DE102008022387A1

DE102008022387A1 - Hob with a cooktop panel and process to control a cooking process

Info

Publication number: DE102008022387A1
Application number: DE102008022387A
Authority: DE
Inventors: Dominic Beier; Lars Ellerkamp; Holger Dr. Ernst; Uwe Femmer; Sonja Dr. Heitmann; Thomas Dr. Krümpelmann; Holger Dr. Sandring; Ulrich Dr. Kienitz
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-12
Also published as: EP2117281B1; ATE478540T1; EP2117281A3; DE502009000064D1; EP2117281A2

Abstract

The cooking surface has a cooking plate (1), particularly consisting of glass ceramic. A cooking zone (2) is provided for a cooking utensil (3). A heat sensor unit (5) is arranged in a cup-like receptacle towards the bottom of the cooking plate, which is located in heat conducting contact with the bottom of the cooking plate, and is provided above an integrated heater (4). An independent claim is included for a method for controlling a cooking process of a cooking surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte insbesondere aus Glaskeramik mit mindestens einer Kochzone für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr, einer elektrischen Steuerung zur Steuerung der Leistung einer unterhalb der Kochzone angeordnete Heizeinrichtung, wobei im Zentrum der Kochzone unterhalb der Kochfeldplatte eine Wärmesensoreinheit angeordnet ist sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses auf einem derartigen Kochfeld.The The invention relates to a hob with a hob plate in particular made of glass ceramic with at least one cooking zone for one on it Cookware to be dispensed, an electrical controller for control the power of a heater located below the cooking zone, wherein in the center of the cooking zone below the hob plate, a heat sensor unit is arranged and a method for controlling a cooking process on such a hob.

Ein derartiges Kochfeld sowie Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses ist aus der DE 10 2004 002 058 B3 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren ist für Kochfelder mit Strahlungsheizkörpern geeignet und basiert auf der exakten Messung der Wärmestrahlung des Kochgeschirrbodens und der Glaskeramikscheibe. Über die Verrechnung der Signale wird die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs ermittelt. Zur Durchführung des Verfahrens ist die Auswertung der Ausgangssignale von mindestens zwei Wärmesensoreinheiten sowie der Vergleich mit vorher festgelegten abgespeicherten Referenzwerten erforderlich, um dann in Abhängigkeit der Ausgangssignale die Heizleistung der Heizeinrichtung zu steuern. Das Verfahren ist für Kochzonen geeignet, die den Boden des Kochgeschirrs durch Strahlungsbeheizung aufheizen. Dabei ist es nicht erforderlich, den Emissionsgrad des Kochgeschirrbodens zu kennen. Bei induktionsbeheizten Kochfeldern ist der Einfluss des Emissionsgrades des Kochgeschirrbodens sowie der Verschmutzungsgrad der Glaskeramikscheibe auf das Messergebnis bei der Erfassung der Topfbodentemperatur zu berücksichtigen. Um diesen Einfluss berücksichtigen zu können und ein Verfahren zur optimalen Steuerung des Kochprozesses zu gestalten, sind mehrere aufwändige Sensoranordnungen erforderlich.Such a hob and method for controlling a cooking process is from the DE 10 2004 002 058 B3 known. The method described there is suitable for hobs with radiant heaters and is based on the exact measurement of the heat radiation of the cookware and the glass ceramic disk. By calculating the signals, the temperature at the bottom of the cookware is determined. To carry out the method, the evaluation of the output signals of at least two heat sensor units as well as the comparison with previously defined stored reference values is necessary in order then to control the heating power of the heating device as a function of the output signals. The method is suitable for cooking zones that heat the bottom of the cookware by radiant heating. It is not necessary to know the emissivity of the cookware tray. In the case of induction-heated hobs, the influence of the emissivity of the cookware tray as well as the degree of soiling of the glass-ceramic disc on the measurement result when detecting the pot base temperature must be taken into account. In order to be able to take this influence into account and to design a method for optimal control of the cooking process, several complex sensor arrangements are required.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem eine vom Einfluss des Emissionskoeffizienten des Kochgeschirrbodens bzw. der Verschmutzung der Glaskeramikscheibe unabhängige und einfach gestaltete Anordnung zur Erfassung der Temperatur des Kochgeschirrbodens sowie ein Verfahren zur Steuerung eines optimalen Kochprozesses mit Hilfe einer vereinfachten Sensoranordnung zu gestalten.Of the Invention thus raises the problem of the influence of the emission coefficient of the cookware tray or the contamination of the glass ceramic disc independent and simply designed arrangement for detection the temperature of the cookware tray and a method of control an optimal cooking process using a simplified sensor arrangement to design.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kochprozesses mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Unteranspruch.According to the invention this problem by a hob with the features of the claim 1 and a method for controlling a cooking process with the Characteristics of claim 3 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the following Under claim.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass auf ein Verhältnispyrometer sowie eine Lampe zur Reflexionsmessung sowie die dazu erforderlichen Verfahrensschritte zur Auswertung der Werte verzichtet werden kann.The particular advantages of the invention are that on a ratio pyrometer and a lamp for reflection measurement as well as the required process steps for evaluation the values can be dispensed with.

Mit dem beschriebenen Verfahren wird der Einfluss des Emissionskoeffizienten des Topfbodens sowie der Einfluss des Verschmutzungsgrades der Glaskeramikscheibe eliminiert. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Wärmesensoreinheit mit nur einem Thermopile ausreichend, um die Temperatur des Bodens am Kochgeschirr zu erfassen.With The method described is the influence of the emission coefficient the pot bottom and the influence of the degree of contamination of the glass ceramic disc eliminated. In an advantageous embodiment The invention is a heat sensor unit with only one Thermopile sufficient to keep the temperature of the bottom of the cookware capture.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtOne Embodiment of the invention is in the drawing shown purely schematically and is closer below described. It shows

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kochfelds in der Seitenansicht im Schnitt. 1 an embodiment of a hob according to the invention in the side view in section.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kochfelds. Das Kochfeld weist eine als Glaskeramikplatte ausgebildete Kochfeldplatte 1 auf, die wenigstens eine Kochzone 2 für ein darauf abzustellendes Kochgeschirr 3 aufweist. Das Kochgeschirr 3 ist mittels einer in der Einbaulage des Kochfeldes unterhalb der Kochfeldplatte 1 angeordneten und als Induktionsheizung ausgebildeten Heizeinrichtung 4 beheizbar. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Kochfeld mit mehreren Kochzonen, von denen lediglich eine einzige Kochzone 2 dargestellt und erläutert ist. Unterhalb der Kochfeldplatte 1 ist im Zentrum der Kochzone 2 eine Wärmesensoreinheit 5, vorzugsweise mindestens ein Thermopile, zur berührungslosen Temperaturmessung der Temperatur am Boden 6 des Kochgeschirrs 3 angeordnet. Die Leistung der Heizeinrichtung 4 wird in Abhängigkeit der Ausgangssignale der Wärmesensoreinheit 5 mittels der elektrischen Steuerung gesteuert oder geregelt. Die Wärmesensoreinheit 5 ist in einer Aufnahme 7 angeordnet, welche in wärmeleitenden Kontakt mit der Unterseite der Kochfeldplatte 1 steht. Die Aufnahme 7 ist topfartig und in Richtung der Unterseite der Kochfeldplatte 1 offen ausgebildet, so dass die vom Boden 6 des Kochgeschirrs 3 ausgehende Wärmestrahlung erfassbar ist. Die Aufnahme 7 ist mit einer integrierten Heizung 8 ausgebildet. Die Aufnahme 7 bildet mit der Heizung 8 einen Heizblock, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung der Temperatur am Boden 6 des Kochgeschirrs 3 und der davon abhängigen Steuerung der Leistung der Induktionsheizung (Heizeinrichtung 4) auf eine definierte Temperatur aufgeheizt wird. Für eine verbesserte Montage kann die Aufnahme 7 mehrteilig ausgebildet sein. 1 shows an embodiment of a hob according to the invention. The cooktop has a hob plate formed as a glass ceramic plate 1 on, the at least one cooking zone 2 for a cookware to be placed on it 3 having. The cookware 3 is by means of a in the mounting position of the hob below the hob plate 1 arranged and designed as induction heating heater 4 heated. In the present embodiment is a hob with multiple cooking zones, of which only a single cooking zone 2 is shown and explained. Below the hob plate 1 is in the center of the cooking zone 2 a thermal sensor unit 5 , preferably at least one thermopile, for non-contact temperature measurement of the temperature at the bottom 6 of the cookware 3 arranged. The power of the heater 4 becomes dependent on the output signals of the heat sensor unit 5 controlled or regulated by the electric control. The heat sensor unit 5 is in a recording 7 arranged, which in heat-conducting contact with the underside of the hob plate 1 stands. The recording 7 is pot-shaped and towards the bottom of the hob plate 1 open, so that from the ground 6 of the cookware 3 Outgoing heat radiation can be detected. The recording 7 is with an integrated heater 8th educated. The recording 7 forms with the heater 8th a heating block, which is used to carry out the method according to the invention for detecting the temperature on the ground 6 of the cookware 3 and the dependent therefrom control of the power of the induction heating (heating 4 ) is heated to a defined temperature. For improved mounting, the recording 7 be formed in several parts.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Heizblock auf eine Solltemperatur von z. B. 100°C aufgeheizt. Die Kontrolle der Heizblocktemperatur erfolgt entweder über einen im Thermopile integrierten Temperaturfühler oder einen separaten Temperaturfühler im Heizblock. Durch die sehr gut wärmeleitende Kontaktierung der Aufnahme 7 mit der Kochfeldplatte 1 wird auch die Glaskeramikscheibe im Bereich der Kochzone 2 mitbeheizt. Der Thermopile (Wärmesensoreinheit 5) ist mit einem Filter ausgestattet, das sich mit dem Transmissionswellenlängenbereich der Glaskeramikscheibe deckt bzw. überschneidet. Auf diese Weise kann die Wärmestrahlung des Bodens 6 des Kochgeschirrs 3 den Thermopile erreichen. Optional kann in der Aufnahme 7 auch ein zweiter Thermopile integriert sein, welches mit einem Filter ausgestattet ist, das sich mit dem nicht-transmittierenden Wellenlängenbereich der Glaskeramikscheibe deckt. Auf diese Weise misst dieser Thermopile nur die Temperatur auf der Unterseite der Glaskeramikscheibe.To carry out the method according to the invention, the heating block is heated to a desired temperature tur of z. B. 100 ° C heated. The heating block temperature is controlled either by a temperature sensor integrated in the thermopile or a separate temperature sensor in the heating block. Due to the very good heat-conducting contact of the recording 7 with the hob plate 1 Also, the glass ceramic pane in the cooking zone 2 mitbeheizt. The thermopile (heat sensor unit 5 ) is equipped with a filter that coincides with the transmission wavelength range of the glass ceramic disc or overlaps. In this way, the heat radiation of the soil 6 of the cookware 3 reach the thermopile. Optionally, in the recording 7 Also, a second thermopile be integrated, which is equipped with a filter that coincides with the non-transmissive wavelength range of the glass-ceramic disc. In this way, this Thermopile measures only the temperature on the underside of the glass ceramic pane.

Wenn der Heizblock die definierte Temperatur erreicht hat, wird die Induktionsbeheizung eingeschaltet und somit direkt die Unterseite des Bodens 6 des Kochgeschirrs 3 erwärmt. Auch der Boden 6 heizt die Glaskeramikscheibe im Bereich der Kochzone 2 auf der das Kochgeschirr 3 steht mit auf. Die Leistung der Induktionsheizung wird in Abhängigkeit des Ausgangssignals der Wärmesensoreinheit 5 (Thermopile) geregelt. Für den Fall, dass die Temperatur des Heizblockes identisch ist mit der des Thermopiles sowie der der Glaskeramikscheibe und des Bodens 6 des Kochgeschirrs 3, ist das Ausgangssignal des Thermopiles gleich Null. Hier wird die Tatsache genutzt, dass ein Thermopile prinzipiell eine Differenzmessung zwischen Eigentemperatur und der Temperatur der Empfangsfläche durch Wärmestrahlung durchführt. Auf diese Weise kann die Temperatur des Bodens 6 sehr genau über die Temperatur des Heizblockes bzw. die Eigentemperatur des Thermopiles geregelt werden. Voraussetzung ist, dass alle Elemente dieses Systems (Thermopile, Heizblock, Boden am Kochgeschirr und Glaskeramikscheibe) exakt auf der gleichen Temperatur sind.When the heating block has reached the defined temperature, the induction heating is switched on and thus directly the underside of the floor 6 of the cookware 3 heated. Also the floor 6 heats the glass ceramic pane in the area of the cooking zone 2 on the cookware 3 stand up with. The power of the induction heater becomes dependent on the output of the heat sensor unit 5 (Thermopile) regulated. In the event that the temperature of the heating block is identical to that of the thermopile and the glass ceramic disk and the bottom 6 of the cookware 3 , the output of the thermopile is zero. Here, the fact is used that a thermopile principally performs a difference measurement between the actual temperature and the temperature of the receiving surface by thermal radiation. In this way, the temperature of the soil 6 be controlled very accurately on the temperature of the heating block or the temperature of the thermopile itself. The prerequisite is that all elements of this system (thermopile, heating block, bottom of the cookware and glass ceramic disk) are exactly at the same temperature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102004002058 B3 [0002]

Claims

Hob with a hob plate, in particular made of glass ceramic with at least one cooking zone for abzustellendes cookware, an electrical control to control the performance of a arranged below the cooking zone heater, wherein in the center of the cooking zone below the cooking plate a heat sensor unit is arranged, characterized in that the heat sensor unit is arranged in a pot-shaped and open in the direction of the underside of the hob plate receptacle, which is in heat-conducting contact with the underside of the hob plate and is formed heated by an integrated heater.

Hob with a hob plate according to claim 2, characterized in that the receptacle is formed in several parts is.

Method for controlling a cooking process in a Hob with a hob plate in particular made of glass ceramic with at least one cooking zone for one aufzustellendes Cookware, which above the arranged below the cooking zone Heating device is heated, with an electrical control for controlling the power of the heater and with a below the cooking zone arranged heat sensor unit, via that from the cookware downgoing heat flow is detected, the power of the heater depending the output signals of the heat sensor unit by means of electrical control is controlled or regulated, characterized that the heat sensor unit as well as one with the bottom the cooking zone in thermally conductive contact standing recording with integrated heating device for the heat sensor unit in a first section of the method to a defined setpoint temperature be heated and that after reaching this target temperature designed as an induction heating heater for heating the Cookware is turned on and that the temperature at the bottom of the cookware substantially corresponds to the setpoint temperature, when the output of the thermal sensor unit is zero.