DE4333443A1

DE4333443A1 - Arrangement for observing and monitoring cooking processes in cookers

Info

Publication number: DE4333443A1
Application number: DE19934333443
Authority: DE
Inventors: Herbert Nachlinger; Uwe Dipl Ing Has
Original assignee: Individual
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-06

Abstract

Arrangement for observing and monitoring cooking processes in heat-technological domestic appliances, in particular cookers, in which the cooker, designed as an energy-saving cooker, has an oven muffle which is fully heat-insulated, including the door without an inspection window, and to observe the process taking place inside the energy-saving cooker (1), visual and/or electronic means are provided which are adapted to assess the cooking state without use of the door and direct visual inspection. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Beobach tung und Überwachung von Garungsvorgängen in wärmetechni schen Haushaltsgeräten, insb. Herden, wobei der als Energie sparherd ausgebildete Herd eine, einschließlich der durch sichtfensterlosen Tür, vollständig wärmegedämmte Ofenmuffel besitzt.The invention relates to an arrangement for monitoring processing and monitoring of cooking processes in thermal engineering domestic appliances, esp. stoves, which as energy Sparherd trained a stove, including through Door with no window, fully insulated oven muffle owns.

Die sich durch energiesparende Betriebsweisen auszeichnenden Herde besitzen eine Ofenmuffel, die praktisch vollständig durch Wärmedämmung umzogen ist und damit eine Energieeinspa rung in der Größenordnung von 20% erreichen. Zusätzlich zu der wesentlichen Energieeinsparung im Vergleich mit konven tionellen Backöfen anderer Bauart erhält man nicht nur eine noch kühlere Backofenfrontfläche im Bereich der Ofentür, sondern der sich oberhalb der Backofenmuffel befindliche Schalterraum bleibt ebenso kühler. Damit können sich Einspa rungen nicht nur an Energie sondern auch an elektronischen Maßnahmen, beispielsweise Zwangsbelüftungen für Schalterräu me, erübrigen. Die durch diese Energiesparmaßnahmen gewonne nen Vorteile erstrecken sich auch auf das wesentlich verbes serte Backergebnis, wie Versuche ergeben haben. Als eine Schwierigkeit gegenüber konventionellen Herden mit Durch sichtfenster erweist sich, daß Energiesparherde keine lau fende Beobachtung und Überwachung von Garungsvorgängen er lauben.Characterized by energy-saving modes of operation Cookers have a muffle that is practically complete is moved by thermal insulation and thus an energy saving reach in the order of 20%. In addition to the significant energy savings compared to konven tional ovens of other types are not only available in one even cooler oven front surface in the area of the oven door, but the one above the oven muffle Switch room also stays cooler. This allows savings not only energy, but also electronic Measures, for example forced ventilation for switch rooms me, spare. The won by these energy saving measures Advantages also extend to the essential verbes Serte baking result, as tests have shown. As one Difficulty compared to conventional herds with through Viewing window shows that energy-saving stoves are not lukewarm Effective observation and monitoring of cooking processes arbor.

Die Beobachtung und Kontrolle von Prozessen aller Art in wärmetechnischen Geräten ist immer dann problematisch, wenn direkter Augenschein des Garzustandes nicht ständig erfolgen kann. Es ist daher sinnvoll, die Aufnahme und Verarbeitung bzw. den Transport von Prozeßparametern vorwiegend auf elek tronischem Wege erfolgen zu lassen. Die mit Hilfe von Senso ren und anderen optischen und elektronischen Methoden her beigeführten Einschätzungen und Beurteilungen des jeweiligen Garzustandes im Ofenmuffelraum ist daher eine notwendige Er gänzung für die oben dargestellte Lösung von Energiesparher den.The observation and control of processes of all kinds in thermal devices is always problematic when direct inspection of the cooking status does not take place continuously can. It therefore makes sense to record and process it or the transport of process parameters mainly on elec tronic way. With the help of Senso and other optical and electronic methods assessments and assessments of the respective Cooking condition in the oven muffle room is therefore a necessary he supplement for the solution from Energiesparher shown above the.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen durchsichtfenster losen Energiesparherd mit Mitteln auszustatten, die eine Garzustandsbeobachtung ohne Betätigung der Ofentür, im opti schen Sinne ermöglichen.The object of the invention is therefore to provide a see-through window to equip a loose energy-saving stove with means that a Cooking condition monitoring without operating the oven door, opti enable the senses.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Beobachtung des Prozeßge schehens innerhalb des Energiesparherdes optische und/oder optoelektronische Mittel angeordnet sind, die zur Beurtei lung des Garzustandes ohne Türbedienung mit direktem Augen schein geeignet sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen enthalten.The arrangement according to the invention for solving this problem is characterized in that for observing the Prozessge happen within the energy saving stove optical and / or optoelectronic means are arranged for assessment Cooking status without door operation with direct eyes are suitable. Advantageous embodiments of the Er invention are contained in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment according to the invention is based on the following Drawing described in more detail. It shows:

Fig. 1 eine Energiesparmuffel mit optischen Beobach tungsmitteln, Fig. 1 tung transmit a power saving muffle with optical obser,

Fig. 2 eine spezielle Ausführung einer Lochoptik in der Backofenrückwand. Fig. 2 shows a special version of a perforated look in the rear wall of the oven.

Gemäß Fig. 1 ist ein Energiesparherd 1, eine Ofenmuffel 2, eine Muffeltür 3, ein Muffelflansch 4, Wärmedämm-Material 5, eine Rückwand 6, eine durchgeführte Welle 7, ein Motor 8, ein Gebläse 9, eine Ofentürvorderfront 10, eine Strah lungsheizung 11, eine untere Muffelwandung 12, ein Schal terraum 13, Schalter 14, Bedienorgane 15, Frontbedienblen den 16 und ein Miniaturspion 17 erkennbar. FIG. 1 is an energy-saving stove 1, a baking chamber 2, a muffle door 3, a muffle flange 4, heat-insulating material 5, a rear wall 6, an operation performed shaft 7, a motor 8, a fan 9, an oven door panel 10, a radia tion heating 11 , a lower muffle wall 12 , a scarf terraum 13 , switch 14 , controls 15 , front controls 16 and a miniature spy 17 recognizable.

Gemäß Fig. 2 ist das Prinzip eines linsenlosen Lochoptiksy stems für optische Abbildungen dargestellt, wobei ein im Garraum befindliches Objekt 22, eine Lochoptik 21 in der Muffelrückwand 6 und ein fiktives Abbild 23 des Garraumob jektes 22 erkennbar ist.Referring to FIG. 2 shows the principle of a lensless Lochoptiksy stems is shown for optical imaging, wherein an in-oven object 22, a hole optics 21 in the muffle rear wall 6 and a fictitious image 23 of the Garraumob jektes 22 can be seen.

Fensterlose Energiesparherde können weit wirtschaftlicher betrieben werden als Herde, die mit einem Durchsichtfenster ausgerüstet sind. Energiesparherde besitzen die zwangsläu fig auftretenden Energieverluste von Herden mit Durchsicht fenstern nicht, Material- und Fertigungskosten sind niedri ger, die Erwärmungsprozesse in einem fensterlosen Herd kön nen gleichmäßiger erfolgen, da alle Innenwände des Heizrau mes die gleiche Wärmekapazität, die gleiche Wärmeleitfähig keit und das gleiche Reflexionsvermögen haben. Die dadurch gegebenen Vorteile des Energiesparherdes werden durch die nicht vorhandene optische Beobachtungsmöglichkeit des Gar vorganges von außerhalb etwas beeinträchtigt, was durch die Anordnung von Sensoren im Garraum und optoelektronischen Mitteln nahezu vollständig ausgeglichen werden kann. Windowless energy-saving stoves can be far more economical are operated as stoves with a see-through window are equipped. Energy-saving stoves have the inevitable fig occurring energy losses from herds with transparency no windows, material and manufacturing costs are low that heating processes in a windowless stove can NEN more evenly, since all interior walls of the heating room with the same heat capacity, the same thermal conductivity and have the same reflectivity. The result given advantages of the energy saving cooker are given by the non-existent optical observation possibility of the Gar something from outside that is affected by the Arrangement of sensors in the cooking space and optoelectronic Means can be almost completely offset.

Die Herdbenutzer bekommen insofern Informationen, wenn auch indirekter Art, die durch die immer notwendige Temperatur regelung und dem damit verbundenen Herdgeschehen gegeben sind. Damit kann die Hausfrau erfahrungsgemäß den Erwär mungs- und Garungsprozeß in der Ofenmuffel auch ohne direk ten Sichtkontakt zum Garprozeß unter Zuhilfenahme der Ga rungsdauer hinreichend genau beurteilen. Um aus Energie sparherdmuffeln optische Informationen gewinnen zu können, wird im Herd selbstverständlich eine Ausleuchtung der Muf fel vorausgesetzt. Eine Ausleuchtung der Muffel kann auch durch die Beheizung des Herdes gegeben sein, wenn die Bil der durch Auswertung der Wärmestrahlung der im Herd erwärm ten Materie gewonnen werden.The stove users get information, albeit indirect type, due to the always necessary temperature regulation and the associated hearth happening are. Experience shows that the housewife can do the heating Cooking and cooking process in the oven muffle even without direct th visual contact to the cooking process with the help of the Ga assess the duration of the test with sufficient accuracy. To out of energy to be able to gain optical information there is of course illumination of the muff in the stove provided. Illumination of the muffle can also be given by the heating of the stove when the Bil which by evaluating the heat radiation in the stove warmed matter.

Das Prozeßgeschehen innerhalb eines Herdes kann durch eine Kamera beobachtet werden, deren aufgenommenen Bilder durch Kabel- oder Glasfasertechnik aus dem Herd geführt und auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden. Dies ist insb. dann denkbar, wenn integrierte Küchen- und Überwachungssy steme, beispielsweise in Einfamilienhäusern, vorhanden sind. Dabei können diese Kameras auf der Basis von CCD- Chips arbeiten, wobei unter einem CCD (englische Abkürzung für Charge Coupled Device) eine Art integrierter Schalt kreis (IC) aus Halbleitermaterial verstanden wird, der über eine Projektionsfläche verfügt, die als Bildsensor in der Lage ist, ein darauf optisch abgebildetes Objektzeilen- und spaltenweise abzutasten, d. h. in Punkte zu rastern. Durch eine geschickte Strukturierung des CCDs ist es möglich, die Helligkeit jedes Rasterpunktes in Form einer im IC-Körper unter dem Ort des Rasterpunktes auf der Projek tionsfläche aufgebauten Ladungsmenge darzustellen, wonach die Ladungsmenge durch die Beschaltung des ICs gemessen wird und damit als Maß für die Helligkeit des Rasterpunktes für eine weitere Verarbeitung zur Verfügung steht.The process within a hearth can be controlled by a Camera are observed, their captured images by Cable or fiber optic technology led out of the stove and on be made visible on a screen. This is esp. conceivable if integrated kitchen and surveillance system systems, for example in single-family houses are. These cameras can be based on CCD Chips work under a CCD for Charge Coupled Device) a kind of integrated switching circle (IC) is understood from semiconductor material, the over has a projection surface that acts as an image sensor in the Is able to display an object line and to scan column by column, d. H. to rasterize in points. By cleverly structuring the CCD, it is possible to adjust the brightness of each dot in the form of an im IC body under the location of the grid point on the project amount of charge built up, after which the amount of charge measured by wiring the IC and thus as a measure of the brightness of the halftone dot is available for further processing.

Vorteilhafterweise sind CCD-Chips-Kameras sehr klein, be sitzen eine hohe Lebensdauer, sind nach dem Einschalten so fort einsatzbereit und ausgangssignalmäßig elektronisch zu verlässig behandelbar. Da dieser Chip im wesentlichen vor hoher Temperatur, vor aggressiven Gasen und Kondensaten ge schützt werden sollte, ist es sinnvoll, die Kamera hinter einer Glaswand oder durch eine Lochoptik gemäß Fig. 2 vor zu großer Hitze und den obengenannten anderen Nachteilen zu schützen. Die optische Beobachtung des Prozeßgeschehens kann auch dadurch erfolgen, daß als optisches Mittel ein Miniaturspion 17, gegebenenfalls mit Weitwinkeleffekt, in einer Ofenwandung angeordnet ist. Gemäß Fig. 1 ist der op tische Spion 17 in der Ofentür 10, 3 als durchgängige opti sche Anordnung ausgeführt. Um das Objektiv vor Hitze zu schützen, kann an der Türinnenseite 3 das Objektiv mit ei ner Silikatglasabdeckung versehen sein. Auf diese Weise ist ohne Öffnung der Ofentür optisch beurteilbar, in welchem Zustand sich das Gargut befindet. Darüber hinaus kann das Geschehen in der Ofenmuffel durch Spiegelsysteme aufgefan gen und durch eine Lochoptik auf einem Bildschirm außerhalb der Muffel dargestellt werden. Die Lochoptik ist ebenso ge eignet, nachgeschaltete Linsensysteme zu speisen, und die Abbildung des betrachteten Objektes 23 auf einen optischen Sensor zu ermöglichen.Advantageously, CCD chip cameras are very small, have a long service life, are immediately ready for use after switching on and can be reliably treated electronically in terms of output signals. Since this chip should essentially be protected from high temperature, aggressive gases and condensates, it makes sense to protect the camera behind a glass wall or through a hole optic according to FIG. 2 from excessive heat and the other disadvantages mentioned above. The optical observation of the process can also take place in that a miniature spy 17 , optionally with a wide-angle effect, is arranged in an oven wall as optical means. According to Fig. 1 of the op diagram spy 17 is designed in the oven door 10, 3 as continuous opti cal arrangement. In order to protect the lens from heat, the lens can be provided with a silicate glass cover on the inside of the door 3 . In this way it is possible to visually assess the state of the food to be cooked without opening the oven door. In addition, what is happening in the furnace muffle can be captured by mirror systems and displayed on a screen outside the muffle by means of perforated optics. The hole optics are also suitable to feed downstream lens systems and to enable the object 23 under consideration to be imaged on an optical sensor.

Darüber hinaus kann die Auswertung der Thermostrahlung des Gargutes durch Infrarotsensoren erfolgen. In addition, the evaluation of the thermal radiation of the Food is cooked using infrared sensors.

Der Vorteil der aufgeführten Systeme zur optischen Verfol gung der Vorgänge in einer rundum geschlossenen Ofenmuffel liegt darin, daß es in einem energie- und kochtechnisch op timalen Herd trotzdem möglich ist, sich ständig durch per sönliche Betrachtung vom Fortschritt des Garungsprozesses zu überzeugen. Damit ist der durch den Stand der Technik vorgegebene Mangel eines Durchsichtfensters bei Energie sparherden aufgehoben, wobei Energiesparherde die obenge nannten Vorteile gegenüber dem Stand der Technik besitzen.The advantage of the listed systems for optical tracking processes in a completely closed oven muffle is that it is in an energy and cooking op timalen Herd is still possible, by per personal observation of the progress of the cooking process to convince. This is the state of the art given lack of a viewing window for energy saving stoves canceled, energy saving stoves the above have mentioned advantages over the prior art.

Claims

1. Arrangement for the observation and monitoring of cooking processes in thermal domestic appliances, in particular stoves, wherein the stove designed as an energy-saving stove has a fully insulated open muffle, including the window without a window, characterized in that for observing the process within the energy-saving stove ( 1 ) Optical and / or electronic means are arranged, which are suitable for assessing the cooking status, without door operation with a direct visual inspection.

2. Arrangement for observing and monitoring cooking Operations according to claim 1, characterized in that as optoelectronic means cameras based on CCD chips are used.

3. Arrangement for the observation and monitoring of cooking processes according to claim 1, characterized in that a hole optics ( 21 ) with a downstream lens system is arranged behind the muffle rear wall ( 6 ) as optical means.

4. Arrangement for the observation and monitoring of cooking processes, characterized in that a miniature spy ( 17 ) with an optionally wide-angle effect in a wall of the oven muffle ( 2 ) is arranged as optical means.

5. Arrangement for observing and monitoring cooking processes according to claim 1, 4, characterized in that the miniature spy ( 17 ) in the oven door ( 10 ) is angeord net.

6. Arrangement for observing and monitoring cooking processes according to claim 1, 4, characterized in that the miniature spy ( 17 ) is arranged in a muffle side wall.

7. Arrangement for observing and monitoring cooking processes according to claim 1, 4, characterized in that the miniature spy ( 17 ) is arranged in the oven ceiling.