专利名称：包括至少一个气体传感器组的烹饪器具、用于这样的烹饪器具的取样系统、用这样的烹饪 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括至少一个气体传感器组的烹饪器具和一种用 于包括至少一个气体传感器组的烹饪器具的取样系统。本发明还涉及 一种用本发明的烹饪器具烹饪的方法和一种用于其清洁的方法。
技术背景应该可以准确地跟踪烹饪物料的烹饪过程，以^t例如可以确定要 求的烹饪最终状态并从烹饪器具中及时取出烹饪物料，尤其对于大厨 房和在食堂操作中具有很大的意义。由于未实现要求的烹饪最终状态， 烹饪物料经常具有味道的欠缺，例如过强的棕色度和在极端情况下被 完全抛弃。在大的烹饪物料装载时，例如其在大厨房中是普遍的，随 之出现不小的经济损失。经常的原因是，没有使烹饪过程完全标准化， 这又可以归因于烹饪物料的不一致的大小、不一致的初始烹饪状态和 待烹饪的烹饪物料的少有的完全符合的总量。为了仍然不受装入的烹饪物料的种类、大小和数量的影响达到可 再现的烹饪结果，人们增多地动用所谓烹饪过程检测器，例如以核心温度检测器的形式。这样的烹饪过程检测器例如描述于DE 202 04 393 Ul、 DE 299 23 215 Ul或DE 199 45 021中。借助于这些核心温度检 测器可以通过预定的电导的应用，确定一烹饪物料在一烹饪过程中在 其核心何时已达到要求的预定的额定烹饪温度。为此通常需要将核心 温度检测器以机械的方式插入烹饪物料中，使其实际上达到烹饪物料 的中心。当然在这种方式的测量中烹饪物料由于刺入过程被局部地破 坏。经常即使在烹饪过程结束以后在烹饪物料的表面上仍可看出穿刺 口 。由于核心温度检测器在整个烹饪过程中不少有地处于烹饪内室， 有时由于漫不经心导致操作人员的伤害。在烹饪过程中 一 烹饪过程检
测器的重插也并不总是达到最好的，以致于例如偏移于烹饪物料的实 际中心插入烹饪过程检测器。此外可能发生，核心温度检测器由于烹 饪物料的微小的横截面完全不允许定位于其中。核心温度也不一定代 表烹饪状态，亦即核心温度与烹饪状态之间的相互关系只在准确地了 解烹饪状态时才是可能的。目前同样试图借助于气体传感器测定食品的烹饪状态。不过这些 努力目前还没有超出计划阶段。例如在由德意志联邦共和国的联邦教育和研究部要求的计划 "Sensorsystem zur Kontrolle von Brat-Back國und R6stvorg3ngen mittels Primiiraromastandards (借助 于原标准用于控制煎炸、烧烤和烘烤过程的传感器系统)"中拟测定， 借助于适当的气体传感器在食品烹饪时借助完成的食品的气味是否可 确认烹饪最终时刻。此外在所述计划的范围内借助于气体传感器研究 咖啡烘烤的过程和食品的产品控制(参阅www.mst-innovationen.de， Infobiirse， Mikrosystemtechnik， 43-2003， L. Heinert, N. Telde， "Einsatz von Halbleitergassensoren zur Erkennung von Rost曙，Brat und BackvorgSngen in der Lebensmittelindustrie (SPAN)"(信息包， 微型系统技术，43-2003， L.Hdnert，N. Telde二人"半导体气体传感 器为在食品工业中识别烘烤、煎炸和烧烤过程的应用"))。在上述方法中人们利用，食品在加热时虽然释放许多挥发性的物 质，但其中只少数有助于表示其特征的气味。例如黄油的气味由总共 230种挥发性的物质组成，不过其中只总共19种称为气味活性的(L.M. Nijssen et al" Volatile Compound in Food, 7. ed.， TNO Nutrition and Food Research Institute, Zeist， Niederlande ( L.M.Nijssen等人食 品中的挥发复合物，第7版，TNO营养和食品研究所，Zeist城，荷 兰))。这样的气味活性的物质可以借助于金属氧化物气体传感器、例 如基于二氧化物或氧化锌来检测。(参阅T. Hofmann et al.， "High resolution gas chromatography/selective odorant measurement by multisensor array (HRGC/S OMSA): a useful approach to standardise multisensor arrays for use in the detection of key food odorants"，覆盖材料4的内部(2层圆筒容器之间的空间)减压。采用气体吸附合金作为气体吸附物质2，使用Li和Fe作为金属。 利用Ar气氛中的球磨机对Li和Fe进行机械熔合而混合。另外，由图3的Li-Fe相图，确认混合焓大于0。图3表示锂(Li) 和铁(Fe)的相图(Phase Diagram)。横轴分别利用原子百分比和重量 百分比表示锂(L) i和铁(Fe)的组成比。Fe的组成比在锂(U)为 0时相当于100原子百分比或100重量百分比。另外，在锂(Li)为 100原子百分比或100重量百分比时，Fe的组成比相当于0。图3的纵轴表示aFe、 YFe和5Fe。这些表示铁(Fe)的各个状态， 并且分别表示各铁的转移温度。另外，特性32表示温度为180.6°C。 在该温度下，锂(Li)的PLi变成液体。特性34表示温度为912°C， 在该温度下，(xFe变为YFe。特性36表示丫Fe变成5Fe。另外，相特性38表示Fe为100%的时候，用与纵轴几乎重合的直 线表示。相特性40表示Li为100%的时候，随着变成高温，表示为少 许倾斜。即使在通常温度下，这种金属彼此不能具有相互作用。但是，利 用机械熔合进行混合，能够相互混合。这里，能够相互混合是指2种 金属的边界面的-一部分以纳米水平使金属彼此混合，在2种金属彼此 的边界面上产生相溶。对根据实施方式4制造的绝热体1，进行气体吸附的评价。评价按 如下进行将封入被密闭的容器3中的气体吸附物质2 (Li-Fe合金) 静置在由图1所示的圆筒容器构成的外覆盖材料4中，将外覆盖材料4 内真空排气至大约lkPa。然后，使封入有气体吸附合金的密闭容器3 具有通气性，能够吸附外覆盖材料4内的残存气体。当观察该外覆盖 材料内的压力变化时，气氛压力从lkPa变为15Pa。其次，利用图4 图8分别说明本发明实施方式1 3中采用的绝 热体和现有的各吸附材料。 (实施例1)图4为表示本发明实施方式1、 2和3的绝热体中所使用的吸附材 料的一个例子的示意性截面图。将气体吸附性物质(气体吸附合金)2A封入具有通气性的袋材料 得追求的是，可以动用一器件用来跟踪烹饪过程，其提供可再现的可 靠的结果，而不必事先详细分析烹饪物料例如关于其大小和开始状态。由US 4 378 691已知例如一种多功能的传感器，其包括一单个的 传感元件，该传感元件通过一加热元件加热。该传感元件可以应用于 根据一 烹饪室中的湿度控制 一 烹饪器具。在DE 103 07 247 Al中公开一电灶的一种烟雾排放軍，包括排气 管，其具有许多传感器，它们构成用来评估气态的介质或在气态介质 中的物质。借助经由传感器检测的和评估的数据应该例如可以调节一 在电灶的排气管中的吹风机。同样按照DE 103 07 247 Al根据检测的 测量数据可以调节电灶的功率。US 6 170 318 Bl爿^开一种同类的烹饪器具和一种同类的取样系 统，其使用一包括许多气体传感器的气体传感器组，该取样系统在一 学习阶段以后应该可以检测不同的物质，例如可将一这样的气体传感 器组用于一微波器具中或用在一煎炸器具上，以便根据测量的数据控 制或确定相应的烹饪器具是否仍可保存一烹饪物料。 发明内容因此本发明的目的是，进一步开发同类的烹饪器具或同类的取样 系统，使其克服现有技术的缺点。特别应该允许无接触地控制一烹饪 状态而不受外面的干扰影响、特别是也不受烹饪器内室中较大的烹饪 物料装载的影响，并且保证较大的过程安全性。通过权利要求1的特征达到涉及烹饪器具的目的。 本发明的烹饪器具的有利的实施形式描述于权利要求2至20中。 基本上全部的烹饪器具可以考虑作为本发明的烹饪器具的出发 点，其具有一烹饪内室和一装置室。特别应强调这样的烹饪器具，其 另外配备至少一个通风系统，亦即所谓热气蒸锅(HeiBluftdampfer )。 用作为本发明的烹饪器具的出发基础的适当的热气蒸锅例如描述于 DE 196 515 14 Al中。在传统的热气蒸锅中使用的风扇叶轮在高转速 时在烹饪内室中部分地产生很高的空气速度，因此间或也使油滴和其 他的液滴在烹饪内室中涡旋。
当然一烹饪器具的存储与评估单元和控制系统按照本发明可以设 置在一唯一的处理器中。经由控制系统可以控制例如烹饪室加热、风 扇叶轮的转速、蒸汽发生器、例如用新鲜空气的通风、排烟喷嘴和/ 或清洁喷嘴。一本发明的烹饪器具，包括至少一个气体传感器组，允许监控烹事先求得其信号和输入烹:器具的存储单k中:而2优选专注于检测 的信号的总体。在最后情况下不用一传导结构经由复合的信号样本在 烹饪过程中的时间上的变化来确定要求的信号，以便例如可以得出关 于烹饪状态的报告。亦即许多来源于挥发性的、特别是可氧化和/或可 还原的物质的信号在总镨的意义上经由气体传感器组接纳。由这样的 总镨中一般并不提取确定的单个化合物的信号。这由于经由气体传感 器组的总样本的检测一般来说也是不必要的。 一气体传感器組的至少两个、特别是许多单个传感器或传感段(Sensorsegment)在基本上相 同的条件下和在基本上相同的待测量的气氛下提供一不同的检测信 号。按这种方式对任何特定的测量状况或气氛产生一表示特征的总测 量结果。经常5至100、例如同样10至50个单个传感器或传感段足 够用于接纳关于一个时期的具有充分说服力的信号样本。为了能够得出关于一烹饪状态的报告， 一般来说首先需要一所谓 的培训阶段(Anlernphase )。此时首先按实验巡视烹饪器具中待确定 的状态、特别是烹饪状态并且为了一优化的烹饪过程作为标准状态确 定和存储检测的信号样本的时间上的发展。然后确定和存储对于偏离 于该优化的状态的烹饪过程的信号样本的时间上的变化。依此在一烹 饪过程中如果检测的信号的时间上的变化移进要求的极限或公差之 内，则保持设定的要求的烹饪过程控制。否则使用变换解法。因此特 别重要的是，跟踪检测的信号的总和的时间上的发展或变化。 一般来 说对于一确定的烹饪器具型式实施一次上述培训阶段就足够了 。然后 得到的信号样本可以无困难地应用于全部其他烹饪器具并且例如存储 于其存储单元中。 已证明特别有利的是，在烹饪内室中、在装置室中、在通风系统 中和/或在烹饪器具的外面安装至少一个气体传感器组。同样优选气体传感器组包括多个由半导的金属氧化物薄膜构成的 场，它们分别与两个电极连接，其中各场构成一基本连续的表面，各 电极具有带状的形状并且连续的表面这样分成各个场，即每一场在连 续的表面内分别通过两电极限界。因此适当的气体传感器组可以包括多个例如八个单个传感器的布 置，它们成对设置在一硅芯片上。这些单个传感器的每一个包括一个或多个半导的氧化物Sn02、 ZnO、 Ti02和W03并且作为薄膜涂敷在 芯片上，其至少部分地用钯或铂作为催化剂覆盖。全部使用的单个传 感器在其组成或其结构上是不同的。在与测量气体接触时根据其组成 和必要时根据在其上设置的起催化作用的钯涂层改变半导的氧化物的 导电性，因此每一单个传感器在与 一测量气体接触时提供一不同的信 号，其正比于导电性的变化。 一这样的气体传感器组例如描述于X. Wang et al， Sensors and Actuators B 13 - 14 (1993) 458 - 461 (X.Wang等人传感器和致动器册13-14 ( 1993年)第458-461页)中。特别优选的是动用这样的气体传感器组，其中包括半导的金属氧 化物薄膜的分别与两个电极连接的不同场根据温度、组成、杂质和/ 或涂层在与还原的或氧化的气体接触时具有不同的导电性变化。一优选的气体传感器组的敏感的层基本上由一唯一的包括一个或 多个半导的氧化物例如二氧化锡的连续的层组成，其中该连续层通过 各带状的电极分成各个场。各电极可以直接涂敷在连续的层上或下。 将连续的表面特别这样分成所述各个场，即每一场在连续表面内优选 分别通过两个电极限界。按照一有利的实施形式气体传感器组设有一 涂层，其关于还原的或氧化的气体的通过能力在两外面的电极之间连 续地变化。特别在分析复合的气体系统时有利的是，传感器组的各个场在其 结构上或在其组成上彼此是不同的。因此每一场在传感器与一唯一的
气体处于接触时产生一相对其他的场不同的导电性变化。各场的不同 的组成可以例如通过在不同长的时间气相喷镀贵金属亦即金属氧化膜 的杂质达到。可以借助于气相沉淀(化学蒸气沉淀)达到在气体传感 器组的连续表面上的组成的连续变化。同样可以有利的是， 一气体传感器组对于确定的气体的灵敏度通过设置确定的温度、特别是通过在不同的场上设置不同的温度来调节。 对此事先应指出，在出现下列情况时，气体传感器组的灵敏度基本上仍是高的，即在一气体传感器组的信号中的强变化，例如在一单个传感器的阻 抗中，根据一进行的化学反应的时间是可识别的；一气体传感器組的信号本来是强的，亦即一确定的浓度产生一可能的强的信号；不同的同时发生的气体在气体传感器组中产生尽可能不同的信号 样本；或一气体的探测极限是如此之低，以致于在微小的浓度时就已可以 实现该气体的识别。业已证明， 一气体传感器组的一个和同一个传感器按照温度对于 不同的气体显示不一致的灵敏度，因此应该有利地调节每一传感器的 温度。为此气体传感器组的每一场的温度应该例如经由一热电偶来检 测，并且每一场可以有针对地例如经由一加热丝加热。特别适用的气体传感器组例如描述于DE 44 23 289 Cl中并且作 为卡尔斯鲁厄研究中心的所谓Kamina传感器也是已知的。按照本发明的另一方面，本发明的烹饪器具的特征还在于至少一 个第二输入管道用于从装置室向至少一个第一、第二、第三和/或第四气体传感器組的气氛，至少一个第三输入管道用于从通风系统向至少 一个第一、第二、第三和/或第四气体传感器组的气氛和/或至少一个第四输入管道用于围绕烹饪器具的向至少一个第一、第二、第三和/ 或第四气体传感器組的气氛。此外适用的烹饪器具配备第一、第二、第三和/或第四气体传感器
组的至少一个第一排出管道。为了保护气体传感器组的测量表面免受持久的污染，已证明有利 的是，在至少一个气体传感器组之前、特别在其测量表面之前，和/ 或在第一、第二、第三和/或第四输入管道的输入端内或其上安装至少一个过滤器。适用的过滤器例如是塑料薄片(例如由特氟隆(Teflon) 构成)、陶资过滤器(例如一多孔的氧化铝陶瓷)或金属的过滤器(例 如一多孔的金属泡沫)。烧结金属过滤器是特别适用的。此外本发明的烹饪器具的特征在于在第二、第三和/或第四输入管 道和/或排出管道的输入端上和/或区域内的至少一个特别是经由控制 单元可控的阀。借助于所述阀特别在排出管道的延伸中可以例如防止废气进入气 体传感器组中。向气体传感器组的各输入管道构成很短的，以便不会 不必要地拖延或抹掉检测的信号。适用的烹饪器具在另一实施形式中还包括至少一个泵单元，其作 用连接于第一、第二、第三和/或第四输入管道，用于向气体传感器组 输送待分析的气氛。例如可以借助于一泵将来自烹饪室或装置室的气 氛或甚至外界空气通过过滤器供给气体传感器组，该过滤器不改变试 样体积的表示特征的组成。过滤器在这种情况下可以挡住例如固体粒 子和油滴和液滴。按照本发明同样设定，至少两个输入管道直接或间接连接于一 气 体传感器组。例如至少一个气体传感器组结合于烹饪内室或装置室的内壁中。 当然为了测定和分析在烹饪器具外面的区域中的气氛，气体传感器组 也可以设置在烹饪器具的外壁上或结合于其中。此外按照另一实施形 式，放进烹饪器具的内壁或外壁中的气体传感器组为了接近待分析的 气氛具有输入管道。这在气体传感器不靠在壁表面上而结合于其中时 则特别具有优点。为了将适用的过滤器安装在气体传感器组之前，也 可以利用这些输入管道。优选烹饪内室的至少两个内壁配备至少一个气体传感器组。按这
种方式可以与位置有关地检测烹饪过程。涉及取样系统的目的通过一种用于烹饪器具的取样系统来达到， 其包括至少 一个第 一 气体传感器组用以检测来自烹饪器具的烹饪室的 气氛、 一第二气体传感器组用以检测来自烹饪器具的装置室的气氛、 一第三气体传感器组用以检测来自烹饪器具的通风系统的气氛和/或 一第四气体传感器组用以检测围绕烹饪器具的气氛、和至少一个第一输入管道用于从烹饪室向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组的 气氛、至少一个第二输入管道用于从装置室向第一、第二、第三和/ 或第四气体传感器组的气氛、至少一第三输入管道用于从通风系统向 第一、第二、第三和/或第四气体传感器组的气氛和/或至少一个第四 输入管道用于围绕烹饪器具的向第一、第二、第三和/或第四气体传感 器组的气氛，其中至少一个阀设置在第一、第二、第三和/或第四输入 管道的输入端上和/或区域内。同时可以设置第一、第二、第三和/或第四气体传感器组的至少一 个第一排出管道，其中优选至少一个阀设置在排出管道的输入端和/ 或区域内。利用本发明还建议，在至少一个气体传感器组之前、特别在其测 量表面之前，和/或在第一、第二、第三和/或第四输入管道的输入端 内或其安装至少一个过滤器。还可以设定，所述至少一个阀是可控制的。利用本发明还建议，至少一个泵单元连接于第一、第二、第三和/ 或第四输入管道以便向气体传感器组输送待分析的气氛。优选的本发明的取样系统的特征在于，气体传感器组包括多个由 半导的金属氧化物薄膜构成的场，它们分别与两个电极连接，其中各 场构成一基本上连续的表面，各电极具有带状的形状并且连续的表面 这样分成各个场，即每一场在连续的表面内分别通过两个电极限界。按照本发明还建议，每一气体传感器组的不同的传感器、传感段 和/或场根据温度、组成、杂质和/或涂层在与还原的或氧化的气体接 触时具有不同的导电性变化。
此外还设定，气体传感器组的每一传感器、传感段和/或场的温度是可调节的，优选可在气体传感器组上标记(aufpragen) —确定的温 度梯度或一确定的温度分布(Temperaturprofil )。利用本发明还建议，每一传感器、每一传感段和/或每一场作用连 接于一优选可控制的热电偶和/或加热元件。此外按照另 一方面建议一种用以利用本发明的烹饪器具烹饪烹饪 物料的方法，其中至少将烹饪室气氛供给至少一个气体传感器组的至 少一个传感器、传感段或场并且在烹饪过程中间歇地或连续地进行检 测，将在评估单元中的分析结果与一在存储单元中存储的标准进行比 较，并且根据分析结果引导烹饪过程。同时可以设定，分析结果不偏离一选定的标准或只在一预定的带 宽内偏离。此外可以设定，特别是在烹饪过程之前或期间改变传感器、传感 段或场的温度和/或用于比较的标准。此外按照本发明建议，标准在培训阶段以每一气体传感器组的检 测的信号的分布或样本的形式，特别是根据烹饪物料种类、烹饪物料 量、烹饪物料质量和/或要求的熟度，优选对于每一传感器、传感段和 /或场的不同温度进行存储。还可以设定，在烹饪物料装入烹饪器具的内室以后，特别在一第 一加热阶段的期间经由气体传感器组测定烹饪物料的种类和/或开始 状态。同时建议，在烹饪过程的控制中考虑求得的种类和/或求得的开始 状态。利用本发明还建议，如果一烹饪物料的开始状态被鉴定为腐烂的， 则停止烹饪过程和/或发出报警信号。此外可以设定，为每一标准在培训阶段配置一烹饪程序。 因此特别有利的是，在培训时在一气体传感器组上设置不同的温 度分布，存储气体传感器组的信号并且为气体传感器组的构成一标准 的每一信号样本配置一烹饪程序。在本发明的烹饪器具的标准操作中然后将其操作表面和气体传感器组的信号用于通过与上述标准的比较 对在烹饪室中进行的化学过程进行分类。 一旦已进行了分类，就可以 动用一适当的按实验确定的温度分布，其优化气体传感器组的灵敏度 并且能够选择一优化的烹饪程序。借助于许多的热电偶和加热元件可 以随时调节气体传感器组的温度分布，在一烹饪过程的期间也完全可 以多次进行，即如果分类要适配的话。如果例如按照一经由烹饪器具的操作表面的输入应该在一时控的 烹饪程序中仅调节烹饪室中的湿度，则按照本发明由许多存储的温度 分布中自动地选择一温度分布，利用该温度分布可以确定烹饪气氛的尽可能精确的1120含量，同时通过烹饪物料自身的烹饪产生的较多的 碳氢化合物应该对信号有尽可能少的贡献。如果另一方面经由操作表面输入要被煎的肉，并且可以经由气体 传感器组的分布或样本识别在肉中以很大的概率涉及牛肉，则由本发 明的烹饪器具的控制装置自动地选择一温度分布，该温度分布在其对 煎牛肉的灵敏度上已表明是合适的。同时在这种情况下在一烹饪时产 生的较多的碳氢化合物对信号样本的形成有特别大的贡献。另一方面设定一种用以清洁本发明的烹饪器具的方法，其中在结 束一烹饪过程以后经由气体传感器组测定烹饪室的污染度，经由评估 单元确定一对应于污染度的清洁程序，并且经由控制单元运行该清洁 程序。同时还可以设定，通过一与标准的比较检测污染度，该标准优选 为每一气体传感器组的信号的分布或样本的形式，它们特别在一培训 阶段加以存储。利用上述的本发明的烹饪器具、取样系统或方法的实施形式有可 能在烹饪器具中或其上的不同位置检测气味。这可以或借助于多个气 体传感器来实现，其必要时配备自己的用于取样的输入管道并安装在 测量位置，或借助于许多输入管道来实现，它们全部为一中心的气体 传感器组服务。按照本发明如果在烹饪过程的期间例如通过烹饪室门的经常的打
开和关闭影响或改变烹饪内室气氛则也可达到一优化的烹饪结果。在 改变烹饪室气氛时，这对于烹饪室是未知的或未存入存储单元，对于 操作人员来说可以激起一错误通知。此外优点是，经由检测的气味样 本在烹饪物料开始加热时可以确定其开始状态，例如深冷的、泡腌的 等。如果借助检测的总样本的时间上的发展认定例如一深冷的烹饪物 料，则首先可以控制一解冻和加热阶段。如果检测到泡腌的制品，则 可以确保其不被加热。在烹饪过程的该早期发展阶段同样也可以确定， 待烹饪的食品是否可能已是腐烂的或是否难以变熟的肉必要时受到一 保持阶段，以便仍然达到要求的烹饪结果。因此优点是，烹饪物料例如肉的开始状态不必再由使用者视觉或 触觉确定，而可借助于本发明的烹饪器具测定。由于改变已知的或存储的信号分布的速度还取决于在烹饪内室中 装入的烹饪物料的数量，可以利用本发明的烹饪器具在烹饪过程的开 始阶段实施一所谓装载量识别。然后可以将烹饪程序个别匹配于确定 的装载量。同样可以使用气味活性的化合物的测定，以便不仅确定表面状态 而且确定相应的烹饪物料的变熟。如果例如一烹饪物料已充分地变成 棕色，但仍未变熟，则必须相应地降低烹饪室温度，以便不出现一过 浓的棕色。由可检测的表面反应的速度和变熟的速度还可以确定烹饪 物料的块大小。此外优点是，烹饪物料的过程例如作料、增湿和浇汁 不再必须单纯与时间有关地进行，而可根据实际的烹饪状态在当时合 适的时刻实施。当然借助于本发明的烹饪器具也可以将这样的过程自 动化。通过在烹饪内室的多个位置可以同时或几乎同时实施取样，操作 人员无困难地由利用本发明的烹饪器具推断，是否烹饪物料均匀变熟 地出现或是否具有包括较大变熟和不大变熟的区域。然后经由可转向 的或可调的转向板或转向器例如在热气蒸锅中有针对地向不大变熟的 烹饪物料供给能量。借助于使用于本发明的烹饪器具中的气体传感器组在结束烹饪过程以后同样可以测定烹饪室的污染度。例如为此可使用存储的开始状 态与终结状态的简单的比较。借助该污染度通过烹饪器具可以自动地 建议或实施一 匹配于该污染度的清洁程序。如果例如检测到 一 高的油 脂分量，则可以自动地建议或使用一相应高的数量的乳化剂。以相同 的方式如果检测到含蛋白质的污染物则可以建议 一 包含酶的清洁剂。此外利用本发明的烹饪器具排除误操作和可以立即确定缺陷，例 如燃烧焦味、过热或烹饪系统在装置室和在烹饪室中的泄漏。特别已 证明有利的是，确定开始烹饪状态和终结烹饪状态并可相互相对比较， 这提供一如下的观测，即是否遵守了全部要求的卫生条件。如果例如在一烹饪器具中使用一蒸汽发生器，借助于在本发明的 烹饪器具中存在的气体传感器组还可以直接确定水的质量。特别通过至少一个泵、至少一个过滤器和至少一个阀的组合使用 确保可靠的数据接收。
由以下描述得出本发明的其他的特征和优点，其中借助示意图详细说明本发明的烹饪器具的各个实施例。其中 图1 一本发明的烹饪器具的示意的剖视图； 图2 —本发明的烹饪器具的另一实施形式的示意的剖视图；以及图3 —气体传感器组连接于一本发明的烹饪器具的基本部件的 视图。
具体实施方式
图1可看出一本发明的热气蒸锅形式的烹饪器具100，包括一具 有烹饪室门8和排流口 IO的烹饪室1、 一通风系统7和一装置室9。 在该实施形式中一气体传感器组2位于装置室9中。经由输入管道20、 22、 24和26将一待分析的气体试样从烹饪室1、通风系统7、装置室 9或在烹饪器具100外面的气氛11分开或同时供给到气体传感器组2。 借助于可控制的阀4和一在气体传感器组2后面连接的泵3可以无困 难地实现取样。已证明有利的是，输入管道20、 22、 24、 26配备适当
的过滤器5或6。例如为了测定烹饪室1中的气氛可以设定，除了输 入管道20的阀4之外关闭全部其他的阀4,从而只将要求的烹饪室气 氛供给到气体传感器组2。或者，如图2中所示，每一取样系统可以配备一自己的气体传感 器组2。在该方案中可以将来自烹饪室1的气氛经由输入管道20、来 自通风系统7的气氛经由输入管道22、来自装置室9的气氛经由输入 管道24和在烹饪器具100外面的气氛经由输入管道26供给相应的气 体传感器组2。如已对图l说明的，在图2中所示的方案中在输入管 道20、 22、 24和26的入口的区域内也利用过滤器5或6工作。借助 于各可分开控制的泵3可以控制对每一气体传感器组2的试样供给。如由图1和2的实施形式可看出的，可以无困难地在烹饪器具100 内或其上的不同地点提取气体试样并且供给一中心的或分开的多个气 体传感器组2。通过试样可以不仅从烹饪器具100的内室而且从其外 室供给一个或多个气体传感器组2并且可以测量，在确定优化的烹饪 过程中可以避免例如因外界空气影响的干扰。如由图3可看出， 一气体传感器组2，如其可用于按图1或2的 烹饪器具100中，可以具有许多的场，它们分别用于检测一气体，其 中对一特定的气体的灵敏度经由 一分别特别标记的温度分布是可调节 的。同时温度分布根据一烹饪物料种类例如牛肉、猪肉、鱼或家禽、 根据一通过核心温度和/或棕色确定的熟度等例如经由烹饪器具100的 操作表面101是可选择的或可调节的，而且优选通过一烹饪器具100 的控制或调节装置102的中间连接进行。在这种情况下温度分布200 的一重调根据气体传感器组2本身的输出数据也是可能的。这样在一 烹饪过程的期间可以导致灵敏度的优化并从而导致一烹饪过程的配置 向 一标准烹饪过程并最后由 一特定的烹饪程序的优化，这最终保证得 到可再现的很好的烹饪结果。在以上描述、附图和诸权利要求中公开的本发明的特征不仅单个 的而且以每一任何的组合对于本发明在其不同的实施形式中的实现可 以是基本的。
附图标记列表1烹饪室2气体传感器组3泵4阀5过滤器6过滤器7通风系统8烹饪室门9装置室10排流口11气氛12排出管道20输入管道22输入管道24输入管道26输入管道100烹饪器具，热气蒸锅101操作表面102控制和调节装置200温度分布
权利要求
1.烹饪器具(100)，包括至少一个烹饪室(1)；至少一个装置室(9)；至少一个气体传感器组(2)，其具有至少两个分开的不同的单个传感器和/或至少一个关联的包括至少两个不同的传感段的传感器场，用以检测烹饪室(1)的气氛、装置室的气氛和/或围绕烹饪器具(100)的气氛(11)；至少一个存储装置，用以存储经由气体传感器组(2)检测的信号；至少一个评估单元，用以处理检测的信号；至少一个控制单元，用以根据评估的信号控制烹饪过程或清洁过程；至少一个第一输入管道(20)，用于从烹饪室(1)向气体传感器组(2)的气氛，该第一输入管道(20)在第一输入管道的输入端上和/或在第一输入管道的区域内具有至少一个阀(4)。
2. 按照权利要求l所述的烹饪器具(100)，其特征在于，烹饪器 具(100)包括一用于烹饪室(1)的通风系统(7)，其中优选通过气 体传感器组(2)可检测通风系统的气氛。
3. 按照权利要求1或2所述的烹饪器具(100)，其特征在于，一 第一气体传感器组(2)用以检测烹饪室(1)的气氛、 一第二气体传 感器组(2)用于检测装置室(9)的气氛、 一第三气体传感器组(2) 用于检测通风系统(7)的气氛和/或一第四气体传感器组(2)用以检 测围绕烹饪器具(100)的气氛(11)，其中优选在烹饪室(1)中、在 装置室(9)中、在通风系统(7)中和/或在烹饪器具(100)的外面 安装至少一个气体传感器组(2)。
4. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100)，其特征在于， 至少一个第二输入管道(24)用于从装置室(9)向第一、第二、第三 和/或第四气体传感器组(2)的气氛、至少一个第三输入管道(22) 用于从通风系统(7)向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2) 的气氛和/或至少一个第四输入管道(26)用于围绕烹饪器具(100) 的向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2)的气氛(11)。
5. 按照权利要求4所述的烹饪器具(100)，其特征在于，至少两 个输入管道(20、 22、 24、 26)直接或间接连接于一气体传感器组(2)。
6. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(IOO)，其特征在于， 至少一个气体传感器组(2)结合于烹饪室(1)的内壁、装置室(9) 的内壁和/或烹饪器具(100)的外壁中。
7. 按照权利要求6所述的烹饪器具(100),其特征在于，在烹饪 室(1)的至少两个内壁中结合至少一个气体传感器组(2)。
8. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(IOO)，其特征在于， 至少一个泵单元(3)作用连接于第一、第二、第三和/或第四输入管 道(20、 22、 24、 26)，用于向至少一个气体传感器组(2)输送待分 析的气氛。
9. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(IOO),其特征在于， 在至少一个气体传感器组(2)之前、特别在其测量表面之前、优选在 第一、第二、第三和/或第四输入管道(20、 22、 24、 26)的输入端内 或输入端上安装至少一个过滤器(5、 6)。
10. 按照权利要求3至9之一项所述的烹饪器具(100)，其特征 在于第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2)的至少一个排出 管道(12)。
11. 按照权利要求4至IO之一项所述的烹饪器具(100),其特征 在于至少一个阀(4)设置在第二、第三和/或第四输入管道(22、 24、 26)和/或第一输出管道(12)的区域内和/或输入端上。
12. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100),其特征在 于，每一岡(4)可经由控制单元控制。
13. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100),其特征在 于，存储单元、评估单元和/或控制单元设置于装置室(9)中，优选 结合于一控制或调节装置(102)中。
14. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100),其特征在 于，每一气体传感器组(2)包括多个由半导的金属氧化物薄膜构成的 场，它们分别与两个电极连接，其中各场构成一基本上连续的表面， 各电极具有一带状的形状并且连续的表面这样分成各个场，即每一场 在连续的表面内分别通过两个电极限界。
15. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100),其特征在 于，每一气体传感器组(2)的不同的传感器、传感段和/或场根据温 度、组成、杂质和/或涂层在与还原的或氧化的气体接触时具有不同的 导电性变化。
16. 按照权利要求15所述的烹饪器具(100),其特征在于，每一 传感器、传感段和/或场的温度是可调节的，优选手工经由烹饪器具(100)的操作表面(101)和/或自动地经由评估单元和/或控制单元 (102)进行。
17. 按照权利要求15或16所述的烹饪器具(100)，其特征在于， 可在每一气体传感器组(2 )上标记一来自许多的温度梯度的确定的温 度梯度或一来自许多的温度分布的确定的温度分布，它们优选存储于 存储单元中。
18. 按照权利要求15至17之一项所述的烹饪器具(100)，其特 征在于，温度、温度梯度或温度分布在一烹饪过程或清洁过程之前或 期间是可改变的。
19. 按照权利要求15至18之一项所述的烹饪器具(100)，其特 征在于，至少一个热电偶和/或至少一个加热元件配设给气体传感器组(2)的一个传感器、传感段和/或场，和/或可经由控制单元控制。
20. 按照上述权利要求之一项所述的烹饪器具(100),其特征在 于，该烹饪器具构成一热气蒸锅。
21. 用于烹饪器具(100)的取样系统，包括至少一个笫一气体 传感器组(2)用以检测来自烹饪器具(100)的烹饪室(1)的气氛、 一第二气体传感器组(2 )用以检测来自烹饪器具(100 )的装置室(9 ) 的气氛、 一第三气体传感器组(2)用以检测来自烹饪器具(100)的通风系统(7)的气氛和/或一第四气体传感器组(2)用以检测围绕烹 饪器具(100)的气氛(11)，以及至少一个第一输入管道(20)用于 从烹饪室(1)向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2)的气 氛、至少一个第二输入管道(24)用于从装置室(9)向第一、第二、 第三和/或第四气体传感器组(2)的气氛、至少一个第三输入管道(22) 用于从通风系统(7)向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2) 的气氛和/或至少一个第四输入管道(26)用于围绕烹饪器具(100) 的向第一、第二、第三和/或第四气体传感器组(2)的气氛，其中至 少一个阀(4)设置在第一、第二、第三和/或第四输入管道(20、 22、 24、 26)的区域内和/或输入端上。
22. 按照权利要求21所述的取样系统，其特征在于第一、第二、 第三和/或第四气体传感器组(2)的至少一个第一排出管道(12)，其 中优选至少一个阀设置在排出管道的输入端上和/或排出管道的区域 内。
23. 按照权利要求21或22所述的取样系统，其特征在于，在至 少一个气体传感器组(2)之前、特别在其测量表面之前，和/或在第 一、第二、第三和/或第四输入管道(20、 22、 24、 26)的输入端内或 输入端上安装至少一个过滤器(5、 6)。
24. 按照权利要求21至23之一项所述的取样系统，其特征在于， 至少一个阀(4)是可控制的。
25. 按照权利要求21至24之一项所述的取样系统，其特征在于， 至少一个泵单元(3)连接于第一、第二、第三和/或第四输入管道(20、 22、 24、 26)，用于向所述气体传感器组(2)输送待分析的气氛。
26. 按照权利要求21至25之一项所述的取样系统，其特征在于， 气体传感器组(2)包括多个由半导的金属氧化物薄膜构成的场，它们 分别与两个电极连接，其中各场构成一基本上连续的表面，各电极具 有一带状的形状并且连续的表面这样分成各个场，即每一场在连续的 表面内分别通过两个电极限界。
27. 按照权利要求21至26之一项所述的取样系统，其特征在于， 每一气体传感器组(2)的不同的传感器、传感段和/或场根据温度、 组成、杂质和/或涂层在与还原的或氧化的气体接触时具有不同的导电 性变化。
28. 按照权利要求27所述的取样系统，其特征在于，气体传感器 组(2)的每一传感器、传感段和/或场的温度是可调节的，优选可在 气体传感器组(2)上标记一确定的温度梯度或一确定的温度分布。
29. 按照权利要求27或28所述的取样系统，其特征在于，每一 传感器、每一传感段和/或每一场作用连接于一优选可控的热电偶和/ 或加热元件。
30. 用于利用按照权利要求1至20之一项所述的烹饪器具烹饪烹 饪物料的方法，其特征在于，至少烹饪室气氛供给至少一个气体传感 器组的至少一个传感器、传感段或场并且在烹饪过程中间歇地或连续 地进行检测，将在评估单元中的分析结果利用 一存储于存储单元中的 标准进行比较，并且根据分析结果引导烹饪过程。
31. 按照权利要求30所述的方法，其特征在于，分析结果不偏离 一选定的标准或只在一预定的带宽内。
32. 按照权利要求30或31所述的方法，其特征在于，特别是在 烹饪过程之前或期间改变传感器、传感段或场的温度和/或用于比较的 标准。
33. 按照权利要求30至32之一项所述的方法，其特征在于，标 准在培训阶段以每一气体传感器组的检测的信号的分布或样本的形 式，特别是根据烹饪物料种类、烹饪物料量、烹饪物料质量和/或要求 的熟度，优选对于每一传感器、传感段和/或场的不同温度进行存储。
34. 按照权利要求30至33之一项所述的方法，其特征在于，在 烹饪物料装入烹饪器具的内室以后，特别是在一第 一加热阶段的期间， 经由所述气体传感器组测定烹饪物料的种类和/或开始状态。
35. 按照权利要求34所述的方法，其特征在于，在烹饪过程的控 制中考虑求得的种类和/或求得的开始状态。
36. 按照权利要求34或35所述的方法，其特征在于，如果烹饪 物料的开始状态被鉴定为腐烂的，则停止烹饪过程和/或发出报警信 号。
37. 按照权利要求30至36之一项所述的方法，其特征在于，为 每一标准在培训阶段配置一烹饪程序。
38. 用于清洁按照权利要求1至20之一项所述的烹饪器具的方 法，其特征在于，在结束一烹饪过程以后经由气体传感器组测定烹饪 室的污染度，经由评估单元确定一对应于污染度的清洁程序，并且经 由控制单元实施该清洁程序。
39. 按照权利要求38所述的方法，其特征在于，通过与标准的比 较检测污染度，该标准优选为每一气体传感器组的信号的分布或样本 的形式，它们特别是在一培训阶段加以存储。
全文摘要
本发明涉及一种烹饪器具，包括至少一个烹饪室；至少一个装置室；至少一个气体传感器组，其具有至少两个分开的不同的单个传感器和/或至少一个关联的包括至少两个不同的传感段的传感器场，用以检测烹饪室的气氛、装置室的气氛和/或围绕烹饪器具的气氛；至少一个存储单元，用以存储经由气体传感器组检测的信号；至少一个评估单元，用以处理检测的信号；至少一个控制单元，用以根据评估的信号控制烹饪过程或清洁过程；至少一个第一输入管道，用于从烹饪室向气体传感器组的气氛，其在第一输入管道的输入端上和/或区域内具有至少一个阀；本发明还涉及用于这样的烹饪器具的取样系统、用于这样的烹饪器具烹饪的方法和用于其清洁的方法。
文档编号F24C7/08GK101111718SQ200580047528
公开日2008年1月23日 申请日期2005年12月22日 优先权日2004年12月27日
发明者A·于尔根斯, B·马斯, E·舒勒, J·伊姆格拉姆, J·克拉斯迈尔, K·劳特巴赫, K·希尔登布兰德, M·格莱纳, R·施特策尔 申请人:乐信股份公司