WO2007036582A2 - Dispositivo de control para aparatos de cocina y aparato de cocina dotado de dicho dispositivo - Google Patents

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    • G05D23/27—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element responsive to radiation
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    • H05B1/0252—Domestic applications
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    • 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 present invention refers to a control device for kitchen appliances, as well as kitchen appliances that include said device.
  • the present invention refers to a device for the control of frying in kitchen appliances, although the present invention is not limited to said application.
  • the present invention discloses a device which allows to control the temperature of the dish being cooked, in an effective way.
  • the present invention achieves its objectives in a comfortable and simple manner, in an inexpensive manner and applicable to both domestic environments and the hospitality industry and the general food industry, allowing users of the kitchen appliance to completely carefree, safely, of the pans and other similar elements located on the cooking stations or stoves.
  • the present invention consists of a control device for a kitchen appliance, of the type comprising at least one cooking station intended to transmit heat output, comprising:
  • an infrared temperature sensor located above the cooking station, capable of capturing infrared radiation from the area above the cooking station, which corresponds, in use, to the inner zone of a frying instrument located in the cooking stand;
  • control unit that receives the signal from the temperature sensor and compares it with a set temperature value
  • the term cooking refers to any food preparation process that involves a heat transfer through the lower surface of a specific instrument that contains the food to be prepared.
  • the term frying is used for the preparation processes that they involve the use of oil or equivalent fatty substance as a means of transmitting the heat energy to the food to be prepared, including both the frying itself and processes of making stir-fry and others.
  • the device object of the present invention it is possible to ensure that the oil of a frying instrument, for example a pan, does not exceed a certain setpoint from which the generation of undesirable substances inside the frying oil can begin , improving the health of the population, allowing the user to carelessly, in a safe way, of the pan put on the fire.
  • the device will also have an interface with the user that allows the user to vary the setpoint temperature. More preferably, said interface will be located in the same construction unit as the cooking station or cooking stations.
  • the infrared sensors will be located overhead with respect to the cooking stations, more preferably in the fume hood of the kitchen appliance.
  • control unit of the device will have means for calculating the thermal inertia of the contents inside the frying instrument and regulating said heat transfer according to the calculated inertia.
  • the present invention will be especially applicable to kitchen appliances of the ceramic hob type.
  • the device object of the present invention will be especially suitable for the realization of frying processes or the like in which the food must be slowly heated without the temperature of these having to exceed a maximum temperature. This way you can ensure, in an accessible way to the final consumer, not only the non-generation of substances not recommended for the health of the users but, in addition, an exact and constant control of the frying conditions is possible, with which it is possible to carry out the frying operations at a lower temperature than through traditional devices, with the consequent energy savings.
  • Figure 1 is a perspective view of a kitchen appliance provided with a device according to the present invention.
  • Figure 2 is a side view, partially sectioned, of the kitchen appliance of Figure 1.
  • Figure 3 is a plan view of a user interface embodiment of a device according to the present invention.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the different components of a device embodiment according to the present invention.
  • FIGS 1 and 2 show a perspective view and a side elevation view of a kitchen appliance -1- composed of a construction unit -2- which has cooking stations -3-, -3'-, which in the example shown are located on a top plate -7- of ceramic hob type.
  • a frying or frying pan instrument -10- which has an inner area -11- in which the frying oil is placed.
  • the kitchen appliance also has, in this case placed in the hood -5-, in a zenith manner with respect to the cooking stations, a series of infrared sensors -4-, -4'- intended to measure the oil temperature located in the interior space -11- of the frying instruments -10- located in the corresponding cooking stations -3-, -3 '-....
  • the cooking apparatus of the example shown has a user interface 6 in the ceramic hob, by means of which the user can vary the setpoint temperature for the frying oil.
  • Figure 3 shows in more detail an embodiment of the user interface -6- for the device of the present invention.
  • Said embodiment presents a screen -61- in which it is possible to show the setpoint temperature and buttons -61- and -62- that allow the user to modify the setpoint temperature, to adjust the oil temperature to the technical and culinary requirements of the dish in preparation
  • the display -61- can, for example, show the temperature measured by the sensor -4- flashing.
  • the display can show the setpoint temperature stored in the device control unit.
  • the user interface may also include optical and / or acoustic messages for various situations: button pressure, setpoint temperature below the measured temperature or setpoint temperature reached.
  • the interface also has buttons -64-, -65- which, when pressed, make the display show the values corresponding to each of the cooking stations -3-, -3'- that have temperature sensors -A-, -A'-.
  • Figure 4 shows a schematic diagram showing the relationships between the different elements of the device according to the present invention.
  • the device has a control unit
  • Said control unit -8- also receives user indications regarding the setpoint temperature, entered, for example, by means of buttons -62- and -63- and controls the temperature representation -61- and the on / off control -92- of each cooking station -3-.
  • the device is completed with a power supply -91 - for the different elements of the device.
  • a power supply -91 - for the different elements of the device.
  • it can be any standard type power supply -91- powered through a power supply -9- of the network at 230 V AC 50/60 Hz and with outputs regulated at 12 and 5 V for the different components.
  • the on / off control -92- will be fed directly from the mains power -9-.
  • the control unit -8- stores the setpoint temperature value and receives continuous readings of the temperature of the zone -11- in which the cooking food is placed comparing both values. Depending on the difference between these values, the control unit regulates the switching on -92- of the ceramic hob -3-. Since the objective is that the oil does not exceed the setpoint temperature at any time, the programming may preferably take into account the heating inertia of the system to switch off the cooking station -3- before reaching the setpoint temperature. For this, the control unit -8- can be programmed to calculate the heating inertia of the system based on the evolution of the measured temperatures and optimize the cooking station shutdowns.
  • the heated product usually oil
  • the system will react immediately and accurately to the decrease in temperature. If this value is small, a soft ignition of the heater will be performed. On the other hand, if the difference is large, it will be greater in order to match the real temperature with the setpoint faster.
  • control unit will control the power transmitted through each of the cooking stations depending on the infrared sensor signal. corresponding to said cooking position.

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Abstract

El dispositivo comprende: un sensor de temperatura por infrarrojos situado por encima del puesto de cocción, capaz de captar radiación de infrarrojo procedente de la zona superior al puesto de cocción que se corresponde, en uso, con la zona interior de un instrumento de fritura situado en el puesto de cocción; una unidad de control que recibe la señal del sensor de temperatura y la compara con un valor de temperatura consigna; sistema automático de control de la potencia calorífica transmitida a través del puesto de cocción; disponiendo la unidad de control de medios para generar órdenes al sistema automático de control de la potencia calorífica transmitida, destinadas a que el contenido situado en la citada zona superior al puesto de cocción no sobrepase el valor de temperatura de consigna.

Description

DISPOSITIVO DE CONTROL PARA APARATOS DE COCINA Y APARATO DE COCINA DOTADO DE DICHO DISPOSITIVO
DESCRIPCIÓN
La presente invención hace referencia a un dispositivo de control para aparatos de cocina, así como a aparatos de cocina que incluyen dicho dispositivo.
En particular, la presente invención hace referencia a un dispositivo para el control de la fritura en aparatos de cocina, si bien la presente invención no queda limitada a dicha aplicación.
La utilización de aceites para fritura plantea el problema de la degradación de los mismos. Los aceites comestibles no usados, tal como por ejemplo el aceite de oliva, al aumentar su temperatura por encima de una determinada temperatura (generalmente 160-180^C, 1802C para el aceite de oliva) , empiezan a degradarse y a generar toxinas dañinas para la salud. Sin embargo, una fritura adecuada requiere utilizar la mayor temperatura posible.
Además, es relativamente desconocido para los usuarios domésticos que los aceites usados comienzan la creación de sustancias no recomendables para la salud de la población en general a temperaturas más bajas que los aceites usados (habitualmente por encima de 1002C). Sin embargo, es extremadamente dificultoso mediante los medios actualmente conocidos controlar y mantener una temperatura baja de aceite sin sobrepasar un determinado límite, por cuanto esto requiere una intervención humana constante y peligrosa, y no se aseguran los resultados deseados. Además, la fritura con aceites conlleva un alto riesgo, por cuanto el aceite caliente puede producir graves quemaduras, o bien una sartén dejada al fuego sin atención puede producir humaredas tóxicas e incluso incendios .
Para dar una solución a los inconvenientes antes citados, la presente invención da a conocer un dispositivo que permite controlar la temperatura del plato que se está cocinando, de una manera efectiva. Además, la presente invención consigue sus objetivos de una forma cómoda y sencilla, de una manera poco costosa y aplicable tanto a entornos domésticos como a la hostelería y la industria alimentaria general, permitiendo a los usuarios del aparato de cocina despreocuparse completamente, con seguridad, de las sartenes y otros elementos similares situadas sobre los puestos de cocción o fogones. En particular, la presente invención consiste en un dispositivo de control para un aparato de cocina, del tipo que comprende al menos un puesto de cocción destinado a transmitir potencia calorífica, que comprende:
- un sensor de temperatura por infrarrojos situado por encima del puesto de cocción, capaz de captar radiación de infrarrojo procedente de la zona superior al puesto de cocción, que se corresponde, en uso, con la zona interior de un instrumento de fritura situado en el puesto de cocción;
- una unidad de control que recibe la señal del sensor de temperatura y la compara con un valor de temperatura consigna;
- un sistema automático de control de la potencia calorífica que el aparato de cocina transmite al instrumento de fritura a través del puesto de cocción; disponiendo la unidad de control de medios para generar órdenes al sistema automático de control de la potencia calorífica transmitida, destinadas a que el contenido situado en la citada zona superior al puesto de cocción no sobrepase el valor de temperatura de consigna. En la presente descripción, el término cocción hace referencia a cualquier proceso de preparación de alimento que implica una transferencia de calor a través de la superficie inferior de un instrumento específico que contiene el alimento a preparar. Mientras, el término fritura se utiliza para los procesos de preparación que implican la utilización de aceite o sustancia grasa equivalente como medio de transmisión de la energía calorífica al alimento a preparar, incluyendo tanto la fritura en sí como procesos de realización de sofritos y otros.
Con el dispositivo objeto de la presente invención se consigue asegurar que el aceite de un instrumento de fritura, por ejemplo una sartén, no supere un determinado valor de consigna a partir del cual puede comenzar la generación de sustancias indeseables en el interior del aceite de fritura, mejorando la salud de la población, permitiendo al usuario despreocuparse, de una manera segura, de la sartén puesta al fuego.
Preferentemente, el dispositivo dispondrá, además, de una interfaz con el usuario que permita al usuario variar la temperatura de consigna. Más preferentemente, dicho interfaz se situará en la misma unidad constructiva que el puesto o puestos de cocción del aparato de cocina.
En una realización preferente, los sensores de infrarrojos se situarán cenitalmente con respecto a los puestos de cocción, más preferentemente en la campana de recogida de humos del aparato de cocina.
Preferentemente, la unidad de control del dispositivo poseerá medios para calcular la inercia térmica del contenido del interior del instrumento de fritura y regular la citada transferencia de calor en función de la inercia calculada.
La presente invención será aplicable de manera especial a aparatos de cocina de tipo vitrocerámico. El dispositivo objeto de la presente invención será especialmente adecuado para la realización de procesos de fritura o similares en los que se deba calentar lentamente los alimentos sin que la temperatura de éstos deba exceder de un máximo de temperatura. De esta manera se puede asegurar, de una manera accesible al consumidor final, no sólo la no-generación de sustancias no recomendables para la salud de los usuarios sino que, además, se posibilita un control exacto y constante de las condiciones de la fritura, con lo que es posible realizar las operaciones de fritura a una temperatura más baja que mediante los dispositivos tradicionales, con el consiguiente ahorro energético.
Para una mejor compresión de la invención, se adjunta a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de unas realizaciones de la presente invención. La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de cocina dotado de un dispositivo según la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral, parcialmente seccionada, del aparato de cocina de la figura 1. La figura 3 es una vista en planta de una realización de interfaz de usuario de un dispositivo según la presente invención.
La figura 4 es un diagrama esquemático de los diferentes componentes de una realización de dispositivo según la presente invención.
Las figuras 1 y 2 muestran una vista en perspectiva y una vista en alzado lateral de un aparato de cocina -1- compuesto por una unidad constructiva -2- que dispone de puestos de cocción -3-, -3'-, que en el ejemplo mostrado están situados en una placa superior -7- de tipo vitrocerámico. Sobre uno de los puestos de cocción -3- se encuentra un instrumento de fritura o sartén -10- que presenta una zona interior -11- en la que se sitúa el aceite de fritura. El aparato de cocina también dispone, en este caso colocados en la campana de extracción -5-, de manera cenital con respecto a los puestos de cocción, de una serie de sensores de infrarrojos -4-, -4'- destinados a medir la temperatura del aceite situado en el espacio interior -11- de los instrumentos de fritura -10- situados en los correspondientes puestos de cocción -3-, -3'-.... Por último, el aparato de cocina del ejemplo mostrado presenta en la placa vitrocerámica una interfaz de usuario -6- mediante la cual puede el usuario variar la temperatura de consigna para el aceite de fritura. La figura 3 muestra con mayor detalle una realización de interfaz de usuario -6- para el dispositivo de la presente invención. Dicha realización presenta una pantalla -61- en el que es posible mostrar la temperatura de consigna y botones -61- y -62- que permiten al usuario modificar la temperatura de consigna, para ajustar la temperatura del aceite a los requisitos técnicos y culinarios del plato en preparación. En funcionamiento, y cuando la temperatura medida es inferior al valor de consigna, la pantalla -61-, puede, por ejemplo, mostrar parpadeando la temperatura medida por el sensor -4-. Cuando el usuario presiona uno de los botones -62-, -63-, la pantalla puede mostrar la temperatura de consigna almacenada en la unidad de control del dispositivo. La interfaz de usuario puede también incluir avisos de tipo óptico y/o acústico para diversas situaciones: presión de botón, temperatura de consigna por debajo de la temperatura medida o temperatura de consigna alcanzada. En el caso mostrado, la interfaz también posee botones -64-, -65- que, al presionarlos, hacen que en pantalla se muestren los valores correspondientes a cada uno de los puestos de cocción -3-, -3'- que disponen de sensores de temperatura -A-, -A'-.
La figura 4 muestra un diagrama esquemático que muestra las relaciones existentes entre los diferentes elementos del dispositivo según la presente invención. El dispositivo dispone de una unidad de control
-8- (que, por ejemplo, puede tratarse de un microcontrolador RISC de microchip modelo PIC16F876A con encapsulado SMD) que recibe la lectura -41- de los sensores de infrarrojos -A-. Un ejemplo de sensores aplicables a aparatos de cocina de tipo doméstico puede ser el sensor CI3B de la firma Raytek, mientras que la lectura puede tomarse a través de un conversor analógico/digital dotado de filtro digital interpuesto entre el sensor y la unidad de control. Dicha unidad de control -8- recibe, además, las indicaciones del usuario referentes a la temperatura de consigna, introducidas, por ejemplo, a través de los botones -62- y -63- y controla la representación de temperatura -61- y el control de encendido/apagado -92- de cada puesto de cocción -3-. El dispositivo se completa con una fuente de alimentación -91 - para los distintos elementos del dispositivo. Por ejemplo puede tratarse de cualquier fuente de alimentación -91- de tipo estándar alimentada a través de una alimentación -9- de la red a 230 V AC 50/60 Hz y con salidas reguladas a 12 y 5 V para los distintos componentes. En general, el control de encendido/apagado -92- se alimentará directamente a partir de la alimentación -9- de red.
Un posible funcionamiento del dispositivo objeto de la presente invención es el siguiente. La unidad de control -8- almacena el valor de temperatura de consigna y recibe lecturas continuas de la temperatura de la zona -11- en la que se sitúa el alimento en cocción comparando ambos valores. En función de la diferencia existente entre dichos valores, la unidad de control regula el encendido y apagado -92- de la placa vitrocerámica -3-. Dado que el objetivo es que el aceite no sobrepase en ningún momento la temperatura de consigna, la programación podrá preferentemente tener en cuenta la inercia de calentamiento del sistema para realizar apagados del puesto de cocción -3- antes de alcanzar la temperatura de consigna. Para ello, la unidad de control -8- puede programarse para que calcule la inercia de calentamiento del sistema en función de la evolución de las temperaturas medidas y optimice los apagados del puesto de cocción. De esta manera, si el producto calentado (normalmente aceite) tiene pérdidas de temperatura por corrientes de aire o por incorporación de alimentos de menor temperatura, el sistema reaccionará de manera inmediata y precisa al decremento de temperatura. Si este valor es pequeño, se realizará un encendido suave del calentador. Por contra, si la diferencia es grande éste sera superior para conseguir igualar con mayor velocidad la temperatura real con la de consigna.
Lógicamente, en el caso de que el dispositivo disponga de una pluralidad de sensores de infrarrojos para diferentes puestos de cocción, la unidad de control controlará la potencia transmitida a través de cada uno de los puestos de cocción en función de la señal del sensor de infrarrojos correspondiente a dicho puesto de cocción.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de control para un aparato de cocina, del tipo que comprende al menos un puesto de cocción destinado a transmitir potencia calorífica, caracterizado porque comprende :
- un sensor de temperatura por infrarrojos situado por encima del puesto de cocción, capaz de captar radiación de infrarrojo procedente de la zona superior al puesto de cocción que se corresponde, en uso, con la zona interior de un instrumento de fritura situado en el puesto de cocción;
- una unidad de control que recibe la señal del sensor de temperatura y la compara con un valor de temperatura consigna;
- un sistema automático de control de la potencia calorífica que el aparato de cocina transmite al instrumento de fritura a través del puesto de cocción; disponiendo la unidad de control de medios para generar órdenes al sistema automático de control de la potencia calorífica transmitida, destinados a que el contenido situado en la citada zona superior al puesto de cocción no sobrepase el valor de temperatura de consigna.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado por comprende una pluralidad de sensores de infrarrojos que envían la señal por ellos captada a la unidad de control, controlándose a través de dicha unidad de control la potencia transmitida a través de cada uno de los puestos de cocción en función de la señal de un sensor de infrarrojos correspondiente.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende, además, una interfaz con el usuario que permite a éste variar la temperatura de consigna.
4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha interfaz se dispone en la misma unidad constructiva que el puesto o puestos de cocción del aparato de cocina.
5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sensor o sensores de infrarrojos se sitúa cenitalmente con respecto a los puestos de cocción del aparato de cocina.
6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el sensor o sensores se sitúan en la campana de recogida de humos del aparato de cocina.
7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la unidad de control posee medios para calcular la inercia térmica del contenido del interior del instrumento de fritura y regular la citada transferencia de calor en función de la inercia calculada.
8. Aparato de cocina, caracterizado porque comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Aparato de cocina, según la reivindicación 8, caracterizado porque es de tipo vitrocerámico.
PCT/ES2006/000320 2005-09-28 2006-06-01 Dispositivo de control para aparatos de cocina y aparato de cocina dotado de dicho dispositivo WO2007036582A2 (es)

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