DE4141768A1

DE4141768A1 - Kochherd, insbesondere mikrowellenherd

Info

Publication number: DE4141768A1
Application number: DE19914141768
Authority: DE
Inventors: Josef Avenwedde; Thomas Dr Kruempelmann; Ulrich Dr Sillmen
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1993-06-24

Description

Die Erfindung betrifft einen Kochherd, insbesondere einen Mikrowellenherd, mit einem Garraum zur Aufnahme von Speisen, mit Mitteln zur Erzeugung von Heize nergie durch dielektrische bzw. thermische Beheizung, mit einer Vorrichtung zur Er fassung der vom Garzustand der Speisen abhängigen Feuchtigkeit im Garraum bzw. an der Oberfläche der Speise und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der in den Garraum abgegebenen Heizenergie in Abhängigkeit eines von der Vor richtung zur Erfassung der Feuchtigkeit abgegebenen Signals.

In solchen Herden, die beispielsweise aus der EP 00 31 156 bekannt sind, wird ein automatisches Garprogramm durch Auswertung des Feuchtigkeitsignals mit Hilfe einer Mikroprozessorsteuerung realisiert.

Bei den in bekannten Herden verwendeten Feuchtigkeitssensoren handelt es sich zumeist um Sensoren aus keramischem Sintermaterial. Diese sind einerseits hitze empfindlich und wirken andererseits als Empfangsantenne für Mikrowellenenergie, so daß letztere über elektrische Zuleitungen aus dem Garraum herausgeführt würde. Aus diesem Grund sind solche Sensoren in Lüftungskanälen außerhalb des Garraums angeordnet.

Eine derartige Anordnung von Feuchtigkeitssensoren besitzt zwei große Nachteile:

Einerseits erfolgt die Sensierung der Feuchtigkeit an einer Stelle außerhalb des Garraums. Damit ist der Sensor den Einflüssen aus seiner näheren Umgebung ausgesetzt und die Genauigkeit der Messung wird verfälscht.

Andererseits kann einer zunehmenden Verschmutzung der Sensoren durch Koch dünste nur mit einer Beheizung derselben begegnet werden. Eine solche Beheizung verbraucht Energie und ist daher kostspielig. Zudem ist eine Verschmutzung trotz Beheizung nie ganz auszuschließen. Muß ein solcher Sensor gereinigt werden, ist dies nur durch Fachpersonal möglich, da der Sensor erst nach Öffnen des Herdge häuses zugänglich ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Kochherd gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei welchem eine genaue Messung des Feuchtesi gnals möglich ist und welcher energiesparend betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß der Feuchtesensor die vom Garzustand des erhitzten Nahrungsmittels abhän gige Feuchtigkeit direkt im Garraum mißt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß er vor einer direkten Beaufschlagung mit Kochdünsten leicht geschützt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Frontansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Mikrowellenherdes in einer rein schematischen Dar stellung;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Sensierung der Feuchtig keit;

Fig. 3 das Transmissionsspektrum von Luft im nahen Infrarotbereich.

Fig. 1 zeigt einen Mikrowellenherd in schematischer Darstellung. Der Garraum (1) dient zur Aufnahme von Gargut (2) und wird durch ein Magnetron (3) über einen Wellenleiter (4) mit Mikrowellenenergie beheizt. Die Leistungsansteuerung des Magnetrons (3) erfolgt mit Hilfe einer Mikroprozessorsteuerung (5).

Der Garraum (1) wird mit einer Lampe (6) während des Garvorgangs beleuchtet. Die Lampe (6) ist in einer der Seitenwände des Garraums (1) angeordnet. In der der Lampe (6) gegenüberliegenden Garraumwand (7) befindet sich eine fen sterartige Aussparung in Form einer Bohrung (8). Diese Bohrung (8) ist so klein gehalten, daß ein Austritt von Mikrowellen aus dem Garraum (1) nicht möglich ist.

Zum Garraum (1) hin kann sie durch eine lichtdurchlässige Scheibe aus Glas oder Kunststoff abgedeckt sein, um den Austritt von Kochdünsten aus dem Gar raum (1) zu verhindern. Hinter der Bohrung (8) ist Vorrichtung zur Erfassung der Feuchtigkeit in Form einer Thermosäule (9) mit einem aufgedampften Interferenz filter (10) angeordnet. Diese Thermosäule (9) gibt ein feuchtigkeitsabhängiges Signal an die Mikroprozessorsteuerung (5) ab.

Fig. 2 zeigt die feuchtigkeitsabhängige Steueranordnung als Blockschaltbild. Die Lampe (6) strahlt in den Garraum (1) elektromagnetische Wellen mit einem Spektralbereich von ca. 0.1 µm bis 10 µm ab. In diesem Bereich liegt das sichtbare Licht und kurzwellige Infrarotstrahlung. Ein Teil dieser Strahlung tritt direkt oder nach Reflexion an den Garraumwänden durch die Bohrung (8) in der der Lampe (6) gegenüberliegenden Garraumwand (7). Von dort gelangt dieser Anteil auf das In terferenzfilter (10) und wird von diesem auf ein Spektrum mit sehr geringer Band breite begrenzt. Die durch das Interferenzfilter (10) durchtretende Strahlung ge langt auf die Thermosäule (9) und erzeugt dort ein elektrisches Signal. Dieses Si gnal wird zur weiteren Verarbeitung an die Mikroprozessorsteuerung (5) des Mi krowellenherdes weitergegeben.

In Fig. 3 ist das Transmissionsspektrum von Luft dargestellt. Auf der Ordinate ist der Transmissionsgrad T, d. h. das Durchlaßvermögen über einen auf der Abszisse aufgetragenen Spektralbereich mit der Wellenlänge l von 0 µ bis 8 µm. Bei den mit H₂O gekennzeichneten Minima im Transmissionsspektrum handelt es sich um Absorptionsbanden der Wassermoleküle, die mit CO₂ gekennzeichneten Minima sind Absorptionsbanden von Kohlendioxid.

Das Verfahren zur Sensierung der Feuchtigkeit sei im folgenden beschrieben:

Bei Erwärmung des Garguts (2) steigt Wasserdampf in einer vom Erwärmungsgrad abhängigen Menge auf.

Ein Teilspektrum der elektromagnetischen Strahlung wird durch den Wasserdampf absorbiert. Liegt nun die Durchlaßwellenlänge des Interferenzfilters (10) im Be reich einer der Absorptionsbanden der Wassermoleküle, also in einem der Bereiche zwischen 1,15 µm und 1,2 µm, zwischen 1,4 µm und 1,5, zwischen 1,9 µm und 2,0 µm, um 2,9 µm oder zwischen 5 µm und 7 µm, so ist die Intensität der durch das Interferenzfilter (10) tretenden Strahlung von der Menge des im Garraum (1) befindlichen Wasserdampfes abhängig. Auf diese Weise ist die von der Thermo säule (9) abgegebene Spannung umgekehrt proportional zu der Feuchtigkeitskon zentraton im Garraum (1). Eine Weiterverarbeitung des von der Thermosäule (9) abgegebenen Signals und die darauf erfolgende Ansteuerung des Magnetrons (3) ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und soll hier nicht näher be schrieben werden.

Zur Ausschaltung von Temperatureinflüssen oder Signaländerungen durch Bewe gung des Garguts kann ein Kompensationssensor verwendet werden. Dieser sollte baugleich mit dem ersten Sensor sein, jedoch kein Filter zur Spektralbegrenzung besitzen.

Claims

1. Kochherd, insbesondere Mikrowellenherd, mit einem Garraum zur Aufnahme von Speisen, mit Mitteln zur Erzeugung von Heizenergie durch dielektrische bzw. thermische Beheizung, mit einer Vorrichtung zur Erfassung der vom Garzustand der Speisen abhängigen Feuchtigkeit im Garraum bzw. an der Oberfläche der Speisen und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der in den Garraum abge gebenen Heizenergie in Abhängigkeit eines von der Vorrichtung zur Erfassung der Feuchtigkeit abgegebenen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Feuchtigkeit aus einer Vorrichtung zur Ab strahlung elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im sichtbaren und im kurzwelligen Infrarotbereich und einer Vorrichtung zur Sensierung elektromagneti scher Strahlung besteht, wobei entweder im Weg zwischen Strahlungsquelle und Strahlungssensor eine Vorrichtung zur Spektralbegrenzung elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist, welche eine Durchlaßwellenlänge im Bereich einer Absorptionsbande des H₂O-Moleküls besitzt, oder die Strahlungsquelle bzw. der Strahlungssensor eine spektralbegrenzte Aussende- bzw. Empfangscharakteristik besitzen.

2. Kochherd nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Interferenzfilter (10) zur Spektralbegrenzung von elek tromagnetischer Strahlung.

3. Kochherd nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßwellenlänge des Filters im Bereich zwischen 1.1 µm und 2 µm, insbesondere zwischen 1,15 µm und 1,2 µm oder zwischen 1,4 µm und 1,5 oder zwischen 1,9 µm und 2,0 µm liegt.

4. Kochherd nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßwellenlänge des Filters im Bereich um 2,9 µm liegt.

5. Kochherd nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßwellenlänge des Filters im Bereich zwischen 5 µm und 7 µm liegt.

6. Kochherd nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Feuchtigkeit als Thermosäule (9) mit einem aufgedampften Interferenzfilter (10) ausgebildet ist, wobei als Strahlungsquelle eine Lampe (6) zur Beleuchtung des Garraums (1) verwendet wird.

7. Kochherd nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Filter und der Strahlungssensor außerhalb des Garraums angeordnet sind, wobei vor dem Filter eine fensterartige Öffnung in der Garraumwand angeordnet ist.

8. Kochherd nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompensationssensor innerhalb oder außerhalb des Garraums angeordnet ist, welchem kein Filter zur Spektralbegrenzung von elektromagnetischer Strah lung vorangestellt ist.