DE102015219906A1 - Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr und Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals - Google Patents

Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr und Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals Download PDF

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    • F24C7/087Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr, mit einer Temperatursensorvorrichtung, welche ausgebildet ist, eine Temperatur einer Umgebung der Sensorvorrichtung zu erfassen und ein Temperaturmesssignal basierend auf der erfassten Temperatur zu erzeugen, einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, das Temperaturmesssignal von der Temperatursensorvorrichtung zu empfangen und ein Sensorsignal basierend auf dem Temperaturmesssignal drahtlos auszusenden, einer Energieversorgungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, die Temperatursensorvorrichtung und die Übertragungsvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen, und einem Gehäuse, welches die Temperatursensorvorrichtung, die drahtlose Übertragungsvorrichtung und die Energieversorgungsvorrichtung wasserdicht einhaust.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr und ein Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals.
  • Stand der Technik
  • Eine Herausforderung beim Kochen besteht darin, die Temperatur der Speise oder von Kochwasser, etwa für Nudeln oder Kartoffeln, auf einen optimalen Wert einzustellen. Idealerweise wird dieser Temperaturwert dann ohne größere Abweichungen für eine bestimmte Zeitperiode gehalten. Steigt etwa die Temperatur beim Nudel kochen zu stark an, kann es passieren, dass das Kochwasser überläuft. Sinkt jedoch die Temperatur zu stark, werden die Nudeln nicht heiß. Auch beim Milch kochen wird beispielsweise die ständige Aufmerksamkeit des Kochs verlangt, um zu verhindern, dass die Milch anbrennt oder überläuft.
  • Bei Wasserkochern ist eine Abschaltautomatik schon länger bekannt, welche bei Entwicklung von Dampf den Wasserkocher abschaltet. Beispielsweise beschreibt die DE 44 13 282 A1 eine Vorrichtung für einen Wasserkocher mit einem Zusatzbehälter, welcher in dem Wasserkocher eingetaucht wird.
  • Durch eine Abschaltautomatik wird jedoch lediglich verhindert, dass Wasser überkocht, die Möglichkeit, auf eine konstante Temperatur zu regeln, besteht jedoch nicht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
  • Die vorliegende Erfindung schafft demnach gemäß einem ersten Aspekt eine Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr, mit einer Temperatursensorvorrichtung, welche ausgebildet ist, eine Temperatur einer Umgebung der Sensorvorrichtung zu erfassen und ein Temperaturmesssignal basierend auf der erfassten Temperatur zu erzeugen, einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, das Temperaturmesssignal von der Temperatursensorvorrichtung zu empfangen und ein Sensorsignal basierend auf dem Temperaturmesssignal drahtlos auszusenden, einer Energieversorgungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, die Temperatursensorvorrichtung und die Übertragungsvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen, und einem Gehäuse, welches die Temperatursensorvorrichtung, die drahtlose Übertragungsvorrichtung und die Energieversorgungsvorrichtung wasserdicht einhaust.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals mit den Schritten: Eingeben einer Sensorvorrichtung in ein Fluid in einem Kochgeschirr, Erfassen einer Temperatur einer Umgebung der Sensorvorrichtung durch eine Temperatursensorvorrichtung der Sensorvorrichtung, Erzeugen eines Temperaturmesssignals basierend auf der erfassten Temperatur, und drahtloses Aussenden eines Sensorsignals basierend auf dem erzeugten Temperaturmesssignal durch eine drahtlose Übertragungsvorrichtung.
  • Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch Eingeben der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in ein Kochfluid, beispielsweise Nudelwasser, Milch oder Soßen, kann mittels der Temperatursensorvorrichtung die Temperatur des Kochfluids gemessen werden. Die Temperatur wird dann über das Sensorsignal zur weiteren Auswertung drahtlos ausgesendet. Dank der Energieversorgungsvorrichtung benötigt die Sensorvorrichtung hierbei keine externe Energieversorgung. Nach dem Kochvorgang kann die Sensorvorrichtung entnommen und gereinigt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Sensorvorrichtung einen Beschleunigungssensor, welcher in dem Gehäuse eingehaust ist und welcher ausgebildet ist, eine Beschleunigung der Sensorvorrichtung zu messen und ein Beschleunigungsmesssignal zu erzeugen, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (103) ausgebildet ist, den Beschleunigungssensor (201) mit elektrischer Energie zu versorgen, und wobei die drahtlose Übertragungsvorrichtung ausgebildet ist, das Sensorsignal basierend auf dem Temperaturmesssignal und dem Beschleunigungsmesssignal drahtlos auszusenden. Erreicht Wasser eine Temperatur von 100°, so erhöht sich die Temperatur bei weiterer Wärmezuführung nicht mehr. In diesem Bereich liegt ein Phasenübergang erster Ordnung von der Flüssigkeitsphase zur Gasphase vor. Der Betriebspunkt in diesem Bereich des Phasenübergangs kann also nicht durch Messen der Temperatur allein bestimmt werden. Um auch in diesem Bereich eine optimale Wärmezufuhr zu bestimmen, wird die Eigenschaft des Wassers ausgenutzt, dass bei zunehmender Wärmezufuhr die Blasenbildung zunimmt. Das Wasser beginnt also sprudelnd zu kochen und die im Wasser befindliche Sensorvorrichtung wird daher schneller hin und her bewegt. Mittels des Beschleunigungssensors kann also durch Messung der Beschleunigung der Sensorvorrichtung auch in dem Bereich des Phasenübergangs der Zustand des Wassers bestimmt werden. Sind die erfassten Beschleunigungen etwa größer als ein vorgegebener Wert, so kann erkannt werden, dass eine Gefahr besteht, dass das Wasser überkocht. Entsprechend kann die Wärmezufuhr reduziert werden.
  • Dadurch, dass mit der Erfindung der Zustand des Wassers erkannt werden kann, bei dem das Wasser bei minimaler Wärmezufuhr siedet, können im täglichen Kochbetrieb beträchtliche Energieeinsparungen realisiert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Energieversorgungsvorrichtung einen Vibrationsharvester, welcher ausgebildet ist, elektrische Energie aus mechanischen Bewegungen der Sensorvorrichtung zu erzeugen. Der Vibrationsharvester erlaubt es, Bewegungen des Fluids, insbesondere bei dem oben beschriebenen Phasenübergang von Flüssigkeit zu Gas, zur Erzeugung von elektrischer Energie zu verwerten.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Energieversorgungsvorrichtung ein Peltierelement, welches ausgelegt ist, elektrische Energie aus thermischer Energie bei einem Erwärmen der Sensorvorrichtung zu erzeugen. Das Peltierelement kann während des Erwärmvorgangs des Fluids zur Erzeugung von thermischer Energie verwendet werden. Die Energiespeichervorrichtung kann insbesondere die von dem Vibrationsharvester und/oder dem Peltierelement erzeugte elektrische Energie speichern. Der Energieverbrauch der Sensorvorrichtung wird dadurch reduziert. Im Idealfall ist die Sensorvorrichtung komplett autonom und benötigt keine externe Zufuhr von elektrischer Energie.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Energieversorgungsvorrichtung eine Energiespeichervorrichtung, welche ausgebildet ist, elektrische Energie zu speichern und welche über induktive Energieübertragung aufladbar ist. Durch die induktive Energieübertragung kann die Energiespeichervorrichtung einfach geladen werden, beispielsweise indem der Benutzer die Sensorvorrichtung in eine dazu vorgegebene Ladeschale legt.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst das von der drahtlosen Übertragungsvorrichtung abgegebene Sensorsignal eines von einem Hochfrequenzsignal, einem Mikrowellensignal, einem Radiowellensignal, und einem Sensorsignal in einem ISM-Band, insbesondere einem 433-MHz-Band, einem 2,4-GHz-Band oder einem 5-GHz-Band.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die drahtlose Übertragungsvorrichtung zumindest eine Antenne zum drahtlosen Aussenden des Sensorsignals. Vorzugsweise ist die Antenne an einer Außenseite des Gehäuses angeordnet. Bevorzugt ist die Sensorvorrichtung dabei derart ausgebildet, dass sich die Antenne außerhalb des Fluids befindet solange die Sensorvorrichtung im Fluid schwimmt. Besonders bevorzugt ist die Sensorvorrichtung derart ausgebildet, dass die Sensorvorrichtung eine derartige Stabilität aufweist, dass sich die Sensorvorrichtung als Reaktion auf ein krängendes Drehmoment selbständig derart wieder aufrichtet, dass sich die Antenne zeitlich überwiegend außerhalb des Fluides befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Stabilität der Sensorvorrichtung durch eine derart gewählte Gewichtsverteilung erreicht, dass der Auftriebsschwerpunkt der Sensorvorrichtung unterhalb des Gewichtschwerpunktes liegt.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst die vorliegende Erfindung ein Kochsystem mit mindestens einer Wärmeversorgungsvorrichtung zum Aufnehmen eines Kochgeschirrs, einer Sensorvorrichtung zum Eingeben in ein Fluid in dem Kochgeschirr, einer Steuervorrichtung, welche eine Empfängereinheit aufweist, wobei die Empfängereinheit ausgebildet ist, ein von der drahtlosen Übertragungsvorrichtung der Sensorvorrichtung übertragenes Sensorsignal zu empfangen, wobei die Steuervorrichtung ausgebildet ist, eine Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung basierend auf dem empfangenen Sensorsignal zu steuern. Indem die Steuervorrichtung die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung steuert, wird nur so viel Wärme zugeführt, wie auch benötigt wird. Überflüssige Energie, welche beispielsweise zum Erzeugen von Wasserdampf verwendet wird, welche jedoch nicht dem Erwärmen der Speise dient, kann somit eingespart werden.
  • Das erfindungsgemäße Kochsystem ist sehr benutzerfreundlich, da die kochende Speise nicht mehr überwacht werden muss. Mit anderen Worten kann das Kochsystem nach anfänglicher Initialisierung den Kochvorgang komplett selbstständig durchführen, ohne einer manuellen Regelung zu bedürfen.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Kochsystems ist die Steuervorrichtung ausgebildet, eine Temperatur der Umgebung der Sensorvorrichtung auf eine vorgegebene Temperatur zu regeln. Durch Regeln auf eine vorgegebene Temperatur kann die Qualität und der Geschmack der Speisen verbessert werden, da diese unter optimalen Bedingungen zubereitet werden.
  • Insbesondere kann auch auf einen vorgegebenen Temperaturverlauf geregelt werden. Dadurch wird eine gleichbleibende Qualität der Speisen garantiert, und die Speisezubereitung ist beispielsweise mittels vorgegebener Kochprogramme selbst für unerfahrene Benutzer geeignet.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Kochsystems ist die Steuervorrichtung ausgebildet, die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung basierend auf dem empfangenen Sensorsignal derart zu steuern, dass das Fluid in dem Kochgeschirr siedet, aber nicht kocht. Beispielsweise kann mittels des Beschleunigungssensors die Beschleunigung der Sensorvorrichtung gemessen werden und die Wärmezufuhr dann derart geregelt werden, dass diese Beschleunigung der Sensorvorrichtung unter einem vorgegebenen Wert liegt. Somit wird verhindert, dass Wasser überkocht und dass Wärmeenergie unnötigerweise zum Erzeugen von Wasserdampf verwendet wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren die Schritte des Empfangens des ausgesendeten Sensorsignals durch eine Steuervorrichtung, und des Steuerns einer Wärmezufuhr für das Fluid in dem Kochgeschirr basierend auf dem empfangenen Sensorsignal durch die Steuervorrichtung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung;
  • 2 eine Querschnittsansicht einer Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Blockschaltbild einer Energieversorgungsvorrichtung;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Kochsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 6 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aussenden eines Sensorsignals.
  • In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Blockschaltbild einer Sensorvorrichtung 100 dargestellt. Die Sensorvorrichtung 100 ist zum Eingeben in ein Fluid in einem Kochgeschirr ausgebildet. Die Sensorvorrichtung 100 weist eine Temperatursensorvorrichtung 101 auf, welche ausgebildet ist, eine Temperatur T einer Umgebung der Sensorvorrichtung 100 zu erfassen. Die Temperatursensorvorrichtung 101 erzeugt ein Temperaturmesssignal basierend auf der erfassten Temperatur T.
  • Weiter umfasst die Sensorvorrichtung 100 eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 102, welche ausgebildet ist, das von der Temperatursensorvorrichtung erzeugte Temperaturmesssignal zu empfangen und basierend auf dem Temperaturmesssignal ein Sensorsignal drahtlos auszusenden. Das Sensorsignal umfasst hierbei beispielsweise ein Hochfrequenzsignal, ein Mikrowellensignal, ein Radiowellensignal oder ein Sensorsignal in einem ISM-Band, insbesondere einem 433-MHz-Band, einem 2,4-GHz-Band oder einem 5-GHz-Band. Liegt der Wellenlängenbereich des Sensorsignals in einem Bereich, welcher von Wasser absorbiert wird, etwa im Mikrowellenbereich, so ist die Sensorvorrichtung 100 vorzugsweise schwimmfähig, so dass zumindest ein Teil der Sensorvorrichtung nicht von dem Fluid bedeckt ist und das Sensorsignal in die Luft ausgesendet werden kann.
  • Weiter umfasst die Sensorvorrichtung 100 eine Energieversorgungsvorrichtung 103, welche ausgebildet ist, die Temperatursensorvorrichtung 101 und die Übertragungsvorrichtung 102 mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Die Sensorvorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 104, welches die Temperatursensorvorrichtung 101, die drahtlose Übertragungsvorrichtung 102 und die Energieversorgungsvorrichtung 103 wasserdicht einhaust.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Sensorvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Sensorvorrichtung 100 umfasst ein Montagegerüst, bestehend aus einer ersten Verstrebung 204a und einer dazu senkrecht stehenden zweiten Verstrebung 204b, welche beispielsweise aus Metall gebildet sind. Im Schnittpunkt der ersten Verstrebung 204a und der zweiten Verstrebung 204b ist ein Beschleunigungssensor 201 angeordnet, welcher ausgebildet ist, eine Beschleunigung der Sensorvorrichtung 100 zu messen und ein Beschleunigungsmesssignal zu erzeugen. Das Beschleunigungsmesssignal wird über eine erste elektrische Verbindung 202a an eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 102 übertragen, welche an der zweiten Verstrebung 204b angeordnet ist. Weiter ist eine Temperatursensorvorrichtung 101 an der ersten Verstrebung 204a des Montagegerüsts angeordnet. Diese ist über eine zweite elektrische Verbindung 202b mit der drahtlosen Übertragungsvorrichtung 102 gekoppelt und ist ausgebildet, das Temperaturmesssignal über die zweite elektrische Verbindung 202b an die drahtlose Übertragungsvorrichtung 102 zu übertragen. Die drahtlose Übertragungsvorrichtung 102 ist ausgebildet, ein Sensorsignal basierend auf dem von der Temperatursensorvorrichtung 101 erfassten Temperaturmesssignal und dem von dem Beschleunigungssensor 201 erfassten Beschleunigungsmesssignal, auszusenden.
  • An der ersten Verstrebung 204a ist weiter eine Energieversorgungsvorrichtung 103 angeordnet, welche über eine erste elektrische Versorgungsleitung 205a mit der drahtlosen Übertragungsvorrichtung 102, über eine zweite elektrische Versorgungsleitung 205b mit dem Beschleunigungssensor 201 und über eine dritte elektrische Versorgungsleitung 205c mit der Temperatursensorvorrichtung 101 gekoppelt ist, und diese mit elektrischer Energie versorgt.
  • Das Montagegerüst mit den daran befindlichen Vorrichtungen wird von einem Gehäuse 104 eingehaust. Das Gehäuse 104 ist hierbei vorzugsweise kugelförmig gestaltet. Das Gehäuse 104 besteht hierbei aus einer halbkugelförmigen oberen Kunststoffabdeckung 104a und einer halbkugelförmigen unteren Kunststoffabdeckung 104b, welche beide aus hitzebeständigem Kunststoff, vorzugsweise Silikon, hergestellt sind. Wie in 3 gezeigt, sind die obere und die untere Kunststoffabdeckung 104a und 104b über einen Metallring 104c miteinander verbunden. Der Metallring 104c dient hierbei zum Absorbieren von Wärme und erhitzt sich dadurch auf eine Temperatur, welche der Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 entspricht. Der Metallring 104c ist über eine metallische Verbindung 203 mit der Temperatursensorvorrichtung 101 verbunden. Über die metallische Verbindung 203 ist die Temperatursensorvorrichtung 101 ausgebildet, die Temperatur T des Metallrings 104c, und damit die Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 zu erfassen. Die wärmeleitende Verbindung ist alternativ auch über das Montagegerüst ausgebildet. Das Gehäuse 104 der Sensorvorrichtung 100 ist hierbei wärmebeständig bis zu Temperaturen von mindestens 100 °C, vorzugsweise von mindestens 200 °C. Das Gehäuse hat vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 30 und 50 mm. Weiter ist das Gehäuse 104 vorzugsweise leicht zu reinigen. Bevorzugt ist die Sensorvorrichtung 100 spülmaschinenfest. Sämtliche Bauteile der Sensorvorrichtung 100 sind mindestens für Temperaturen von mehr als 100°, vorzugsweise mehr als 200° hitzebeständig.
  • 4 zeigt ein Blockschaltbild der Energieversorgungsvorrichtung 103. Die Energieversorgungsvorrichtung 103 umfasst hierbei einen Vibrationsharvester 401, welcher ausgebildet ist, elektrische Energie aus mechanischen Bewegungen und Beschleunigungen der Sensorvorrichtung 100 zu erzeugen. Weiter umfasst die Energieversorgungsvorrichtung 103 ein Peltierelement 402, welches ausgelegt ist, elektrische Energie aus thermischer Energie bei einem Erwärmen der Sensorvorrichtung 100 zu erzeugen. Das Peltierelement 402 beinhaltet auch einen Wärmespeicher, der anfänglich kalt ist und der die von der Umgebung durch das Peltierelement 402 fließende Wärme aufnehmen kann. Der Vibrationsharvester 401 und das Peltierelement 402 sind über eine erste Stromleitung 404a bzw. eine zweite Stromleitung 404b mit einer Energiespeichervorrichtung 403 gekoppelt. Die Energiespeichervorrichtung 403 umfasst vorzugsweise einen chemischen Energiespeicher, beispielsweise einen Akku oder eine Batterie. Die Energiespeichervorrichtung 403 ist ausgebildet, elektrische Energie zu speichern, und von dem Vibrationsharvester 401 und dem Peltierelement 402 erzeugte Energie aufzunehmen und ebenfalls zu speichern.
  • Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. So kann die Energieversorgungsvorrichtung 103 auch nur entweder ein Peltierelement 402 oder einen Vibrationsharvester 401 umfassen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung enthält die Energieversorgungsvorrichtung 103 einen Kondensator.
  • In 5 ist ein Kochsystem 500 illustriert. Das Kochsystem umfasst eine Wärmeversorgungsvorrichtung 501 in Form einer Kochplatte, welche zum Aufnehmen eines Kochgeschirrs 502 in Form eines Kochtopfs ausgebildet ist. In dem Kochgeschirr 502 befindet sich ein Fluid 503, etwa Wasser zum Kochen einer Speise, beispielsweise von Nudeln oder Kartoffeln. Das Kochsystem 500 umfasst weiter eine Sensorvorrichtung 100, insbesondere eine der oben beschriebenen Ausführungsformen, zum Eingeben in das Fluid 503. Vorzugsweise ist eine Dichte der Sensorvorrichtung 100 derart gewählt, dass die Sensorvorrichtung 100 in dem Fluid schwimmt. Zumindest ein Teil der Sensorvorrichtung 100 ist dadurch nicht bedeckt. Insbesondere wird dadurch verhindert, dass die Sensorvorrichtung auf den Boden des Kochgeschirrs 502 herabsinkt und auf Temperaturen erhitzt wird, welche oberhalb der Temperatur des Fluids 503 liegen. Außerdem wird ermöglicht, dass die zur drahtlosen Übertragung verwendeten elektromagnetischen Wellen nicht von der Flüssigkeit absorbiert werden.
  • Das Kochsystem 500 umfasst weiter eine Steuervorrichtung 504, welche eine Empfängereinheit 505 aufweist. Die Empfängereinheit 505 ist dazu ausgebildet, ein von der Übertragungsvorrichtung 102 der Sensorvorrichtung 100 übertragenes Sensorsignal drahtlos zu empfangen. Ein Deckel 506 des Kochgeschirrs 502 ist hierbei vorzugsweise aus Glas oder einem anderen für die zur drahtlosen Übertragung verwendeten elektromagnetischen Wellen durchlässigen Material ausgebildet.
  • Die Steuervorrichtung 504 ist ausgebildet, eine Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 basierend auf dem empfangenen Sensorsignal zu steuern.
  • Beispielsweise ist die Steuervorrichtung 504 ausgebildet, eine Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 auf eine vorgegebene Temperatur T0 zu regeln. Die Steuervorrichtung 504 ist hierbei ausgebildet, die von der Temperatursensorvorrichtung 101 der Sensorvorrichtung 100 gemessene Temperatur T, welche drahtlos an die Steuervorrichtung 504 übertragen wurde, mit der vorgegebenen Temperatur T0 zu vergleichen. Ist die Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 größer als die vorgegebene Temperatur T0, so ist die Steuervorrichtung 504 ausgebildet, die Wärmeabgabe der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 zu reduzieren. Ist umgekehrt die Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 kleiner als die vorgegebene Temperatur T0, so ist die Steuervorrichtung 504 ausgebildet, die Wärmeabgabe der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 zu erhöhen.
  • Weiter kann die Steuervorrichtung 504 optional ausgebildet sein, die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 basierend auf dem Sensorsignal derart zu steuern, dass das Fluid 503 in dem Kochgeschirr 502 siedet, jedoch nicht kocht. Unter dem Begriff „sieden“ wird hierbei verstanden, dass das Fluid 503 bei minimaler zugeführter Wärme auf Siedetemperatur erwärmt wurde. Der Phasenübergang zur Gasphase wird also gerade erreicht. Unter dem Begriff „kochen“ wird im vorliegenden Zusammenhang verstanden, dass dem Fluid 503 zusätzlich weitere Wärme hinzugefügt wurde. Teile des Fluids 503 gehen also bereits in die Gasphase über und Blasenbildung liegt vor.
  • Hierzu kann ein von dem Beschleunigungssensor 201 der Sensorvorrichtung 100 anhand einer Beschleunigung der Sensorvorrichtung 100 erzeugtes Beschleunigungsmesssignal von der Steuervorrichtung 504 ausgewertet werden. Erkennt die Steuervorrichtung 504, dass die Beschleunigung der Sensorvorrichtung 100 größer ist als ein vorgegebener Beschleunigungswert, so erkennt die Steuervorrichtung 504, dass das Fluid 503 kocht. Die Steuervorrichtung 504 ist dann ausgebildet, die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 zu reduzieren. Die Wärmezufuhr wird also derart von der Steuervorrichtung 504 geregelt, dass das Fluid siedet, aber nicht kocht.
  • Weiter umfasst das Kochsystem 500 einen Schalter 507, welcher zum Aktivieren bzw. Deaktivieren der Steuervorrichtung 504 ausgebildet ist. Ist die Steuervorrichtung 504 deaktiviert, so kann auf konventionelle Weise über einen Drehschalter 508 eine Temperatur der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 eingestellt werden.
  • Weiter umfasst das Kochsystem 500 eine Auswahlvorrichtung 510, welche insbesondere ein Touchdisplay umfassen kann. Über die Auswahlvorrichtung 510 kann ein Benutzer zwischen verschiedenen voreingestellten Kochvorgängen auswählen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 504 ausgebildet sein, die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 derart zu steuern, dass die Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 einem vorgegebenen Temperaturverlauf folgt. Derartige Temperaturverläufe können in einer Speichervorrichtung gespeichert werden, und über die Auswahlvorrichtung 510 von einem Benutzer ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein Programm zum Kochen von Spaghetti voreingestellt sein, wobei vorzugsweise zwischen verschiedenen Härtegraden der Spaghetti ausgewählt werden kann (al dente, weich, etc.). Je nach ausgewähltem Härtegrad werden die Spaghetti dann für eine vorgegebene Zeit bei einem vorgegebenen Temperaturverlauf gekocht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Qualität der Speisen immer ideal den Vorstellungen des Verbrauchers entspricht.
  • Das Kochsystem 500 umfasst weiter eine Ladevorrichtung 509, welche zum Aufladen der Energiespeichervorrichtung 403 der Energieversorgungsvorrichtung 103 der Sensorvorrichtung 100 ausgebildet ist. Die Ladevorrichtung 509 ist hierbei beispielsweise als eine halbkugelförmige Ladeschale ausgebildet, in welche die Sensorvorrichtung 100 zum Aufladen eingefügt werden kann. Die Energiespeichervorrichtung 403 wird dann mittels induktiver Energieübertragung durch die Ladevorrichtung 509 aufgeladen.
  • Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Insbesondere kann die Wärmeversorgungsvorrichtung 501 auch einen Backofen umfassen, wobei die Steuervorrichtung 504 die Wärmezufuhr des Backofens steuert. Die Wärmeversorgungsvorrichtung 501 kann insbesondere auch einen Mikrowellenofen umfassen.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Erzeugen eines Signals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem ersten Schritt wird eine Sensorvorrichtung 100, insbesondere eine Sensorvorrichtung 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, in ein Fluid 503, insbesondere Wasser, in einem Kochgeschirr 502, wie etwa einer Auflaufform, einer Bratpfanne oder einem Kochtopf, eingegeben.
  • In einem zweiten Schritt S2 wird eine Temperatur T einer Umgebung der Sensorvorrichtung 100 durch eine Temperatursensorvorrichtung 101 der Sensorvorrichtung 100 erfasst.
  • In einem dritten Schritt S3 wird basierend auf der erfassten Temperatur T ein Temperaturmesssignal erzeugt.
  • Basierend auf dem erzeugten Temperaturmesssignal wird ein Sensorsignal durch eine Drahtlosübertragungsvorrichtung 102 der Sensorvorrichtung 100 drahtlos ausgesendet.
  • In einem weiteren optionalen Schritt S5 wird das ausgesendete Sensorsignal durch eine Steuervorrichtung 504 empfangen und in einem weiteren optionalen Verfahrensschritt S6 eine Wärmezufuhr für das Fluid 503 in dem Kochgeschirr 502 basierend auf dem empfangenen Sensorsignal durch die Steuervorrichtung 504 gesteuert. Insbesondere kann hierbei, wie oben beschrieben, eine Temperatur T der Umgebung der Sensorvorrichtung 100 auf eine vorgegebene Temperatur T0 geregelt werden, oder die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung 501 kann derart gesteuert werden, dass das Fluid 503 in dem Kochgeschirr 502 siedet, jedoch nicht kocht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4413282 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Sensorvorrichtung (100) zum Eingeben in ein Fluid (503) in einem Kochgeschirr (502), mit einer Temperatursensorvorrichtung (101), welche ausgebildet ist, eine Temperatur (T) einer Umgebung der Sensorvorrichtung (100) zu erfassen und ein Temperaturmesssignal basierend auf der erfassten Temperatur (T) zu erzeugen, einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung (102), welche ausgebildet ist, das Temperaturmesssignal von der Temperatursensorvorrichtung (101) zu empfangen und ein Sensorsignal basierend auf dem Temperaturmesssignal drahtlos auszusenden, einer Energieversorgungsvorrichtung (103), welche ausgebildet ist, die Temperatursensorvorrichtung (101) und die Übertragungsvorrichtung (102) mit elektrischer Energie zu versorgen, und einem Gehäuse (104), welches die Temperatursensorvorrichtung (101), die drahtlose Übertragungsvorrichtung (102) und die Energieversorgungsvorrichtung (103) wasserdicht einhaust.
  2. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1, mit einem Beschleunigungssensor (201), welcher in dem Gehäuse (104) eingehaust ist und welcher ausgebildet ist, eine Beschleunigung der Sensorvorrichtung (100) zu messen und ein Beschleunigungsmesssignal zu erzeugen, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (103) ausgebildet ist, den Beschleunigungssensor (201) mit elektrischer Energie zu versorgen, und wobei die drahtlose Übertragungsvorrichtung (102) ausgebildet ist, das Sensorsignal basierend auf dem Temperaturmesssignal und dem Beschleunigungsmesssignal drahtlos auszusenden.
  3. Sensorvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (103) mindestens eines umfasst von: einem Vibrationsharvester (401), welcher ausgebildet ist, elektrische Energie aus mechanischen Bewegungen der Sensorvorrichtung (100) zu erzeugen; einem Peltierelement (402), welches ausgelegt ist, elektrische Energie aus thermischer Energie bei einem Erwärmen der Sensorvorrichtung (100) zu erzeugen; und einer Energiespeichervorrichtung (403), welche ausgebildet ist, elektrische Energie zu speichern und welche über induktive Energieübertragung aufladbar ist.
  4. Sensorvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das von der drahtlosen Übertragungsvorrichtung (102) abgegebene Sensorsignal eines ist von einem Hochfrequenzsignal, einem Mikrowellensignal, einem Radiowellensignal, und einem Sensorsignal in einem ISM-Band, insbesondere einem 433-MHz-Band, einem 2,4-GHz-Band oder einem 5-GHz-Band.
  5. Kochsystem (500), mit mindestens einer Wärmeversorgungsvorrichtung (501) zum Aufnehmen eines Kochgeschirrs (502), einer Sensorvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Eingeben in ein Fluid (503) in dem Kochgeschirr (502), einer Steuervorrichtung (504), welche eine Empfängereinheit (505) aufweist, wobei die Empfängereinheit (505) ausgebildet ist, ein von der drahtlosen Übertragungsvorrichtung (102) der Sensorvorrichtung (100) übertragenes Sensorsignal zu empfangen, wobei die Steuervorrichtung (504) ausgebildet ist, eine Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung (501) basierend auf dem empfangenen Sensorsignal zu steuern.
  6. Kochsystem (500) nach Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (504) ausgebildet ist, eine Temperatur der Umgebung der Sensorvorrichtung (100) auf eine vorgegebene Temperatur (T0) zu regeln.
  7. Kochsystem nach Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (504) ausgebildet ist, die Wärmezufuhr der Wärmeversorgungsvorrichtung (501) basierend auf dem empfangenen Sensorsignal derart zu steuern, dass das Fluid (503) in dem Kochgeschirr (502) siedet, aber nicht kocht.
  8. Verfahren zum Aussenden eines Sensorsignals mit den Schritten: Eingeben (S1) einer Sensorvorrichtung (100) in ein Fluid (503) in einem Kochgeschirr (502), Erfassen (S2) einer Temperatur einer Umgebung der Sensorvorrichtung (100) durch eine Temperatursensorvorrichtung (101) der Sensorvorrichtung (100), Erzeugen (S3) eines Temperaturmesssignals basierend auf der erfassten Temperatur, und drahtloses Aussenden (S4) eines Sensorsignals basierend auf dem erzeugten Temperaturmesssignal durch eine drahtlose Übertragungsvorrichtung (102),
  9. Verfahren nach Anspruch 8, mit den Schritten Empfangen (S5) des ausgesendeten Sensorsignals durch eine Steuervorrichtung (504), und Steuern (S6) einer Wärmezufuhr für das Fluid (503) in dem Kochgeschirr (502) basierend auf dem empfangenen Sensorsignal durch die Steuervorrichtung (504).
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