicht 16 ausgebildet, welche im Erfassungsbereich 83 der Sensoreinrichtung 3 eine Ausnehmung aufweist. Another embodiment of a cooking device 1 is in the 6 shown. Here is a common sealing device 6 for the inductor 12 and the ferrite body 14 the sensor device 3 intended. The sealing device 6 is as a micanite layer 16 trained, which in the detection area 83 the sensor device 3 having a recess.
Die 7 zeigt eine schematisierte, magnetische Abschirmeinrichtung 4, welche als ein hohler, zylindrischer Ferritkörper 14 ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da der Ferritkörper 14 die zu schützenden Bereiche und Teile ringförmig umschließt. Vorzugsweise weist die Wandung des Ferritkörpers 14 eine Stärke von etwa 1 mm bis 10 mm und insbesondere von 2 mm bis 5 mm auf und besonders bevorzugt von 2,5 mm bis 4 mm und insbesondere von 3 mm oder mehr auf. The 7 shows a schematic, magnetic shielding device 4 , which is a hollow, cylindrical ferrite body 14 is trained. Such a configuration is particularly advantageous since the ferrite body 14 enclosing areas and parts to be protected in a ring shape. Preferably, the wall of the ferrite body 14 a thickness of about 1 mm to 10 mm and in particular of 2 mm to 5 mm and more preferably from 2.5 mm to 4 mm and in particular of 3 mm or more.
In der 8 ist eine optische Schirmeinrichtung 7 schematisch dargestellt, welche hier als ein Zylinder 17 ausgebildet ist. Der Zylinder weist hier drei Rasteinrichtungen 80 auf, die zur Verbindung mit einer Halteeinrichtung 10 geeignet sind. In the 8th is an optical screen device 7 shown schematically, which here as a cylinder 17 is trained. The cylinder has three locking devices here 80 on, for connection to a holding device 10 are suitable.
Eine thermische Ausgleichseinrichtung 9 ist in der 9 dargestellt. Die thermische Ausgleichseinrichtung 9 ist als eine Kupferplatte 19 ausgeführt. Vorzugsweise weist die Kupferplatte eine Dicke von 0,5 mm bis 4 mm oder sogar 10 mm oder mehr auf und besonders bevorzugt von 0,8 mm bis 2 mm und insbesondere von 1 mm oder mehr. Die Kupferplatte 19 weist hier zwei Koppeleinrichtungen 29 auf. Die Koppeleinrichtung 29 ist dazu geeignet und vorgesehen, eine Sensoreinheit 13, 23 thermisch leitend aufzunehmen. Weiterhin weist die Kupferplatte 19 eine Reflektoreinrichtung 39 auf, welche die Strahlung einer Strahlungsquelle 63 reflektieren und insbesondere bündeln kann. A thermal equalizer 9 is in the 9 shown. The thermal compensation device 9 is as a copper plate 19 executed. Preferably, the copper plate has a thickness of 0.5 mm to 4 mm or even 10 mm or more, and more preferably from 0.8 mm to 2 mm, and more preferably 1 mm or more. The copper plate 19 here has two coupling devices 29 on. The coupling device 29 is suitable and intended, a sensor unit 13 . 23 thermally conductive record. Furthermore, the copper plate 19 a reflector device 39 on which the radiation of a radiation source 63 reflect and in particular can bundle.
10 zeigt eine Halteeinrichtung 10, die als Kunststoffhalter ausgeführt ist. Die Halteeinrichtung 10 weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,3 mm und 3 mm oder sogar 6 mm auf und besonders bevorzugt eine Dicke von 1mm oder mehr. Die Halteeinrichtung 10 umfasst beispielsweise drei Verbindungseinrichtungen, von denen hier nur zwei Verbindungseinrichtungen 20 in der Figur sichtbar sind, mittels welcher die Halteeinrichtung 10 z. B. mit einer Auflageeinrichtung 30 verbindbar ist. Weiterhin weist die Halteeinrichtung 10 drei Aufnahmeeinrichtungen 40 auf, die hier als Stege ausgebildet sind. Die Aufnahmeeinrichtungen 40 sind dazu geeignet, die optische Schirmeinrichtung 7 aufzunehmen und in einem definierten Abstand zu der magnetischen Abschirmeinrichtung 4 anzuordnen. Zur Durchführung von Kontakten sind Aufnahmeöffnungen 70 vorgesehen. Die Halteeinrichtung 10 kann auch weitere, hier nicht gezeigte Aufnahmeeinrichtungen 40 aufweisen, welche z. B. als Vertiefung, Erhebung, Steg und/oder Ringnut oder dergleichen ausgebildet sein können. Solche Aufnahmeeinrichtungen 40 sind insbesondere zur definierten Anordnung einer magnetischen Abschirmeinrichtung 4, einer optischen Schirmeinrichtung 7, einer thermischen Ausgleichseinrichtung 9, einer Isolierungseinrichtung 8 und/oder einer Auflageeinrichtung 30 vorgesehen. 10 shows a holding device 10 , which is designed as a plastic holder. The holding device 10 preferably has a thickness between 0.3 mm and 3 mm or even 6 mm, and more preferably a thickness of 1 mm or more. The holding device 10 includes, for example, three connecting devices, of which only two connecting devices 20 are visible in the figure, by means of which the holding device 10 z. B. with a support device 30 is connectable. Furthermore, the holding device 10 three recording devices 40 on, which are designed here as webs. The recording devices 40 are suitable for the optical screen device 7 and at a defined distance from the magnetic shielding device 4 to arrange. To carry out contacts are receiving openings 70 intended. The holding device 10 can also other, not shown recording devices 40 have, which z. B. as a recess, survey, web and / or annular groove or the like may be formed. Such recording devices 40 are in particular for the defined arrangement of a magnetic shielding device 4 , an optical screen device 7 , a thermal compensation device 9 , an insulation device 8th and / or a support device 30 intended.
In 11 ist eine Sensoreinheit 13 zur berührungslosen Erfassung von Wärmestrahlung aufgeführt. Die Sensoreinheit 13 ist als eine Thermosäule bzw. Thermopile ausgebildet. Die Sensoreinheit 13 weist Kontakte auf, um sie beispielsweise mit einer Leiterkarte 50 bzw. Platine zu verbinden. In einem oberen Bereich der Sensoreinheit 13 befindet sich der Bereich, in welchem die Wärmestrahlung erfasst wird. Auf diesem Bereich ist hier eine Filtereinrichtung 43 angeordnet. In 11 is a sensor unit 13 listed for non-contact detection of heat radiation. The sensor unit 13 is designed as a thermopile or thermopile. The sensor unit 13 has contacts, for example, with a printed circuit board 50 or board to connect. In an upper area of the sensor unit 13 is the area in which the heat radiation is detected. In this area is here a filter device 43 arranged.
12a zeigt eine als Thermosäule ausgebildete Sensoreinheit 13 mit einer Filtereinrichtung 43 in einer geschnittenen, schematischen Seitenansicht. Die Filtereinrichtung 43 ist hier auf dem Bereich angeordnet, in welchen die Wärmestrahlung auf die Sensoreinheit 13 trifft und erfasst wird. Die Filtereinrichtung 43 ist hier mit einem adhäsiven Verbindungsmittel 430 thermisch leitend auf der Sensoreinheit 13 befestigt. Das Verbindungsmittel 430 ist hier ein Klebstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 1 W m–1 K–1 (W/(mK)) und vorzugsweise von 0,5 W m–1 K–1 (W/(mK)). Möglich und bevorzugt ist auch eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 4 W m–1 K–1(W/(mK)). Dadurch kann Wärme von der Filtereinrichtung 43 zu der Sensoreinheit 43 abgeleitet werden. Durch die Ableitung der Wärme wird verhindert, dass die Sensoreinheit 13 die Eigenwärme der Filtereinrichtung 43 erfasst, was zu einem verfälschten Messergebnis führen würde. Beispielsweise kann die Wärme von der Filtereinrichtung 43 über die Sensoreinheit 13 auch zu der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 bzw. der Kupferplatte 19 weitergeleitet werden. Eine solche indirekte Ableitung der Wärme von der Filtereinrichtung 43 über die Sensoreinheit 13 zu der Kupferplatte 19 ist auch besonders günstig, da die Kupferplatte 19 eine hohe Wärmekapazität aufweist. 12a shows a trained as a thermopile sensor unit 13 with a filter device 43 in a sectional, schematic side view. The filter device 43 is here arranged on the area in which the heat radiation on the sensor unit 13 meets and is captured. The filter device 43 is here with an adhesive bonding agent 430 thermally conductive on the sensor unit 13 attached. The connecting means 430 here is an adhesive with a thermal conductivity of at least 1 W m -1 K -1 (W / (mK)) and preferably of 0.5 W m -1 K -1 (W / (mK)). Also possible and preferred is a thermal conductivity of more than 4 W m -1 K -1 (W / (mK)). This can remove heat from the filter device 43 to the sensor unit 43 be derived. The dissipation of heat prevents the sensor unit 13 the intrinsic heat of the filter device 43 detected, which would lead to a falsified measurement result. For example, the heat from the filter device 43 via the sensor unit 13 also to the thermal compensation device 9 or the copper plate 19 to get redirected. Such indirect dissipation of heat from the filter device 43 via the sensor unit 13 to the copper plate 19 is also particularly favorable as the copper plate 19 has a high heat capacity.
Der Klebstoff kann beispielsweise ein thermisch härtender, einkomponentiger, lösungsmittelfreier silbergefüllter Epoxid-Leitkleber sein. Durch den Anteil an Silber bzw. silberhaltiger Verbindungen wird eine sehr günstige Wärmeleitfähigkeit erreicht. Möglich ist auch ein Anteil anderer Metalle bzw. Metallverbindungen mit einer entsprechenden Wärmeleitfähigkeit. Ein solcher Klebstoff gewährleistet eine thermisch leitende Verbindung, welche auch bei den bei einer Kocheinrichtung 1 zu erwartenden Temperaturen dauerhaft und stabil ist. The adhesive may be, for example, a thermosetting, one-component, solvent-free silver-filled epoxy conductive adhesive. Due to the proportion of silver or silver-containing compounds a very favorable thermal conductivity is achieved. Also possible is a proportion of other metals or metal compounds with a corresponding thermal conductivity. Such an adhesive ensures a thermally conductive connection, which also in the case of a cooking device 1 expected temperatures is permanent and stable.
Die Filtereinrichtung 43 ist als ein Interferenzfilter 433 ausgebildet und weist hier vier Filterschichten 432 mit einem unterschiedlichen Brechungsindex sowie mit dielektrischen Eigenschaften auf. Dabei sind Filterschichten 432 mit höheren und niedrigeren Brechungsindizes abwechselnd übereinander gestapelt und verbunden. Die Filterschichten 432 sind insbesondere sehr dünn, vorzugsweise wenige Nanometer bis 25 nm. Als Trägerschicht für die Filterschichten 432 ist hier eine Filterbasis 431 aus einem Silizium-haltigen Material mit einer Dicke von mehr als 0,2 mm von vorgesehen. Die Filtereinrichtung 43 ist dazu ausgebildet und geeignet, einen Wellenlängenbereich im Infrarotspektrum zu transmittieren und Strahlung außerhalb dieses Bereiches im Wesentlichen zu reflektieren. The filter device 43 is as an interference filter 433 formed and has four filter layers here 432 with a different refractive index and with dielectric properties. there are filter layers 432 with higher and lower refractive indices alternately stacked and connected. The filter layers 432 are in particular very thin, preferably a few nanometers to 25 nm. As carrier layer for the filter layers 432 Here is a filter base 431 made of a silicon-containing material having a thickness of more than 0.2 mm. The filter device 43 is designed and suitable to transmit a wavelength range in the infrared spectrum and to substantially reflect radiation outside this range.
12b zeigt eine weitere Ausführung einer Sensoreinheit 13 mit einer Filtereinrichtung 43, wobei die Filtereinrichtung 43 hier nur teilweise auf der Sensoreinrichtung 13 verklebt ist. Der Bereich, in welchem die Wärmestrahlung auf die Sensoreinheit 13 trifft und erfasst wird, ist hier von einem erhöhten Randbereich umgeben. Dabei wurde das Verbindungsmittel 430 nur in einem Randbereich aufgetragen. Das hat den Vorteil, dass die zu erfassende Wärmestrahlung nicht durch das Verbindungsmittel 430 treten muss, bevor sie auf die Sensoreinheit 13 trifft. 12b shows a further embodiment of a sensor unit 13 with a filter device 43 , wherein the filter device 43 here only partially on the sensor device 13 is glued. The area in which the heat radiation on the sensor unit 13 is met and captured here is surrounded by a raised edge area. This was the lanyard 430 applied only in a border area. This has the advantage that the heat radiation to be detected is not due to the connecting means 430 must occur before going to the sensor unit 13 meets.
In der 13 ist eine Sensoreinrichtung 3 in einer Draufsicht gezeigt. Zur besseren Übersichtlichkeit und Unterscheidungskraft sind einige Teile bzw. Bereiche schraffiert dargestellt. Gut zu erkennen ist, dass die Sensoreinrichtung 3 einen konzentrischen Aufbau nach dem Zwiebelschalenprinzip aufweist. Im Inneren befindet sich eine thermische Ausgleichseinrichtung 9 bzw. eine Kupferplatte 19, an welcher zwei Sensoreinheiten 13, 23 und eine als Lampe 111 ausgebildete Strahlungsquelle 63 angeordnet sind. Damit keine unerwünschte Wärmestrahlung von der Seite auf die Sensoreinheiten 13, 23 einfällt, sind die Sensoreinheiten 13, 23 von einer optischen Schirmeinrichtung 7 bzw. einem Zylinder 17 umgeben. Der Zylinder 17 ist dabei beabstandet von der Kupferplatte 19 angeordnet, sodass möglichst kein Wärmeübergang zwischen Zylinder 17 und Kupferplatte 19 stattfinden kann. Der Zylinder 17 ist von einer magnetischen Abschirmeinrichtung 4 bzw. einem Ferritkörper 14 umgeben angeordnet. Der Ferritkörper 14 stellt die äußerste Schicht der Sensoreinrichtung 3 dar und schirmt diese gegen elektromagnetische Wechselwirkungen ab. In the 13 is a sensor device 3 shown in a plan view. For clarity and distinctiveness, some parts or areas are shaded. Good to see is that the sensor device 3 has a concentric structure according to the onion peel principle. Inside is a thermal compensation device 9 or a copper plate 19 , on which two sensor units 13 . 23 and one as a lamp 111 trained radiation source 63 are arranged. So no unwanted heat radiation from the side on the sensor units 13 . 23 is the sensor units 13 . 23 from an optical screen device 7 or a cylinder 17 surround. The cylinder 17 is spaced from the copper plate 19 arranged so that as possible no heat transfer between cylinder 17 and copper plate 19 can take place. The cylinder 17 is of a magnetic shielding device 4 or a ferrite body 14 surrounded. The ferrite body 14 represents the outermost layer of the sensor device 3 and shields them against electromagnetic interactions.
Da die Sensoreinrichtung 3 bevorzugt möglichst nah unterhalb einer Trägereinrichtung 5 vorgesehen ist, liegt auf dem Ferritkörper 14 eine Dichtungseinrichtung 6 bzw. eine Mikanitschicht 16, welche einen Wärmeübergang von der Trägereinrichtung 5 auf den Ferritkörper 14 erheblich verringert. Zwischen dem Ferritkörper 14 und dem Zylinder 17 ist eine Isolierungseinrichtung 8 ausgebildet. Die Isolierungseinrichtung 8 ist hier eine Luftschicht 18. Die Luftschicht 18 wirkt einem Wärmeübergang vom Ferritkörper 14 auf den Zylinder 17 entgegen. Die Sensoreinheiten 13, 23 im Innenbereich der Sensoreinrichtung 3 sind somit sehr effektiv gegen Störeinflüsse, wie z. B. ein magnetisches Feld einer Induktionseinrichtung 12, Wärmestrahlung von außerhalb des Erfassungsbereiches 83 sowie Erwärmung durch Wärmeleitung, geschützt. Eine derartig ausgestaltete, schalenartige Anordnung der aufgeführten Bauteile erhöht die Zuverlässigkeit der mit der Sensoreinrichtung 3 durchgeführten Messungen erheblich. As the sensor device 3 preferably as close as possible below a carrier device 5 is provided lies on the ferrite body 14 a sealing device 6 or a micanite layer 16 , which heat transfer from the support means 5 on the ferrite body 14 significantly reduced. Between the ferrite body 14 and the cylinder 17 is an insulation device 8th educated. The isolation device 8th here is a layer of air 18 , The air layer 18 acts on a heat transfer from the ferrite body 14 on the cylinder 17 opposite. The sensor units 13 . 23 in the interior of the sensor device 3 are thus very effective against interference, such. B. a magnetic field of an induction device 12 , Heat radiation from outside the detection area 83 as well as heating by heat conduction, protected. Such a configured, shell-like arrangement of the listed components increases the reliability of the sensor device 3 Measurements carried out considerably.
Die 14 zeigt eine Sensoreinrichtung 3 in einer Explosionsdarstellung. Die Einzelteile sind hier räumlich voneinander getrennt dargestellt, wodurch die Anordnung der Einzelteile innerhalb der Sensoreinrichtung 3 gut erkennbar wird. Auch der konzentrische bzw. zwiebelschalenartige Aufbau ist hier gut zu erkennen. Neben einer verbesserten Messgenauigkeit ermöglicht ein derartiger Aufbau auch eine besonders fertigungsfreundliche und kostengünstige Montage der Sensoreinrichtung 3. The 14 shows a sensor device 3 in an exploded view. The items are here shown spatially separated, whereby the arrangement of the items within the sensor device 3 becomes well recognizable. The concentric or onion-like structure is also clearly visible here. In addition to improved measurement accuracy, such a structure also allows a particularly production-friendly and cost-effective installation of the sensor device 3 ,
Bei der Montage der Sensoreinrichtung 3 kann die Reihenfolge der Einzelteile bzw. Komponenten unterschiedlich ausgestaltet sein. Dabei ist es bevorzugt, dass einige Komponenten bereits vorgefertigt sind. Beispielsweise kann eine Sensoreinheit 13, 23 bereits mit einer Filtereinrichtung 43, 53 thermisch leitend verklebt sein. Auch die Leiterkarte 50 kann vor der Montage bereits teilweise mit elektronischen Bauelementen bestückt sein. Bevorzugt ist z. B. die Strahlungsquelle 63 bereits mit der Leiterkarte 50 kontaktiert. When mounting the sensor device 3 the sequence of items or components can be configured differently. It is preferred that some components are already prefabricated. For example, a sensor unit 13 . 23 already with a filter device 43 . 53 be glued thermally conductive. Also the circuit board 50 may already be partially equipped with electronic components before assembly. Preferably z. B. the radiation source 63 already with the printed circuit board 50 contacted.
Zum Beispiel wird als erstes die als Kunststoffhalter ausgeführte Halteeinrichtung 10 auf der als Leiterkarte 50 ausgebildeten Auflageeinrichtung 30 montiert. Dazu weist die Halteeinrichtung 10 wenigstens eine hier nicht dargestellte Verbindungseinrichtung 20 auf, welche mit der Leiterkarte 50 verbunden und z. B. verrastet werden kann. Eine Halteeinrichtung 10 mit drei Verbindungseinrichtungen 20 ist in der 10 gezeigt. Danach wird die hier als Kupferplatte 19 vorgesehene thermische Ausgleichseinrichtung 9 in die Halteeinrichtung 10 eingelegt. Dann werden die als Thermosäulen bzw. Thermopiles ausgebildeten Sensoreinheiten 13, 23 durch Aufnahmeöffnungen 70 in der Kupferplatte 19, der Halteeinrichtung 10 und der Leiterkarte 50 durchgeführt. Ein Bereich der Sensoreinheit 13, 23, im Wesentlichen der untere Bereich der Sensoreinheit 13, 23 und insbesondere der untere Gehäuseteil der Sensoreinheit 13, 23, ist dabei thermisch leitend mit der Kupferplatte 19 verbunden und liegt auf der Kupferplatte 19 auf. Anschließend erfolgt die Verlötung der entsprechenden Kontakte mit der Leiterkarte 50. For example, the holding device designed as a plastic holder will be the first one 10 on the as a circuit board 50 trained support device 30 assembled. For this purpose, the holding device 10 at least one connecting device, not shown here 20 on which with the circuit board 50 connected and z. B. can be locked. A holding device 10 with three connecting devices 20 is in the 10 shown. After that, the here as copper plate 19 provided thermal compensation device 9 in the holding device 10 inserted. Then the sensor units designed as thermopiles or thermopiles become 13 . 23 through receiving openings 70 in the copper plate 19 , the holding device 10 and the circuit board 50 carried out. An area of the sensor unit 13 . 23 , essentially the lower area of the sensor unit 13 . 23 and in particular the lower housing part of the sensor unit 13 . 23 , is thermally conductive with the copper plate 19 connected and lies on the copper plate 19 on. Subsequently, the soldering of the corresponding contacts with the printed circuit board 50 ,
Die Montage der Halteeinrichtung 10, der Kupferplatte 19 und der Sensoreinheiten 13, 23 kann auch in einer beliebigen anderen Reihenfolge durchgeführt werden. So wird z. B. erst die Kupferplatte 19 in die Halteeinrichtung 10 eingelegt, anschließend die Sensoreinheiten 13, 23 eingeführt und nachfolgend die Halteeinrichtung 10 mit der Leiterkarte 50 verrastet. Auch die Kontaktierung der Sensoreinheiten 13, 23 mit der Leiterkarte 50 kann zu einem beliebigen Zeitpunkt der Montage erfolgen. The mounting of the holding device 10 , the copper plate 19 and the sensor units 13 . 23 can also be done in any other order. So z. B. only the copper plate 19 in the holding device 10 then the sensor units 13 . 23 introduced and subsequently the holding device 10 with the circuit board 50 locked. Also the contacting of the sensor units 13 . 23 with the circuit board 50 can be done at any time during installation.
Die Kontaktierung der als Lampe 111 ausgeführten Strahlungsquelle 63 mit der Leiterkarte 50 kann ebenfalls zu einem beliebigen Montagezeitpunkt erfolgen. Bevorzugt ist es, die Lampe 111 zuerst mit der Leiterkarte 50 zu kontaktieren und dann mit der oben beschriebenen Montagemöglichkeit zu beginnen. The contacting of the as a lamp 111 running radiation source 63 with the circuit board 50 can also be done at any assembly time. It is preferred, the lamp 111 first with the circuit board 50 to contact and then begin with the mounting option described above.
Dann folgt die Montage der als Zylinder 17 ausgebildeten optischen Schirmeinrichtung 7. Der Zylinder 17 weist dazu hier drei Rasteinrichtungen 80 auf, welche mit den drei Aufnahmeeinrichtungen 40 der Halteeinrichtung 10 verrastet werden. Danach wird die als Ferritkörper 14 ausgebildete magnetische Abschirmeinrichtung 4 an der Halteeinrichtung 10 montiert. Dazu weist die Halteeinrichtung 10 bevorzugt eine weitere, hier nicht gezeigte Aufnahmeeinrichtung 40 auf, welche als Vertiefung, Erhebung, Steg und/oder Ringnut oder dergleichen ausgebildet sein kann. Dadurch ist insbesondere eine Aufnahme des Ferritkörpers 14 in einem definierten Abstand zu der optischen Schirmeinrichtung 7, der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 und/oder einer Isolierungseinrichtung 8 möglich. Nachfolgend wird die als Mikanitschicht 16 ausgebildete Dichtungseinrichtung 6 an der magnetischen Abschirmeinrichtung 4 befestigt. Andere geeignete Montagereihenfolgen für den Zylinder 17, den Ferritkörper 14 und die Dichtungseinrichtung 6 können vorgesehen sein. Then follows the assembly of the cylinder 17 formed optical screen device 7 , The cylinder 17 has here three locking devices 80 on which with the three recording devices 40 the holding device 10 be locked. Thereafter, the ferrite as a body 14 formed magnetic shielding device 4 on the holding device 10 assembled. For this purpose, the holding device 10 preferably a further receiving device, not shown here 40 on, which may be formed as a depression, survey, web and / or annular groove or the like. As a result, in particular, a recording of the ferrite 14 at a defined distance from the optical screen device 7 , the thermal compensation device 9 and / or an isolation device 8th possible. Below is the micanite layer 16 trained sealing device 6 at the magnetic shielding device 4 attached. Other suitable assembly orders for the cylinder 17 , the ferrite body 14 and the sealing device 6 can be provided.
Es können an verschiedenen Teilen der Sensoreinrichtung 3 weitere Rastverbindungen oder Steckverbindungen oder andere übliche Verbindungsvorrichtungen vorgesehen sein, welche ein einfaches Montieren ermöglichen und zugleich einen zuverlässigen Zusammenhalt sowie eine definierte Anordnung der Teile gewährleisten. It can be used on different parts of the sensor device 3 Further locking connections or connectors or other conventional connection devices may be provided, which allow easy mounting while ensuring reliable cohesion and a defined arrangement of the parts.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1 1
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Kocheinrichtung cooking facility
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2 2
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Heizeinrichtung heater
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3 3
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Sensoreinrichtung sensor device
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4 4
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magnetische Abschirmeinrichtung magnetic shielding device
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5 5
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Trägereinrichtung support means
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6 6
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Dichtungseinrichtung seal means
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7 7
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optische Schirmeinrichtung optical screen device
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8 8th
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Isolierungseinrichtung isolation facility
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9 9
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thermische Ausgleichseinrichtung thermal compensation device
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10 10
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Halteeinrichtung holder
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11 11
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Kochfeld hob
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12 12
-
Induktionseinrichtung inductor
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13 13
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Sensoreinheit sensor unit
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14 14
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Ferritkörper ferrite
-
15 15
-
Glaskeramikplatte Ceramic plate
-
16 16
-
Mikanitschicht Mika Nitsch layer
-
17 17
-
Zylinder cylinder
-
18 18
-
Luftschicht layer of air
-
19 19
-
Kupferplatte copperplate
-
20 20
-
Verbindungseinrichtung connecting device
-
21 21
-
Kochstelle cooking
-
23 23
-
Sensoreinheit sensor unit
-
26 26
-
Dichtungseinrichtung seal means
-
27 27
-
Boden ground
-
29 29
-
Koppeleinrichtung coupling device
-
30 30
-
Auflageeinrichtung support device
-
31 31
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Kochbereich cooking area
-
33 33
-
Sensoreinheit sensor unit
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39 39
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Reflektoreinrichtung reflector device
-
40 40
-
Aufnahmeeinrichtung recording device
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41 41
-
Abdeckeinrichtung cover
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43 43
-
Filtereinrichtung filter device
-
50 50
-
Leiterkarte PCB
-
53 53
-
Filtereinrichtung filter device
-
60 60
-
Gehäuse casing
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63 63
-
Strahlungsquelle radiation source
-
70 70
-
Aufnahmeöffnungen receiving openings
-
73 73
-
Sicherheitssensor security sensor
-
80 80
-
Rasteinrichtung locking device
-
83 83
-
Erfassungsbereich detection range
-
100 100
-
Gargerät Cooking appliance
-
102 102
-
Dämpfungseinrichtung attenuator
-
103 103
-
Garraum oven
-
104 104
-
Garraumtür oven door
-
105 105
-
Bedieneinrichtung operating device
-
106 106
-
Steuereinrichtung control device
-
111 111
-
Lampe lamp
-
112 112
-
Federeinrichtung spring means
-
122 122
-
Verschraubung screw
-
200 200
-
Gargutbehälter food to be cooked
-
430 430
-
Verbindungsmittel connecting means
-
431 431
-
Filterbasis filter base
-
432 432
-
Filterschicht filter layer
-
433 433
-
Interferenzfilter interference filters
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2008/148529 A1 [0002] WO 2008/148529 A1 [0002]
