WO2013034528A1 - Domestic appliance comprising an infrared sensor - Google Patents

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WO2013034528A1
WO2013034528A1 PCT/EP2012/067154 EP2012067154W WO2013034528A1 WO 2013034528 A1 WO2013034528 A1 WO 2013034528A1 EP 2012067154 W EP2012067154 W EP 2012067154W WO 2013034528 A1 WO2013034528 A1 WO 2013034528A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
infrared sensor
domestic appliance
infrared
appliance device
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/067154
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rafael Alonso Esteban
Carlos Franco Gutierrez
Sergio Llorente Gil
David Paesa García
Francisco Villuendas Yuste
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/083Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the invention is based on a domestic appliance device with electrical heating elements and with at least one infrared sensor, which is provided for measuring an intensity of infrared light, according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on a domestic appliance device with electrical heating elements and with at least one infrared sensor, which is provided for a measurement of an intensity of infrared light.
  • electrical heating elements should be understood in particular elements that are intended to a heating of
  • infrared sensor is to be understood as meaning, in particular, a sensor which is intended to measure an intensity of infrared light and, in particular, to determine a wavelength and / or a frequency of an intensity maximum of the infrared light Wavelength between 7,8 ⁇ 10 "7 m and 1 x 10 " 3 m, corresponding to a frequency range of 3 ⁇ 10 11 Hz and 4 ⁇ 10 14 Hz, be understood.
  • a heat radiation of a cooking container and / or a food under infrared light should be understood.
  • the domestic appliance device at least one optical
  • Deflection element which is intended to deflect infrared light to the infrared sensor comprises.
  • An "optical deflection element” is to be understood in particular as an element, such as a mirror, a curved hollow optical waveguide or an optical fiber, which is intended to deflect light, preferably infrared light.
  • deflecting light from an optical deflecting element it should be understood, in particular, that a direct connection of an entry point of light, in particular infrared light, into the optical deflecting element with an exit point of light from the optical deflecting element extends at least partially outside the element Just given, in particular, a
  • Propagation direction of the light before entering the deflecting element from a propagation direction of the light after an exit from the deflecting element
  • Change angle between 0 degrees and 180 degrees can be characterized.
  • substantially completely reflected is meant, in particular, that at least 80 percent, advantageously at least 90 percent and preferably at least 95 percent of an intensity of incident light are reflected Position with a low heat input into the infrared sensor, which additional cooling elements can be saved.
  • the infrared sensor is arranged at a position that differs from a position immediately below a measuring point.
  • the infrared sensor is arranged in a position in which the infrared sensor can be connected by a straight line perpendicular to a surface of a component in which the measuring point is located with the measuring point and which preferably maximum 10 cm, In particular, at most 5 cm from the measuring point is removed.
  • a position which differs from a position immediately below a measuring point has a lateral distance from the straight line which is greater than at least 2 cm and preferably at least 5 cm. There may be a low heat input in the
  • Infrared sensor can be achieved, which can be dispensed with additional cooling elements for electronic elements of the infrared sensor.
  • optical deflection element is formed by an optical fiber.
  • Use of optical fibers as deflection elements combines the advantage of good low attenuation optical conductivity due to total internal reflection light transmission, low susceptibility to contamination and / or vibration, high flexibility and low cost.
  • optical fibers in any length and different diameters are commercially available and can be adapted in particular with little technical effort to desired lengths.
  • At least two, advantageously at least three and preferably at least four optical deflection elements are provided for a deflection of infrared light from different measuring points to the infrared sensor. It is thus possible to dispense with an additional infrared sensor for determining the temperature at at least one second measuring point.
  • a temperature of the cooking zone can thus be monitored in a cost-saving manner in at least one further cooking zone.
  • a temperature of a single cooking zone can be determined at at least one further measuring point, in order in particular to detect uneven heating.
  • This embodiment of the invention can be used particularly advantageously in a hob with flexible cooking zones in which all heating elements are advantageously provided with measuring points and are connected via optical deflecting elements to at least one infrared sensor.
  • Deflection elements arranged multiplex unit, which is intended to receive signals from multiple measuring points via a common line to the infrared sensor
  • a "multiplex unit” is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to carry a plurality of signals over one transfer common line to a receiver.
  • a transmission of several signals via the common line can be done either by a temporal change of the transmission of individual signals between signals from different signal sources or by modulating data of the signals to a carrier signal, which can then be evaluated either in parallel or serially by the infrared sensor. It can thus be avoided that superimposed in the infrared sensor intensities of infrared light from multiple measuring points and a distortion of the
  • a central evaluation unit which is used to determine the temperature
  • Measurement data of the at least one infrared sensor is provided proposed. It is thus possible in particular to dispense with a separate evaluation unit of the infrared sensor, as a result of which a power and cooling requirement of the infrared sensor can be reduced and, in particular, in the case of a domestic appliance device with a plurality of infrared sensors, a number of required evaluation units can be advantageously reduced.
  • control and / or regulating unit is to be understood as meaning, in particular, an electronic unit which is preferably provided to control and / or regulate at least the electric heating elements
  • Arithmetic unit a memory unit with a control and / or control program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
  • integrated is to be understood in particular that the central evaluation unit with the control and / or regulating unit forms a physical unit and preferably that the central evaluation unit of the arithmetic unit of the control and / or
  • Control unit is formed. It can thus advantageously a component requirement of
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an induction hob 10 with a hob plate 12 with two cooking zones, on which cooking containers 30 are placed.
  • two electric heating elements 16, 17 designed as induction coils are arranged below the cooking field plate 12, by means of which they are arranged in the
  • Gar variousern 30 contained food is heated.
  • a temperature monitoring is carried out by means of a measurement of an intensity of emitted infrared light of the cooking container 30 by an infrared sensor 22.
  • a measuring area 14 designed as a 15 mm diameter circular-cylindrical region is formed from a material transparent to infrared light, through which infrared light passes through the hob plate 12 and is diverted to the infrared sensor 22 by a device described below.
  • Cooking field plate 12 passing infrared light is deflected by means of optical deflection elements 18, 18 ', 19 to the infrared sensor 22.
  • the optical deflection elements 18, 19 are designed as optical fibers, in which the infrared light is passed through total internal reflection.
  • the optical deflection elements 18 and 19 extend largely in a straight line, except for in each case two points at which a change in direction by 90 degrees takes place within a bend of the optical fibers with a bending radius of 30 mm.
  • the optical deflecting element 18 ' represents an alternative realization and is designed as an infrared mirror, which together with other, not shown
  • Infrared mirrors causes a deflection of the infrared light within a hollow light channel to the infrared sensor 22.
  • the infrared light deflected by the deflection elements 18, 18 ', 19 lays a total distance of 40 cm up to the infrared sensor 22.
  • the infrared sensor 22 is at a position different from a position immediately below a measuring point 14 10 cm below the hob plate 12 and arranged in the same lateral distance from the measuring points 14 and thus the cooking zones. Due to this position, the infrared sensor 22 is arranged centrally in order to be able to receive infrared light from a plurality of measuring points 14 equally well.
  • the position achieves a low heat input into the infrared sensor 22, as a result of which cooling elements for cooling the electronics of the infrared sensor 22 can be dispensed with.
  • a multiplex unit 20 is arranged, which is intended to receive signals from several
  • the multiplex unit 20 is for this purpose designed as a switching unit, which switches at a time interval of 600 ms between originating from different measuring points 14 signals of infrared light and forwards the corresponding signal to the infrared sensor 22.
  • the multiplex unit 20 can in principle forward signals from a multiplicity of different measuring points 14 to the infrared sensor 22 in temporal change.
  • the infrared sensor 22 is formed of a semiconductor sensor of indium gallium arsenide and adapted thereto, in particular, intensities of infrared light in one
  • Wavelength range between 1, 2 ⁇ and 2.4 ⁇ to measure.
  • the intensity of incoming infrared light is measured, a measurement being completed within a measurement period of 100 ms, and measurement data of the intensity is output as an electrical signal having an amplitude proportional to the intensity of the infrared light.
  • measurement data are transmitted via a data link 28 to a central evaluation unit 24 integrated in a control and regulation unit 26, in which a temperature determination from the measurement data of the infrared sensor 22
  • the temperature determination is made.
  • the temperature determination is provided by a calculation of the corresponding temperature in a computing unit of the control and regulation unit 26, which forms the central evaluation unit 24.
  • the control and regulation unit 26 which forms the central evaluation unit 24.
  • Temperature determination can be performed by comparing the measurement data of the infrared sensor 22 with reference data in the central evaluation unit 24.
  • the control unit 26 controls the electric heating element 16, 17 of the cooking zone associated with the corresponding measuring point 14 in such a way that a heating power demanded by a user via a control unit, not shown, for the cooking zone is made available.

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Abstract

The invention relates to a domestic appliance that comprises electric heating elements (16, 17) and at least one infrared sensor (22) provided for measuring an infrared light intensity. In order to reduce cooling outlay, it is suggested that at least one optical deflection element (18, 18', 19) is provided to deflect infrared light towards the infrared sensor (22).

Description

HAUSGERÄTVORRICHTUNG MIT INFRAROTSENSOR  HOUSEHOLDING DEVICE WITH INFRARED SENSOR
Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätvorrichtung mit elektrischen Heizelementen und mit zumindest einem Infrarotsensor, der zu einer Messung einer Intensität von Infrarotlicht vorgesehen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention is based on a domestic appliance device with electrical heating elements and with at least one infrared sensor, which is provided for measuring an intensity of infrared light, according to the preamble of claim 1.
Es sind bereits Hausgerätvorrichtungen mit elektrischen Heizelementen, mit zumindest einem Infrarotsensor, der zu einer Messung einer Intensität von Infrarotlicht vorgesehen ist, und mit Kühlelementen, die zu einer Kühlung von elektronischen Komponenten des Infrarotsensors vorgesehen sind, bekannt, wobei der Infrarotsensor unmittelbar unterhalb einer Auflagefläche eines zu erhitzenden Gegenstands angeordnet ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem verringerten Kühlaufwand und somit einem verringerten Energie- und There are already known household appliance devices with electric heating elements, with at least one infrared sensor, which is provided for a measurement of an intensity of infrared light, and cooling elements, which are provided for cooling of electronic components of the infrared sensor, wherein the infrared sensor immediately below a support surface of a is arranged to be heated object. The object of the invention is, in particular, a generic device with a reduced cooling effort and thus a reduced energy and
Platzbedarf bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. To provide space. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätvorrichtung mit elektrischen Heizelementen und mit zumindest einem Infrarotsensor, der zu einer Messung einer Intensität von Infrarotlicht vorgesehen ist. Unter„elektrischen Heizelementen" sollen insbesondere Elemente verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, eine Erwärmung von The invention is based on a domestic appliance device with electrical heating elements and with at least one infrared sensor, which is provided for a measurement of an intensity of infrared light. By "electrical heating elements" should be understood in particular elements that are intended to a heating of
Gegenständen durch Umwandlung elektrischer Energie in Wärmeenergie zu bewirken, beispielsweise Elemente, die über einen großen elektrischen Widerstand eine Heizung mittels Joulescher Wärme bewirken, Magnetrons von Mikrowellenherden und To cause objects by converting electrical energy into heat energy, for example, elements that cause heating by Joule heat via a large electrical resistance, magnetrons of microwave ovens and
insbesondere Induktionsspulen. Unter einem„Infrarotsensor" soll insbesondere ein Sensor verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, eine Messung einer Intensität von Infrarotlicht vorzunehmen und insbesondere eine Wellenlänge und/oder eine Frequenz eines Intensitätsmaximums des Infrarotlichts zu bestimmen. Unter„Infrarotlicht" soll insbesondere elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 7,8 χ 10"7 m und 1 x 10"3 m, entsprechend einem Frequenzbereich von 3 χ 1011 Hz und 4 χ 1014 Hz, verstanden werden. Insbesondere soll eine Wärmestrahlung eines Garbehälters und/oder eines Garguts unter Infrarotlicht verstanden werden. in particular induction coils. An "infrared sensor" is to be understood as meaning, in particular, a sensor which is intended to measure an intensity of infrared light and, in particular, to determine a wavelength and / or a frequency of an intensity maximum of the infrared light Wavelength between 7,8 χ 10 "7 m and 1 x 10 " 3 m, corresponding to a frequency range of 3 χ 10 11 Hz and 4 χ 10 14 Hz, be understood. In particular, a heat radiation of a cooking container and / or a food under infrared light should be understood.
Es wird vorgeschlagen, dass die Hausgerätvorrichtung zumindest ein optisches It is proposed that the domestic appliance device at least one optical
Umlenkelement, das dazu vorgesehen ist, Infrarotlicht zu dem Infrarotsensor umzulenken, umfasst. Unter einem„optischen Umlenkelement" soll insbesondere ein Element, wie beispielsweise ein Spiegel, ein gekrümmter optischer Hohlwellenleiter oder eine optische Faser, verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, Licht, vorzugsweise Infrarotlicht, umzulenken. Deflection element, which is intended to deflect infrared light to the infrared sensor comprises. An "optical deflection element" is to be understood in particular as an element, such as a mirror, a curved hollow optical waveguide or an optical fiber, which is intended to deflect light, preferably infrared light.
Darunter, dass„Licht von einem optischen Umlenkelement umgelenkt wird" soll insbesondere verstanden werden, dass eine direkte Verbindung eines Eintrittspunkts von Licht, insbesondere Infrarotlicht, in das optische Umlenkelement mit einem Austrittspunkt von Licht aus dem optischen Umlenkelement durch eine zumindest teilweise außerhalb des Elements verlaufende Gerade gegeben ist, wobei sich insbesondere eine By "deflecting light from an optical deflecting element" it should be understood, in particular, that a direct connection of an entry point of light, in particular infrared light, into the optical deflecting element with an exit point of light from the optical deflecting element extends at least partially outside the element Just given, in particular, a
Ausbreitungsrichtung des Lichts vor einem Eintritt in das Umlenkelement von einer Ausbreitungsrichtung des Lichts nach einem Austritt aus dem Umlenkelement  Propagation direction of the light before entering the deflecting element from a propagation direction of the light after an exit from the deflecting element
unterscheiden kann, oder insbesondere, dass Licht bei einem Auftreffen auf zumindest eine Außenfläche des optischen Umlenkelements im Wesentlichen vollständig reflektiert wird und eine Änderung seiner Ausbreitungsrichtung erfährt, die durch einen can distinguish, or in particular that light is substantially completely reflected upon impact with at least one outer surface of the optical deflection element and undergoes a change in its propagation direction, which by a
Änderungswinkel zwischen 0 Grad und 180 Grad charakterisiert werden kann. Unter„im Wesentlichen vollständig reflektiert" soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest 80 Prozent, vorteilhaft zumindest 90 Prozent und bevorzugt zumindest 95 Prozent einer Intensität eintreffenden Lichts reflektiert werden. Es kann somit eine Positionierung des Infrarotsensors an einer beliebigen Position erreicht werden, insbesondere an einer Position mit einem geringen Wärmeeintrag in den Infrarotsensor, wodurch zusätzliche Kühlelemente eingespart werden können.  Change angle between 0 degrees and 180 degrees can be characterized. By "substantially completely reflected" is meant, in particular, that at least 80 percent, advantageously at least 90 percent and preferably at least 95 percent of an intensity of incident light are reflected Position with a low heat input into the infrared sensor, which additional cooling elements can be saved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Infrarotsensor an einer Position angeordnet ist, die sich von einer Position unmittelbar unter einer Messstelle unterscheidet. Unter It is also proposed that the infrared sensor is arranged at a position that differs from a position immediately below a measuring point. Under
„unmittelbar unter einer Messstelle" soll insbesondere verstanden werden, dass der Infrarotsensor in einer Position angeordnet ist, in der der Infrarotsensor durch eine gerade Linie senkrecht zu einer Oberfläche eines Bauteils, in der die Messstelle liegt, mit der Messstelle verbunden werden kann und welche vorzugsweise maximal 10 cm, insbesondere maximal 5 cm von der Messstelle entfernt ist. Insbesondere weist eine Position, die sich von einer Position unmittelbar unter einer Messstelle unterscheidet, einen seitlichen Abstand von der geraden Linie auf, welcher größer als zumindest 2 cm und vorzugsweise zumindest 5 cm ist. Es kann ein geringer Wärmeeintrag in den "Immediately below a measuring point" is to be understood in particular that the infrared sensor is arranged in a position in which the infrared sensor can be connected by a straight line perpendicular to a surface of a component in which the measuring point is located with the measuring point and which preferably maximum 10 cm, In particular, at most 5 cm from the measuring point is removed. In particular, a position which differs from a position immediately below a measuring point has a lateral distance from the straight line which is greater than at least 2 cm and preferably at least 5 cm. There may be a low heat input in the
Infrarotsensor erreicht werden, wodurch auf zusätzliche Kühlelemente für elektronische Elemente des Infrarotsensors verzichtet werden kann. Infrared sensor can be achieved, which can be dispensed with additional cooling elements for electronic elements of the infrared sensor.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das optische Umlenkelement von einer optischen Faser gebildet ist. Eine Verwendung von optischen Fasern als Umlenkelementen kombiniert den Vorteil einer guten Lichtleitfähigkeit mit geringer Dämpfung aufgrund der Lichtleitung durch innere Totalreflexion, mit einer geringen Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen und/oder Erschütterungen, einer hohen Biegbarkeit und geringen Kosten. Weiterhin sind optische Fasern in beliebigen Längen und unterschiedlichen Durchmessern kommerziell erhältlich und können insbesondere mit einem geringen technischen Aufwand auf gewünschte Längen angepasst werden. It is also proposed that the optical deflection element is formed by an optical fiber. Use of optical fibers as deflection elements combines the advantage of good low attenuation optical conductivity due to total internal reflection light transmission, low susceptibility to contamination and / or vibration, high flexibility and low cost. Furthermore, optical fibers in any length and different diameters are commercially available and can be adapted in particular with little technical effort to desired lengths.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei und bevorzugt zumindest vier optische Umlenkelemente zu einer Umlenkung von Infrarotlicht von unterschiedlichen Messstellen zu dem Infrarotsensor vorgesehen sind. Es kann somit auf einen zusätzlichen Infrarotsensor zu einer Temperaturbestimmung an zumindest einer zweiten Messstelle verzichtet werden. Vorteilhaft kann somit kostensparend bei zumindest einer weiteren Kochzone eine Temperatur der Kochzone überwacht werden. Alternativ kann eine Temperatur einer einzelnen Kochzone an zumindest einer weiteren Messstelle bestimmt werden, um insbesondere eine ungleichmäßige Erwärmung zu detektieren. Besonders vorteilhaft lässt sich diese Ausgestaltung der Erfindung bei einem Kochfeld mit flexiblen Kochzonen einsetzen, in dem vorteilhaft sämtliche Heizelemente mit Messstellen versehen und über optische Umlenkelemente mit zumindest einem Infrarotsensor verbunden sind. Ferner wird zumindest eine zwischen dem Infrarotsensor und den optischen It is also proposed that at least two, advantageously at least three and preferably at least four optical deflection elements are provided for a deflection of infrared light from different measuring points to the infrared sensor. It is thus possible to dispense with an additional infrared sensor for determining the temperature at at least one second measuring point. Advantageously, a temperature of the cooking zone can thus be monitored in a cost-saving manner in at least one further cooking zone. Alternatively, a temperature of a single cooking zone can be determined at at least one further measuring point, in order in particular to detect uneven heating. This embodiment of the invention can be used particularly advantageously in a hob with flexible cooking zones in which all heating elements are advantageously provided with measuring points and are connected via optical deflecting elements to at least one infrared sensor. Furthermore, at least one between the infrared sensor and the optical
Umlenkelementen angeordnete Multiplex-Einheit, die dazu vorgesehen ist, Signale von mehreren Messstellen über eine gemeinsame Leitung an den Infrarotsensor  Deflection elements arranged multiplex unit, which is intended to receive signals from multiple measuring points via a common line to the infrared sensor
weiterzuleiten, vorgeschlagen. Unter einer„Multiplex-Einheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mehrere Signale über eine gemeinsame Leitung an einen Empfänger zu übertragen. Eine Übertragung mehrerer Signale über die gemeinsame Leitung kann entweder durch einen zeitlichen Wechsel der Übertragung einzelner Signale zwischen Signalen von verschiedenen Signalquellen oder durch Aufmodulierung von Daten der Signale auf ein Trägersignal, welches anschließend entweder parallel oder seriell von dem Infrarotsensor ausgewertet werden kann, erfolgen. Es kann somit vermieden werden, dass sich in dem Infrarotsensor Intensitäten von Infrarotlicht von mehreren Messstellen überlagern und zu einer Verfälschung der to forward, proposed. A "multiplex unit" is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to carry a plurality of signals over one transfer common line to a receiver. A transmission of several signals via the common line can be done either by a temporal change of the transmission of individual signals between signals from different signal sources or by modulating data of the signals to a carrier signal, which can then be evaluated either in parallel or serially by the infrared sensor. It can thus be avoided that superimposed in the infrared sensor intensities of infrared light from multiple measuring points and a distortion of the
Messung führen. Ferner wird eine zentrale Auswerteeinheit, die zu einer Temperaturbestimmung ausLead measurement. Furthermore, a central evaluation unit, which is used to determine the temperature
Messdaten des zumindest einen Infrarotsensors vorgesehen ist, vorgeschlagen. Es kann somit insbesondere auf eine separate Auswerteeinheit des Infrarotsensors verzichtet werden, wodurch ein Strom- und Kühlbedarf des Infrarotsensors verringert werden kann und insbesondere bei einer Hausgerätvorrichtung mit einer Mehrzahl von Infrarotsensoren vorteilhaft eine Anzahl von benötigten Auswerteeinheiten verringert werden kann. Measurement data of the at least one infrared sensor is provided proposed. It is thus possible in particular to dispense with a separate evaluation unit of the infrared sensor, as a result of which a power and cooling requirement of the infrared sensor can be reduced and, in particular, in the case of a domestic appliance device with a plurality of infrared sensors, a number of required evaluation units can be advantageously reduced.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zentrale Auswerteeinheit in eine Steuer- und/oder Regeleinheit integriert ist. Unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die elektrischen Heizelemente zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur It is also proposed that the central evaluation unit is integrated in a control and / or regulating unit. A "control and / or regulating unit" is to be understood as meaning, in particular, an electronic unit which is preferably provided to control and / or regulate at least the electric heating elements
Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Unter„integriert" soll insbesondere verstanden werden, dass die zentrale Auswerteeinheit mit der Steuer- und/oder Regeleinheit eine physische Einheit bildet und vorzugsweise, dass die zentrale Auswerteeinheit von der Recheneinheit der Steuer- und/oder Arithmetic unit, a memory unit with a control and / or control program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit. By "integrated" is to be understood in particular that the central evaluation unit with the control and / or regulating unit forms a physical unit and preferably that the central evaluation unit of the arithmetic unit of the control and / or
Regeleinheit gebildet ist. Es kann somit vorteilhaft ein Bauteilbedarf der Control unit is formed. It can thus advantageously a component requirement of
Hausgerätvorrichtung reduziert werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Induktionskochfelds 10 mit einer Kochfeldplatte 12 mit zwei Kochzonen, auf denen Garbehälter 30 aufgestellt sind. Im Bereich der Kochzonen sind unterhalb der Kochfeldplatte 12 zwei als Induktionsspulen ausgeführte elektrische Heizelemente 16, 17 angeordnet, mittels deren in den Household appliance device can be reduced. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. 1 shows a schematic representation of an induction hob 10 with a hob plate 12 with two cooking zones, on which cooking containers 30 are placed. In the area of the cooking zones, two electric heating elements 16, 17 designed as induction coils are arranged below the cooking field plate 12, by means of which they are arranged in the
Garbehältern 30 enthaltenes Gargut erwärmt wird. Zu einer geeigneten Steuerung eines Erwärmungsprozesses der Garbehälter 30 durch eine Steuer- und/Regeleinheit 26 wird eine Temperaturüberwachung mittels einer Messung einer Intensität von abgegebenem Infrarotlicht der Garbehälter 30 durch einen Infrarotsensor 22 durchgeführt. Hierzu ist in jeder Kochzone eine als 15mm durchmessender kreiszylinderformiger Bereich aus einem für Infrarotlicht transparenten Material ausgeführte Messstelle 14 ausgebildet, durch die Infrarotlicht durch die Kochfeldplatte 12 hindurchtritt und durch eine im Folgenden beschriebene Vorrichtung zu dem Infrarotsensor 22 umgeleitet wird. Garbehältern 30 contained food is heated. For a suitable control of a heating process of the cooking containers 30 by a control and / or regulating unit 26, a temperature monitoring is carried out by means of a measurement of an intensity of emitted infrared light of the cooking container 30 by an infrared sensor 22. For this purpose, in each cooking zone, a measuring area 14 designed as a 15 mm diameter circular-cylindrical region is formed from a material transparent to infrared light, through which infrared light passes through the hob plate 12 and is diverted to the infrared sensor 22 by a device described below.
Das von dem Garbehälter 30 ausgesandte und an der Messstelle 14 durch die The emitted from the cooking container 30 and at the measuring point 14 by the
Kochfeldplatte 12 durchtretende Infrarotlicht wird mittels optischer Umlenkelemente 18, 18', 19 zu dem Infrarotsensor 22 umgelenkt. Die optischen Umlenkelemente 18, 19 sind als optische Fasern ausgeführt, in denen das Infrarotlicht durch innere Totalreflexion geleitet wird. Die optischen Umlenkelemente 18 und 19 verlaufen weitgehend in gerader Linie, bis auf jeweils zwei Stellen, an denen eine Richtungsänderung um jeweils 90 Grad innerhalb einer Biegung der optischen Fasern mit einem Biegeradius von 30 mm erfolgt. Das optische Umlenkelement 18' stellt eine alternative Realisierung dar und ist als Infrarotspiegel ausgebildet, welcher zusammen mit weiteren, nicht dargestellten Cooking field plate 12 passing infrared light is deflected by means of optical deflection elements 18, 18 ', 19 to the infrared sensor 22. The optical deflection elements 18, 19 are designed as optical fibers, in which the infrared light is passed through total internal reflection. The optical deflection elements 18 and 19 extend largely in a straight line, except for in each case two points at which a change in direction by 90 degrees takes place within a bend of the optical fibers with a bending radius of 30 mm. The optical deflecting element 18 'represents an alternative realization and is designed as an infrared mirror, which together with other, not shown
Infrarotspiegeln eine Umlenkung des Infrarotlichts innerhalb eines hohlen Lichtkanals zu dem Infrarotsensor 22 bewirkt. Das von den Umlenkelementen 18, 18', 19 umgelenkte Infrarotlicht legt bis zu dem Infrarotsensor 22 insgesamt eine Strecke von 40 cm zurück. Der Infrarotsensor 22 ist an einer von einer Position unmittelbar unter einer Messstelle 14 verschiedenen Position 10 cm unterhalb der Kochfeld platte 12 und im gleichen seitlichen Abstand zu den Messstellen 14 und somit den Kochzonen angeordnet. Durch diese Position ist der Infrarotsensor 22 zentral angeordnet, um Infrarotlicht von mehreren Messstellen 14 gleichermaßen gut empfangen zu können. Ferner wird durch die Position ein geringer Wärmeeintrag in den Infrarotsensor 22 erreicht, wodurch auf Kühlelemente zu einer Kühlung der Elektronik des Infrarotsensors 22 verzichtet werden kann. Zwischen dem Infrarotsensor 22 und den optischen Umlenkelementen 18, 18', 19 ist eine Multiplex-Einheit 20 angeordnet, die dazu vorgesehen ist, Signale von mehreren Infrared mirrors causes a deflection of the infrared light within a hollow light channel to the infrared sensor 22. The infrared light deflected by the deflection elements 18, 18 ', 19 lays a total distance of 40 cm up to the infrared sensor 22. The infrared sensor 22 is at a position different from a position immediately below a measuring point 14 10 cm below the hob plate 12 and arranged in the same lateral distance from the measuring points 14 and thus the cooking zones. Due to this position, the infrared sensor 22 is arranged centrally in order to be able to receive infrared light from a plurality of measuring points 14 equally well. Furthermore, the position achieves a low heat input into the infrared sensor 22, as a result of which cooling elements for cooling the electronics of the infrared sensor 22 can be dispensed with. Between the infrared sensor 22 and the optical deflection elements 18, 18 ', 19, a multiplex unit 20 is arranged, which is intended to receive signals from several
Messstellen 14 im zeitlichen Wechsel über eine gemeinsame Leitung an den Measuring points 14 in temporal change via a common line to the
Infrarotsensor 22 weiterzuleiten. Die Multiplex-Einheit 20 ist hierzu als Umschalteinheit ausgebildet, welche in einem Zeitabstand von 600 ms zwischen von unterschiedlichen Messstellen 14 stammenden Signalen von Infrarotlicht umschaltet und das entsprechende Signal an den Infrarotsensor 22 weiterleitet. Die Multiplex-Einheit 20 kann grundsätzlich Signale von einer Vielzahl von verschiedenen Messstellen 14 im zeitlichen Wechsel an den Infrarotsensor 22 weiterleiten. Zu einer vorteilhaften Steuerung des Forward infrared sensor 22. The multiplex unit 20 is for this purpose designed as a switching unit, which switches at a time interval of 600 ms between originating from different measuring points 14 signals of infrared light and forwards the corresponding signal to the infrared sensor 22. The multiplex unit 20 can in principle forward signals from a multiplicity of different measuring points 14 to the infrared sensor 22 in temporal change. For an advantageous control of
Erwärmungsprozesses der Garbehälter 30 durch die Steuer- und Regeleinheit 26 empfiehlt es sich, über die Multiplex-Einheit 20 Signale von maximal fünf verschiedenen Messstellen 14 zu einem Infrarotsensor 22 über eine gemeinsame Leitung weiterzuleiten. Heating process of the cooking container 30 by the control and regulating unit 26, it is advisable to pass on the multiplex unit 20 signals from a maximum of five different measuring points 14 to an infrared sensor 22 via a common line.
Der Infrarotsensor 22 ist von einem Halbleitersensor aus Indiumgalliumarsenid gebildet und darauf ausgelegt, insbesondere Intensitäten von Infrarotlicht in einem The infrared sensor 22 is formed of a semiconductor sensor of indium gallium arsenide and adapted thereto, in particular, intensities of infrared light in one
Wellenlängenbereich zwischen 1 ,2 μηη und 2,4 μηη zu messen. In dem Infrarotsensor 22 wird die Intensität eintreffenden Infrarotlichts gemessen, wobei eine Messung innerhalb einer Messdauer von 100 ms abgeschlossen ist, und Messdaten der Intensität als ein elektrisches Signal mit einer zu der Intensität des Infrarotlichts proportionalen Amplitude ausgegeben werden. Diese Messdaten werden über eine Datenverbindung 28 zu einer in eine Steuer- und Regeleinheit 26 integrierten zentralen Auswerteeinheit 24 übertragen, in der eine Temperaturbestimmung aus den Messdaten des Infrarotsensors 22  Wavelength range between 1, 2 μηη and 2.4 μηη to measure. In the infrared sensor 22, the intensity of incoming infrared light is measured, a measurement being completed within a measurement period of 100 ms, and measurement data of the intensity is output as an electrical signal having an amplitude proportional to the intensity of the infrared light. These measurement data are transmitted via a data link 28 to a central evaluation unit 24 integrated in a control and regulation unit 26, in which a temperature determination from the measurement data of the infrared sensor 22
vorgenommen wird. Die Temperaturbestimmung wird durch eine Berechnung der entsprechenden Temperatur in einer Recheneinheit der Steuer- und Regeleinheit 26, welche die zentrale Auswerteeinheit 24 bildet, vorgesehen. Alternativ kann die is made. The temperature determination is provided by a calculation of the corresponding temperature in a computing unit of the control and regulation unit 26, which forms the central evaluation unit 24. Alternatively, the
Temperaturbestimmung durch einen Vergleich der Messdaten des Infrarotsensors 22 mit Referenzdaten in der zentralen Auswerteeinheit 24 durchgeführt werden. Die Steuer- und Regeleinheit 26 steuert aufgrund der Messdaten des Infrarotsensor 22 das elektrische Heizelement 16, 17 der der entsprechenden Messstelle 14 zugeordneten Kochzone derart an, dass eine von einem Benutzer über eine nicht dargestellte Bedieneinheit für die Kochzone angeforderte Heizleistung zur Verfügung gestellt wird. Bezugszeichen Temperature determination can be performed by comparing the measurement data of the infrared sensor 22 with reference data in the central evaluation unit 24. On the basis of the measured data of the infrared sensor 22, the control unit 26 controls the electric heating element 16, 17 of the cooking zone associated with the corresponding measuring point 14 in such a way that a heating power demanded by a user via a control unit, not shown, for the cooking zone is made available. reference numeral
10 Induktionskochfeld10 induction hob
12 Kochfeld platte 12 hob plate
14 Messstelle  14 measuring point
16 Elektrisches Heizelement 16 Electric heating element
17 Elektrisches Heizelement17 Electric heating element
18 Optisches Umlenkelement18 Optical deflecting element
18' Optisches Umlenkelement18 'Optical deflecting element
19 Optisches Umlenkelement19 Optical deflecting element
20 Multiplex-Einheit 20 multiplex unit
22 Infrarotsensor  22 infrared sensor
24 Zentrale Auswerteeinheit 24 Central evaluation unit
26 Steuer- und Regeleinheit26 control unit
28 Datenverbindung 28 data connection
30 Garbehälter  30 cooking containers

Claims

Patentansprüche claims
Hausgerätvorrichtung mit elektrischen Heizelementen (16, 17) und mit zumindest einem Infrarotsensor (22), der zu einer Messung einer Intensität von Infrarotlicht vorgesehen ist, gekennzeichnet durch zumindest ein optisches Umlenkelement (18, 18', 19), das dazu vorgesehen ist, Infrarotlicht zu dem Infrarotsensor (22) umzulenken. Home appliance device with electrical heating elements (16, 17) and with at least one infrared sensor (22), which is provided for measuring an intensity of infrared light, characterized by at least one optical deflecting element (18, 18 ', 19), which is provided to infrared light to redirect to the infrared sensor (22).
Hausgerätvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass derDomestic appliance device according to claim 1, characterized in that the
Infrarotsensor (22) an einer Position angeordnet ist, die sich von einer Position unmittelbar unter einer Messstelle (14) unterscheidet. Infrared sensor (22) is arranged at a position which differs from a position immediately below a measuring point (14).
Hausgerätvorrichtung zumindest nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das optische Umlenkelement (18, 19) von einer optischen Faser gebildet ist. Home appliance device at least according to claim 1, characterized in that the optical deflecting element (18, 19) is formed by an optical fiber.
Hausgerätvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei optische Umlenkelemente (18, 18', 19) zu einer Umlenkung von Infrarotlicht von unterschiedlichen Messstellen (14) zu dem Infrarotsensor (22) vorgesehen sind. Domestic appliance device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two optical deflecting elements (18, 18 ', 19) are provided for a deflection of infrared light from different measuring points (14) to the infrared sensor (22).
Hausgerätvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zumindest eine zwischen dem Infrarotsensor (22) und den optischen Umlenkelementen (18, 18', 19) angeordnete Multiplex-Einheit (20), die dazu vorgesehen ist, Signale von mehreren Messstellen (14) über eine gemeinsame Leitung an den Infrarotsensor (22) weiterzuleiten. Domestic appliance device according to claim 4, characterized by at least one multiplex unit (20) arranged between the infrared sensor (22) and the optical deflection elements (18, 18 ', 19), which is intended to receive signals from a plurality of measuring points (14) via a common Forwarding line to the infrared sensor (22).
Hausgerätvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Domestic appliance according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine zentrale Auswerteeinheit (24), die zu einer characterized by a central evaluation unit (24) leading to a
Temperaturbestimmung aus Messdaten des zumindest einen Infrarotsensors (22) vorgesehen ist. Hausgerätvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Auswerteeinheit (24) in eine Steuer- und/oder Regeleinheit (26) integriert ist. Temperature determination from measured data of the at least one infrared sensor (22) is provided. Domestic appliance device according to claim 6, characterized in that the central evaluation unit (24) is integrated in a control and / or regulating unit (26).
Hausgerät mit einer Hausgerätvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Domestic appliance with a domestic appliance device according to one of the preceding claims.
9. Verfahren zum Betrieb eines Hausgeräts mit einer Hausgerätvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 9. A method for operating a household appliance with a domestic appliance device according to one of claims 1 to 7.
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