ES2813082T3 - Dispositivo de cocción - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de cocción (1), que comprende al menos una placa de cocción (11) con al menos una placa de cocción (12) y con al menos un dispositivo de calentamiento (2) provisto para el calentamiento de al menos un área de cocción (31) y con al menos un dispositivo de seguridad (107) al que se asigna al menos una unidad de sensor de seguridad (73), en donde la unidad de sensor de seguridad (73) está diseñada para detectar al menos una magnitud característica para temperaturas, y con al menos un dispositivo de control (106) y con al menos un dispositivo sensor (3), estando provisto el dispositivo sensor (3) para detectar al menos una magnitud característica para las temperaturas del área de cocción (31), y en el que el dispositivo de control (106) está diseñado al menos parcialmente y es adecuado para controlar el dispositivo de calentamiento (2) en función de la magnitud detectada por el dispositivo sensor (3), al menos una primera unidad de sensor (13) y al menos una unidad de sensor adicional (33) están asignadas al dispositivo sensor (3), en donde una primera unidad de sensor (13) está diseñada y es adecuada para la detección sin contacto de radiación térmica y en el que la unidad de sensor de seguridad (73) está asignada al dispositivo sensor (3) como la unidad de sensor adicional (33) caracterizado por que el dispositivo sensor (3) tiene al menos un dispositivo de filtro (43, 53) y adicionalmente otra unidad de sensor (23), el dispositivo de filtro (43, 53) está diseñado y es adecuado para reflejar y/o transmitir radiación electromagnética 35 en función de la longitud de onda y/o la polarización y/o el ángulo de incidencia en donde la primera unidad de sensor (13) y la otra unidad de sensor (23) son adecuadas para la detección sin contacto de radiación térmica y están diseñadas como una columna térmica o termopila y en donde las unidades de sensor (13, 23) están provistas cada una con un dispositivo de filtro (43, 53) y se proporcionan para detectar la radiación térmica que emana del área de cocción (31), en donde los dispositivos de filtro (43, 53) actúan de manera diferente en las unidades de sensores ópticos (13, 23), en donde el dispositivo de filtro (43) está unido de manera termoconductora a la unidad de sensor (13) con un medio de conexión adhesivo (430) y el medio de conexión (430) es un adhesivo con una conductividad térmica de al menos 0,5 W m-1K-1, en donde el calor pasa del dispositivo de filtro (43) a través de la unidad de sensor (13) al dispositivo de compensación térmica (9).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de cocción
La presente invención se refiere a un dispositivo de cocción que se proporciona en particular para la preparación de platos. El dispositivo de cocción comprende al menos una placa de cocción con al menos una zona de cocción y al menos un dispositivo de calentamiento provisto para calentar al menos un área de cocción.
Los dispositivos de cocción que ofrecen funciones automáticas se conocen en la técnica anterior. Un requisito previo para tal operación automática de un dispositivo de cocción es a veces la adquisición de varios parámetros que son característicos del proceso de cocción, tales como, por ejemplo la temperatura del recipiente de comida y, en particular, el fondo de la olla. La función automática y, en particular, la potencia de calentamiento del dispositivo de cocción se controlan en función de los parámetros detectados. La fuente de calor debe controlarse de modo que, por ejemplo, se evite un sobrecalentamiento no deseado de la comida. La fiabilidad o la precisión de los parámetros registrados es, por lo tanto, crucial para la funcionalidad de la función automática. Se conocen dispositivos en la técnica anterior para determinar temperaturas durante los procesos de cocinado y cocción, por ejemplo, que determinan la temperatura en la parte inferior de un recipiente de comida sin contacto. De este modo por ejemplo el documento WO2008/148529 A1 presenta un sensor de calor debajo de una placa de cocción, que detecta la radiación térmica radiada y la usa para determinar la temperatura del recipiente de comida o del fondo de la olla. Sin embargo, una desventaja de tal determinación de temperatura es que se deben usar componentes electrónicos generalmente caros tales como, por ejemplo, una pluralidad de sensores térmicos para lograr la precisión requerida. Los documentos JP2008 041471 A, JP2009 301878 A y EP1 865 754 A2 describen otros dispositivos de cocción de acuerdo con la técnica anterior.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de cocción con un dispositivo sensor que sea menos costoso y, sin embargo, permita la detección fiable de temperaturas.
Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de cocción con las características de la reivindicación 1, Perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes. Otras ventajas y características se deducen a partir de la descripción general de la invención y la descripción de ejemplos de realización.
El dispositivo de cocción según la invención comprende al menos una placa de cocción con al menos una zona de cocción y al menos un dispositivo de calentamiento provisto para calentar al menos un área de cocción. Se proporciona al menos un dispositivo de seguridad, al que se asigna al menos una unidad de sensor de seguridad. La unidad de sensor de seguridad está diseñada para detectar al menos una magnitud característica para las temperaturas. Además, se proporciona al menos un dispositivo de control. Se proporciona al menos un dispositivo sensor para detectar al menos una magnitud característica para al menos una temperatura del área de cocción. El dispositivo de control está diseñado y configurado al menos parcialmente para controlar el dispositivo de calentamiento en función del tamaño detectado por el dispositivo sensor. Al menos una primera unidad de sensor y al menos una unidad de sensor adicional se asignan al dispositivo sensor. La primera unidad de sensor está diseñada y configurada para la detección sin contacto de radiación térmica. La unidad del sensor de seguridad se asigna al dispositivo sensor como la unidad de sensor adicional.
El dispositivo de cocción de acuerdo con la invención tiene muchas ventajas, ya que permite una construcción simple, relativamente barata y un funcionamiento fiable.
La invención hace uso del hecho de que las unidades de sensores de seguridad se instalan regularmente, por ejemplo, para poder realizar una parada de emergencia en caso de daños. El sistema de control apaga un dispositivo de cocción si dicha unidad de sensor de seguridad, por ejemplo. determina una temperatura inadmisiblemente alta. Tal unidad de sensor de seguridad se usa de acuerdo con la invención para suministrar también señales de sensor para el dispositivo sensor. De este modo se puede implementar una función de control y plausibilidad simple, ya que dicha unidad de sensor de seguridad está presente regularmente. Se pueden ahorrar esfuerzos sin perder la funcionalidad.
La placa de cocción tiene preferentemente al menos un dispositivo de soporte que es adecuado y está diseñado para colocar al menos un recipiente de comida. El dispositivo de soporte comprende preferentemente o está diseñado como una placa vitrocerámica. El dispositivo sensor está dispuesto preferentemente al menos parcialmente debajo del dispositivo de soporte en la posición instalada de la placa de cocción. El dispositivo sensor se proporciona preferentemente en las proximidades y/o en una región central del dispositivo de calentamiento. El dispositivo sensor puede estar al menos parcialmente y en particular esencialmente completamente rodeado por el dispositivo de calentamiento en al menos un plano paralelo a la orientación del dispositivo de soporte.
La primera unidad de sensor puede comprender una columna térmica y preferentemente una termopila o estar diseñada como tal. También es posible que la primera unidad de sensor comprenda al menos un termopar o esté diseñada como tal.
La unidad de sensor adicional está especialmente diseñada para detectar una temperatura en la parte inferior del dispositivo de soporte. Para este propósito, la unidad de sensor adicional está preferentemente dispuesta de manera térmicamente conductora en la parte inferior del dispositivo de soporte.
La unidad de sensor adicional se puede diseñar como una resistencia sensible a la temperatura o como un termopar u otro elemento sensible a la temperatura. La unidad de sensor adicional puede comprender un termistor, en particular un termistor PTC y/o termistor NTC, o estar diseñado como tal. Una unidad de este tipo tiene una resistencia variable que puede reproducirse cambiando la temperatura.
Además, se puede proporcionar al menos otra unidad de sensor diseñada y adecuada para la detección sin contacto de radiación térmica.
En general, al menos una de las unidades de sensor es preferentemente adecuada y está diseñada para controlar al menos una de las otras unidades de sensor.
Al menos una unidad de sensor puede ser adecuada y estar diseñada para activar un estado de seguridad. En tal estado de seguridad, el dispositivo de cocción se apaga preferentemente o se pone en una operación de seguridad o emergencia. Para este propósito, el sensor de seguridad usado y/o diseñado como una unidad de sensor adicional se usa en particular como la unidad de sensor.
Preferentemente el dispositivo sensor presenta al menos un elemento de filtro. El dispositivo de filtro está especialmente diseñado y es adecuado para reflejar y/o transmitir radiación electromagnética en función de la longitud de onda y/o la polarización y/o el ángulo de incidencia. El dispositivo de filtro actúa particularmente preferentemente de manera diferente en diferentes unidades de sensores ópticos que pueden estar presentes.
El dispositivo de calentamiento comprende preferentemente al menos un dispositivo de inducción. El dispositivo de inducción puede comprender una, varias o una pluralidad de bobinas de inducción. El dispositivo sensor en particular comprende al menos un dispositivo de protección magnética. El dispositivo de protección magnética sirve en particular para proteger las interacciones electromagnéticas y está especialmente diseñado y es adecuado para proteger del campo electromagnético del dispositivo de inducción.
Se proporciona preferentemente al menos un dispositivo de sellado, en particular para aislamiento térmico. En particular, al menos una parte del dispositivo de sellado está dispuesto al menos parcialmente entre el dispositivo de soporte y al menos parte del dispositivo sensor y/o el dispositivo de protección magnética. El dispositivo de sellado consiste preferentemente en un material de baja conductividad térmica. El dispositivo de sellado también sirve en particular para sellar el polvo y también para evitar la radiación no deseada.
En todas las configuraciones, el dispositivo sensor puede tener al menos un dispositivo de pantalla óptica. El dispositivo de protección óptico está en particular al menos parcialmente rodeado por el dispositivo de protección magnética.
El dispositivo sensor comprende al menos un dispositivo de compensación térmica, el dispositivo de compensación térmica en particular tiene al menos un dispositivo de acoplamiento que es adecuado y está diseñado para conectar al menos una unidad de sensor al dispositivo de compensación térmica al menos parcialmente de una manera termoconductora.
El dispositivo sensor tiene preferentemente al menos una fuente de radiación que emite al menos una señal, en particular al menos también en el rango de longitud de onda de la luz infrarroja y/o la luz visible.
En todos los desarrollos, el dispositivo sensor tiene preferentemente al menos un dispositivo de retención. En particular, el dispositivo de retención puede acomodar al menos dos unidades en una disposición definida entre sí. A este respecto las unidades se toman preferentemente de un grupo de unidades, grupo que comprende unidades de sensores, dispositivos de protección magnética, dispositivos de protección óptica, dispositivos de aislamiento, fuentes de radiación y dispositivos de compensación térmica y similares.
La invención proporciona un dispositivo de cocción muy ventajoso. A este respecto es posible complementar el dispositivo sensor, que está diseñado como un denominado módulo óptico, con un sensor de temperatura (por ejemplo, NTC), que está dispuesto en particular en la parte inferior del dispositivo de soporte, que preferentemente está diseñado como una vitrocerámica. A este respecto el sensor de temperatura se apoya preferentemente en la parte inferior del dispositivo de soporte, que preferentemente está diseñado como una vitrocerámica, pudiendo pegarse el sensor de temperatura, por ejemplo, o presionarse o sujetarse por medios adecuados. A tal fin es posible junto con la segunda unidad de sensor diseñada por ejemplo como termopila, una medición redundante de la temperatura inferior de la vitrocerámica del dispositivo de soporte. Esta señal adicional también se puede utilizar para calcular la temperatura del fondo del utensilio para cocción o del recipiente para cocinar. Se puede proporcionar un sensor de temperatura como una unidad de sensor por razones de seguridad y ahora se puede usar en consecuencia también en funcionamiento normal.
Preferentemente, solo se utiliza una termopila como unidad de sensor. Para la determinación de la temperatura de la parte inferior de la vitrocerámica se usa preferiblemente un sensor de temperatura como por ejemplo un NTC. Por ejemplo los sensores de temperatura presentes por razones de seguridad se utilizan ahora no solo con fines de seguridad, sino también para controlar funciones automáticas, por ejemplo.
La unidad de sensor, que está diseñada en particular como una termopila y funciona sin contacto, sirve para registrar la temperatura del fondo del utensilio para cocción y detecta en primer lugar la cantidad de radiación. La radiación emitida por una superficie depende del coeficiente de emisión y de la temperatura de la superficie. Si se toman medidas desde abajo en dispositivos de cocción con placas de cocción de vitrocerámica, la vitrocerámica emite radiación térmica, por un lado, y, por otro lado, el fondo de un recipiente de comida o utensilio para cocción colocado sobre él emite radiación térmica. El coeficiente de emisión de la vitrocerámica se puede determinar de antemano o por separado y se puede suponer que se conoce. Sin embargo, el coeficiente de emisión del fondo de un recipiente de comida o utensilio para cocción colocado sobre ellos depende del recipiente de comida y su estado actual. Al determinar la reflectividad del recipiente de comida, al determinar la temperatura de la vitrocerámica y al evaluar la cantidad de radiación detectada, se puede derivar la temperatura del fondo del recipiente de comida.
Otras ventajas y características de la presente invención se deducen de los ejemplos de realización que se explican a continuación en referencia a las figuras adjuntas.
En las figuras se muestra:
La figura 1 es una representación esquemática de un dispositivo de cocción de acuerdo con la invención en un aparato para cocinar en una vista en perspectiva;
La figura 2 muestra un dispositivo de cocción esquemático en una vista en sección;
La figura 3 muestra otro dispositivo de cocción en una vista esquemática en sección;
La figura 4 muestra una configuración adicional de un dispositivo de cocción en una vista en sección;
La figura 5 muestra otra configuración de un dispositivo de cocción en una vista en sección;
La figura 6 muestra otro ejemplo de realización de un dispositivo de cocción;
La figura 7 muestra una representación esquemática de un dispositivo de protección magnética en una vista en perspectiva;
La figura 8 muestra una representación esquemática en perspectiva de un dispositivo de pantalla óptica;
La figura 9 muestra una representación esquemática en perspectiva de un dispositivo de compensación térmica; La figura 10 muestra una representación esquemática en perspectiva de un dispositivo de retención;
La figura 11 muestra una representación esquemática en perspectiva de una secadora de colada;
La figura 12a muestra una unidad de sensor esquemática con un dispositivo de filtro en una representación en sección; La figura 12b muestra un modo de realización ejemplar adicional de una unidad de sensor con un dispositivo de filtro en una representación en sección;
La figura 13 muestra un dispositivo sensor esquemático en una vista en planta; y
La figura 14 muestra un dispositivo sensor en una representación en despiece.
La figura 1 muestra un dispositivo de cocción 1 de acuerdo con la invención, que se realiza aquí como pare de un aparato de cocinar 100. El dispositivo de cocción 1 o el aparato para cocinar 100 pueden diseñarse tanto como un dispositivo incorporado como también un dispositivo de cocción autosuficiente 1 o bien un aparato para cocinar independiente 100.
El dispositivo de cocción 1 comprende aquí una placa de cocción 11 con cuatro zonas de cocción 21. Cada una de las zonas de cocción 21 aquí tiene al menos un área de cocción 31 calentable para el cocinado de platos. Para calentar el área de cocción 31, se proporciona en total un dispositivo de calentamiento 2 no representado, o bien uno para cada zona de cocción 21. Los dispositivos de calentamiento 2 están diseñados como fuentes de calentamiento por inducción y cada uno tiene un dispositivo de inducción 12 para este propósito. Sin embargo, también es posible que un área de cocción 31 no esté asignada a una placa calefactora específica 21, sino que represente una ubicación
arbitraria en la placa de cocción 11. A este respecto el área de cocción 31 puede tener una pluralidad de dispositivos de inducción 12 y en particular una pluralidad de bobinas de inducción y puede diseñarse como parte de una denominada unidad de inducción de superficie completa. Por ejemplo, en el caso de un área de cocción 31 de este tipo, simplemente se puede colocar una olla sobre la placa de cocción 11 en cualquier punto deseado, solo las bobinas de inducción correspondientes en el área de la olla son controladas o se activan durante la operación de cocción. También son posibles otros tipos de dispositivos de calentamiento 2, como por ejemplo fuentes de calentamiento por gas, infrarrojos o de resistencia.
El dispositivo de cocción 1 se puede operar aquí a través de los dispositivos de mando 105 del aparato de cocinar 100. El dispositivo de cocción 1 también puede diseñarse como un dispositivo de cocción 1 autosuficiente con su propio dispositivo de operación y control. También es posible operar a través de una superficie sensible al tacto o una pantalla táctil o remotamente a través de una computadora, teléfono inteligente o similar.
El aparato de cocinar 100 está diseñado aquí como una cocina con una cámara para cocinar 103 que puede cerrarse por una puerta de la cámara para cocinar 104. La cámara de cocinar 104 puede calentarse mediante diversas fuentes de calentamiento, como por ejemplo una fuente de calentamiento por aire forzado. Se pueden proporcionar otras fuentes de calentamiento, tales como un radiador de calor superior y un radiador de calor inferior, así como una fuente de calentamiento por microondas o una fuente de vapor y similares.
Además, el dispositivo de cocción 1 tiene un dispositivo sensor 3, no mostrado aquí, que es adecuado para detectar al menos una magnitud física que caracteriza al menos un estado del área de cocción 31. Por ejemplo, el dispositivo sensor 3 puede detectar una magnitud por medio de la cual se puede determinar la temperatura de una olla que se coloca en el área de cocción 31. Se puede asignar un dispositivo sensor 3 a cada área de cocción 31 y/o cada placa de cocción 21. Sin embargo, también es posible proporcionar una pluralidad de áreas de cocción 31 y/o zonas de cocción 21, pero no todas tienen un dispositivo sensor 3. Aquí, el dispositivo sensor 3 está conectado operativamente a un dispositivo de control 106. El dispositivo de control 106 está diseñado para controlar los dispositivos de calentamiento 2 en función de los parámetros detectados por el dispositivo sensor 3.
El dispositivo de cocción 1 está diseñado preferentemente para la operación de cocción automática y tiene diversas funciones automáticas. Por ejemplo, con la función automática se puede hervir brevemente una sopa y luego mantenerla caliente sin que el usuario tenga que supervisar el proceso de cocción o tener que establecer un nivel de calentamiento. Para este propósito, coloca la olla con la sopa en una placa de cocción 21 y selecciona la función automática correspondiente, aquí, a través del dispositivo de mando 105., por ejemplo una ebullición seguida de mantenimiento caliente a 60°C o 70°C o similar.
La temperatura del fondo de la olla se determina por medio del dispositivo sensor 3 durante el proceso de cocción. Dependiendo de los valores medidos, el dispositivo de control 106 ajusta en consecuencia la potencia de calentamiento del dispositivo de calentamiento 2. A este respecto la temperatura del fondo de la olla se controla continuamente, de modo que cuando se alcanza la temperatura deseada o cuando se hierve la sopa, se reduce la potencia de calentamiento. Por ejemplo, la función automática también permite realizar un proceso de cocinado más largo a una o más temperaturas deseadas diferentes, por ejemplo dejar que el arroz con leche se prepare lentamente.
En la figura 2, se representa de forma muy esquemática un dispositivo de cocción 1 en una vista lateral en sección. El dispositivo de cocción 1 aquí tiene un dispositivo se soporte 5 diseñado como una placa vitrocerámica 15. La placa vitrocerámica 15 puede diseñarse en particular como una placa de cerámica o similar o comprender al menos una de estas. También son posibles otros tipos de dispositivos de soporte 5. Aquí en la placa vitrocerámica 15 se encuentra un utensilio para cocción o recipiente de comida 200, por ejemplo una olla o una sartén, en la que se pueden cocinar comida o platos de comida. Además, se proporciona un dispositivo sensor 3 que detecta aquí la radiación térmica en un área de detección 83. El área de detección 83 se proporciona a este respecto en la posición instalada del dispositivo de cocción 1, por encima del dispositivo sensor 3 y se extiende hacia arriba a través de la placa vitrocerámica 15 hasta el recipiente de comida 200 y más allá, en caso de que no se coloque allí recipiente de comida 200 alguno. Un dispositivo de inducción 12 para el calentamiento del área de cocción 31 está unido debajo de la placa vitrocerámica 15. El dispositivo de inducción 12 tiene aquí forma de anillo y tiene un receso en el centro en el que está conectado el dispositivo sensor 3. Tal disposición del dispositivo sensor 3 tiene la ventaja de que incluso si un recipiente de comida 200 no está centrado en la zona de cocción 21, todavía está en el área de detección 83 del dispositivo sensor. En otros modos de realización, no mostrados aquí, el dispositivo sensor 3 tampoco tiene que estar dispuesto centralmente en el dispositivo de inducción. Si un dispositivo de inducción tiene, por ejemplo, una bobina de inducción de dos circuitos, entonces al menos un dispositivo sensor 3 puede estar dispuesto en un espacio intermedio provisto entre las dos bobinas de inducción del dispositivo de inducción.
La figura 3 muestra un dispositivo de cocción 1 esquemático en una vista lateral en sección. El dispositivo de cocción 1 tiene una placa vitrocerámica 15, debajo de la cual se unen el dispositivo de inducción 12 y el dispositivo sensor 3.
El dispositivo sensor 3 presenta una primera unidad de sensor 13 y otra unidad de sensor 23. Ambas unidades de sensor 13, 23 son adecuadas para la detección sin contacto de radiación térmica y están diseñadas como columna térmica o termopila. Las unidades de sensor 13, 23 están equipadas con un dispositivo de filtro 43, 53 y están provistas
para detectar la radiación térmica que emana del área de cocción 31. La radiación térmica se origina, por ejemplo, desde el fondo de un recipiente de comida 200, penetra en la placa vitrocerámica 15 y llega a las unidades de sensor 13, 23. El dispositivo sensor 3 está ventajosamente montado directamente debajo de la placa vitrocerámica 15 para poder detectar una porción tan grande de la radiación térmica como sea posible desde el área de cocción 31 sin grandes pérdidas. De este modo, las unidades de sensor 13, 23 se proporcionan justo debajo de la placa vitrocerámica 15.
Además, se proporciona un dispositivo de protección magnética 4, que aquí consiste en un cuerpo de ferrita 14. El cuerpo de ferrita 14 está diseñado aquí esencialmente como un cilindro hueco y rodea las unidades de sensor 13, 23 de forma anular. El dispositivo de protección magnética 4 protege el dispositivo sensor 3 contra interacciones electromagnéticas y, en particular, contra el campo electromagnético del dispositivo de inducción 12. Sin dicho blindaje, el campo magnético que genera el dispositivo de inducción 12 durante el funcionamiento también podría calentar partes del dispositivo sensor 3 de manera indeseable y, por lo tanto, conducir a una detección de temperatura poco fiable y a una menor precisión de medición. El dispositivo de protección magnética 4 mejora significativamente la precisión y la reproducibilidad de la detección de temperatura.
El dispositivo de protección magnética 4 también puede consistir al menos en parte de al menos un material al menos parcialmente magnético y un material al menos parcialmente no conductor de electricidad. El material magnético y el material eléctricamente no conductor se pueden disponer alternativamente y en capas. También son posibles otros materiales o materias que tienen al menos parcialmente propiedades magnéticas y también tienen propiedades de aislamiento eléctrico o al menos baja conductividad eléctrica.
El dispositivo sensor 3 tiene al menos un dispositivo de pantalla óptica 7, que se proporciona para proteger las influencias de radiación y, en particular, la radiación térmica, que actúan sobre las unidades de sensor 13, 23 desde fuera del área de detección 83. Para este propósito, el dispositivo de pantalla óptica 7 está diseñado aquí como un tubo o un cilindro 17, siendo el cilindro 17 hueco y rodeando las unidades de sensor 13, 23 aproximadamente en un anillo. El cilindro 17 está hecho aquí de acero inoxidable. Esto tiene la ventaja de que el cilindro 17 tiene una superficie reflectante que refleja una gran proporción de la gran cantidad de radiación térmica o absorbe la menor radiación térmica posible. La alta reflectividad de la superficie en el exterior del cilindro 17 es particularmente ventajosa para proteger contra la radiación térmica. La alta reflectividad de la superficie en el interior del cilindro 17 también es ventajosa para dirigir la radiación térmica desde (y en particular solo desde) el área de detección 83 a las unidades de sensor 13, 23. El dispositivo de pantalla óptica 7 también se puede configurar como una pared que rodea al menos parcial y preferentemente el dispositivo sensor 13, 23 de forma anular. La sección transversal puede ser redonda, poligonal, ovalada o redondeada. También es posible un modo de realización como cono.
Además, se proporciona un dispositivo de aislamiento 8 para el aislamiento térmico, que está dispuesto entre el dispositivo de protección óptica 7 y el dispositivo de protección magnética 4. El dispositivo de aislamiento 8 aquí consiste en una capa de aire 18 que se encuentra entre el cuerpo de ferrita 14 y el cilindro 17. Preferentemente no hay intercambio con el aire ambiente para evitar la convección. También es posible un intercambio con el aire ambiente. El dispositivo de aislamiento 8 contrarresta en particular la conducción térmica desde el cuerpo de ferrita 14 al cilindro 17. Además, el cilindro 17, como ya se mencionó anteriormente, está equipado con una superficie reflectante para contrarrestar la transferencia de calor desde el cuerpo de ferrita 14 al cilindro 17 mediante radiación térmica. Tal disposición en forma de cáscara de cebolla con un dispositivo de protección magnética 4 externa y un dispositivo de protección óptica 7 interno así como un dispositivo de aislamiento 8 entre ellos ofrece una protección particularmente buena de las unidades de sensor 13, 23 contra las influencias de radiación desde fuera del área de detección 83. Esto tiene un efecto muy ventajoso sobre la reproducibilidad o fiabilidad de la detección de temperatura. El dispositivo de aislamiento 8 tiene en particular un grosor entre aproximadamente 0,5 mm y 5 mm y preferentemente un grosor de 0,8 mm a 2 mm y de manera particularmente preferente un grosor de aproximadamente 1 mm.
El dispositivo de aislamiento 8 también puede comprender al menos un medio con una conductividad térmica correspondientemente baja, tal como por ejemplo un material de espuma y/o un plástico de poliestireno u otro material aislante adecuado.
Las unidades de sensor 13, 23 están dispuestas aquí de manera termoconductora en un dispositivo de compensación térmica 9 y, en particular, están acopladas de manera termoconductora con el dispositivo de compensación térmica 9. Para este propósito, el dispositivo de compensación térmica 9 tiene dos dispositivos de acoplamiento 29, que están diseñados aquí como depresiones en las que las unidades de sensor 13, 23 están incrustadas con un ajuste preciso. De este modo se asegura que las unidades de sensor 13, 23 estén a un nivel de temperatura común y relativamente constante. Además, el dispositivo de compensación térmica 9 asegura una temperatura intrínseca homogénea de la unidad de sensor 13, 23 cuando se calienta durante el funcionamiento del dispositivo de cocción 1. Una temperatura intrínseca desigual puede conducir en la detección a artefactos, en particular en el caso de las unidades de sensor 13, 23 diseñadas como termopilas. Para evitar el calentamiento del dispositivo de compensación térmica 9 por el cilindro 17, se proporciona una separación entre el cilindro 17 y el dispositivo de compensación térmica 9. La placa de cobre 19 también se puede proporcionar como el fondo 27 del cilindro 17.
Para permitir una estabilización térmica adecuada, el dispositivo de compensación térmica 9 está diseñado aquí como
una placa maciza de cobre 19. Sin embargo también es posible al menos en parte otro material con una capacidad térmica correspondientemente alta y/o alta conductividad térmica.
El dispositivo sensor 3 aquí tiene una fuente de radiación 63 que se puede usar para determinar las propiedades de reflexión del sistema de medición o la emisividad de un recipiente de comida 200. La fuente de radiación 63 está diseñada aquí como una lámpara 111, que emite una señal en el rango de longitud de onda de la luz infrarroja así como de la luz visible. La fuente de radiación 63 también se puede diseñar como un diodo o similar. Además de determinar la reflexión, la lámpara 111 también se usa aquí para indicar el estado operativo del dispositivo de cocción 1.
Para enfocar la radiación de la lámpara 111 en el área de detección 83, un área del dispositivo de compensación térmica 9 o la placa de cobre 19 está diseñada como un reflector 39. Para este propósito, la placa de cobre 19 tiene una depresión cóncava en la que está dispuesta la lámpara 111. La placa de cobre 19 también está recubierta con un recubrimiento que contiene oro para aumentar la reflectividad. La capa que contiene oro tiene la ventaja de que también protege el dispositivo de compensación térmica 9 contra la corrosión.
El dispositivo de compensación térmica 9 está unido a un dispositivo de retención 10 diseñado como un soporte de plástico. El dispositivo de retención 10 tiene un dispositivo de conexión 20, no mostrado aquí, por medio del cual el dispositivo de retención 10 puede bloquearse en un dispositivo de apoyo 30. El dispositivo de apoyo 30 está diseñado aquí como una placa de circuito impreso 50. Sobre el dispositivo de apoyo 30 o la placa de circuito 50, también se pueden proporcionar otros componentes tales como, por ejemplo, componentes electrónicos, dispositivos de control e informática y/o elementos de fijación o montaje.
Se proporciona un dispositivo de sellado 6 entre la placa vitrocerámica 15 y el dispositivo de inducción 12, que está diseñado aquí como una capa de micanita 16. La capa de micanita 16 se usa para aislamiento térmico, de modo que el dispositivo de inducción 12 no se calienta por el calor del área de cocción 31. Además, aquí también se proporciona una capa de micanita 16 para aislamiento térmico entre el cuerpo de ferrita 14 y la placa de vitrocerámica 15. Esto tiene la ventaja de que la transferencia de calor desde la placa vitrocerámica 15 caliente al cuerpo de ferrita 14 se ve fuertemente restringida. Como resultado, el cuerpo de ferrita 14 apenas emite calor que pueda transferirse al dispositivo de aislamiento 8 o al dispositivo de pantalla óptica. La capa de micanita 16 contrarresta así la transferencia de calor no deseada al dispositivo sensor 3, lo que aumenta la fiabilidad de las mediciones. Además, la microcapa 16 sella el dispositivo sensor 3 a prueba de polvo contra las restantes áreas del dispositivo de cocción 1. La capa de micanita 16 tiene en particular un grosor de entre aproximadamente 0,2 mm y 4 mm, preferentemente de 0,2 mm a 1,5 mm y particularmente preferentemente un grosor de 0,3 mm a 0,8 mm.
El dispositivo de cocción 1 tiene un dispositivo de cubierta 41 en la parte inferior, que está diseñado aquí como una placa de aluminio y cubre el dispositivo de inducción 12. El dispositivo de cobertura 41 está conectado a una carcasa 60 del dispositivo sensor 3 a través de una conexión de tornillo 122. El dispositivo sensor 3 está dispuesto elásticamente dentro de la carcasa 60 con respecto a la placa vitrocerámica 15. Para este propósito, se proporciona un dispositivo de amortiguación 102, que aquí tiene un dispositivo de resorte 112.
El dispositivo de resorte 112 está conectado al interior de la carcasa 60 en un extremo inferior y a la placa de circuito impreso 50 en un extremo superior. A este respecto el dispositivo de resorte 112 presiona la placa de circuito impreso 50 con el cuerpo de ferrita 14 y la capa de micanita 16 aplicada sobre esta hacia arriba contra la placa vitrocerámica 15. Tal disposición elástica es particularmente ventajosa ya que el dispositivo sensor 3 debería estar dispuesto lo más cerca posible de la placa vitrocerámica 15 por razones técnicas de medición. Esta disposición directamente adyacente del dispositivo sensor 3 en la placa vitrocerámica 15 podría provocar daños a la placa vitrocerámica15 en caso de impactos o golpes. Mediante el montaje elástico del dispositivo sensor 3 en relación con el dispositivo de soporte 5 amortigua los impactos o los golpes sobre la placa vitrocerámica 15 y, por lo tanto, evita de forma fiable dicho daño.
A continuación se explica brevemente una medición ejemplar en la que se determina la temperatura del fondo de una olla que se coloca sobre la placa vitrocerámica 15 con el dispositivo sensor 3:
Durante la medición, la primera unidad de sensor 13 detecta la radiación térmica que emana del fondo de la olla como radiación mixta junto con la radiación térmica que emite la placa vitrocerámica 15. Para poder determinar una potencia de radiación del fondo de la olla a partir de esto, la proporción de la potencia de radiación que emana de la placa vitrocerámica 15 se calcula a partir de la potencia de radiación mixta. Para determinar esta proporción, se proporciona la otra unidad de sensor 23 para detectar solo la radiación térmica de la placa vitrocerámica 15. Para este propósito, la otra unidad de sensor 23 tiene un dispositivo de filtro 53 que esencialmente solo transmite radiación con una longitud de onda mayor de 5 pm a la unidad de sensor 23. La razón de esto es que la radiación con una longitud de onda mayor de 5 pm no se transmite o apenas se transmite a través de la placa vitrocerámica 15. La otra unidad de sensor 23 detecta esencialmente la radiación térmica emitida por la placa vitrocerámica 15. Con el conocimiento de la proporción de radiación térmica emitida por la placa vitrocerámica 15, la proporción de radiación térmica que emana del fondo de la olla se puede determinar de una manera propiamente conocida.
Para un buen resultado de medición es deseable que la mayor parte posible de la radiación térmica que emana del
fondo de la olla llegue a la primera unidad de sensor 13 y sea detectada por ella. Para radiación en el rango de longitud de onda de aproximadamente 4 pm, la placa vitrocerámica 15 tiene una transmisión de aproximadamente el 50%. En este rango de longitud de onda, una gran parte de la radiación térmica que emana del fondo de la olla puede pasar a través de la placa vitrocerámica 15. Por lo tanto, la detección en este rango de longitud de onda es particularmente favorable. En consecuencia, la primera unidad de sensor 13 está equipada con un dispositivo de filtro 43, que es muy transparente a la radiación en este rango de longitud de onda, mientras que el dispositivo de filtro 43 refleja esencialmente la radiación de otros rangos de longitud de onda. Los dispositivos de filtro 43, 53 están diseñados cada uno como un filtro de interferencia 433 y en particular como un filtro de paso de banda o como un filtro de paso largo. En otros modos de realización, la radiación se puede detectar en el rango de longitud de onda entre 3 pm y 5 pm y, en particular, en el rango de 3,1 pm a 4,2 pm, la unidad de sensor respectiva y el dispositivo de filtro se diseñan o adaptan respectivamente en consecuencia.
La determinación de una temperatura a partir de una potencia de radiación específica es un procedimiento conocido. A este respecto es crucial que se conozca la emisividad del cuerpo a partir del cual se determinará la temperatura. En el presente caso, la emisividad del fondo de la olla debe ser conocida o determinada para una determinación confiable de la temperatura. El dispositivo sensor 3 tiene la ventaja aquí de que está diseñado para determinar la emisividad de un recipiente de comida 200. Esto es particularmente ventajoso, ya que se puede usar cualquier utensilio para cocción y no solo un recipiente de comida específico cuya emisividad debe conocerse de antemano.
Para determinar la emisividad del fondo de la olla, la lámpara 111 emite una señal, en particular una señal de luz, que tiene una proporción de radiación térmica en el rango de longitud de onda de la luz infrarroja. La potencia de radiación o la radiación térmica de la lámpara 111 alcanza el fondo de la olla a través de la placa vitrocerámica 15 y se refleja parcialmente y se absorbe parcialmente allí. La radiación reflejada desde el fondo de la olla pasa a través de la placa vitrocerámica 15 de regreso al dispositivo sensor 3, donde es detectada por la primera unidad sensor 13. Simultáneamente con la señal de radiación reflejada desde el fondo de la olla y transmitida por la placa vitrocerámica 15, también la propia radiación térmica desde el fondo de la olla y la radiación térmica de la placa vitrocerámica 15 llegan a la primera unidad de sensor 13. Por lo tanto, la lámpara 111 se apaga y solo se detecta la radiación térmica de fondo de la olla y la placa vitrocerámica 15. La proporción de la radiación de señal reflejada a partir de la cual se puede determinar la emisividad del fondo de la olla resulta, en principio, como la diferencia de la radiación total previamente registrada cuando la lámpara 111 está encendida, menos la radiación térmica del fondo de la olla y la placa vitrocerámica cuando la lámpara 111 está apagada.
Según un modo de realización, al menos un valor de referencia con respecto a la radiación reflejada y la emisividad asociada se almacena en una unidad de memoria que interactúa con el dispositivo sensor y no se muestra en las figuras, pudiendo la unidad de memoria estar dispuesta, por ejemplo, en la placa de circuito impreso 50. La respectiva emisividad real del fondo de la olla se puede determinar en base a una comparación de la radiación de señal reflejada con el al menos un valor de referencia.
Según otra forma de realización, se determina la proporción de la señal de radiación absorbida por el fondo de la olla. Esto resulta según procedimientos propiamente conocidos de la potencia de radiación emitida por la lámpara 111 menos la radiación de señal reflejada desde el fondo de la olla. La potencia de radiación de la lámpara 111 es fija y, por lo tanto, conocida o está determinada, por ejemplo, por una medición con la otra unidad de sensor 23. La otra unidad de sensor 23 detecta un rango de longitud de onda de la señal de radiación que se refleja casi completamente por la placa vitrocerámica 15. La potencia de radiación emitida puede así determinarse en una aproximación muy adecuada, teniendo en cuenta, entre otras cosas, una dependencia de la longitud de onda de la potencia de radiación o del espectro de la lámpara 111. Con el conocimiento de la proporción de radiación de señal absorbida por el fondo de la olla, se puede determinar de una manera conocida el grado de absorción del fondo de la olla. Debido a que la capacidad de absorción de un cuerpo corresponde en principio a la emisividad de un cuerpo, la emisividad deseada puede derivarse del grado de absorción del fondo de la olla. Con el conocimiento de la emisividad y la proporción de radiación térmica que emana del fondo de la olla, se puede determinar de manera muy fiable la temperatura del fondo de la olla.
La emisividad preferentemente se determina nuevamente de forma continua en los intervalos más cortos posible. Esto tiene la ventaja de que un cambio posterior en la emisividad no conduce a un resultado de medición falsificado. Puede producirse un cambio en la emisividad, por ejemplo, si la base del utensilio para cocinar tiene diferentes emisividades y se mueve sobre la zona de cocción 21. Se pueden observar diferentes emisividades con mucha frecuencia en los fondos de utensilios de cocina, ya que por ejemplo una ligera contaminación, corrosión o incluso diferentes recubrimientos o barnices pueden tener una influencia importante en la emisividad.
Además de determinar la emisividad o determinar el comportamiento de reflexión del sistema de medición, la lámpara 111 también se usa aquí para indicar el estado operativo del dispositivo de cocción 1. La señal de la lámpara 111 también incluye luz visible, que es perceptible a través de la placa vitrocerámica 15. Por ejemplo, la lámpara 111 indica a un usuario que está funcionando una función automática. Dicha función automática puede ser, por ejemplo, una operación de cocción, en la cual el dispositivo de calentamiento 2 se controla automáticamente dependiendo de la temperatura de la olla determinada. Esto es particularmente ventajoso ya que la iluminación de la lámpara 111 no confunde al usuario. La experiencia ha demostrado que el usuario sabe que la iluminación representa una pantalla
operativa y pertenece a la apariencia normal del dispositivo de cocción 1. Por lo tanto, puede estar seguro de que el parpadeo de la lámpara 111 no es un mal funcionamiento y que el dispositivo de cocción 1 ya no puede funcionar correctamente. La lámpara 111 también puede encenderse durante una cierta duración y a ciertos intervalos. Es posible también, por ejemplo, que pueden emitirse diferentes estados operativos a través de diferentes frecuencias de parpadeo. También son posibles diferentes señales a través de diferentes secuencias de encendido/apagado. Para cada zona de cocción 21 o cada área de cocción (posible) 31, se proporciona ventajosamente un dispositivo sensor 3 con una fuente de radiación 63, que es adecuado para indicar al menos un estado operativo.
Se puede proporcionar al menos una unidad informática para los cálculos necesarios para determinar la temperatura así como para evaluar las magnitudes detectadas. La unidad de cómputo se puede proporcionar al menos parcialmente en la placa de circuito impreso 50. Sin embargo, el dispositivo de control 106 también puede diseñarse en consecuencia, o al menos se proporciona una unidad informática separada.
La figura 4 muestra un perfeccionamiento en el que se fija un sensor de seguridad 73 debajo de la placa vitrocerámica 15. El sensor de seguridad 73 está diseñado aquí como una resistencia sensible a la temperatura, como un termistor, en particular un sensor NTC, y está conectado a la placa vitrocerámica 15 de una manera termoconductora. El sensor de seguridad 73 se proporciona aquí para poder detectar una temperatura del área de cocción 31 y en particular de la placa vitrocerámica 15. Si la temperatura excede un cierto valor, existe el riesgo de sobrecalentamiento y los dispositivos de calentamiento 2 se apagan. Para este propósito, el sensor de seguridad 73 está conectado operativamente a un dispositivo de seguridad, no mostrado aquí, que puede activar un estado de seguridad en función de la temperatura detectada. Tal estado de seguridad tiene como consecuencia, por ejemplo, el apagado de los dispositivos de calentamiento 2 o del dispositivo de cocción 1.
Además, el sensor de seguridad 73 se asigna aquí como una unidad de sensor 33 adicional al dispositivo sensor 3. Los valores detectados por el sensor de seguridad 73 también se tienen en cuenta para la determinación de la temperatura por el dispositivo sensor 3. Los valores del sensor de seguridad 73 se utilizan en particular para la determinación de la temperatura de la placa vitrocerámica 15. Así, por ejemplo, la temperatura que se determinó por medio de la otra unidad de sensor 23 a través de la radiación térmica detectada, se puede comparar con la temperatura determinada por el sensor de seguridad 73. Esta comparación puede servir, por un lado, para controlar la función del dispositivo sensor 3, pero por otro lado, también se puede usar para sintonizar o ajustar el dispositivo sensor 3.
En la figura 5 también muestra un dispositivo sensor 3 en el que se asigna un sensor de seguridad 73 al dispositivo sensor 3 como otra unidad de sensor 33. A diferencia del modo de realización descrito en la figura 4, aquí no se proporciona ninguna otra unidad de sensor 23. El objetivo de la otra unidad de sensor 23 es asumido aquí por el sensor de seguridad 73. El sensor de seguridad 73 sirve para determinar la temperatura de la placa vitrocerámica 15. Por ejemplo, con el conocimiento de esta temperatura, la proporción del fondo de una olla se puede determinar a partir de la radiación térmica que detecta la primera unidad de sensor 13. Tal configuración tiene la ventaja de que se pueden ahorrar la otra unidad de sensor 23 así como un dispositivo de filtro 53 asociado. La otra unidad de sensor 23 puede designarse como segunda unidad de sensor. La unidad de sensor 33 adicional puede designarse como tercera unidad de sensor. En la configuración según la figura 5 solo se proporcionan la primera unidad de sensor y la tercera unidad de sensor.
Otro modo de realización de un dispositivo de cocción 1 se muestra en la figura 6. Aquí se proporciona un dispositivo de sellado 6 común para el dispositivo de inducción 12 y el cuerpo de ferrita 14 del dispositivo sensor 3. El dispositivo de sellado 6 está diseñado como una capa de micanita 16 que tiene un receso en el área de detección 83 del dispositivo sensor 3.
La figura 7 muestra un dispositivo de protección magnética 4 esquemático, que está diseñado como un cuerpo de ferrita 14 cilíndrico hueco. Tal configuración es particularmente ventajosa ya que el cuerpo de ferrita 14 rodea las áreas y partes a proteger en un anillo. La pared del cuerpo de ferrita 14 tiene preferentemente un espesor de aproximadamente 1 mm a 10 mm y en particular de 2 mm a 5 mm y de manera particularmente preferente de 2,5 mm a 4 mm y en particular de 3 mm o más.
La figura 8 muestra esquemáticamente un dispositivo de pantalla óptica 7, que está diseñado aquí como un cilindro 17. Aquí el cilindro tiene tres dispositivos de bloqueo 80 que son adecuados para la conexión a un dispositivo de retención 10.
En la figura 9 se representa un dispositivo de compensación térmica 9. El dispositivo de compensación térmica 9 está diseñado como una placa de cobre 19. La placa de cobre tiene preferentemente un grosor de 0,5 mm a 4 mm o incluso 10 mm o más y particularmente preferentemente de 0,8 mm a 2 mm y en particular de 1 mm o más. La placa de cobre 19 aquí tiene dos dispositivos de acoplamiento 29. El dispositivo de acoplamiento 29 es adecuado y está provisto para recibir una unidad de sensor 13, 23 de una manera termoconductora. Además, la placa de cobre 19 tiene un dispositivo reflector 39 que puede reflejar y, en particular, agrupar la radiación de una fuente de radiación 63.
La figura 10 muestra un dispositivo de retención 10 que está diseñado como un soporte de plástico. El dispositivo de retención 10 tiene preferentemente un grosor entre 0,3 mm y 3 mm o incluso 6 mm y de manera particularmente
preferente un grosor de 1 mm o más. El dispositivo de retención 10 comprende, por ejemplo, tres dispositivos de conexión, de los cuales solo dos dispositivos de conexión 20 son visibles en la figura, por medio de los cuales el dispositivo de retención 10 se puede conectar, por ejemplo, a un dispositivo de apoyo 30. Además, el dispositivo de retención 10 tiene tres dispositivos de recepción 40, que están diseñados aquí como resaltos. Los dispositivos de recepción 40 son adecuados para recibir el dispositivo de blindaje óptico 7 y disponerlo a una distancia definida del dispositivo de protección magnética 4. Se proporcionan aberturas de recepción 70 para hacer contactos. El dispositivo de retención 10 también puede tener otros dispositivos de recepción 40, no mostrados aquí, que, por ejemplo pueden formarse como una depresión, elevación, resalto y/o ranura anular o similar. Dichos dispositivos de recepción 40 se proporcionan en particular para la disposición definida de un dispositivo de protección magnética 4, un dispositivo de protección óptica 7, un dispositivo de compensación térmica 9, un dispositivo de aislamiento 8 y/o un dispositivo de apoyo 30.
La figura 11 muestra una unidad de sensor 13 para la detección sin contacto de radiación térmica. La unidad de sensor 13 está diseñada como una columna térmica o termopila. La unidad de sensor 13 tiene contactos para conectarla a una placa de circuito impreso 50 o platina, por ejemplo. El área en la que se detecta la radiación térmica se encuentra en un área superior de la unidad de sensor 13. Un dispositivo de filtro 43 está dispuesto aquí en esta área.
La figura 12a muestra una unidad de sensor 13 diseñada como una columna térmica con un dispositivo de filtro 43 en una vista lateral esquemática en sección. El dispositivo de filtro 43 está dispuesto aquí en el área en la que la radiación térmica incide en la unidad de sensor 13 y se detecta. El dispositivo de filtro 43 está sujeto aquí de manera termoconductora a la unidad de sensor 13 con un medio de conexión 430 adhesivo. El medio de conexión 430 aquí es un adhesivo con una conductividad térmica de al menos 1 Wm-1K-1 (W/(mK)) y preferentemente de 0,5 W m -1K-1 (W/(mK)). También es posible y preferente una conductividad térmica de más de 4 Wm-1K-1 (W/(mK)). Como resultado, el calor puede ser disipado desde el dispositivo de filtro 43 a la unidad de sensor 43. La disipación del calor evita que la unidad de sensor 13 detecte el calor inherente del dispositivo de filtro 43, lo que conduciría a un resultado de medición falso. Por ejemplo, el calor del dispositivo de filtro 43 también se puede pasar al dispositivo de compensación térmica 9 o la placa de cobre 19 a través de la unidad de sensor 13. Tal disipación indirecta del calor del dispositivo de filtro 43 a través de la unidad de sensor 13 a la placa de cobre 19 también es particularmente favorable, ya que la placa de cobre 19 tiene una alta capacidad calorífica.
El adhesivo puede ser, por ejemplo, un adhesivo conductor epoxídico de plata, curado térmicamente, de un componente, libre de disolventes. Se logra una conductividad térmica muy favorable debido a la proporción de plata o compuestos que contienen plata. También es posible una proporción de otros metales o compuestos metálicos con una conductividad térmica correspondiente. Tal adhesivo asegura una conexión termoconductora que es permanente y estable incluso a las temperaturas que se esperan en un dispositivo de cocción 1.
El dispositivo de filtro 43 está diseñado como un filtro de interferencia 433 y aquí tiene cuatro capas de filtro 432 con un índice de refracción diferente y con propiedades dieléctricas. A este respecto las capas de filtro 432 con índices de refracción superiores e inferiores se apilan y conectan alternativamente unas sobre otras. Las capas de filtro 432 son en particular muy delgadas, preferentemente de unos pocos nanómetros a 25 nm. Se proporciona una base de filtro 431 hecha de un material que contiene silicio con un espesor de más de 0,2 mm como la capa de soporte para las capas de filtro 432. El dispositivo de filtro 43 está diseñado y es adecuado para transmitir un rango de longitud de onda en el espectro infrarrojo y para reflejar esencialmente la radiación fuera de este rango.
La figura 12b muestra un modo de realización adicional de una unidad de sensor 13 con un dispositivo de filtro 43, estando aquí el dispositivo de filtro 43 pegado solo parcialmente al dispositivo de sensor 13. El área en la que la radiación térmica impacta y es detectada por la unidad de sensor 13 está rodeada aquí por una periferia elevada. Los medios de conexión 430 solo se aplicaron en una periferia. Esto tiene la ventaja de que la radiación térmica a detectar no tiene que pasar a través de los medios de conexión 430 antes de incidir en la unidad de sensor 13.
La figura 13 muestra una vista en planta de un dispositivo sensor 3. Para una mejor claridad y carácter distintivo, algunas partes o áreas están sombreadas. Se puede ver claramente que el dispositivo sensor 3 tiene una estructura concéntrica basada en el principio de la piel de cebolla. En el interior hay un dispositivo de compensación térmica 9 o una placa de cobre 19, en la que se disponen dos unidades de sensor 13, 23 y una fuente de radiación 63 diseñada como una lámpara 111. Para que no caiga radiación de calor no deseada en las unidades de sensor 13, 23 desde un lado, las unidades de sensor 13, 23 están rodeadas por un dispositivo de pantalla óptica 7 o un cilindro 17. El cilindro 17 está dispuesto a una distancia de la placa de cobre 19, de modo que la transferencia de calor entre el cilindro 17 y la placa de cobre 19 no pueda tener lugar. El cilindro 17 está dispuesto rodeado por un dispositivo de protección magnética 4 o un cuerpo de ferrita 14. El cuerpo de ferrita 14 representa la capa más externa del dispositivo sensor 3 y lo protege de las interacciones electromagnéticas.
Dado que el dispositivo sensor 3 se proporciona preferentemente lo más cerca posible debajo de un dispositivo de soporte 5, hay un dispositivo de sellado 6 o una capa de micanita 16 en el cuerpo de ferrita 14, que reduce considerablemente la transferencia de calor desde el dispositivo de soporte 5 al cuerpo de ferrita 14. Entre el cuerpo de ferrita 14 y el cilindro 17 está configurado un dispositivo de aislamiento 8. El dispositivo de aislamiento 8 es aquí una capa de aire 18. La capa de aire 18 contrarresta la transferencia de calor desde el cuerpo de ferrita 14 al cilindro
17. Las unidades de sensor 13, 23 en el interior del dispositivo sensor 3, por lo tanto, están protegidas de forma muy efectiva contra interferencias, tales como por ejemplo un campo magnético de un dispositivo de inducción 12, radiación térmica desde el exterior del área de detección 83 y calentamiento por conducción de calor. Tal disposición de configuración en forma de capas de los componentes enumerados aumenta significativamente la fiabilidad de las mediciones realizadas con el dispositivo sensor 3.
La figura 14 muestra un dispositivo sensor 3 en una vista despiezada. Las partes individuales se muestran aquí separadas espacialmente entre sí, como resultado de lo cual la disposición de las partes individuales dentro del dispositivo sensor 3 es claramente reconocible. La estructura concéntrica o con forma de piel de cebolla también es claramente visible aquí. Además de una mejor precisión de medición, dicha estructura también permite que el dispositivo sensor 3 se ensamble de una manera particularmente rentable y favorable con la producción.
Al ensamblar el dispositivo sensor 3, el orden de las partes o componentes individuales se puede diseñar de manera diferente. A este respecto se prefiere que algunos componentes ya estén prefabricados. Por ejemplo, una unidad de sensor 13, 23 ya puede estar unida con conducción térmica a un dispositivo de filtro 43, 53. También la placa de circuito impreso 50 también puede estar parcialmente equipada con componentes electrónicos antes del montaje. Preferentemente por ejemplo la fuente de radiación 63 ya ha contactado la placa de circuito impreso 50.
Por ejemplo, el dispositivo de retención 10 diseñado como un soporte de plástico se monta primero en el dispositivo de apoyo 30 diseñado como una placa de circuito impreso 50. Para este propósito, el dispositivo de retención 10 tiene al menos un dispositivo de conexión 20, no mostrado aquí, que está conectado a la tarjeta de circuito impreso 50 y por ejemplo puede ser bloqueado. Se muestra en la figura 10 un dispositivo de retención 10 con tres dispositivos de conexión 20. Después, el dispositivo de compensación térmica 9 provisto aquí como una placa de cobre 19 se inserta en el dispositivo de retención 10. Luego, las unidades de sensor 13, 23 diseñadas como columnas térmicas o termopilas se pasan a través de aberturas de recepción 70 en la placa de cobre 19, el dispositivo de retención 10 y la placa de circuito impreso 50. Un área de la unidad de sensor 13, 23, esencialmente el área inferior de la unidad de sensor 13, 23 y en particular la parte inferior de la carcasa de la unidad de sensor 13, 23, está conectada térmicamente por conducción a la placa de cobre 19 y descansa sobre la placa de cobre 19. Los contactos correspondientes se sueldan luego a la placa de circuito impreso 50,
El montaje del dispositivo de retención 10, la placa de cobre 19 y las unidades de sensor 13, 23 también se pueden realizar en cualquier otro orden. Así, por ejemplo, primero se inserta la placa de cobre 19 en el dispositivo de retención 10, luego se insertan las unidades de sensor 13, 23 y posteriormente el dispositivo de retención 10 se engancha a la placa de circuito impreso 50. El contacto de las unidades de sensor 13, 23 con la tarjeta de circuito impreso 50 también puede tener lugar en cualquier momento durante el montaje.
La fuente de radiación 63 en forma de una lámpara 111 también puede ponerse en contacto con la placa de circuito impreso 50 en cualquier momento durante el montaje. Se prefiere contactar primero la lámpara 111 con la placa de circuito impreso 50 y luego comenzar con la opción de montaje descrita anteriormente.
Esto es seguido por el montaje del dispositivo de pantalla óptica 7 diseñado como un cilindro 17. Para este propósito, el cilindro 17 tiene tres dispositivos de bloqueo 80, que están enganchados con los tres dispositivos de recepción 40 del dispositivo de retención 10. El dispositivo de protección magnética 4, que está diseñado como un cuerpo de ferrita 14, se monta en el dispositivo de retención 10. Para este propósito, el dispositivo de retención 10 tiene preferentemente un dispositivo receptor 40 adicional, no mostrado aquí, que puede diseñarse como una depresión, elevación, resalto y/o ranura anular o similar. En particular, esto permite que el cuerpo de ferrita 14 se acomode a una distancia definida del dispositivo de pantalla óptica 7, el dispositivo de compensación térmica 9 y/o un dispositivo de aislamiento 8. El dispositivo de sellado 6 diseñado como una capa de micanita 16 se une posteriormente al dispositivo de protección magnética 4. Se pueden proporcionar otras secuencias de montaje adecuadas para el cilindro 17, el cuerpo de ferrita 14 y el dispositivo de sellado 6.
Se puede proporcionar en diferentes partes del dispositivo sensor 3 otras conexiones de bloqueo adicionales o conexiones de enchufe u otros dispositivos de conexión convencionales, que permiten un fácil montaje y al mismo tiempo aseguran una cohesión confiable y una disposición definida de las partes.
Lista de referencias
1 Dispositivo de cocción
2 Dispositivo de calentamiento
3 Dispositivo sensor
4 Dispositivo de protección magnética
5 Dispositivo de soporte
Dispositivo de sellado
Dispositivo de pantalla óptica Dispositivo de aislamiento Dispositivo de compensación térmica Dispositivo de retención
Placa de cocción
Dispositivo de inducción
Unidad de sensor
Cuerpo de ferrita
Placa vitrocerámica
Capa de micanita
Cilindro
Capa de aire
Placa de cobre
Dispositivo de conexión
Zona de cocción
Unidad de sensor
Dispositivo de sellado
Fondo
Dispositivo de acoplamiento Dispositivo de apoyo
Área de cocción
Unidad de sensor
Dispositivo reflector
Dispositivo de recepción Dispositivo cobertor
Dispositivo de filtro
Placas de circuito impreso Dispositivo de filtro
Carcasa
Fuente de radiación
Aberturas de recepción
Sensor de seguridad
Dispositivo de bloqueo
Área de detección
Aparato para cocinar Dispositivo de amortiguación Cámara para cocinar
Puerta de la cámara para cocinar Dispositivo de mando Dispositivo de control Lámpara
Dispositivo de resorte Atornillado
Recipiente de comida
Medios de unión
Base de filtro
Capa de filtro
Filtro de interferencia
Claims (15)
1. Dispositivo de cocción (1), que comprende al menos una placa de cocción (11) con al menos una placa de cocción (12) y con al menos un dispositivo de calentamiento (2) provisto para el calentamiento de al menos un área de cocción (31) y
con al menos un dispositivo de seguridad (107) al que se asigna al menos una unidad de sensor de seguridad (73),
en donde la unidad de sensor de seguridad (73) está diseñada para detectar al menos una magnitud característica para temperaturas,
y con al menos un dispositivo de control (106) y con al menos un dispositivo sensor (3),
estando provisto el dispositivo sensor (3) para detectar al menos una magnitud característica para las temperaturas del área de cocción (31),
y en el que el dispositivo de control (106) está diseñado al menos parcialmente y es adecuado para controlar el dispositivo de calentamiento (2) en función de la magnitud detectada por el dispositivo sensor (3),
al menos una primera unidad de sensor (13) y al menos una unidad de sensor adicional (33) están asignadas al dispositivo sensor (3),
en donde una primera unidad de sensor (13) está diseñada y es adecuada para la detección sin contacto de radiación térmica
y en el que la unidad de sensor de seguridad (73) está asignada al dispositivo sensor (3) como la unidad de sensor adicional (33)
caracterizado por que
el dispositivo sensor (3) tiene al menos un dispositivo de filtro (43, 53) y adicionalmente otra unidad de sensor (23),
el dispositivo de filtro (43, 53) está diseñado y es adecuado para reflejar y/o transmitir radiación electromagnética en función de la longitud de onda y/o la polarización y/o el ángulo de incidencia
en donde la primera unidad de sensor (13) y la otra unidad de sensor (23) son adecuadas para la detección sin contacto de radiación térmica y están diseñadas como una columna térmica o termopila y
en donde las unidades de sensor (13, 23) están provistas cada una con un dispositivo de filtro (43, 53) y se proporcionan para detectar la radiación térmica que emana del área de cocción (31),
en donde los dispositivos de filtro (43, 53) actúan de manera diferente en las unidades de sensores ópticos (13, 23),
en donde el dispositivo de filtro (43) está unido de manera termoconductora a la unidad de sensor (13) con un medio de conexión adhesivo (430) y el medio de conexión (430) es un adhesivo con una conductividad térmica de al menos 0,5 W m-1K-1, en donde el calor pasa del dispositivo de filtro (43) a través de la unidad de sensor (13) al dispositivo de compensación térmica (9).
2. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la placa de cocción tiene al menos un dispositivo de soporte (5) que es adecuado y está diseñado para colocar al menos un recipiente de comida y por que el dispositivo sensor (3) está dispuesto en la posición instalada de la placa de cocción (11) al menos parcialmente debajo del dispositivo de soporte (5).
3. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que la primera unidad de sensor (13) comprende una columna térmica o está diseñada como tal.
4. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de sensor adicional (33) detecta una temperatura en la parte inferior del dispositivo de soporte (5) y está dispuesta de manera termoconductora en la parte inferior del dispositivo de soporte (5).
5. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de sensor adicional (33) comprende un termistor o está diseñada como tal.
6. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se proporciona al menos otra unidad de sensor (23), que está diseñada y es adecuada para la detección sin contacto de radiación térmica.
7. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos una unidad de sensor (13, 23, 33) es adecuada y está diseñada para monitorizar al menos una unidad de sensor (13, 23, 33).
8. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos una unidad de sensor (13, 23, 33) es adecuada y está diseñada para activar un estado de seguridad.
9. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se proporciona al menos un dispositivo de inducción (12) para el dispositivo de calentamiento (2) y por que el dispositivo sensor (3) comprende al menos un dispositivo de protección magnética (4), estando diseñado y siendo adecuado el dispositivo de protección magnética (4) para proteger contra las interacciones electromagnéticas y, en particular, para proteger contra el campo electromagnético del dispositivo de inducción (12).
10. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se proporciona al menos un dispositivo de sellado (6) para aislamiento térmico, estando dispuesto al menos una parte del dispositivo de sellado (6) al menos parcialmente entre el dispositivo de soporte (5) y al menos una parte del dispositivo sensor (3) y/o el dispositivo de protección magnética (4).
11. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las tres reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo sensor (3) tiene al menos un dispositivo de pantalla óptica (7), estando el dispositivo de pantalla óptica (7) rodeado al menos parcialmente por el dispositivo de protección magnética (4).
12. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que el dispositivo sensor (3) comprende al menos un dispositivo de compensación térmica (9), teniendo el dispositivo de compensación térmica (9) al menos un dispositivo de acoplamiento (29), que es adecuado y está diseñado para conectar al menos una unidad de sensor (13, 23) al dispositivo de compensación térmica (9) al menos parcialmente de una manera termoconductora.
13. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo sensor (3) tiene al menos una fuente de radiación (63) que emite una señal en particular en el rango de longitud de onda de luz infrarroja y/o luz visible.
14. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo sensor (3) presenta al menos un dispositivo de retención (10),
en donde al menos dos unidades pueden acomodarse entre sí en una disposición definida por el dispositivo de retención (10) y las unidades se toman de un grupo de unidades, que comprende una unidad de sensor (13, 23) y/o el dispositivo de protección magnética (4) y/o el dispositivo de pantalla óptica (7) y/o un dispositivo de aislamiento (8) y/o la fuente de radiación (63) y/o el dispositivo de compensación térmica (9).
estando diseñado como un filtro de interferencia (433) y comprende cuatro capas de filtro (432) que tienen un índice de refracción y propiedades dieléctricas diferentes,
en donde las capas de filtro (432) con índices de refracción más altos y más bajos se apilan alternativamente una encima de la otra y las capas de filtro (432) están conectadas y las capas de filtro (432) se hacen muy delgadas, presentando estas un espesor de unos pocos nanómetros a 25 nm.
15. Dispositivo de cocción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de filtro (43) tiene una capa de soporte como base de filtro (431) para las capas de filtro (432), la base de filtro (431) está hecha de un material que contiene silicio con un espesor de más de 0,2 mm, y el dispositivo de filtro (43) está diseñado y es adecuado para transmitir un rango de longitudes de onda en el espectro infrarrojo y esencialmente reflejar la radiación fuera de este rango.
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