DE102019119731A1 - Induction cookware for an induction cooking system with a temperature sensor, induction cooking system and method for operating the induction cooking system - Google Patents

Induction cookware for an induction cooking system with a temperature sensor, induction cooking system and method for operating the induction cooking system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Induktionskochgeschirr (8) für ein Induktionskochsystem (2) mit einem Induktionskochfeld (4), umfassend eine Induktionsspule (10) zur induktiven Kopplung mit einer induktiven Heizspule (6) des Induktionskochfelds (4) zwecks Bereitstellung einer elektrischen Spannung in dem Induktionskochgeschirr (8), einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) und eine Steuerung (12) zur Auswertung von Ausgangssignalen des Temperatursensors, wobei die Steuerung (12) mit dem Temperatursensor signalübertragend verbunden ist.
Um eine Temperaturerfassung bei einem Induktionskochgeschirr (8) zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Induktionsspule (10) als der Temperatursensor ausgebildet ist und die Induktionsspule (10) zwecks Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) mittels der Steuerung (12) mit einer Messgleichspannung ansteuerbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Induktionskochsystem (2) und ein Verfahren zu dessen Betrieb.

Figure DE102019119731A1_0000
The invention relates to an induction cookware (8) for an induction cooking system (2) with an induction hob (4), comprising an induction coil (10) for inductive coupling with an inductive heating coil (6) of the induction hob (4) for the purpose of providing an electrical voltage in the induction cookware (8), a temperature sensor for detecting a temperature of the induction cookware (8) and a controller (12) for evaluating output signals from the temperature sensor, the controller (12) being connected to the temperature sensor for signal transmission.
In order to improve temperature detection in induction cookware (8), it is proposed that the induction coil (10) be designed as the temperature sensor and the induction coil (10) with a DC measuring voltage for the purpose of detecting the temperature of the induction cookware (8) by means of the control (12) is controllable.
The invention also relates to an induction cooking system (2) and a method for its operation.
Figure DE102019119731A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Induktionskochgeschirr für ein Induktionskochsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, ein Induktionskochsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 genannten Art und ein Verfahren zum Betrieb eines Induktionskochsystems.The invention relates to an induction cookware for an induction cooking system of the type mentioned in the preamble of claim 1, an induction cooking system of the type mentioned in the preamble of claim 8 and a method for operating an induction cooking system.

Derartige Induktionskochgeschirre, Induktionskochsysteme und Verfahren zum Betrieb von Induktionskochsystemen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bereits vorbekannt.Such induction cookware, induction cooking systems and methods for operating induction cooking systems are already known from the prior art in a large number of embodiments.

Die bekannten Induktionskochgeschirre für Induktionskochsysteme umfassen beispielsweise eine Induktionsspule zur induktiven Kopplung mit einer induktiven Heizspule des Induktionskochfelds, einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur des Induktionskochgeschirrs und eine Steuerung zur Auswertung von Ausgangssignalen des Temperatursensors, wobei die Steuerung mit dem Temperatursensor signalübertragend verbunden ist. Die induktive Heizspule des Induktionskochfelds wird auch als Primärspule bezeichnet, während die Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs auch als Sekundärspule bezeichnet wird. Die Sekundärspule hat zum einen die Aufgabe, durch die induktive Kopplung eine Betriebsspannung das Kochgeschirr, zum Beispiel zum Betrieb eines Motors oder einer Heizeinrichtung, beziehungsweise für die Kochgeschirrelektronik, zum Beispiel für das Erfassen und aufbereiten von Sensordaten, bereitzustellen. Zum anderen kann über die Kopplung eine Art Kommunikation zwischen Primärspule und Sekundärspule und somit zwischen Kochfeld und Kochgeschirr stattfinden, beispielsweise zur Übertrgung von Sensordaten. Die bekannten Induktionskochsysteme umfassen zusätzlich das vorgenannte Induktionskochfeld mit der induktiven Heizspule.The known induction cookware for induction cooking systems include, for example, an induction coil for inductive coupling with an inductive heating coil of the induction hob, a temperature sensor for detecting a temperature of the induction cookware and a controller for evaluating output signals from the temperature sensor, the controller being connected to the temperature sensor for signal transmission. The inductive heating coil of the induction hob is also referred to as the primary coil, while the induction coil of the induction cookware is also referred to as the secondary coil. The secondary coil has the task of providing an operating voltage for the cookware, for example for operating a motor or a heating device, or for the cookware electronics, for example for the acquisition and processing of sensor data, through the inductive coupling. On the other hand, a type of communication between the primary coil and the secondary coil and thus between the hob and cookware can take place via the coupling, for example for the transmission of sensor data. The known induction cooking systems also include the aforementioned induction hob with the inductive heating coil.

Allgemein ist bei Kochvorgängen auf Kochfeldern eine Temperaturregelung oder Temperatursteuerung bei der Beheizung des auf dem Kochfeld aufgestellten Kochgeschirrs wünschenswert, um beispielsweise den Bedienkomfort für einen Benutzer zu erhöhen und/oder die Qualität des Kochvorgangs zu verbessern. Hierfür ist eine möglichst genaue Temperaturerfassung an dem Kochgeschirr erforderlich. Auch zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs des aus Kochfeld und Kochgeschirr gebildeten Kochsystems ist eine möglichst genaue Temperaturerfassung an dem Kochgeschirr anzustreben.In general, during cooking processes on hobs, temperature regulation or temperature control when heating the cookware placed on the hob is desirable in order, for example, to increase the ease of use for a user and / or to improve the quality of the cooking process. For this, the most accurate possible temperature detection on the cookware is necessary. In order to ensure safe operation of the cooking system made up of the hob and cookware, the aim is to measure the temperature of the cookware as precisely as possible.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Temperaturerfassung bei einem Induktionskochgeschirr zu verbessern.The invention thus poses the problem of improving temperature detection in induction cookware.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Induktionskochgeschirr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Induktionsspule als der Temperatursensor ausgebildet ist und die Induktionsspule zwecks Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs mittels der Steuerung mit einer Messgleichspannung ansteuerbar ist. Ferner wird dieses Problem durch ein Induktionskochsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und ein Verfahren zum Betrieb eines Induktionskochsystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by an induction cookware with the features of claim 1, which is characterized in that the induction coil is designed as the temperature sensor and the induction coil can be controlled with a DC measuring voltage for the purpose of detecting the temperature of the induction cookware by means of the control. Furthermore, this problem is solved by an induction cooking system having the features of claim 8 and a method for operating an induction cooking system having the features of claim 9. Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the following subclaims.

Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht insbesondere darin, dass eine Temperaturerfassung bei einem Induktionskochgeschirr verbessert ist. Mittels der Erfindung ist es nun möglich, die Temperatur bei einem Induktionskochgeschirr für ein Induktionskochsystem auf konstruktiv und schaltungstechnisch einfache Weise zu erfassen. Aufgrund der Mehrfachverwendung der Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs ist zum einen eine Bauteilreduzierung und zum anderen eine platzsparende Ausführung des Temperatursensors und damit des Induktionskochgeschirrs ermöglicht. Ferner ist der zusätzliche konstruktive und schaltungstechnische Aufwand bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs reduziert. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Temperaturerfassung des Induktionskochgeschirrs unabhängig von dem Induktionskochfeld des Induktionskochsystems realisiert, da die Temperaturerfassung des Induktionskochgeschirrs vollständig mittels des Induktionskochgeschirrs erfolgt. Das erfindungsgemäße Induktionskochgeschirr ist in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar und kann beispielsweise als ein Kochtopf oder als eine Pfanne ausgebildet sein.The advantage that can be achieved with the invention is in particular that temperature detection is improved in the case of induction cookware. By means of the invention it is now possible to detect the temperature of an induction cookware for an induction cooking system in a simple manner in terms of construction and circuitry. Due to the multiple use of the induction coil of the induction cookware, on the one hand a reduction in components and on the other hand a space-saving design of the temperature sensor and thus the induction cookware is made possible. Furthermore, the additional design and circuitry effort in the production of the induction cookware according to the invention is reduced. In addition, the temperature detection of the induction cookware according to the invention is implemented independently of the induction hob of the induction cooking system, since the temperature of the induction cookware is completely measured by means of the induction cookware. The induction cookware according to the invention can be freely selected within wide suitable limits and can be designed, for example, as a saucepan or pan.

Grundsätzlich ist die Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs nach Art, Material, Dimensionierung, Geometrie, Anordnung und Anzahl in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass das Material der Induktionsspule einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Induktionskochgeschirr auf besonders einfache Weise realisierbar.In principle, the induction coil of the induction cookware can be freely selected within wide suitable limits in terms of type, material, dimensions, geometry, arrangement and number. An advantageous development of the induction cookware according to the invention provides that the material of the induction coil has a temperature-dependent electrical resistance. As a result, the induction cookware according to the invention can be implemented in a particularly simple manner.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands in einem Betriebstemperaturbereich des Induktionskochgeschirrs im Wesentlichen linear ist. Auf diese Weise ist die Auswertung der Ausgangssignale des Temperatursensors, also der Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs, vereinfacht.An advantageous development of the aforementioned embodiment of the induction cookware according to the invention provides that the temperature dependency of the electrical resistance is essentially linear in an operating temperature range of the induction cookware. In this way, the evaluation of the output signals of the Temperature sensor, i.e. the induction coil of the induction cookware, simplified.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der beiden letztgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass der elektrische Widerstand des Materials der Induktionsspule in einem vorher festgelegten Betriebstemperaturteilbereich eines Betriebstemperaturbereichs des Induktionskochgeschirrs eine im Vergleich zu Betriebstemperaturen des Induktionskochgeschirrs außerhalb dieses Betriebstemperaturteilbereichs höhere Temperaturabhängigkeit aufweist. Hierdurch ist in diesem Betriebstemperaturteilbereich des Betriebstemperaturbereichs des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs eine besonders genaue Temperaturmessung des Induktionskochgeschirrs ermöglicht.An advantageous development of the two last-mentioned embodiments of the induction cookware according to the invention provides that the electrical resistance of the material of the induction coil has a higher temperature dependency in a previously defined operating temperature sub-range of an operating temperature range of the induction cookware compared to operating temperatures of the induction cookware outside this operating temperature sub-range. This enables a particularly accurate temperature measurement of the induction cookware in this operating temperature sub-range of the operating temperature range of the induction cookware according to the invention.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass die Induktionsspule an oder in einem Boden des Induktionskochgeschirrs angeordnet ist. Die Temperatur des Induktionskochgeschirrs an oder in dem Boden des Induktionskochgeschirrs ist für eine Temperaturregelung oder eine Temperatursteuerung des Induktionskochgeschirrs besonders interessant und vorteilhaft. Ferner ergibt sich dadurch eine einfache Zuordnung der Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs zu der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems.A particularly advantageous development of the induction cookware according to the invention provides that the induction coil is arranged on or in a base of the induction cookware. The temperature of the induction cookware on or in the base of the induction cookware is particularly interesting and advantageous for temperature regulation or temperature control of the induction cookware. Furthermore, this results in a simple assignment of the induction coil of the induction cookware to the inductive heating coil of the induction hob of the induction cooking system according to the invention.

Wie oben bereits ausgeführt, ist die Induktionsspule unter anderem in deren Geometrie in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass die Induktionsspule derart ausgebildet und angeordnet ist, dass diese in voneinander verschiedenen radialen Abständen von einem Zentrum des Bodens an oder in dem Boden angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Qualität der bodenseitigen Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr verbessert. Dies ist deshalb der Fall, da die mittels der Induktionsspule erfasste Temperatur einen Mittelwert über die gesamte Induktionsspule, also beispielsweise über eine gesamte Wicklungslänge einer als Wicklung ausgebildeten Induktionsspule, darstellt. Bildet die vorgenannte Wicklung beispielsweise einen Kreis, so werden auch nur die Temperaturen an der kreisförmigen Kontaktfläche der Induktionsspule mit dem Boden, also lediglich entlang eines einzigen radialen Abstands von dem Zentrum des Bodens des Induktionskochgeschirrs, ermittelt.As already stated above, the geometry of the induction coil, among other things, can be freely selected within wide, suitable limits. An advantageous development of the aforementioned embodiment of the induction cookware according to the invention provides that the induction coil is designed and arranged such that it is arranged at different radial distances from a center of the base on or in the base. In this way, the quality of the bottom-side temperature detection is improved in the induction cookware according to the invention. This is the case because the temperature detected by means of the induction coil represents an average value over the entire induction coil, that is to say, for example, over an entire winding length of an induction coil designed as a winding. If the aforementioned winding forms a circle, for example, only the temperatures at the circular contact surface of the induction coil with the floor, i.e. only along a single radial distance from the center of the floor of the induction cookware, are determined.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sieht vor, dass die Induktionsspule eine Mehrzahl von miteinander elektrisch leitend verbundenen und zueinander konzentrisch angeordneten Kreisliniensegmenten aufweist. Hierdurch ist die Qualität der bodenseitigen Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr auf konstruktiv besonders einfache Weise verbessert.An advantageous development of the last-mentioned embodiment of the induction cookware according to the invention provides that the induction coil has a plurality of circular line segments that are connected to one another in an electrically conductive manner and are arranged concentrically to one another. This improves the quality of the bottom-side temperature detection in the induction cookware according to the invention in a structurally particularly simple manner.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Bestromung der induktiven Heizspule des Induktionskochfeldes zwecks Beheizung des Induktionskochgeschirrs während der Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs unterbrochen wird. Auf diese Weise ist die Qualität der Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr auf schaltungstechnisch einfache Weise verbessert. Beispielsweise kann der Betrieb der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems derart getaktet sein, dass die Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr in den Taktzeiten erfolgt, in denen die induktive Heizspule des Induktionskochfelds nicht bestromt wird. Diese Taktzeiten können zweckmäßigerweise sehr kurz gewählt werden, so dass beispielsweise ein Aufheizen des Induktionskochgeschirrs mittels des Induktionskochfelds nicht merklich verzögert wird.An advantageous development of the method according to the invention provides that a current supply to the inductive heating coil of the induction hob is interrupted for the purpose of heating the induction cookware while the temperature of the induction cookware is being recorded. In this way, the quality of the temperature detection in the induction cookware according to the invention is improved in a simple manner in terms of circuitry. For example, the operation of the inductive heating coil of the induction hob of the induction cooking system according to the invention can be clocked in such a way that the temperature detection of the induction cookware according to the invention takes place in the cycle times in which the inductive heating coil of the induction hob is not energized. These cycle times can expediently be selected to be very short so that, for example, heating of the induction cookware by means of the induction hob is not noticeably delayed.

Alternativ dazu sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Auswertung der Ausgangssignale der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule in der Steuerung derart erfolgt, dass ein zu der Messgleichspannung korrespondierender Gleichanteil von einem Wechselanteil einer mittels der induktiven Heizspule in die Induktionsspule eingekoppelten Wechselspannung getrennt wird. Hierdurch ist eine qualitativ hochwertige Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr auch während der Bestromung der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems ermöglicht. Die induktive Beheizung des Induktionskochgeschirrs mittels der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds sowie die Temperaturerfassung bei dem Induktionskochgeschirr mittels der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs können also gleichzeitig stattfinden.Alternatively, a further advantageous development of the method according to the invention provides that the evaluation of the output signals of the induction coil designed as a temperature sensor in the control takes place in such a way that a direct component corresponding to the measurement direct voltage is separated from an alternating component of an alternating voltage coupled into the induction coil by means of the inductive heating coil . This enables high-quality temperature detection in the induction cookware according to the invention, even while the inductive heating coil of the induction hob of the induction cooking system according to the invention is energized. The inductive heating of the induction cookware by means of the inductive heating coil of the induction hob and the temperature detection of the induction cookware by means of the induction cookware's induction coil designed as a temperature sensor can therefore take place simultaneously.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

  • 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems in einer perspektivischen Frontansicht,
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs in einer geschnittenen Seitenansicht, in teilweiser Darstellung,
  • 3 das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs in einer geschnittenen Bodenansicht, in teilweiser Darstellung und
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs in einer geschnittenen Bodenansicht, in teilweiser Darstellung.
Embodiments of the invention are shown purely schematically in the drawings and are described in more detail below. It shows
  • 1 an embodiment of the induction cooking system according to the invention in a perspective front view,
  • 2 a first embodiment of the induction cookware according to the invention in a sectional side view, in partial representation,
  • 3 the first embodiment of the induction cookware according to the invention in a sectioned bottom view, in partial representation and
  • 4th a second embodiment of the induction cookware according to the invention in a sectional bottom view, in partial representation.

In den 1 bis 3 sind ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems und ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs exemplarisch dargestellt.In the 1 to 3 an embodiment of the induction cooking system according to the invention and a first embodiment of the induction cookware according to the invention are shown by way of example.

Das Induktionskochsystem 2 weist ein Induktionskochfeld 4 mit einer induktiven Heizspule 6 und ein als Kochtopf ausgebildetes Induktionskochgeschirr 8 auf, wobei das Induktionskochgeschirr 8 eine in den 2 und 3 dargestellte Induktionsspule 10 zur induktiven Kopplung mit der induktiven Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 zwecks Bereitstellung von elektrischer Energie in dem Induktionskochgeschirr 8 umfasst. Die Form des Induktionskochgeschirrs 8 ist in den 2 und 3 jeweils lediglich durch eine gestrichelte Linie 11 symbolisiert. Die Induktionsspule 10 ist zur Erfassung einer Temperatur des Induktionskochgeschirrs 8 erfindungsgemäß gleichzeitig als ein Temperatursensor ausgebildet und mit einer in der 2 dargestellten Steuerung 12 zur Auswertung von Ausgangssignalen der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule 10 signalübertragend verbunden. Die Signalübertragungsverbindung zwischen der Induktionsspule 10 und der Steuerung 12 ist durch eine Linie 14 symbolisiert. Die Induktionsspule 10 ist zwecks Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs 8 mittels der Steuerung 12 mit einer Messgleichspannung ansteuerbar.The induction cooking system 2 has an induction hob 4th with an inductive heating coil 6 and an induction cookware designed as a saucepan 8th on, with the induction cookware 8th one in the 2 and 3 shown induction coil 10 for inductive coupling with the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th for the purpose of providing electrical energy in the induction cookware 8th includes. The shape of the induction cookware 8th is in the 2 and 3 in each case only by a dashed line 11 symbolizes. The induction coil 10 is for recording a temperature of the induction cookware 8th according to the invention simultaneously designed as a temperature sensor and with one in the 2 control shown 12th for evaluating output signals from the induction coil designed as a temperature sensor 10 connected to transmit signals. The signal transmission link between the induction coil 10 and the control 12th is through a line 14th symbolizes. The induction coil 10 is for the purpose of recording the temperature of the induction cookware 8th by means of the controller 12th controllable with a DC measuring voltage.

Wie aus der 2 ersichtlich ist, ist die Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 in einem Boden 16 des Induktionskochgeschirrs 8 angeordnet. Das Material der Induktionsspule 10 ist als Kupfer ausgebildet und weist einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand auf. Die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands des Materials ist in einem Betriebstemperaturbereich des Induktionskochgeschirrs 8 im Wesentlichen linear.As from the 2 can be seen is the induction coil 10 of the induction cookware 8th in a soil 16 of the induction cookware 8th arranged. The material of the induction coil 10 is designed as copper and has a temperature-dependent electrical resistance. The temperature dependence of the electrical resistance of the material is in an operating temperature range of the induction cookware 8th essentially linear.

Die Geometrie der Induktionsspule 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Induktionskochgeschirrs 8 ergibt sich aus der 3. Die Induktionsspule 10 ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Induktionskochgeschirrs 8 derart ausgebildet und angeordnet, dass diese in einem radialen Abstand von einem Zentrum 18 des Bodens 16 an dem Boden 16 angeordnet ist.The geometry of the induction coil 10 according to the first embodiment of the induction cookware 8th results from the 3 . The induction coil 10 is in the first embodiment of the induction cookware 8th designed and arranged such that they are at a radial distance from a center 18th of the soil 16 on the floor 16 is arranged.

Alternativ dazu ist in der 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs dargestellt. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in den 1 bis 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs wird nachfolgend lediglich im Umfang der Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Induktionskochgeschirrs erläutert. Ansonsten wird auf den obigen Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs verwiesen. Dies gilt auch für das funktionale Zusammenwirken mit dem Induktionskochfeld gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems.Alternatively, the 4th a second embodiment of the induction cookware according to the invention is shown. Identical or equivalent components are in the 1 to 4th provided with the same reference numerals. The second embodiment of the induction cookware according to the invention is explained below only to the extent of the differences from the first embodiment of the induction cookware. Otherwise, reference is made to the above statements on the first embodiment of the induction cookware according to the invention. This also applies to the functional interaction with the induction hob according to the present exemplary embodiment of the induction cooking system according to the invention.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs 8 ist die Induktionsspule 10 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs 8 derart ausgebildet und an dem Induktionskochgeschirr 8 angeordnet, dass die Induktionsspule 10 in voneinander verschiedenen radialen Abständen von dem Zentrum 18 des Bodens 16 an dem Boden 16 angeordnet ist. Hierfür weist die Induktionsspule 10 zwei miteinander elektrisch leitend verbundene und zueinander konzentrisch angeordnete Kreisliniensegmente 20, 22 auf. Die elektrisch leitende Verbindung ist in der 4 mittels einer Linie 24 dargestellt.In contrast to the first embodiment of the induction cookware according to the invention 8th is the induction coil 10 in the second embodiment of the induction cookware according to the invention 8th designed in this way and on the induction cookware 8th arranged that the induction coil 10 at different radial distances from the center 18th of the soil 16 on the floor 16 is arranged. The induction coil 10 two circular line segments that are electrically connected to one another and are arranged concentrically to one another 20th , 22nd on. The electrically conductive connection is in the 4th by means of a line 24 shown.

Auf diese Weise ist die Qualität der bodenseitigen Temperaturerfassung bei dem Induktionskochgeschirr 8 verbessert. Dies ist deshalb der Fall, da die mittels der Induktionsspule 10 erfasste Temperatur einen Mittelwert über die gesamte Induktionsspule 10, also beispielsweise über eine gesamte Wicklungslänge einer als Wicklung ausgebildeten Induktionsspule 10, darstellt. Bildet die vorgenannte Wicklung beispielsweise einen Kreis, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs 8 gemäß der 3, so werden auch nur die Temperaturen an der kreisförmigen Kontaktfläche der Induktionsspule 10 mit dem Boden 16, also lediglich entlang eines einzigen radialen Abstands von dem Zentrum 18 des Bodens 16 des Induktionskochgeschirrs 8, ermittelt.In this way, the quality of the bottom-side temperature detection in the induction cookware 8th improved. This is because the induction coil 10 recorded temperature an average value over the entire induction coil 10 , so for example over the entire winding length of an induction coil designed as a winding 10 , represents. If the aforementioned winding forms a circle, for example, as in the first exemplary embodiment of the induction cookware according to the invention 8th according to the 3 , so only the temperatures at the circular contact surface of the induction coil 10 with the ground 16 , that is, only along a single radial distance from the center 18th of the soil 16 of the induction cookware 8th , determined.

Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems und des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs sowie das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen und anhand der 1 bis 4 näher erläutert.In the following, the functioning of the induction cooking system according to the invention and the induction cookware according to the invention as well as the method according to the invention according to the present exemplary embodiments and with reference to FIG 1 to 4th explained in more detail.

Ein nicht dargestellter Benutzer stellt das Induktionskochgeschirr 8 mit einem darin befindlichen Kochgut auf eine Kochstelle des Induktionskochfelds 4 des Induktionskochsystems 2 auf und wählt auf dem Fachmann bekannte Weise eine Kochstufe für diese Kochstelle aus. Das Kochgut ist beispielsweise als Wasser ausgebildet und nicht dargestellt. Die Kochstelle korrespondiert zu der induktiven Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4. Siehe 1.A user, not shown, represents the induction cookware 8th with a cooking product located therein on a hotplate of the induction hob 4th of the induction cooking system 2 up and choose in a manner known to those skilled in the art, a heat setting for this hotplate. The food to be cooked is designed as water, for example, and is not shown. The hotplate corresponds to the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th . Please refer 1 .

Nachdem der Benutzer die gewünschte Kochstufe zur Beheizung des Induktionskochgeschirrs 8 ausgewählt hat, wird die induktive Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 auf dem Fachmann bekannte Weise bestromt, so dass sich das Induktionskochgeschirr 8 und damit das darin befindliche Wasser aufheizt. Mit der Bestromung der induktiven Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 wird mittels der induktiven Kopplung zwischen der induktiven Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 und der Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 an der Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 elektrische Energie in Form einer Betriebsspannung für die Kochgeschirrelektronik bereitgestellt.After the user has set the required heat setting for heating the induction cookware 8th selected, the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th energized in a manner known to those skilled in the art, so that the induction cookware 8th and thus the water in it heats up. With the energization of the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th is by means of the inductive coupling between the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th and the induction coil 10 of the induction cookware 8th on the induction coil 10 of the induction cookware 8th electrical energy provided in the form of an operating voltage for the cookware electronics.

Die Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 ist erfindungsgemäß nicht lediglich zur Bereitstellung von elektrischer Energie für die Kochgeschirrelektronik des Induktionsgeschirrs 8, sondern gleichzeitig als Temperatursensor zur Erfassung der bodenseitigen Temperatur des Induktionskochgeschirrs 8 ausgebildet. Aufgrund der Aufheizung des Induktionskochgeschirrs 8 verändert sich auch der temperaturabhängige elektrische Widerstand der Induktionsspule 10, die aus Kupfer hergestellt ist. Diese temperaturabhängige Änderung des elektrischen Widerstands der Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 wird mittels der Ansteuerung der Induktionsspule 10 mit der Messgleichspannung durch die Steuerung 12 gemessen und mittels der Steuerung 12, mit der die Induktionsspule 10 signalübertragend verbunden ist, ausgewertet. Aufgrund der über den Betriebstemperaturbereich des Induktionskochgeschirrs 8 im Wesentlichen linearen Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands der Induktionsspule 10 ist die Auswertung der von der Induktionsspule 10 mittels der Signalübertragungsverbindung 14 an die Steuerung 12 weitergeleiteten Ausgangssignale relativ einfach, so dass daraus die bodenseitige Temperatur des Induktionskochgeschirrs 8 ohne großen Aufwand ermittelt werden kann.The induction coil 10 of the induction cookware 8th is according to the invention not only to provide electrical energy for the cookware electronics of the induction dishes 8th , but also as a temperature sensor for recording the bottom temperature of the induction cookware 8th educated. Due to the heating of the induction cookware 8th the temperature-dependent electrical resistance of the induction coil also changes 10 that is made of copper. This temperature-dependent change in the electrical resistance of the induction coil 10 of the induction cookware 8th is controlled by the induction coil 10 with the DC measuring voltage through the control 12th measured and using the controller 12th with which the induction coil 10 is connected to transmit signals, evaluated. Due to the over the operating temperature range of the induction cookware 8th essentially linear temperature dependence of the electrical resistance of the induction coil 10 is the evaluation of the induction coil 10 by means of the signal transmission link 14th to the controller 12th relayed output signals relatively easy, so that the bottom temperature of the induction cookware 8th can be determined without great effort.

Damit die oben erläuterte Temperaturerfassung mittels der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule 10 des Induktionskochgeschirrs 8 nicht in ungewünschter Weise beeinträchtigt wird, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Bestromung der induktiven Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 zwecks Beheizung des Induktionskochgeschirrs 8 während der Erfassung der bodenseitigen Temperatur des Induktionskochgeschirrs 8 unterbrochen wird. Hierfür wird die induktive Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 derart getaktet angesteuert, also getaktet bestromt, dass die Temperaturerfassung bei dem Induktionskochgeschirr 8 in den Taktzeiten erfolgt, in denen die induktive Heizspule 6 des Induktionskochfelds 4 nicht bestromt wird. Diese Taktzeiten sind derart kurz gewählt, dass das Aufheizen des Induktionskochgeschirrs 8 und damit des darin enthaltenen Wassers mittels des Induktionskochfelds 4 nicht merklich verzögert wird.Thus, the temperature detection explained above by means of the induction coil designed as a temperature sensor 10 of the induction cookware 8th is not adversely affected, it is provided in the method according to the invention according to the present exemplary embodiment that the energization of the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th for heating the induction cookware 8th while recording the bottom temperature of the induction cookware 8th is interrupted. The inductive heating coil is used for this 6 of the induction hob 4th controlled in such a clocked manner, that is to say energized in a clocked manner, that the temperature detection in the induction cookware 8th takes place in the cycle times in which the inductive heating coil 6 of the induction hob 4th is not energized. These cycle times are selected to be so short that the induction cookware is heated up 8th and thus the water it contains by means of the induction hob 4th is not noticeably delayed.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für die beiden oben erläuterten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs identisch.The method according to the invention for operating the induction cooking system according to the invention according to the present exemplary embodiment is identical for the two exemplary embodiments of the induction cookware according to the invention explained above.

Mittels der Erfindung gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiele ist es somit möglich, die Temperatur bei einem Induktionskochgeschirr für ein Induktionskochsystem auf konstruktiv und schaltungstechnisch einfache Weise zu erfassen. Aufgrund der Mehrfachverwendung der Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs ist zum einen eine Bauteilreduzierung und zum anderen eine platzsparende Ausführung des Temperatursensors und damit des Induktionskochgeschirrs ermöglicht. Ferner ist der zusätzliche konstruktive und schaltungstechnische Aufwand bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs reduziert. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Temperaturerfassung des Induktionskochgeschirrs unabhängig von dem Induktionskochfeld des Induktionskochsystems realisiert, da die Temperaturerfassung des Induktionskochgeschirrs vollständig mittels des Induktionskochgeschirrs erfolgt.By means of the invention in accordance with the present exemplary embodiments, it is thus possible to detect the temperature in an induction cookware for an induction cooking system in a simple manner in terms of construction and circuitry. Due to the multiple use of the induction coil of the induction cookware, on the one hand a reduction in components and on the other hand a space-saving design of the temperature sensor and thus the induction cookware is made possible. Furthermore, the additional design and circuitry effort in the production of the induction cookware according to the invention is reduced. In addition, the temperature detection of the induction cookware according to the invention is implemented independently of the induction hob of the induction cooking system, since the temperature of the induction cookware is completely measured by means of the induction cookware.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele begrenzt. Beispielsweise ist die Erfindung sowohl im Haushalt wie auch im professionellen Bereich vorteilhaft einsetzbar. Ferner ist das erfindungsgemäße Induktionskochgeschirr in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar und kann beispielsweise auch als eine Pfanne ausgebildet sein. Darüber hinaus ist die Induktionsspule nach Art, Material, Dimensionierung, Geometrie, Anordnung und Anzahl in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise sind auch von dem oben genannten Material und der oben genannten Geometrie der Induktionsspule abweichende Materialien und Geometrien für die Induktionsspule möglich.The invention is not limited to the exemplary embodiments explained above. For example, the invention can be used advantageously both in the household and in the professional sector. Furthermore, the induction cookware according to the invention can be freely selected within wide suitable limits and can, for example, also be designed as a pan. In addition, the induction coil can be freely selected within wide suitable limits in terms of type, material, dimensions, geometry, arrangement and number. For example, materials and geometries that differ from the above-mentioned material and the above-mentioned geometry of the induction coil are also possible for the induction coil.

Denkbar ist auch, dass der elektrische Widerstand des Materials der Induktionsspule in einem vorher festgelegten Betriebstemperaturteilbereich eines Betriebstemperaturbereichs eine im Vergleich zu Betriebstemperaturen des Induktionskochgeschirrs außerhalb dieses Betriebstemperaturteilbereichs höhere Temperaturabhängigkeit aufweist. Hierdurch ist in diesem Betriebstemperaturteilbereich des Betriebstemperaturbereichs des erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirrs eine besonders genaue Temperaturmessung des Induktionskochgeschirrs ermöglicht.It is also conceivable that the electrical resistance of the material of the induction coil has a higher temperature dependency in a previously defined operating temperature sub-range of an operating temperature range compared to operating temperatures of the induction cookware outside this operating temperature sub-range. This enables a particularly accurate temperature measurement of the induction cookware in this operating temperature sub-range of the operating temperature range of the induction cookware according to the invention.

Im Unterschied zu dem oben erläuterten Verfahren ist es auch möglich, dass die Auswertung der Ausgangssignale der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule in der Steuerung derart erfolgt, dass ein zu der Messgleichspannung korrespondierender Gleichanteil von einem Wechselanteil einer mittels der induktiven Heizspule in die Induktionsspule eingekoppelten Wechselspannung getrennt wird. Beispielsweise kann dies mittels einer Tiefpassfilterung erfolgen. Hierdurch ist eine qualitativ hochwertige Temperaturerfassung bei dem erfindungsgemäßen Induktionskochgeschirr auch während der Bestromung der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds des erfindungsgemäßen Induktionskochsystems ermöglicht. Die induktive Beheizung des Induktionskochgeschirrs mittels der induktiven Heizspule des Induktionskochfelds sowie die Temperaturerfassung bei dem Induktionskochgeschirr mittels der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs können also gleichzeitig stattfinden.In contrast to the method explained above, it is also possible that the evaluation of the output signals of the induction coil designed as a temperature sensor in the control takes place in such a way that a direct component corresponding to the measurement direct voltage is separated from an alternating component of an alternating voltage coupled into the induction coil by means of the inductive heating coil . For example, this can be done by means of low-pass filtering. This enables high-quality temperature detection in the induction cookware according to the invention, even while the inductive heating coil of the induction hob of the induction cooking system according to the invention is energized. The inductive heating of the induction cookware by means of the inductive heating coil of the induction hob and the temperature detection of the induction cookware by means of the induction cookware's induction coil designed as a temperature sensor can therefore take place simultaneously.

Gemäß einerm weiteren Aspekt der Erfindung kann auch das Bereitstellen von elektrischer Energie in dem Induktionskochgeschirr gleichzeitig mit der induktiven Beheizung des Induktionskochgeschirrs und/oder der Temperaturerfassung bei dem Induktionskochgeschirr mittels der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule des Induktionskochgeschirrs erfolgen.According to a further aspect of the invention, the provision of electrical energy in the induction cookware can also take place simultaneously with the inductive heating of the induction cookware and / or the temperature detection of the induction cookware by means of the induction coil of the induction cookware designed as a temperature sensor.

Claims (11)

Induktionskochgeschirr (8) für ein Induktionskochsystem (2) mit einem Induktionskochfeld (4), umfassend eine Induktionsspule (10) zur induktiven Kopplung mit einer induktiven Heizspule (6) des Induktionskochfelds (4) zwecks Bereitstellung einer elektrischen Spannung in dem Induktionskochgeschirr (8), einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) und eine Steuerung (12) zur Auswertung von Ausgangssignalen des Temperatursensors, wobei die Steuerung (12) mit dem Temperatursensor signalübertragend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (10) als der Temperatursensor ausgebildet ist und die Induktionsspule (10) zwecks Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) mittels der Steuerung (12) mit einer Messgleichspannung ansteuerbar ist.Induction cookware (8) for an induction cooking system (2) with an induction hob (4), comprising an induction coil (10) for inductive coupling with an inductive heating coil (6) of the induction hob (4) for the purpose of providing an electrical voltage in the induction cookware (8), a temperature sensor for detecting a temperature of the induction cookware (8) and a controller (12) for evaluating output signals from the temperature sensor, the controller (12) being connected to the temperature sensor for signal transmission, characterized in that the induction coil (10) is designed as the temperature sensor and the induction coil (10) can be controlled with a DC measuring voltage by means of the controller (12) for the purpose of detecting the temperature of the induction cookware (8). Induktionskochgeschirr (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Induktionsspule (10) einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist.Induction cookware (8) Claim 1 , characterized in that the material of the induction coil (10) has a temperature-dependent electrical resistance. Induktionskochgeschirr (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands in einem Betriebstemperaturbereich des Induktionskochgeschirrs (8) im Wesentlichen linear ist.Induction cookware (8) Claim 2 , characterized in that the temperature dependence of the electrical resistance in an operating temperature range of the induction cookware (8) is essentially linear. Induktionskochgeschirr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand des Materials der Induktionsspule in einem vorher festgelegten Betriebstemperaturteilbereich eines Betriebstemperaturbereichs des Induktionskochgeschirrs eine im Vergleich zu Betriebstemperaturen des Induktionskochgeschirrs außerhalb dieses Betriebstemperaturteilbereichs höhere Temperaturabhängigkeit aufweist.Induction cookware Claim 2 or 3 , characterized in that the electrical resistance of the material of the induction coil in a predetermined operating temperature sub-range of an operating temperature range of the induction cookware has a higher temperature dependency compared to operating temperatures of the induction cookware outside this operating temperature sub-range. Induktionskochgeschirr (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (10) an oder in einem Boden (16) des Induktionskochgeschirrs (8) angeordnet ist.Induction cookware (8) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the induction coil (10) is arranged on or in a base (16) of the induction cookware (8). Induktionskochgeschirr (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (10) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass diese in voneinander verschiedenen radialen Abständen von einem Zentrum (18) des Bodens (16) an oder in dem Boden (16) angeordnet ist.Induction cookware (8) Claim 5 , characterized in that the induction coil (10) is designed and arranged such that it is arranged at different radial distances from a center (18) of the base (16) on or in the base (16). Induktionskochgeschirr (8) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (10) eine Mehrzahl von miteinander elektrisch leitend verbundenen und zueinander konzentrisch angeordneten Kreisliniensegmenten (20, 22) aufweist.Induction cookware (8) Claim 6 , characterized in that the induction coil (10) has a plurality of circular line segments (20, 22) which are connected to one another in an electrically conductive manner and are arranged concentrically to one another. Induktionskochsystem (2), umfassend ein Induktionskochfeld (4) mit einer induktiven Heizspule (6) und ein Induktionskochgeschirr (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Induktionskochgeschirr (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.Induction cooking system (2), comprising an induction hob (4) with an inductive heating coil (6) and an induction cookware (8), characterized in that the induction cookware (8) according to one of the Claims 1 to 7th is trained. Verfahren zum Betrieb des Induktionskochsystems (2) nach Anspruch 8, wobei eine Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) mittels des als Induktionsspule (10) ausgebildeten Temperatursensors und der Steuerung (12) erfasst wird, wobei die Induktionsspule (10) zwecks Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) mittels der Steuerung (12) mit einer Messgleichspannung angesteuert wird.Method for operating the induction cooking system (2) according to Claim 8 , wherein a temperature of the induction cookware (8) by means of the temperature sensor designed as an induction coil (10) and the controller (12) is detected, the induction coil (10) for the purpose of detecting the temperature of the induction cookware (8) by means of the controller (12) with a DC measuring voltage is controlled. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestromung der induktiven Heizspule (6) zwecks Beheizung des Induktionskochgeschirrs (8) während der Erfassung der Temperatur des Induktionskochgeschirrs (8) unterbrochen wird.Procedure according to Claim 9 , characterized in that a current supply to the inductive heating coil (6) for the purpose of heating the induction cookware (8) is interrupted during the detection of the temperature of the induction cookware (8). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Ausgangssignale der als Temperatursensor ausgebildeten Induktionsspule in der Steuerung derart erfolgt, dass ein zu der Messgleichspannung korrespondierender Gleichanteil von einem Wechselanteil einer mittels der induktiven Heizspule in die Induktionsspule eingekoppelten Wechselspannung getrennt wird.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the evaluation of the output signals of the induction coil designed as a temperature sensor in the control takes place in such a way that a to the DC component corresponding to the measurement direct voltage is separated from an alternating component of an alternating voltage coupled into the induction coil by means of the inductive heating coil.
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