WO2007124891A1 - Vorrichtung und verfahren zur temperaturmessung an einer induktionsheizvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur temperaturmessung an einer induktionsheizvorrichtung Download PDF

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WO2007124891A1
WO2007124891A1 PCT/EP2007/003581 EP2007003581W WO2007124891A1 WO 2007124891 A1 WO2007124891 A1 WO 2007124891A1 EP 2007003581 W EP2007003581 W EP 2007003581W WO 2007124891 A1 WO2007124891 A1 WO 2007124891A1
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temperature sensor
receptacle
temperature
induction heating
heating device
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PCT/EP2007/003581
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Jörg Bögel
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E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
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    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
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    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
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    • G—PHYSICS
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K2207/02—Application of thermometers in household appliances for measuring food temperature
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring the temperature of an induction heating device, in particular a so-called wok hob as electric cooking appliance, and a method for measuring temperature with such a device.
  • Inductive hobs for heating a wok as a cookware are known for example from DE 10336325 A1.
  • the advantage of inductive heating is, among other things, the very rapid heating.
  • the inductive energy transfer ensures efficient energy transfer.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned device and a corresponding method with which disadvantages of the prior art can be avoided and in particular a temperature measurement of both the recording and the cookware can be done as well as possible.
  • an induction coil of the induction heating device adapted to its course, is provided below the receptacle, which forms a downwardly curved and advantageously closed surface.
  • a temperature sensor is disposed in the immediate vicinity of the receptacle without a portion of the induction heating device between the temperature sensor and the receptacle. This means that a direct effect between temperature sensor on the one hand and recording on the other hand is guaranteed. Neither the induction heater nor other parts are in between, which could complicate or distort a temperature measurement. Details will be explained below.
  • the temperature sensor is arranged outside the central region of the receptacle or the induction heating device.
  • the device may essentially be the induction heating device with the extension around the temperature sensor.
  • it may consist essentially only of the temperature sensor, possibly even from a fixture on the receptacle or on the induction heater.
  • the temperature sensor can either be arranged outside the induction heating device or induction coil or next to it or at its edge. Here it is easily possible that it is provided directly or only a short distance to the recording. Alternatively, it may be arranged in a recess or opening in the induction heating device. This is especially advantageous when the induction heating or induction coil has a flat carrier on which sit the coil turns.
  • a particularly good or accurate temperature measurement, even with a small time delay, can be obtained if the temperature sensor has only a small distance to the recording.
  • Particularly advantageous he even lies directly on the recording.
  • it can be attached to the recording, for example, glued.
  • the temperature sensor can be supported or attached to the induction coil or an aforementioned coil support.
  • the temperature sensor can for example be clipped or screwed to the receptacle.
  • the temperature sensor is arranged not only outside the central region of the induction heater, but approximately in the outer third of the recording. Preferably, it is even arranged in the outer fifth to tenth, so relatively close to the edge.
  • the wall of the cookware very close to the recording with the aforementioned advantages for a good and accurate temperature measurement.
  • the temperature sensor can be arranged in the region of the induction coil such that it is completely surrounded by the induction coil, so to speak. This ensures that the temperature sensor is provided at a location that experiences a relatively strong and areal surrounding heating by the induction coil.
  • the temperature sensor may be provided outside the induction coil. But then he should be provided relatively close to its edge, in particular as directly as possible. This has the advantage that the induction coil can be constructed without possibly changing its course by the temperature sensor located between two turns.
  • an aforementioned coil carrier is similar to that of the recording, so it is preferably also curved or shaped like a partial ball. It may consist of an insulating material, such as temperature-resistant plastic.
  • the bobbin advantageously extends between the induction coil and recording.
  • a measurement of the temperature of the recording can be provided, in particular by a sensor in the best possible heat-conducting connection.
  • a temperature sensor may operate with an optical scan, in particular an IR sensor or a pyrometer.
  • Such temperature sensors are known, for example, from EP 690 659 A1 or DE 102004033454 A1.
  • they can optically detect the temperature of the cookware through the correspondingly permeable receptacle, similar to what is known in the case of glass-ceramic cooking hobs in planar design.
  • they detect the temperature at the recording are known, for example, from EP 690 659 A1 or DE 102004033454 A1.
  • the receptacle is advantageously a substantially closed surface, particularly advantageously of glass ceramic. From a predominantly flat surface, there is a seamless transition into the part-spherical depression of the receptacle.
  • the receptacle is designed in such a way that its diameter is slightly larger than its depth at the lowest point, so that the receptacle is thus somewhat smaller than a hemisphere.
  • the invention also includes an induction heating device as explained above. This is in particular when attached to the induction heater temperature sensor, a structural unit that can be attached to the recording. Furthermore, the invention comprises an electric cooker, in particular as a so-called wok hob, either with the device mentioned above or the aforementioned induction heating.
  • the calculation of the temperature for the cookware can be done so advantageously for a period of 5 to 10 minutes. After this period it is assumed that the temperature of the recording corresponds to that of the cookware. This temperature can then be further processed as known from the prior art in a control of the induction heating device or the electric cooking appliance.
  • 1 is a side view of an electric cooking appliance according to the invention with induction heating and temperature sensor on the outer edge
  • 2 is an enlarged view of the arrangement of the temperature sensor on the recording
  • Fig. 3 shows a modification of Fig. 2 with the temperature sensor on the bobbin and
  • Fig. 4 is a diagram of different temperatures over time for determining the temperature of the cookware from the temperature at the temperature sensor.
  • an electric hob 11 is shown in the lateral section, which operates with induction heating. It has a glass ceramic plate 12 with a receptacle 13 in a conventional manner.
  • the substantially planar glass-ceramic plate 12 merges in a transitional region 14 into the partially spherical, downwardly curved receptacle 13. Details on the exact configuration of glass ceramic plate 12 and receptacle 13 are known in the art.
  • the receptacle 13 has the diameter D.
  • the induction heater 16 Under the receptacle 13 is an induction heater 16 for inductive heating.
  • the induction heater 16 has the induction coil 17. This consists of coil windings 18 which are spirally applied to a bobbin 20 in the form of the receptacle 13.
  • This structure is known to the person skilled in the art, for example, from the aforementioned DE 10336325 A1.
  • the temperature sensor 22 is mechanically supported on the edge of the bobbin 20 in a manner not shown mechanically. At the same time it is almost at the bottom of the receptacle 13 and has only a very small distance to it. In particular, if it is a resistance temperature sensor, it can also be a heat-conducting Have connection to the bottom of the receptacle 13, for example, from thermal grease.
  • the attachment of the temperature sensor 22 at the edge of the bobbin 20 can be effected for example by the fact that the slightly raised upwards upper edge of the bobbin 20 has a corresponding recess in which the temperature sensor 22 is held, for example glued.
  • the temperature sensor 22 and the induction coil 17 are connected to a controller 24, which in particular evaluates the temperature sensor and controls the coil or its application of power.
  • a cookware 26 Inserted into the receptacle 13 is a cookware 26 in the form of a wok. It can be seen that the cookware 26 rests in the transition region 14 on the glass ceramic. The distance between the outer wall of the cookware and the receptacle 13 and thus also the induction coil 17 becomes larger towards the lowest point of the cookware. Although this distance still allows inductive heating, it makes a temperature measurement there, in particular with a resistance temperature sensor on the outside of the receptacle 13, difficult or inaccurate.
  • a further embodiment of the invention is shown in which a temperature sensor 122 is also attached to a bobbin 120.
  • the coil support 120 With an otherwise identical glass ceramic plate 112 and receptacle 113, the coil support 120 has a recess 121 near its upper left edge. Above the recess 121, a temperature sensor 122 is arranged, being fastened by holding clips 123. By forming the retaining clips 123, the temperature sensor 122 can be both easily assembled and easily disassembled, for example for repair or service.
  • the temperature sensor 122 For example, as the above-mentioned IR sensor or as a pyrometer through the recess 122 through very well the temperature of the receptacle 113 or even therethrough, the temperature of the cookware 126 directly detect.
  • the recess 121 either with thermally conductive paste or the like. be filled or with another part that transmits the heat very well.
  • Fig. 2 is still a above the temperature sensor 122 extending, shown in dashed lines coil winding 118 'is shown.
  • the temperature sensor does not necessarily have to be outside the induction coil or the coil windings, but can be directly in the inductively heated area, so to speak.
  • the temperature sensor can also be mounted somewhat more downwards or towards the central region from its position which is relatively high or low in FIGS. 1 and 2. In the positions shown here it is approximately in the outermost 10% to 15% of the recording or its diameter D.
  • the coil support 220 in a modification to FIG. 2, extends significantly further down at least in the region of a temperature sensor 222 or does not extend so far upwards.
  • the temperature sensor 222 is attached directly to the underside of the receptacle 213, in particular glued to a corresponding temperature-resistant adhesive.
  • the attachment of the temperature sensor 222 is independent of the induction coil 217 or the carrier 220.
  • the temperature sensor 222 is directly against the receptacle 213 and is advantageously designed as a resistance temperature sensor. Its location is still sufficiently close to the area of the cooking zone heated by the induction coil 217. harness 226, so that the desired temperature detection on the receptacle 213 can be made.
  • FIG. 4 An inventive method for determining the temperature T K of the cookware 26 by the temperature sensor 22 is shown in Fig. 4.
  • the temperature T s is detected.
  • the temperature T K is calculated by evaluating the slew rate of Ts and evaluating the differential fraction. This results in the calculated temperature T R. It can be clearly seen in FIG. 4 that this temperature T R is very close to the cookware temperature T K and can thus be determined well and reliably from T s .
  • the timing in the diagram of FIG. 4 extends over a few minutes, for example 5 to 10 minutes. After a long time, the difference between the temperatures becomes smaller and closer to each other. For this purpose, the controller 24 calculates the temperature T R via a PD algorithm.

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Abstract

Ein Elektrokochfeld (1 1 ) weist eine nach unten gewölbte Aufnahme (13) aus Glaskeramik auf speziell für einen Wok (26). Unterhalb der Aufnahme (13) befindet sich eine entsprechend geformte Induktionsspule (17) auf einem Spulenträger (20). An einem Außenrand der Induktionsspule (17) ist ein Temperatursensor (22) derart angeordnet, dass er direkt an der Aufnahme (13) anliegt zur direkten Temperaturerfassung.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an einer Induktionsheizvorrichtung
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturmessung an einer Induktionsheizvorrichtung, insbesondere ein sogenanntes Wok-Kochfeld als Elektrokochgerät, sowie ein Verfahren zur Temperaturmessung mit einer solchen Vorrichtung.
Induktive Kochfelder zur Beheizung eines Woks als Kochgeschirr sind beispielsweise aus der DE 10336325 A1 bekannt. Der Vorteil einer induktiven Beheizung liegt unter anderem in der sehr schnellen Aufheizung. Durch die induktive Energieübertragung ist eine effiziente Energieübertragung sichergestellt.
Problematisch ist jedoch insbesondere die Temperaturmessung am Kochgeschirr, da hier eine Überhitzung zu vermeiden ist. Ebenso ist es für Kochprogramme odgl. von Vorteil, die Temperatur des Woks zu kennen zur Verwendung in der Programmsteuerung.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, mit denen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere eine Temperaturmessung sowohl der Aufnahme als auch des Kochgeschirrs möglichst gut erfolgen kann.
Gelöst wird diese Aufgabrdurch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , 11 oder 12 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfin- dung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß ist unter der Aufnahme, die eine nach unten gewölbte und vorteilhaft geschlossene Fläche bildet, eine ihrem Verlauf ange- passte Induktionsspule der Induktionsheizvorrichtung vorgesehen. An der Unterseite der Aufnahme ist ein Temperatursensor angeordnet in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Aufnahme, ohne einen Bereich der Induktionsheizvorrichtung zwischen dem Temperatursensor und der Aufnahme. Dies bedeutet also, dass eine direkte Wirkung zwischen Temperatursensor einerseits und Aufnahme andererseits gewährleistet ist. Weder die Induktionsheizvorrichtung noch sonstige Teile liegen dazwischen, welche eine Temperaturmessung erschweren oder verfälschen könnten. Details hierzu werden nachfolgend noch erläutert. Der Temperatursensor ist dabei außerhalb des Zentralbereichs der Aufnahme bzw. der Induktionsheizvorrichtung angeordnet. Das bedeutet, dass er vorteilhaft möglichst im Außenbereich von Aufnahme bzw. Induktionsheizvorrichtung angeordnet ist. Die Vorrichtung kann einerseits im wesentlichen die Induktionsheizvorrichtung sein mit der Erweiterung um den Temperatursensor. Andererseits kann sie im wesentlichen nur aus dem Temperatursensor bestehen, unter Umständen noch aus einer Befestigung an der Aufnahme oder an der Induktionsheizvorrichtung.
Dadurch wird zum einen erreicht, dass weder die Induktionsheizvorrichtung selber noch mögliche andere Teile eine Temperaturmessung am Temperatursensor verfälschen. Somit ist eine Temperaturmessung an der Aufnahme oder durch die Aufnahme hindurch an dem Kochgeschirr problemlos möglich. Des weiteren befindet sich in dem äußeren Bereich, also außerhalb des Zentralbereichs, das Kochgeschirr wegen der üblicherweise größeren Wölbung als derjenigen der Aufnahme näher an der Aufnahme und somit auch näher an dem Temperatursensor. Somit ist ein Temperaturunterschied zwischen Temperatursensor bzw. Aufnahme einerseits und Kochgeschirrwand andererseits geringer bzw. trägt nicht oder kaum verfälschend zum Gesamtergebnis bei. Des weiteren ist bei einer direkten Temperaturmessung des Kochgeschirrs selber durch die Aufnahme hindurch ein geringerer Abstand gut für eine höhere Messgenauigkeit.
Der Temperatursensor kann entweder außerhalb der Induktionsheizvorrichtung bzw. Induktionsspule oder daneben bzw. an ihrem Rand angeordnet sein. Hier ist es leicht möglich, dass er direkt oder nur mit geringem Abstand zu der Aufnahme vorgesehen ist. Alternativ kann er in einer Ausnehmung bzw. einem Durchbruch in der Induktionsheizvorrichtung angeordnet sein. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Induktionsheizvorrichtung bzw. Induktionsspule einen flächigen Träger aufweist, auf dem die Spulenwindungen sitzen.
Eine besonders gut bzw. genaue Temperaturmessung, auch mit geringer Zeitverzögerung, kann man dann erhalten, wenn der Temperatursensor nur einen geringen Abstand zu der Aufnahme aufweist. Besonders vorteilhaft liegt er sogar direkt an der Aufnahme an. Dazu kann er an der Aufnahme befestigt werden, beispielsweise angeklebt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Temperatursensor an der Induktionsspule bzw. einem vorgenannten Spulenträger gehaltert bzw. befestigt sein. Dies weist den Vorteil auf, dass die Induktionsspule bzw. die Induktionsheizvorrichtung als separates Teil, also Induktionsspule samt Temperatursensor, an die Aufnahme bzw. Glaskeramikfläche montiert werden kann. Kompliziertere und schlecht reversible Verfahren wie ein Festkleben des Temperatursensors an der Aufnahme können so entfallen. Auch ein Austausch des Temperatursensors im Reparaturfall ist leichter möglich. Dazu kann der Temperatursensor beispielsweise an der Aufnahme festgeklipst oder festgeschraubt werden. In Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor nicht nur außerhalb des Zentralbereichs der Induktionsheizvorrichtung angeordnet, sondern in etwa im äußeren Drittel der Aufnahme. Bevorzugt ist er sogar im äußeren Fünftel bis Zehntel angeordnet, also relativ nahe am Rand. Hier befindet sich üblicherweise die Wand des Kochgeschirrs sehr nahe an der Aufnahme mit den vorgenannten Vorteilen für eine gute und genaue Temperaturmessung.
Einerseits kann der Temperatursensor im Bereich der Induktionsspule derart angeordnet sein, dass er von der Induktionsspule sozusagen völlig umgeben ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der Temperatursensor an einem Ort vorgesehen ist, der eine relativ starke und flächig umgebende Beheizung durch die Induktionsspule erfährt.
Andererseits kann der Temperatursensor außerhalb der Induktionsspule vorgesehen sein. Dann aber sollte er relativ nahe an ihrem Rand vorgesehen sein, insbesondere möglichst direkt daran. Dies weist den Vorteil auf, dass die Induktionsspule ohne möglicherweise notwendige Änderung ihres Verlaufs durch den zwischen zwei Windungen befindlichen Temperatursensor aufgebaut werden kann.
Die Form eines vorgenannten Spulenträgers ähnelt derjenigen der Aufnahme, er ist also bevorzugt ebenfalls gewölbt bzw. teilkugelartig geformt. Er kann aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise temperaturbeständigem Kunststoff bestehen. Dabei verläuft der Spulenträger vorteilhaft zwischen Induktionsspule und Aufnahme.
Als Temperaturmessung kann einerseits direkt eine Messung der Temperatur der Aufnahme vorgesehen sein, insbesondere durch einen Sensor in möglichst gut wärmeleitender Anbindung. Hierfür eignen sich insbesondere Widerstands-Temperatursensoren, die dann nur geringen Abstand zu der Aufnahme aufweisen bzw. daran anliegen können. Als Alternative dazu kann ein Temperatursensor mit einer optischen Abtastung arbeiten, insbesondere ein IR-Sensor oder ein Pyrometer. Derartige Temperatursensoren sind beispielsweise aus der EP 690 659 A1 oder DE 102004033454 A1 bekannt. Sie können einerseits durch die entsprechend durchlässige Aufnahme hindurch auf optischem Weg die Temperatur des Kochgeschirrs erfassen, ähnlich wie dies bei Glaskeramik-Kochfeldern in ebener Ausführung bekannt ist. Andererseits und bevorzugt erfassen sie die Temperatur an der Aufnahme.
Die Aufnahme ist vorteilhaft eine im wesentlichen geschlossene Fläche, besonders vorteilhaft aus Glaskeramik. Aus einer überwiegend ebenen Fläche heraus erfolgt ein nahtloser Übergang in die teilkugelartige Vertiefung der Aufnahme hinein. Die Aufnahme ist derart ausgebildet, dass ihr Durchmesser etwas größer ist als ihre Tiefe am tiefsten Punkt, so- dass die Aufnahme also etwas kleiner ist als eine Halbkugel.
Neben der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Erfindung auch eine Induktionsheizvorrichtung wie vorstehend erläutert. Diese ist insbesondere bei an der Induktionsheizvorrichtung befestigtem Temperatursensor eine Baueinheit, die an der Aufnahme befestigt werden kann. Des weiteren umfasst die Erfindung ein Elektrokoch- gerät, insbesondere als sogenanntes Wok-Kochfeld, entweder mit der eingangs genannten Vorrichtung oder der vorstehend genannten Induktionsheizvorrichtung.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperaturmessung kann einerseits auf in bekanntes Verfahren zur Ansteuerung und Auswertung eines Temperatursensors zurückgegriffen werden. Um jedoch zu Beginn eines Kochvorgangs den Temperaturunterschied zwischen sehr schnell aufgeheiztem Kochgeschirr und langsamerem Aufheizen der Aufnahme auszugleichen, wird das Messsignal des Temperatursensors in einem Mikrokontroller mit einem PD-Algorithmus bearbeitet. Dadurch wird sozusagen mit sich änderndem zeitlichen Verlauf die bei Erfassung der Temperatur an der Aufnahme vorliegende Temperatur an der Wand des Kochgeschirrs bestimmt. In einfacheren Worten ausgedrückt wird zu der von dem Temperatursensor gemessenen Temperatur ein bestimmter Betrag aufaddiert, der erst geringer ist, dann stärker ansteigt und dann im Lauf der Zeit wieder geringer wird.
Die Berechnung der Temperatur für das Kochgeschirr kann so vorteilhaft für einen Zeitraum von 5 bis 10 Minuten erfolgen. Nach dieser Dauer wird davon ausgegangen, dass die Temperatur der Aufnahme derjenigen am Kochgeschirr entspricht. Diese Temperatur kann dann wie aus dem Stand der Technik bekannt in einer Steuerung der Induktionsheizvorrichtung bzw. des Elektrokochgeräts weiterverarbeitet werden.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert, in den Zeichnungen zeigt schematisch:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Elektrokoch- gerätes mit Induktionsheizvorrichtung und Temperatursensor am Außenrand, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des Temperatursensors an der Aufnahme,
Fig. 3 eine Abwandlung aus Fig. 2 mit dem Temperatursensor an dem Spulenträger und
Fig. 4 ein Diagramm verschiedener Temperaturen über der Zeit für die Ermittlung der Temperatur am Kochgeschirr aus der Temperatur am Temperatursensor.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist im seitlichen Schnitt ein Elektrokochfeld 11 dargestellt, das mit Induktionsbeheizung arbeitet. Es weist eine Glaskeramikplatte 12 auf mit einer Aufnahme 13 in an sich bekannter Art und Weise. Die im wesentlichen ebene Glaskeramikplatte 12 geht in einem Übergangsbereich 14 in die teilkugelartige, nach unten gewölbte Aufnahme 13 über. Details zur genauen Ausgestaltung von Glaskeramikplatte 12 und Aufnahme 13 sind dem Fachmann bekannt. Die Aufnahme 13 weist den Durchmesser D auf.
Unter der Aufnahme 13 befindet sich eine Induktionsheizvorrichtung 16 zur induktiven Beheizung. Die Induktionsheizvorrichtung 16 weist die Induktionsspule 17 auf. Diese besteht aus Spulenwindungen 18, die spiralartig auf einen Spulenträger 20 in Form der Aufnahme 13 aufgebracht sind. Dieser Aufbau ist dem Fachmann beispielsweise aus der vorgenannten DE 10336325 A1 bekannt.
Am linken oberen Ende des Spulenträgers 20 befindet sich ein Temperatursensor 22, sozusagen in Verlängerung des Spulenträgers 20. Der Temperatursensor 22 ist dabei auf nicht dargestellte Art und Weise mechanisch an dem Rand des Spulenträgers 20 gehaltert bzw. befestigt. Gleichzeitig liegt er nahezu an der Unterseite der Aufnahme 13 an bzw. weist nur einen sehr geringen Abstand dazu auf. Insbesondere wenn es ein Widerstands-Temperatursensor ist kann er auch eine wärmeleitende Verbindung zu der Unterseite der Aufnahme 13 aufweisen, beispielsweise aus Wärmeleitpaste. Die Befestigung des Temperatursensors 22 an dem Rand des Spulenträgers 20 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der an sich etwas weiter nach oben gezogene obere Rand des Spulenträgers 20 eine entsprechende Ausnehmung aufweist, in welcher der Temperatursensor 22 gehalten ist, beispielsweise eingeklebt ist. Der Temperatursensor 22 sowie die Induktionsspule 17 sind mit einer Steuerung 24 verbunden, die insbesondere den Temperatursensor auswertet und die Spule bzw. ihre Leistungsbeaufschlagung steuert.
In die Aufnahme 13 eingesetzt ist ein Kochgeschirr 26 in Form eines Woks. Es ist zu erkennen, dass das Kochgeschirr 26 im Übergangsbereich 14 an der Glaskeramik anliegt. Der Abstand zwischen Außenwand des Kochgeschirrs und der Aufnahme 13 und somit auch der Induktionsspule 17 wird zum tiefsten Punkt des Kochgeschirrs hin größer. Dieser Abstand lässt zwar immer noch die induktive Beheizung zu, macht jedoch dort eine Temperaturmessung, insbesondere mit einem Wider- stands-Temperatursensor an der Außenseite der Aufnahme 13, schwierig bzw. ungenau.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei welcher ein Temperatursensor 122 ebenfalls an einem Spulenträger 120 befestigt ist. Bei ansonsten identischer Glaskeramikplatte 112 und Aufnahme 113 weist der Spulenträger 120 nahe seinem linken oberen Rand eine Ausnehmung 121 auf. Über der Ausnehmung 121 ist ein Temperatursensor 122 angeordnet, wobei er durch Halteklips 123 befestigt ist. Durch die Ausbildung der Halteklips 123 kann der Temperatursensor 122 sowohl leicht montiert als auch leicht demontiert werden, beispielsweise für eine Reparatur oder im Servicefall.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, befindet sich zwischen dem Temperatursensor 122 und der Unterseite der Aufnahme 113 im wesentlichen nichts bzw. kein Spulenträger. Somit kann der Temperatursensor 122, beispielsweise als eingangs genannter IR-Sensor oder als Pyrometer durch die Ausnehmung 122 hindurch sehr gut die Temperatur der Aufnahme 113 oder sogar noch durch diese hindurch die Temperatur des Kochgeschirrs 126 direkt erfassen.
Ist auch bei einer derartigen Anordnung mit einer Ausnehmung in dem Spulenträger ein kontaktierender Temperatursensor gewünscht, beispielsweise als Widerstands-Temperatursensor, so kann die Ausnehmung 121 entweder mit wärmeleitender Paste odgl. gefüllt werden oder mit einem anderen Teil, das die Wärme sehr gut überträgt.
Außerdem ist in Fig. 2 noch eine oberhalb des Temperatursensors 122 verlaufende, gestrichelt dargestellte Spulenwindung 118' dargestellt. Dadurch soll verdeutlicht werden, dass der Temperatursensor nicht zwingend außerhalb der Induktionsspule bzw. der Spulenwindungen liegen muß, sondern sozusagen direkt in dem induktiv beheizten Flächenbereich sein kann. Dazu kann der Temperatursensor von seiner in den Fig. 1 und 2 relativ außen bzw. hoch liegenden Stellung auch etwas mehr nach unten bzw. zum Mittelbereich hin angebracht werden. In den hier dargestellten Positionen liegt er in etwa in den äußersten 10% bis 15% der Aufnahme bzw. ihres Durchmessers D.
In der weiteren Ausgestaltung gemäß Fig. 3 verläuft der Spulenträger 220 in Abwandlung zu der Fig. 2 zumindest im Bereich eines Temperatursensors 222 deutlich weiter unten bzw. reicht nicht so weit nach oben. Der Temperatursensor 222 ist dabei direkt an der Unterseite der Aufnahme 213 befestigt, insbesondere mit einem entsprechend temperaturbeständigen Kleber festgeklebt. Somit ist also die Anbringung des Temperatursensors 222 unabhängig von der Induktionsspule 217 bzw. dem Träger 220. Des weiteren liegt der Temperatursensor 222 direkt an der Aufnahme 213 an und ist vorteilhaft als Widerstands-Temperatursensor ausgebildet. Sein Anbringungsort ist immer noch ausreichend nahe an dem durch die Induktionsspule 217 beheizten Bereich des Kochge- schirrs 226, so dass die gewünschte Temperaturerfassung über die Aufnahme 213 vorgenommen werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung der Temperatur TK des Kochgeschirrs 26 durch den Temperatursensor 22 ist in Fig. 4 dargestellt. An dem Temperatursensor 22 wird die Temperatur Ts erfasst. Die Temperatur TK wird dadurch berechnet, dass die Anstiegsgeschwindigkeit von Ts bewertet wird und der differenzielle Anteil ausgewertet wird. Somit ergibt sich die berechnete Temperatur TR. Es ist deutlich in Fig. 4 zu erkennen, dass diese Temperatur TR der Kochgeschirrtemperatur Tκ sehr nahe kommt und somit gut und zuverlässig aus Ts ermittelt werden kann.
Der Zeitablauf in dem Diagramm gemäß Fig. 4 erstreckt sich über einige Minuten, beispielsweise 5 bis 10 Minuten. Nach längerer Zeit wird die Differenz zwischen den Temperaturen immer geringer und sie nähern sich einander an. Hierzu berechnet die Steuerung 24 die Temperatur TR über einen PD-Algorithmus.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Temperaturmessung an einer Induktionsheizvorrichtung (6, 116, 216) an einer Aufnahme (13, 113, 213) für ein konvex geformtes Kochgeschirr (26, 126, 226) bei einem Elektro- kochgerät (11 , 111 , 211 ), wobei unter der eine geschlossene Fläche bildenden Aufnahme (13, 113, 213) eine dem Verlauf der Aufnahme angepasste Induktionsspule (17, 117, 217) der Induktionsheizvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (22, 122, 222) an der Unterseite der Aufnahme angeordnet ist in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Aufnahme ohne einen Bereich der Induktionsheizvorrichtung zwischen Temperatursensor und Aufnahme (13, 113, 213), wobei der Temperatursensor (22, 122, 222) außerhalb des Zentralbereichs der Aufnahme bzw. der Induktionsheizvorrichtung (6, 116, 216) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22, 122) an oder in einer Ausnehmung (121 ) oder einem Durchbruch in der Induktionsheizvorrichtung (6, 116) bzw. der Induktionsspule (17, 117) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22, 122, 222) geringen Abstand zu der Aufnahme (13, 113, 213) aufweist, insbesondere daran anliegt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22, 122) an der Induktionsspule (17, 117) bzw. einem Spulenträger (20, 120) der Induktionsspule gehaltert ist, insbesondere lösbar daran befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22, 222) an einen Außenrand bzw. an die äußerste Windung (18, 218) der Induktionsspule (17, 217) angrenzt, insbesondere mit geringem Abstand dazu.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (22, 122, 222) in etwa im äußeren Drittel der Aufnahme (13, 113, 213) angeordnet ist, vorzugsweise im äußeren Fünftel.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spulenträger (20, 120, 220) der Induktionsspule (17, 1 17, 217) im wesentlichen die Form der Aufnahme (13, 113, 213) hat, insbesondere teilkugelartig gewölbt ist, wobei er vorzugsweise aus einem Isoliermaterial wie temperaturbeständigem Kunststoff besteht.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (22, 122, 222) zur Messung der Temperatur der Aufnahme (13, 113, 213) in wärmeleitendem Kontakt, vorzugsweise einen Widerstands-Temperatursen- sor.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor mit optischer Abtastung, insbesondere als IR-Sensor, zur Messung der Temperatur der Außenseite der Aufnahme.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (13, 113, 213) eine Glaskera- mikfläche mit teilkugelartiger Vertiefung in einer ansonsten überwiegend ebenen Glaskeramikfläche (12, 112, 212) ist, wobei insbesondere die Vertiefung etwas weniger tief ist als der halbe Durchmesser der Aufnahme.
11. Induktionsheizvorrichtung (16, 116, 216) mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Elektrokochgerät (11 , 111 , 211) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder mit einer Induktionsheizvorrichtung (16, 116, 216) nach Anspruch 11.
13. Verfahren zur Temperaturmessung mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Temperaturmessung die Temperatur ausgehend von dem Messsignal am Temperatursensor (22, 122, 222) mittels eines Mikrocontrollers über einen PD-Algorithmus berechnet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Zeit von fünf bis zehn Minuten die Kochgeschirrtemperatur als der Temperatur am Temperatursensor (22, 122, 222) entsprechend angenommen wird für eine Weiterverarbeitung, insbesondere in einer Steuerung (24, 124, 224).
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