專利名稱：在感應加熱裝置上測量溫度的裝置和方法
在感應加熱裝置上測量溫度的裝置和方法
應用領域和
背景技術：
本發(fā)明涉及一種在感應加熱裝置上測量溫度的裝置，所述感應加熱裝置尤 其是指作為電烹調(diào)設備的所謂鍋烹調(diào)區(qū)，本發(fā)明還涉及借助這種裝置來測量溫 度的方法。
例如DEI0336325Al公開了用于加熱作為炊具的鍋的感應烹調(diào)區(qū)。感應力口 熱的優(yōu)點首先在于加熱il度非?？?。通過感應傳遞能量確保了高效率的能量傳 遞。
然而在炊具上測量纟品度存在問題，因為這里需要避免過熱。同時對于烹調(diào) 程序等有利的是^知道鍋的纟鵬以便在程序控制中應用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于提供前述裝置以及一種相應的方法，借助該裝置和方法 能夠避免現(xiàn)有技術的缺點，尤其是不僅能夠盡可能好地測量容納部的溫度而且 也育,盡可能好地測量炊具的^^。
該任務通過具有權利要求1、 11或者12的特征的體以及具有權利要求13 的特征的方法來解決。本發(fā)明的有利以及4繼構造方式是其它權利要求的主題， 并且將在下面進一步描述它。權禾腰求的文字內(nèi)容是與說明書內(nèi)容明確相關聯(lián) 的。
根據(jù)本發(fā)明，容納部形成向下彎曲并且有利地封閉的面，在容納部下方設 有感應加熱裝置的配合于其走向的感應線圈。纟顯度傳感:gl布置在容納部的下側(cè) 上，其直接相鄰于容納部，在^Jt傳感器和容納部之間沒有感應加熱裝置的區(qū) 域。這意味著，保證了溫度傳感器和容納部之間的直接作用。感應加熱裝置以 及其它部分都不位于其間，這會使得溫度測量變得困難或者誤差很大。下面將 進一步描述細節(jié)。在這里，溫度傳皿布置在容納部或者感應加熱裝置的中心 區(qū)域之外。這意味著，有利的是溫度傳感器盡可能布置在容納部或者感應加熱 裝置的外部區(qū)域內(nèi)。 一方面，該裝置能夠基本上是具有擴展有^^傳感器的感 應加熱裝置，另一方面，該裝置基本上僅包括溫度傳感器，或許還包括在容納部上或者在感應加熱裝置上的固定部。
由此使得感應加熱裝置自己和可能的其它部分都不會使得溫度傳感器上的 溫度測量變得誤差很大。因此可以沒有問題地在容納部上或者穿過容納部在炊 具上進行溫度測量。此外，在外部區(qū)域內(nèi)即在中心區(qū)域之外，炊具因為具有比 容納部通常更大的彎曲而更靠近容納部進而更靠近溫度傳感器。因此，在^Jt 傳感器或者容納部和在炊具壁之間的溫度差較小，或者不會或幾乎不會導致總 結(jié)果產(chǎn)生誤差。此外，在本身穿過容納部直接測量炊具溫度時，較小的距離對 于較高的測量精確度是有利的。
溫度傳感器或者能夠布置在感應加熱裝置或感應線圈的外部，或者布置在 其旁邊或其邊緣上。這里容易實現(xiàn)的是，溫度傳皿直接設置或者與容納部僅 保持較小間距。另選的是，溫度傳皿能夠布置在感應加熱裝置中的缺口或者 貫通開口內(nèi)。其中，特別有利的是，感應加熱裝置或者感應線圈具有平坦的支 架，線圈繞組安方夂于其上。
如果溫度傳感器至容納部的間距較小，貝職夠獲得特別好的或者準確的溫 度測量，也具有較小的時延。特別有禾啲是，^M傳感器甚至直接貼靠在容納 部上。為此，溫度傳感器能夠固定(例如粘合)在容納部上。
在本發(fā)明的其它構造方式中，溫度傳感器能夠保持或者固定在感應線圈或 者前述的線圈架上。這具有優(yōu)點，即感應線圈或者感應加熱裝置能夠作為3蟲立 部分(也就是說感應線圈包括溫度傳感器)安裝在容納部或者玻璃陶瓷面上。 如將溫度傳感器粘在容納部上的這種復雜且可逆性差的方法可以被省去。在修 理時更換溫度傳感器也是容易實現(xiàn)的。為此，溫度傳感器能夠例如被夾緊或者 擰緊在容納部上。
在本發(fā)明的構造方式中，溫度傳感器不僅布置在感應加熱裝置的中心區(qū)域
之外，而且大致上布置在容納部的外三分之一處。ite的是溫度傳感器甚至布
置在外五分之一至十分之一處，即相對靠近邊緣處。這里炊具壁通常非?？拷?容納部，這樣就獲得了前述良好且精確的溫度觀糧的優(yōu)點。
一方面，溫度傳感器能夠這樣布置在感應線圈區(qū)域內(nèi)，即溫度傳感器可以 說完全被感應線圈包圍，因此保證了溫度傳感器被設置在這樣的健上，所述 位置iW感應線圈進行相對較強且平坦地環(huán)繞的加熱。
另一方面，溫度傳感器能夠設置在感應線圈的外部。然而溫度傳感器應該被設置得相對靠近所述感應線圈的邊緣，尤其是盡可旨喧接貼靠在在其邊緣上。 這具有這樣的優(yōu)點，即由于溫度傳感器位于兩個線匝之間，所以感應線圈能夠
以沒有必要改變其走向的方式構成。
前述線圈架的形狀與容納部的形狀相似，線圈架最好也被彎曲或者呈部分 球形。線圈架能夠由例如耐熱塑料的絕緣材料制成。在這里有利的是線圈架在 感應線圈和容納部之間延伸。
當測量溫度時， 一方面能夠直接測量容納部的溫度，尤其是通過處于盡可 育戰(zhàn)子的導熱連接中的傳感器。對此尤其適合的是電阻溫度傳感器，電阻溫度傳 與容納部僅具有較小的間距或者育,貼靠在容納部上。
作為另選方式，溫度傳感器能夠以光學感知工作，尤其是紅外傳感器
(IR-Sensor)或者高溫計(Pyrometer) 。 EP690 659A1或者DE 102004033454 Al
例如公開了這種溫度傳感器。 一方面，這種溫度傳感器能夠穿過相應的可透射 的容納部以光學方法檢測炊具溫度，這種情況近似于在平面實施方式中的玻璃 陶瓷烹調(diào)區(qū)中已知的情況，另一方面j雄的是這種溫度傳感器檢測容納部上的
有禾啲是容納部為基本封閉的面，尤其有利地是由玻璃陶瓷制成。從基本
平坦的面出向容納部的部^J求形的凹部實現(xiàn)了無纟ia:渡。該容納部被這樣設計， 即其直徑略大于在最低點上的深度，從而容納部略小于半個球。
除了前述的根據(jù)本發(fā)明的裝置之外，如前所述本發(fā)明還包括感應加熱裝置。 尤其在溫度傳感器固定在感應加熱裝置上的情況下，感應加熱裝置是一個結(jié)構 單元，其能夠固定在容納部上。此外，本發(fā)明包括或者具有前述裝置或者前述 感應加熱裝置的電烹調(diào)設備，尤其是作為所謂的鍋烹調(diào)區(qū)。
一方面，根據(jù)本發(fā)明用于溫度測量的方法能夠f頓已知方法來觸發(fā)和分析 溫度傳感器。然而，為了在烹調(diào)過程開始時平衡非?？焖偕郎氐拇毒吆洼^緩慢 地升溫的容納部之間的溫度差，在微控制器內(nèi)借助比例微分算法
(PD-Algonthmus)處理溫度傳感器的測量信號。由此，可以說借助時間變化曲 線來確定炊具壁上的溫度，該溫度;^t存在于容納部上的溫度進行檢測得到的 溫度。簡而言之，向由^S傳感器觀懂的纟鵬加某個數(shù)值，所加的數(shù)值首先是 較小的，之后大幅度地增加，然后隨著時間再次變小。
炊具的^鵬計算能夠這樣以有禾啲方式在5至10併中的時間范圍實現(xiàn)。在經(jīng)過了該時長之后可以認為，容納部的溫度相應于炊具的溫度。該溫度能夠如 從現(xiàn)有技術中已知的那樣在感應加熱裝置或者電烹調(diào)設備的控制設備內(nèi)被進一 步處理。
這些特征來自權禾腰求以及說明和附圖，其中，能夠?qū)蝆K寺征自身以及 將這些單個特征以相互組合的方式實現(xiàn)于本發(fā)明的一個實施方式以及其它領域 中，并且有利的是t詢多表現(xiàn)為一種有保護能力的實施方式，在這里針對所述有 保護能力的實施方式提出了保護請求。該專利申請被戈吩多個部分，中間標題 不限制這里所作出的聲明的普遍性。
附圖中示出了本發(fā)明的實施例并且在下述說明中將進一歩描述這些實施
例。附圖示意性示出
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電烹調(diào)設備的側(cè)視圖，該電烹調(diào)設備具有感應加熱
裝置和在外部邊緣上的^^傳自；
圖2示出容納部上的溫度傳感器的布置方式的放大視亂
圖3示出根據(jù)圖2的變形方式，雜線圈架上設有溫度傳感器；以及
圖4示出關于時間的不同溫度的曲線圖，該曲線圖根據(jù)溫度傳感器上的溫
度來確定炊具上的溫度。
具體實施例方式
圖1以側(cè)剖視圖示出以感應加熱方式工作的電烹調(diào)區(qū)11。電烹調(diào)區(qū)11以其
自身為己知的方式和方法具有玻璃陶瓷板12，玻璃陶瓷板12具有容納部13。 基本平坦的玻璃陶瓷板12在過渡區(qū)域14過渡到分球形的向下彎曲的容納部13 。 玻璃陶瓷板12和容納部13的精確構造方式的細節(jié)對于技術人員是已知的。容 納部13的直徑為D。
用于感應加熱的感應加熱裝置16位于容納部13下方。感應加熱裝置16具 有感應線圈17。感應線圈17包括線圈繞組18，線圈繞組18以螺旋方式施加到 容納部13形狀的線圈架20上。本領域技術人員例如從之前所述的DE 10336325 Al中獲知這種結(jié)構。
、iU^傳r敦器22位于線圈架20的左上端部上，可以說是在線圈架20的延長 部上。在這里，溫度傳感器22以未示出的方式機械地保持或者固定在線圈架20 的邊緣上。同時、皿傳感器22幾乎貼合在容納部13的下側(cè)上或者說與容納部13的下側(cè)保持非常小的間距。尤其是，如果纟鵬傳麟22是電阻溫度傳感器， 則其也能夠具有至容納部13下側(cè)的導熱連接部，例如由導熱膏制成。例如溫度
傳感器22在線圈架20邊緣上的固定是如此實現(xiàn)的，即在線圈架20的繼續(xù)向上 伸出的上邊緣上具有相應的缺口，溫度傳感器22保持(例如被粘合)在該缺口 內(nèi)。溫度傳感器22以及感應線圈17與控制設備24連接，控制設備24尤其是 分析》驢傳麟并且控制線圈或者控制輸入至線圈的功率。
呈鍋狀的炊具26安放到容納部13內(nèi)。可以看出，炊具26在過渡區(qū)域14 上貼靠在玻璃陶^i:。炊具的外壁和容納部13之間的距離以及因此炊具的外壁 與感應線圈17之間的距離朝向炊具的最低點變大。盡管這個距離總是允許感應 加熱，然而這個距離寸吏在那里尤其是借助電阻^JS傳IS^E容納部13夕卜側(cè)上進 行驗領糧是困難的或者不準確的。
圖2示出本發(fā)明的另一構造方式，其中，溫度傳麟122同樣固定在線圈 架120上。對于在其他方面相同的玻璃陶瓷板112和容納部113，線圈架120在 其左上邊緣附近具有缺口 121。》破傳感器122布置在缺口 121的上，其中，溫 度傳麟122 fflil保持夾123固定。fflil保持夾123的構造，^M傳麟122 不僅能夠容易地安裝也會,容易地拆卸，例如為了修理或者維護。
從圖2可以看出，在容納部113的下側(cè)和纟驢傳麟122之間基本不存在 或者沒有線圈架。因此，？鵬傳麟122能夠例如作為在開始部分所述的紅外 傳皿或者作為高溫計M:缺口 122非常好地檢測容納部113的、M或者甚至 ffit它113直接檢測炊具126的纟^。
如果在這種在線圈架內(nèi)具有缺口的布置方式中希望設置例如作為電阻溫度 傳感器的接觸式5^S傳感器，那么能夠向缺口 121填充導熱膏等或者導熱性非 常好的其它部分。
此外，圖2標出裕鵬傳繊122之上延伸的，以虛線表示的線圈繞組 118，。顯而易見的是，^^傳^H不一定強制性地位于感應線圈或者線圈繞組的 外部，而是可以說能夠直接位于感應加熱的表面區(qū)域上。為此，溫度傳感器能 夠被從在圖1和圖2中所處的其相對外面或者較高的位置略多地向下或者向中 部區(qū)域安裝置。在這里所示的位置中，溫度傳感器大致上位于容納部最外面的 10%至15。/?；蛘哒f容納部直徑D的最外的10%至15%內(nèi)。
在根據(jù)圖3的另一構造方式中，線圈架220相對于圖2 ^f匁也至少在^^傳麟222的區(qū)域內(nèi)明顯在更深地在下方延伸或者說幅傲艮小地朝向上方延伸。
在此，溫度傳感器222直接固定在容納部213的下側(cè)上、尤其是借助相應的耐 熱膠粘住。因此，^M專麟222的安裝與感應線圈217或者說支架220無關。 此外，溫度傳麟222直接貼靠在容納部213上，并且4雌被設計為電阻溫度 傳感器。^it傳感器222的安對立置總是足夠M炊具226通過感應線圈217 加熱的區(qū)域，從而f,fflil容納部213執(zhí)行所希望的溫度檢測。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的方法，其用于通過溫度傳感器22確定炊具26的溫 度Tk。 ^gTs是在^^傳麟22上檢測的。？驢TK被這樣計算，艮P，分析 Ts的上升速度并分析差份額(d近erenzielleAnteil)。由此得到計算得出的溫度TR。 在圖4中可以明顯看出，溫度Tr非常接近炊具溫度TK并且由此能夠很好地并 且可靠地從Ts中求得驗TR。
在圖4的曲線圖內(nèi)的時間過程辦賣幾併中例如5至10分鐘的過程。在較長 時間之后，這些^^之間的差值將 越小并且相互^￡。為此控制設備24通 過比例微分(PD)算法來計算驗TR。
權利要求
1. 一種裝置，其用于在電烹調(diào)設備(11、111、211)情況下，在容納部(13、113、213)上在感應加熱裝置(6、116、216)上，對呈凸形的炊具(26、126、226)測量溫度，所述感應加熱裝置的適配于所述容納部的走向的感應線圈(17、117、217)被設置在形成封閉面的所述容納部(13、113、213)的下方，其特征在于，溫度傳感器(22、122、222)被布置在所述容納部的下側(cè)上，所述溫度傳感器直接相鄰于所述容納部，在所述溫度傳感器和所述容納部(13、113、213)之間沒有所述感應加熱裝置的區(qū)域，所述溫度傳感器(22、122、222)布置在所述容納部或者說所述感應加熱裝置(6、116、216)的中心區(qū)域之外。
2. 根據(jù)木又利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(22、 122) 布置在所述感應加熱裝置(6、 116)或者所述感應線圈(17、 117)的缺口 (121) 或者貫通開口內(nèi)或者旁。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(22、 122、 222)與所述容納部(13、 113、 213)之間的間距很小，尤其是所述溫度 傳感器貼靠在所述容納部上。
4. 根據(jù)木又利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，所述7鵬傳感器(22、 122)被保持在所述感應線圈(17、 117)上或者所述感應線圈的線圈架(20、 120)上，尤其是以可解除的方式固定在其上。
5. 根據(jù)前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所淑驢傳麟(22、 122)與所述感應線圈(17、 117)的外邊緣或者最外面的線匝(18、 218)相鄰，尤其是所淑^S傳/i^與其保持較小間距。
6. 根據(jù)前述權利要求之一所述的體，其特征在于，所述鵬專麟(22、 122、 222)大致上布置在所述容納部(13、 113、 213)的外三分之一處， 在外五分之一處。
7. 根據(jù)前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述感應線圈(17、 117、 217)的所述線圈架(20、 120、 220)基本具有所述容納部(13、 113、 213) 的形狀，尤其是以部分球形的方式彎曲，所述線圈架優(yōu)選由絕緣材料如耐熱塑 料制成。
8. 根據(jù)前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，用于測量所述容納部(13、 113、 213)溫度的溫度傳感器(22、 122、 222)，所述溫度傳感器處于導 熱接觸中，所述^^傳lf^腿為電阻^^傳感器。
9. 根據(jù)禾又利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于，用于測量所述容納 部外側(cè)溫度的具有光學感知裝置的溫度傳感器，所述光學感知裝置尤其是指紅 外線傳感器。
10. 根據(jù)前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述容納部(13、 113、 213)是玻璃陶瓷面，所述玻璃陶瓷面在其余基本平坦的所述玻璃陶瓷面(12、 112、 212)內(nèi)具有呈部分球形的凹部，尤其是所述凹部的深度略深于所述容納 部的半徑。
11. 具有根據(jù)前述權利要求之一所述的裝置的感應加熱裝置G6、 116、216)。
12. —種電烹調(diào)設備(11、 111、 211)，其具有根據(jù)禾又利要求1至10之一所 述的裝置或者具有根據(jù)權利要求ll所述的感應加熱裝置(16、 116、 216)。
13. 借助根據(jù)前述禾又利要求之一所述的裝置來測量溫^度的方法，其特征在 于，在開始測量溫度時，借助微控制器通過比例微分算法由所述溫度傳感器(22、 122、 222)的測量信號出發(fā)計算所述^g。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，在經(jīng)過了五至十勿H中的時 間之后，相應地將所述炊具溫度作為所述溫度傳感器(22、 122、 222)上的溫 度，用于尤其是在控制設備(24、 124、 224)中執(zhí)行的進一步處理。
全文摘要
一種電烹調(diào)區(qū)(11)，其具有專門用于鍋(26)的由玻璃陶瓷制成的向下彎曲的容納部(13)。線圈架(20)上的相應成形的感應線圈(17)位于容納部(13)的下方。溫度傳感器(22)這樣布置在感應線圈(17)的外邊緣上，即溫度傳感器(22)直接緊貼在容納部(13)上用于直接檢測溫度。
文檔編號H05B6/06GK101432608SQ200780014995
公開日2009年5月13日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權日2006年4月28日
發(fā)明者J·博格爾 申請人:E.G.O.電氣設備制造股份有限公司