EP0845922B1 - Sensorgesteuerte Garungseinheit mit Kondensatfalle in der konstruktiven Funktionseinheit - Google Patents

Sensorgesteuerte Garungseinheit mit Kondensatfalle in der konstruktiven Funktionseinheit Download PDF

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EP0845922B1
EP0845922B1 EP97121079A EP97121079A EP0845922B1 EP 0845922 B1 EP0845922 B1 EP 0845922B1 EP 97121079 A EP97121079 A EP 97121079A EP 97121079 A EP97121079 A EP 97121079A EP 0845922 B1 EP0845922 B1 EP 0845922B1
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EP
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sensor
infrared sensor
unit
cooking
dome
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EP97121079A
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EP0845922A2 (de
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Uwe Dipl.-Ing. Has
Karl-Richard Dipl.-Phys. Bosold
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
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    • H05B1/0266—Cooktops
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the invention relates to a sensor-controlled cooking unit consisting of Cooking appliance, sensors and hob, one assigned to the sensor-controlled cooking unit Infrared sensor slightly increased above the cooktop is arranged.
  • EP-A-0 142 153 shows a sensor-controlled cooking unit according to the preamble of claim 1.
  • Heating processes especially cooking processes in cooking appliances made from cooktops expire automatically when the temperature of the food to be cooked during the heating process is sufficiently well measurable. Temperature profiles obtained from such a type can be concluded on the progress of the cooking process. there corresponds to the temperature of, for example, the bottom of the cookware or one Cookware wall temperature as far as possible, where the cooking process is the parboiling phase exceeded and reached the so-called steady state of cooking is.
  • the temperature measurement is carried out by different acting Sensor technology. For example, radiant heat can be collected and transferred via a Thermocouple chain can be converted into electrical energy.
  • the object of the present invention is an infrared sensor-controlled cooking unit build up, the infrared sensor unit no error response due to humidity should have.
  • the solution to this problem is characterized in that the constructive Functional unit integrated infrared sensor unit (sensor dome) by means of a condensate trap in front of a condensing water film is protected.
  • Another advantageous solution The task is characterized in that in combination with the roughened Inside the plastic housing of the sensor dome or as a sole measure there is a hygroscopic pill in the sensor housing.
  • Other beneficial Embodiments of the invention are contained in the subclaims. An embodiment according to the invention is described below with reference to the drawing.
  • Fig. 1 a sectional figure of the constructive functional unit (infrared sensor dome) with infrared sensor unit
  • Fig. 2 a switchgear design between sensor unit and microswitch.
  • an infrared sensor 1 a lens for the infrared sensor 2, a sensor board 3, a cover cap 4, a slide 5, a locking mechanism 6, a compression spring 7, a lower part 8, a base plate 9, a lower cover 10, a connecting line 11, a housing of the sensor unit 12, a hob frame 13, a glass ceramic hob 14, a microswitch 15, a switching plunger of the microswitch 16, a rocker switch 17, a bearing pin 18, a screw point to the trough frame 19, a roughened inside 20 and a hygroscopic pill 21 recognizable.
  • the construction of the infrared sensor functional unit is as follows described. Fig. 1 serves as the basis for the functional description.
  • the carriage 5 is inserted into the housing 12 and by means of the locking mechanism 6, the one disc on both sides with a heart-shaped guide represents, fixed.
  • the compression spring 7 is snapped onto the housing 12 Lower part 8 held.
  • the rocker switch 17 shown in Figure 2 is on a Housing 12 molded bearing pin 18 pushed. With a lower cover 10 the opening on the lower part 8 is closed and thereby the connecting line 11th led away laterally so that it does not come into contact with the bottom plate 9.
  • the Infrared transparent plastic lens 2 which is a conventional biconvex lens or a plastic lens equipped with Fresnel lens segments, is closely fitting on the Pressed sheet metal housing of the infrared sensor 1. This will equalize the temperature between lens and sensor.
  • the sensor board 3 is inserted into the cover cap 4 used, the connecting lines 11 are through the carriage 5 and the lower part 8th threaded through and the cover cap 4 together with the circuit board on the carriage 5 detent mounted, the board 3 positioned itself in the carriage 5.
  • the microswitch 15 is snapped into the housing 12.
  • the pre-assembled system that is centered and screwed into the trough frame works as follows: Press on the cover cap 4, the sensor system (sensor dome) is unlocked and extends upwards after the actuation pressure has been removed. It will end of the stroke over a run-up slope on the slide 5, the rocker switch 17 around Bearing pin 18 deflected and thereby the microswitch 15 closed.
  • the Closing the microswitch 15 signals the electronics that the System.
  • the sensor system is locked by pressing the Cover cap 4 as far as it will go and let go.
  • the optical system that can also be a mirror system, set so that even with different Distances between the sensor and the saucepan the same measured value is recorded.
  • the constructive sensor unit is synonymous with the term infrared sensor dome fully sealed housing. This housing is injection molded from plastic.
  • the infrared sensor dome integrated in a constructive functional unit should be by means of a Protect the condensate trap from a condensing water film. This is possible that the condensate trap by a rough as possible Inner wall element is formed on the plastic housing of the sensor dome. Such a thing designed inner wall has an enlarged surface and must be sharp-edged his. It can be assumed that the water vapor is preferably sharp Edges condensed. To prevent this, measures can be taken that during installation of the infrared sensor dome included as little water vapor as possible becomes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Sensorik und Kochfeld, wobei ein der sensorgesteuerten Garungseinheit zugeordneter Infrarotsensor kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes angeordnet ist.
Die EP-A-0 142 153 zeigt eine sensorgesteuerte Garungseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Erwärmungsvorgänge, besonders Garvorgänge in Gargeräten aus Kochmulden können automatisch ablaufen, wenn die Temperatur des Gargutes während des Erwärmungsvorganges hinreichend gut meßbar ist. Aus solcher Art gewonnenen Temperaturverläufen kann auf den Fortschritt des Garungsprozesses geschlossen werden. Dabei entspricht die Temperatur beispielsweise des Kochgeschirrbodens bzw. einer Kochgeschirrwand weitestgehend Garguttemperaturen, wo der Garvorgang die Ankochphase überschritten hat und der sogenannte eingeschwungene Kochzustand erreicht ist.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, über die Messung der Temperatur an Gargeräten, den Garungsvorgang so zu steuern, daß minimale Energieaufwände angestrebt werden können. Dabei erfolgt die Temperaturmessung durch unterschiedlich wirkende Sensortechnik. So kann beispielsweise Strahlungswärme aufgefangen und über eine Thermoelementenkette in elektrische Energie gewandelt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Infrarot sensorgesteuerte Garungseinheit aufzubauen, wobei die Infrarotsensoreinheit keine Fehlerreaktion infolge Luftfeuchtigkeit aufweisen soll.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die in einer konstruktiven Funktionseinheit integrierte Infrarotsensoreinheit (Sensordom) mittels einer Kondensatfalle vor einem abkondensierenden Wasserfilm geschützt ist. Eine weitere vorteilhafte Lösung der Aufgabenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination zu der aufgerauhten Innenseite am Kunststoffgehäuse des Sensordoms oder als alleinige Maßnahme eine hygroskopische Pille im Sensorgehäuse befindlich ist. Andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittfigur der konstruktiven Funktionseinheit (Infrarotsensordom) mit Infrarotsensoreinheit,
Fig. 2 eine schalttechnische Ausführung zwischen Sensoreinheit und Mikroschalter.
Gemäß der Figuren 1, 2 sind ein Infrarotsensor 1, eine Linse für den Infrarotsensor 2, eine Sensorplatine 3, eine Abdeckkappe 4, ein Schlitten 5, eine Verriegelungsmechanik 6, eine Druckfeder 7, ein Unterteil 8, ein Bodenblech 9, eine untere Abdeckung 10, eine Anschlußleitung 11, ein Gehäuse der Sensoreinheit 12, ein Kochmuldenrahmen 13, eine Glaskeramikkochfläche 14, ein Mikroschalter 15, ein Schaltstößel des Mikroschalters 16, eine Schaltwippe 17, ein Lagerzapfen 18, eine Schraubstelle zum Muldenrahmen 19, eine aufgerauhte Gehäuseinnenseite 20 und eine hygroskopische Pille 21 erkennbar. Der konstruktive Aufbau der Funktionseinheit Infrarotsensor ist wie folgt beschrieben. Zur Grundlage der Funktionsbeschreibung dient die Fig. 1. Der Schlitten 5 wird in das Gehäuse 12 eingeschoben und mittels der Verriegelsungsmechanik 6, die eine beidseitig abgesetzte Scheibe mit einer herzförmigen Kulissenführung darstellt, fixiert. Die Druckfeder 7 wird durch das auf das Gehäuse 12 gerastete Unterteil 8 gehalten. Die in Fig.2 dargestellte Schaltwippe 17 wird auf einen am Gehäuse 12 angeformten Lagerzapfen 18 geschoben. Mit einem unteren Deckel 10 wird die Öffnung am Unterteil 8 verschlossen und dadurch die Anschlußleitung 11 seitlich weggeführt, so daß sie nicht mit dem Bodenblech 9 in Berührung kommt. Die infrarotdurchlässige Kunststofflinse 2, die eine konventionelle Bikonvexlinse oder eine mit Fresnellinsensegmenten ausgestattete Kunststofflinse ist, wird engsitzend auf das Blechgehäuse des Infrarotsensors 1 gedrückt. Dadurch wird ein Temperaturausgleich zwischen Linse und Sensor ermöglicht. Die Sensorplatine 3 wird in die Abdeckkappe 4 eingesetzt, die Anschlußleitungen 11 werden durch den Schlitten 5 und das Unterteil 8 durchgefädelt und die Abdeckkappe 4 gemeinsam mit der Platine auf dem Schlitten 5 rastend montiert, wobei sich die Platine 3 im Schlitten 5 selbst positioniert. Danach wird der Mikroschalter 15 in das Gehäuse 12 eingerastet. Das so vormontierte System, das im Muldenrahmen zentriert und angeschraubt ist funktioniert wie folgt: Durch Andrücken auf die Abdeckkappe 4 wird das Sensorsystem (Sensordom) entriegelt und fährt nach Wegnahme des Betätigungsdruckes nach oben aus. Dabei wird am Ende des Hubes über eine Anlaufschräge am Schlitten 5 die Schaltwippe 17 um den Lagerzapfen 18 ausgelenkt und dadurch der Mikroschalter 15 geschlossen. Das Schließen des Mikroschalters 15 signalisiert der Elektronik die Einsatzbereitschaft des Systems. Verriegelt wird das Sensorsystem durch nochmaliges Drücken auf die Abdeckkappe 4 bis zum Anschlag und Loslassen. Dabei ist das optische System, das auch ein Spiegelsystem sein kann, so eingestellt, daß auch bei verschiedenen Abständen zwischen Sensor und Kochtopf der gleiche Meßwert erfaßt wird.
Damit die konstruktive Sensoreinheit fehlerfrei arbeiten kann, muß ausgeschlossen werden, daß die optischen Funktionsanteile mit Wasserdampf beaufschlagt sind. Die konstruktive Sensoreinheit gleichbedeutend mit dem Begriff Infrarotsensordom ist ein vollständig abgedichtetes Gehäuse. Dieses Gehäuse wird aus Kunststoff gespritzt. Der in einer konstruktiven Funktionseinheit integrierte Infrarotsensordom soll mittels einer Kondensatfalle vor einem abkondensierenden Wasserfilm geschützt werden. Dies ist dadurch möglich, daß die Kondensatfalle durch ein möglichst großflächiges rauhes Binnenwandelement am Kunststoffgehäuse des Sensordoms gebildet wird. Eine so gestaltete Innenwand hat eine vergrößerte Oberfläche und muß scharfkantig ausgeführt sein. Man kann davon ausgehen, daß der Wasserdampf vorzugsweise an scharfen Kanten kondensiert. Vorbeugend dazu kann man Maßnahmen ergreifen, daß während der Montage des Infrarotsensordoms möglichst wenig Wasserdampf eingeschlossen wird. Dies ist dadurch sinnfällig, da bei der Abkühlung des Sensordoms an optischen Teilen Wasserdampf niedergeschlagen werden kann. Damit bildet sich optisch gesehen ein Wasserfilm, der die Transmission der Infrarotfilter in die Reflektion der fokusierenden Spiegel bzw. Linsenssysteme effektiv beeinflußt. Als weitere vorteilhafte Maßnahmen gegen Ausbildung von Kondensat kann die Kondensatfalle dadurch verbessert werden, daß die scharfkantig aufgerauhte Innenseite des Infrarotsensordomes mit einer hygroskopischen Chemikalie behandelt ist. Weiterhin kann in Kombination zu der aufgerauhten Innenseite des Sensordoms oder auch als alleinige Maßnahme eine hygroskopische Pille im Sensorgehäuse befindlich sein. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zielen darauf ab, optische Systeme, entweder Linsensysteme oder Spiegel für Infrarotsensortechnik, wasserdampffrei zu halten und damit die optischen Systeme kondensatfrei zu halten. Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe bestehen darin, daß im Gegensatz zu bisherigen Wasserdampfauffangmethoden keine die Infrarotoptik verschmutzenden Rückstände entstehen, und die Maßnahme von Anfang an keine Trübungsniederschläge auf die Infrarotoptik bewirkt.

Claims (5)

  1. Sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Infrarotsensoreinheit und Kochfeld, wobei ein der sensorgesteuerte Garungseinheit zugeordneter Infrarotsensor kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer konstruktiven Funktionseinheit integrierte und Infrarotsensordom genannte Infrarotsensoreinheit mittels einer Kondensatfalle vor einem abkondensierenden Wasserfilm geschützt ist.
  2. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatfalle eine möglichst großflächige rauhe Innenseite (20) im Kunststoffgehäuse des Infrarotsensordomes ist.
  3. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (20) des Infrarotsensordoms scharfkantig ausgeführt ist.
  4. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfkantig aufgerauhte Innenseite (20) des Infrarotsensordomes mit einer hygroskopischen Chemikalie behandelt ist.
  5. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination zu der aufgerauhten scharfkantigen Innenseite (20) des Infrarotsensordomes oder als alleinige Maßnahme eine hygroskopische Pille (21) im Gehäuse der Infrarotsensoreinheit befindlich ist.
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