EP4145959A1 - Induction heating device for an induction stove top and induction stove top - Google Patents
Induction heating device for an induction stove top and induction stove top Download PDFInfo
- Publication number
- EP4145959A1 EP4145959A1 EP22191858.4A EP22191858A EP4145959A1 EP 4145959 A1 EP4145959 A1 EP 4145959A1 EP 22191858 A EP22191858 A EP 22191858A EP 4145959 A1 EP4145959 A1 EP 4145959A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- induction heating
- connection
- heating coil
- heating device
- induction
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
- H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
- H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
- H05B6/1245—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
- H05B6/1254—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements using conductive pieces to direct the induced magnetic field
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2206/00—Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
- H05B2206/02—Induction heating
- H05B2206/022—Special supports for the induction coils
Definitions
- the invention relates to an induction heating device for an induction hob, which is designed in particular as an induction heating coil. Furthermore, the invention relates to an induction hob with at least one such induction heating device.
- induction heating coils made of so-called HF stranded wire are wound spirally from an innermost turn to an outermost turn in one plane and in a single layer.
- Such an HF litz wire can have many individual litz wires, in particular between 5 and 250. Furthermore, it can have a diameter of between 2 mm and 10 mm.
- An external electrical connection usually leads to the outermost turn of the induction heating coil as a continuation of the HF litz wire and can be connected to clamp or screw connections in the induction hob.
- an internal electrical connection leads from an innermost turn of the induction heating coil as a continuation of the HF litz wire.
- the HF stranded wire runs outwards below the induction heating coil, possibly together with or very close to the external electrical connection or the HF stranded wire of the outermost turn.
- the disadvantage here is that the HF stranded wire, which is often structurally complicated and requires a lot of space, is guided from the innermost turn to the outside.
- the invention is based on the object of creating an induction heating device as mentioned at the outset and an induction hob provided with at least one such induction heating device, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to improve the structure of an induction heating device and an entire induction hob.
- the induction heating device is designed for an induction hob or the hob has at least one such induction heating device.
- the induction heating device itself advantageously has a carrier which is particularly advantageously somewhat larger than it or than an induction heating coil of the induction heating device.
- the induction heating coil can be placed on this support and is thus supported for better handling during transport and assembly as well as for better retention in the hob.
- the induction heating coil itself is wound with a conductor from an innermost turn in spiral turns to an outermost turn, in a plane, advantageously even in a plane.
- An induction heating coil is in many cases round or approximately circular, but can also be approximately rectangular or approximately triangular.
- the windings can lie close together at least in regions, but can also be somewhat spaced apart from one another, advantageously divided into regions.
- the conductor is preferably an HF conductor as mentioned at the outset consisting of a large number of individual strands insulated from one another, which improves the behavior of a power line when driven with currents in the range of a few kHz, for example 10 kHz to 70 kHz.
- An external electrical connection is provided on the outermost turn of the induction heating coil, with the result that it can advantageously be connected to a converter, possibly via contact devices and/or connecting lines arranged in between. Furthermore, an internal electrical connection is provided, which goes to the innermost turn of the induction heating coil.
- the external electrical connection can simply go outwards approximately in the area or plane of the induction heating coil, possibly in a radial direction away from the round induction heating coil, the internal connection runs from the inside outwards under the induction heating coil. So it may go down a bit from the innermost turn and then out under the induction heating coil. It can rest against the underside of the induction heating coil, but this does not have to be the case.
- the inner connection is designed differently from the conductor of the induction heating coil or from the conductor of the innermost turn. While in the prior art, as explained at the outset, the innermost turn of HF stranded wire is simply extended and passed under the induction heating coil to the outside, in order to then possibly continue to run together with an external connection to the outermost turn, the invention changes, so to speak the layout of the power line. So it is precisely not the conductor of the induction heating coil or the inner winding that should form the inner connection.
- This differently designed inner connection is with the conductor of the induction heating coil or the innermost turn electrically connected.
- the inner terminal is flat and has a width in a direction parallel to the surface of the induction heating coil which is at least twice as large as a height perpendicular to the surface of the induction heating coil or to the width of the inner terminal.
- the internal connection can be made even flatter, as will be explained in more detail below.
- the internal connection extends at least from the innermost turn of the induction heating coil to the outermost turn of the induction heating coil.
- it can still protrude laterally under the induction heating coil, for example by between 0.5 cm and 5 cm. In particular, it can protrude so far below that a connection to a connecting line, in particular a simple cable, is easily possible.
- the invention Due to the very flat design of the inner connection, it is possible with the invention to reduce the overall height of the induction heating device. In the prior art, this overall height was usually at least twice the height of the conductor of the induction heating coil, precisely because the internal connection is designed to be considerably flatter and therefore thinner. While the conductor of the induction heating coil or for its windings is between 2 mm and 5 mm thick when configured with the aforementioned HF stranded wire, the specially designed inner connection can be only 1 mm high or preferably even flatter. It obtains the required conductor cross-section from a relatively large width.
- Induction heating coils in particular one for the induction heating device according to the invention, usually have a free central area within the innermost turn, which has a diameter of at least 1 cm or 4 cm. Due to the thickness of the HF litz wire used and the very narrow radius, it is not possible to wind all the way to the center point. Thus there is enough space in the middle to create a connection between the inner connection and the innermost turn.
- the internal connection is electrically insulated from the outside. This means that it can rest against the underside of the induction heating coil or its windings. Furthermore, no electrical insulation needs to be provided in relation to other parts or areas in the cooktop. Electrical insulation can be a tube with plastic or silicone, alternatively a coating of a suitable material or an insulating varnish, as is known from the HF litz wire for the conductor.
- the inner connection rests on the underside of the induction heating coil or its windings, it can also be attached to it. This is on the one hand by gluing and on the other possible with a double-sided adhesive tape. This makes it possible for the position of the inner connection to be defined in relation to the entire induction heating coil or on the induction heating coil, which is important for simple and error-free assembly.
- the conductor with which the induction heating coil is wound in the spiral windings from the inside to the outside or from the outside to the inside is continuous and uninterrupted. Furthermore, the conductor is advantageously unchanged along its turns.
- An electrical tap for measurements or the like can possibly be installed at least at one point. be provided. However, it should be avoided to produce the conductor, for example, from two interconnected, formerly separate pieces.
- the conductor is particularly advantageously an aforementioned HF stranded wire with 5 to 250 individual strands, which are each electrically isolated in a known manner, in particular with insulating varnish.
- the width of the inner connection can be 10 times to 100 times as large as its height. So it can have a height between 0.01 mm and 2 mm, advantageously between 0.1 mm and 1 mm.
- the width is then correspondingly greater, with a maximum width preferably being 5 cm, in particular a maximum of 2 cm.
- the inner connection is formed in one piece from a continuous piece of material, that is to say solid, albeit very flat.
- Metallic material is preferred here, in particular it can be aluminum, copper or brass, ie it can have good electrical conductivity. Other materials such as carbon or graphite or graphene can also be used.
- the inner connection cannot be a separate, independent piece of material, but can be a coating on a carrying device, for example.
- the internal connection can be formed as a coating on the aforementioned carrier for the induction heating coil, in which case the carrier should then be electrically insulating.
- the induction heating coil is arranged on the support device or the support, possibly fixed, and the conductor of the innermost turn is electrically connected to the inner connection formed as a coating.
- this can be done in many ways; the free end of the conductor of the innermost turn advantageously has a screw connection with a flat and planar connection end.
- the connection end is placed on the inner connection or a contact field of the inner connection and screwed tight or mechanically connected. This can possibly also include attachment of the induction heating coil to the carrier or the carrying device support. Furthermore, the space required for this is not very large.
- the inner connection can also have a contact field as a coating, to which a connection line is electrically connected in the same way, which can be designed considerably more simply than the HF litz wire. It is thus possible to integrate the internal connection, so to speak, into the support for the induction heating coil.
- the inner connection can be coated with plastic or surrounded by plastic.
- the plastic can be designed to fix the induction heating device or the induction heating coil, as a support for the winding and/or as electrical insulation, possibly also as thermal insulation.
- further conductors for example for connecting sensors, can be embedded or injected in a plastic, which can be arranged above the induction heating coil, in particular in a central area. For example, you can record the temperature or a cooking vessel that has been set up.
- connection line to an outer end of the inner connection is advantageously carried out at the edge or outside of the induction heating coil. It is particularly advantageous for this to be detachable, with plug connections or screw connections being preferred. It can generally be provided that the internal connection is connected to its connecting line in exactly the same way as the external connection is connected to its connecting line. In this way, uniform systems can be used.
- a special possibility for an electrical connection can provide that a cap is applied to a free end of the conductor of the innermost turn, alternatively or additionally also of the conductor of the outermost turn, in order to provide a cast aluminum connection to a connection or to a connecting line.
- this is then the inner connection according to the invention; in the case of the outer turn, this would be an aforementioned connection line.
- Such a cast aluminum connection can possibly also be squeezed, similar to a crimp connection.
- an aforementioned spherical cap is formed on the inner free end and/or on the outer free end of the inner connection, with which a cast aluminum connection can also be produced.
- This cast aluminum connection is used for the transition to an essentially round wire strand, which on the one hand can be an HF stranded wire for the windings of the induction heating coil and on the other hand can be a wire strand of a connecting line.
- ferrite material to be provided under the induction heating coil, which material can be distributed over a surface or can be arranged distributed over a surface.
- Such ferrite material is commonly provided under an induction heating coil to concentrate magnetic flux upwardly into a cooking vessel to be heated. Furthermore, under the induction heating coil arranged components of a hob or the like. be protected from the magnetic fields.
- Such ferrite material can cover at least 80% of the area of the induction heating coil in an induction heating device. It can advantageously be provided that less ferrite material is provided in the area of the inner connection or that it is either thinned out or even left out along the inner connection.
- the ferrite material can be at least 10% thinner than usual.
- the reduced thickness of the ferrite material in the thinning and the height of the inner connection add to the height of the pure induction heating coil with its windings of HF litz wire. If the ferrite material is completely removed with a recess and this recess has the width of the inner connection or is a few mm wider, a minimum height for the induction heating device can be achieved. If the inner connection consists of an aforementioned metal, then a certain protection of the underlying components is also provided. Furthermore, the other provision of the ferrite material, advantageously in a planar manner, is sufficient to bundle the magnetic flux.
- Such a gap can be between 3% and 10% of the area of the ferrite material or the induction heating coil, advantageously a maximum of 5%.
- the ferrite material can cover at least 90% or even at least 95% of the area of the induction heating coil.
- a thickness of the ferrite material can be between 1 mm and 5 mm.
- a planar configuration of the ferrite material can be in the form of a ferrite foil. It can be attached or glued to the underside of the induction heating coil. Furthermore, the ferrite material can also be fastened as a type of coating on an aforementioned carrier for the induction heating coil, for example also be glued. In this way, an advantageous integration of the various components of the induction heating device can be achieved.
- At least one induction heating device can be provided in a finished induction hob which has a hob plate.
- a type of flat support often also referred to as a support plate, runs underneath the hob plate, on which several or all induction heating devices are arranged. They are then applied or pressed against the underside of the hob plate.
- Control components and the like for the induction hob can be provided below the surface support, in particular power electronics or converters.
- the induction heating coils or induction heating devices are attached to these converters electrically connected as usual, this is advantageously done by means of the aforementioned connection lines. These connection lines can go from the induction heating devices directly to a converter or to electrical connections arranged in between, for example connection terminals or plugs.
- FIG. 1 is a plan view of an induction heating coil 11 according to an induction heating device according to the invention, which is arranged on a round support 13.
- FIG. This can consist, for example, of plastic or mica or mica.
- the induction heating coil 11 is spirally wound with an HF braid 15 in turns, from an innermost turn 21 counterclockwise around an inner space 23 outwards to an outermost turn 18. The turns can be close to one another or else regionally or generally one distance from each other.
- the innermost coil 21 has a free end 22 .
- the outermost turn 18 has a free end 19 . Both free ends 19 and 22 are electrically connected.
- the free end 19 of the outermost turn 18 is connected to a conventional connection line 35 with an external connection 20, which is not shown in detail here.
- the free end 22 of the innermost turn 21 is connected to an inner connection 25 according to the invention, for example welded or soldered.
- the inner connection 25, which is explained in more detail below and 3 shown in plan view is flat or thin and wide and is advantageously made of copper or aluminum. How from the 1 and also from the side view of the 2 can be seen, its length corresponds approximately to the radius of the induction heating coil 11. Its inner free end protrudes into the interior space 23. Its outer, free end protrudes from under the last or outermost turn 18, so that it is easy to reach.
- the connection line 35 is electrically connected to this outer free end of the inner connection 25 . This is discussed in more detail below.
- the side view of 2 shows clearly how flat the inner connection 25 is designed and that the overall height of the induction heating coil 11 is therefore only slightly higher than the pure diameter of the windings 16 or the corresponding HF stranded wire 15.
- the thickness of the carrier 13 may also be added to this , which can also be relatively small.
- a recess corresponding to the dimensions of the inner connection 25 can be provided in an upper side of the carrier 13 so that this inner connection 25 is at least partially sunk into the carrier 13 .
- the outermost winding 18 with its free end 19 which is also electrically connected to a connecting line 35 with an external connection.
- connection 25 protrudes beyond the outermost winding 18 shown in dashed lines, so the inner connection 25 is guided over the induction heating coil 11 or over the windings 16 .
- a connection to the connecting line 35 takes place here by means of a connecting eyelet 30 which is clamped onto the stripped conductor of the connecting line 35 in a known manner.
- An eyelet part 31 of the connection eyelet 30 is screwed flat with a screw (not shown) and a fastening nut 33 either directly onto one side of the inner connection 25 or onto a contact field provided thereon and forms a known good surface contact.
- connection options shown can also be interchanged or used arbitrarily. While at the inner free end of the inner connection 25 the free end 22 of the innermost turn 21 should be fixed on a top side of the inner connection 25, it is irrelevant for the connection line 35 at the outer free end.
- the underside can possibly also be used here in order to reduce the overall height upwards.
- the 4 1 shows a plan view of the induction heating coil 11, with the windings 16 being shown as a circle, so to speak.
- An innermost coil 21 around the inner space 23 is attached to the free end 22 at the inner free end of the inner connection 25, for example welded accordingly 3 .
- the outside diameter of the induction heating coil can be about 20 cm, for example, the diameter of the interior space 23 can be about 2 cm to 4 cm.
- the inner connection 25 runs below the windings 16 and is shown in dashed lines. On the outside, a free end protrudes about 8 mm below the windings 16, and here an electrical contact is made with the connection line 35 by means of a connection eyelet 30 accordingly 3 . Below the windings 16, the inner connection 25 is shown in broken lines.
- connection lines 35 can also be connected to one another or twisted or have a common sheath.
- connection length of induction heating coils does not vary during production, but only when they are installed in a cooktop.
- a ferrite layer 37 is provided under the windings 16, shown here by the hatching, in order to close the magnetic flux downwards when the induction heating coil 11 is in operation.
- the ferrite layer 37 can be, for example, a rigid or flexible part with a thickness of 1 mm to 5 mm, advantageously 2 mm to 3 mm. This is considered sufficient for the magnetic flux.
- a corresponding recess 38 is provided in the ferrite layer 37 along the inner connection 25 .
- the ferrite material in the recess 38 can be completely removed or only made thinner, for example only 10% to 50% of the thickness of the ferrite layer 37.
- the dotting shows that the ferrite layer 37 does not have to be a continuous layer, but can also be divided into individual circle segments 39, for example 8 to 10 pieces. This can improve or facilitate manufacturability.
- FIG 5 a lateral sectional view through a hob 40 according to the invention is shown.
- the hob 40 has several induction heating coils under a hob plate 41, advantageously consisting of glass ceramic, a single induction heating coil 11 is shown.
- the support plate 44 is advantageously made of aluminum and thus closes off the magnetic field lines even better at the bottom.
- a controller 45 and a converter 46 are arranged below the support plate 44, with which, for example, this induction heating coil 11 can be operated directly. These components 45 and 46 are to be protected from the magnetic field generated by the induction heating coil 11 .
- the ferrite layer 37 in particular is used for this purpose.
- a flat, wide and long internal connection 225 is also provided here, for example made of copper or another metal. Its free inner end is formed as a coiled end 226, whereby the free end 22 of the innermost turn 21 is, as it were, wrapped therein. This results in a significantly improved surface contact compared to that of 6 . The free end 22 is then more or less contacted or connected along a large part of its outside across the width of the inner connection 225 . It is sufficient here if the free inner end of the inner connection 225 is wound up a little more than once, for example 1.5 times or 2 times. An electrical contact is then no longer changed anyway after the first winding or does not improve, only the stability of the connection can be increased. So this is another way to electrically connect the free inner end 22 of the innermost turn 21 to the inner terminal 225 .
- a round or cylindrical sleeve 348 is formed or arranged in an electrically conductive and mechanically fixed manner.
- the sleeve 348 has an interior 349 which is designed as a blind hole.
- An innermost winding 321 with the free end 322 is brought in from the right, and the free end 322 is inserted into the interior space 349 according to the second illustration. There is a certain amount of play or a gap.
- Liquid aluminum is introduced into this gap as cast aluminum 350, so that in the finished connection according to the bottom illustration, the innermost winding 321 is fixed with its free end 322 in the sleeve 348 and on the inner connection 325 and, above all, is electrically reliably connected.
- an induction heating coil 311 is shown as an induction heating device in a slightly more supervising rotated oblique view, in which the electrical connection to an innermost turn 321 of the induction heating coil 311 is designed with a previously shown cast aluminum connection as explained above.
- am inner end which extends into a free interior 323 of the windings 316 and runs below a carrier 313, a sleeve 348 is formed or attached. This is a sleeve as described above 8 has been presented.
- the sleeve 348 is open at one end toward the free end 322 of the innermost coil 321 .
- the free end 322 of the innermost coil 321 is tucked in and according to the method of 8 fastened or held in it as a cast aluminum connection and electrically connected.
- the sleeve 348 at the inner end of the inner connection 325 protrudes upwards through an opening 314 in the carrier 313 so that the connection with the innermost winding 321 is above the plane of the carrier 313 .
- the thickness of the inner connection 325 increases the overall thickness or the induction heating coil 311 somewhat, namely by exactly its own thickness. However, this is clearly recognizable as being considerably less than the thickness of the innermost winding 321, even if this were to run below the carrier 313 with the flatter horizontal extension of its somewhat flattened cross section.
- an outer sleeve 354 is attached in the same way, which either also has an opening to an inner space at one end or is provided centrally and at right angles thereto.
- the corresponding connection line 335a is inserted here in the same way as previously described for the innermost turn 321 and is fastened as an aluminum cast connection and electrically connected.
- An electrical connection of the outermost turn 318 can take place either in a similar or the same way, alternatively the outermost turn 318 can simply be continued here and form the other connection line 335b. Both possibilities are conceivable here.
- strip-shaped spacers 352 are applied to the top of the induction heating coil 311 or the windings 316. They are made of plastic and define a distance, for example, to a glass ceramic plate or hob plate above it, on the underside of which the entire induction heating coil 311 is then placed or pressed.
- the aforementioned ferrite layer cannot be seen in the sectional illustration, since it is recessed around the flat inner connection 325 . It can be arranged either on the top of the carrier 313 or on its underside. With an arrangement of the ferrite layer on On the underside, it can be made thinner as an alternative to a recess in the area of the inner connection 325 . This has been explained above.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Eine Induktionsheizeinrichtung für ein Induktionskochfeld weist eine Induktionsheizspule auf, die spiralig mit einem Leiter von einer innersten Windung bis zu einer äußersten Windung flach gewickelt ist, mit einem elektrischen Außenanschluss an die äußerste Windung und einem flachen elektrischen Innenanschluss an die innerste Windung. Der Innenanschluss ist mit der innersten Windung elektrisch leitend verbunden und verläuft unter der Induktionsheizspule von der innersten Windung nach außen. Der Innenanschluss ist anders als der Leiter der Induktionsheizspule flach ausgebildet mit einer Breite in Richtung parallel zur Fläche der Induktionsheizspule, die etwa 10mal so groß ist wie eine Höhe senkrecht dazu. Der Innenanschluss reicht mindestens von der innersten Windung der Induktionsheizspule bis zur äußersten Windung der Induktionsheizspule bzw. er ragt seitlich unter der Induktionsheizspule heraus.An induction heater for an induction cooktop has an induction heating coil spirally wound with a conductor flat from an innermost turn to an outermost turn, with an outer electrical connection to the outermost turn and a flat inner electrical connection to the innermost turn. The inner connection is electrically connected to the innermost turn and runs under the induction heating coil from the innermost turn to the outside. The inner terminal, unlike the conductor of the induction heating coil, is formed flat with a width in a direction parallel to the surface of the induction heating coil about 10 times as large as a height perpendicular thereto. The internal connection extends at least from the innermost turn of the induction heating coil to the outermost turn of the induction heating coil or it protrudes laterally under the induction heating coil.
Description
Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizeinrichtung für ein Induktionskochfeld, die insbesondere als Induktionsheizspule ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Induktionskochfeld mit mindestens einer solchen Induktionsheizeinrichtung.The invention relates to an induction heating device for an induction hob, which is designed in particular as an induction heating coil. Furthermore, the invention relates to an induction hob with at least one such induction heating device.
Üblicherweise sind Induktionsheizspulen aus sogenannter HF-Litze spiralig von einer innersten Windung bis zu einer äußersten Windung in einer Ebene und einlagig gewickelt. Eine solche HF-Litze kann viele Einzellitzen aufweisen, insbesondere zwischen 5 und 250. Des Weiteren kann sie einen Durchmesser zwischen 2 mm und 10 mm aufweisen. Üblicherweise geht ein elektrischer Außenanschluss an die äußerste Windung der Induktionsheizspule als Fortführung der HF-Litze ab und kann an Klemm- oder Schraubanschlüssen im Induktionskochfeld angeschlossen werden. In ähnlicher Form geht ein elektrischer Innenanschluss von einer innersten Windung der Induktionsheizspule als Fortführung der HF-Litze ab. Dabei verläuft die HF-Litze unterhalb der Induktionsheizspule nach außen, möglicherweise gemeinsam mit oder sehr nahe bei dem elektrischen Außenanschluss bzw. der HF-Litze der äußersten Windung. Nachteilig hierbei ist das konstruktiv häufig komplizierte und viel Raum benötigende Führen der HF-Litze von der innersten Windung nach außen.Usually, induction heating coils made of so-called HF stranded wire are wound spirally from an innermost turn to an outermost turn in one plane and in a single layer. Such an HF litz wire can have many individual litz wires, in particular between 5 and 250. Furthermore, it can have a diameter of between 2 mm and 10 mm. An external electrical connection usually leads to the outermost turn of the induction heating coil as a continuation of the HF litz wire and can be connected to clamp or screw connections in the induction hob. In a similar form, an internal electrical connection leads from an innermost turn of the induction heating coil as a continuation of the HF litz wire. In this case, the HF stranded wire runs outwards below the induction heating coil, possibly together with or very close to the external electrical connection or the HF stranded wire of the outermost turn. The disadvantage here is that the HF stranded wire, which is often structurally complicated and requires a lot of space, is guided from the innermost turn to the outside.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Induktionsheizeinrichtung sowie ein mit mindestens einer solchen Induktionsheizeinrichtung versehenes Induktionskochfeld zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, den Aufbau einer Induktionsheizeinrichtung und eines gesamten Induktionskochfelds zu verbessern.The invention is based on the object of creating an induction heating device as mentioned at the outset and an induction hob provided with at least one such induction heating device, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to improve the structure of an induction heating device and an entire induction hob.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Induktionsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Induktionskochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für eine Induktionsheizeinrichtung bzw. eine Induktionsheizspule oder nur für ein Induktionskochfeld beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für eine Induktionsheizeinrichtung als auch für ein solches Induktionskochfeld selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by an induction heating device with the features of claim 1 and by an induction hob with the features of
Die Induktionsheizeinrichtung ist für ein Induktionskochfeld ausgebildet bzw. das Kochfeld weist mindestens eine solche Induktionsheizeinrichtung auf. Die Induktionsheizeinrichtung selbst weist vorteilhaft einen Träger auf, der besonders vorteilhaft etwas größer ist als sie bzw. als eine Induktionsheizspule der Induktionsheizeinrichtung. Die Induktionsheizspule kann auf diesem Träger angeordnet sein und ist somit gestützt für eine bessere Handhabung während Transport und Montage sowie für eine bessere Halterung in dem Kochfeld. Die Induktionsheizspule selbst ist mit einem Leiter von einer innersten Windung in spiraligen Windungen bis zu einer äußersten Windung gewickelt, und zwar in einer Fläche, vorteilhaft sogar in einer Ebene. Eine Induktionsheizspule ist in vielen Fällen rund bzw. angenähert kreisrund, kann aber auch angenähert rechteckig oder angenähert dreieckig sein. Die Windungen können zumindest bereichsweise eng aneinanderliegen, können aber auch, vorteilhaft in Bereiche aufgeteilt, etwas beabstandet zueinander sein. Bevorzugt ist der Leiter ein eingangs genannter HF-Leiter aus einer Vielzahl von gegeneinander isolierten Einzellitzen, was das Verhalten einer Stromleitung bei Ansteuerung mit Strömen im Bereich von einigen kHz verbessert, beispielsweise 10 kHz bis 70 kHz. Es ist ein elektrischer Außenanschluss an die äußerste Windung der Induktionsheizspule vorgesehen, womit diese vorteilhaft an einen Umrichter angeschlossen werden kann, möglicherweise über dazwischen angeordnete Kontakteinrichtungen und /oder Anschlussleitungen. Des Weiteren ist ein elektrischer Innenanschluss vorgesehen, der an die innerste Windung der Induktionsheizspule geht. Während der elektrische Außenanschluss beispielsweise in etwa in der Fläche bzw. Ebene der Induktionsheizspule einfach nach außen gehen kann, möglicherweise in radialer Richtung weg von der rund ausgebildeten Induktionsheizspule, verläuft der Innenanschluss unter der Induktionsheizspule von innen nach außen. Er geht also von der innersten Windung möglicherweise etwas nach unten und verläuft dann unter der Induktionsheizspule nach außen. Dabei kann er an der Unterseite der Induktionsheizspule anliegen, dies muss aber nicht so sein.The induction heating device is designed for an induction hob or the hob has at least one such induction heating device. The induction heating device itself advantageously has a carrier which is particularly advantageously somewhat larger than it or than an induction heating coil of the induction heating device. The induction heating coil can be placed on this support and is thus supported for better handling during transport and assembly as well as for better retention in the hob. The induction heating coil itself is wound with a conductor from an innermost turn in spiral turns to an outermost turn, in a plane, advantageously even in a plane. An induction heating coil is in many cases round or approximately circular, but can also be approximately rectangular or approximately triangular. The windings can lie close together at least in regions, but can also be somewhat spaced apart from one another, advantageously divided into regions. The conductor is preferably an HF conductor as mentioned at the outset consisting of a large number of individual strands insulated from one another, which improves the behavior of a power line when driven with currents in the range of a few kHz, for example 10 kHz to 70 kHz. An external electrical connection is provided on the outermost turn of the induction heating coil, with the result that it can advantageously be connected to a converter, possibly via contact devices and/or connecting lines arranged in between. Furthermore, an internal electrical connection is provided, which goes to the innermost turn of the induction heating coil. While the external electrical connection can simply go outwards approximately in the area or plane of the induction heating coil, possibly in a radial direction away from the round induction heating coil, the internal connection runs from the inside outwards under the induction heating coil. So it may go down a bit from the innermost turn and then out under the induction heating coil. It can rest against the underside of the induction heating coil, but this does not have to be the case.
Erfindungsgemäß ist der Innenanschluss anders ausgebildet als der Leiter der Induktionsheizspule bzw. als der Leiter der innersten Windung. Während im Stand der Technik nämlich, wie eingangs erläutert worden ist, die innerste Windung aus HF-Litze einfach verlängert ist und unter der Induktionsheizspule vorbei nach außen geführt ist, um dann möglicherweise zusammen mit einem Außenanschluss an die äußerste Windung weiterzulaufen, wechselt die Erfindung sozusagen die Ausgestaltung der Stromleitung. Es soll also gerade nicht der Leiter der Induktionsheizspule bzw. der inneren Windung den Innenanschluss bilden. Dieser anders ausgebildete Innenanschluss ist mit dem Leiter der Induktionsheizspule bzw. der innersten Windung elektrisch leitend verbunden. Dies kann zwar eine lösbare Verbindung sein, vorteilhaft ist sie aber unlösbar, um sicherer zu sein und nach Möglichkeit einen geringeren störenden Innenwiderstand aufzuweisen. Des Weiteren ist der Innenanschluss als einer der Hauptaspekte der Erfindung flach ausgebildet und weist eine Breite in Richtung parallel zur Fläche der Induktionsheizspule auf, die mindestens 2mal so groß ist wie eine Höhe, die senkrecht zur Fläche der Induktionsheizspule bzw. zur Breite des Innenanschlusses steht. Vorteilhaft kann der Innenanschluss sogar noch flacher ausgebildet sein, dies wird nachfolgend noch näher erläutert. Des Weiteren reicht der Innenanschluss mindestens von der innersten Windung der Induktionsheizspule bis zur äußersten Windung der Induktionsheizspule. Vorteilhaft kann er noch seitlich unter der Induktionsheizspule herausragen, beispielsweise zwischen 0,5 cm und 5 cm herausragen. Insbesondere kann er so weit darunter herausragen, dass ein Anschluss an eine Anschlussleitung, insbesondere ein einfaches Kabel, gut möglich ist.According to the invention, the inner connection is designed differently from the conductor of the induction heating coil or from the conductor of the innermost turn. While in the prior art, as explained at the outset, the innermost turn of HF stranded wire is simply extended and passed under the induction heating coil to the outside, in order to then possibly continue to run together with an external connection to the outermost turn, the invention changes, so to speak the layout of the power line. So it is precisely not the conductor of the induction heating coil or the inner winding that should form the inner connection. This differently designed inner connection is with the conductor of the induction heating coil or the innermost turn electrically connected. Although this can be a detachable connection, it is advantageous if it is non-detachable in order to be safer and, if possible, to have a lower disruptive internal resistance. Furthermore, as one of the main aspects of the invention, the inner terminal is flat and has a width in a direction parallel to the surface of the induction heating coil which is at least twice as large as a height perpendicular to the surface of the induction heating coil or to the width of the inner terminal. Advantageously, the internal connection can be made even flatter, as will be explained in more detail below. Furthermore, the internal connection extends at least from the innermost turn of the induction heating coil to the outermost turn of the induction heating coil. Advantageously, it can still protrude laterally under the induction heating coil, for example by between 0.5 cm and 5 cm. In particular, it can protrude so far below that a connection to a connecting line, in particular a simple cable, is easily possible.
Durch die sehr flache Ausgestaltung des Innenanschlusses ist es mit der Erfindung möglich, die Bauhöhe der Induktionsheizeinrichtung zu reduzieren. Im Stand der Technik war diese Bauhöhe in der Regel mindestens die doppelte Höhe des Leiters der Induktionsheizspule, weil eben der Innenanschluss erheblich flacher und somit dünner ausgebildet ist. Während der Leiter der Induktionsheizspule bzw. für dessen Windungen bei Ausgestaltung mit der eingangs genannten HF-Litze zwischen 2 mm und 5 mm dick ist, kann der speziell ausgebildete Innenanschluss nur 1 mm hoch sein oder bevorzugt noch flacher sein. Den benötigten Leiterquerschnitt erhält er durch eine relativ dazu große Breite. Üblicherweise weisen Induktionsheizspulen, insbesondere auch eine für die erfindungsgemäße Induktionsheizeinrichtung, einen freien Mittelbereich innerhalb der innersten Windung auf, der einen Durchmesser von mindestens 1 cm oder 4 cm aufweist. Aufgrund der Dicke der verwendeten HF-Litze und des sehr engen Radius kann hier sozusagen nicht ganz bis zum Mittelpunkt gewickelt werden. Somit ist hier in der Mitte auch genügend Raum gegeben, um einen Anschluss des Innenanschlusses an die innerste Windung zu schaffen.Due to the very flat design of the inner connection, it is possible with the invention to reduce the overall height of the induction heating device. In the prior art, this overall height was usually at least twice the height of the conductor of the induction heating coil, precisely because the internal connection is designed to be considerably flatter and therefore thinner. While the conductor of the induction heating coil or for its windings is between 2 mm and 5 mm thick when configured with the aforementioned HF stranded wire, the specially designed inner connection can be only 1 mm high or preferably even flatter. It obtains the required conductor cross-section from a relatively large width. Induction heating coils, in particular one for the induction heating device according to the invention, usually have a free central area within the innermost turn, which has a diameter of at least 1 cm or 4 cm. Due to the thickness of the HF litz wire used and the very narrow radius, it is not possible to wind all the way to the center point. Thus there is enough space in the middle to create a connection between the inner connection and the innermost turn.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenanschluss elektrisch nach außen isoliert. Dies bedeutet, dass er an der Unterseite der Induktionsheizspule bzw. deren Windungen anliegen kann. Des Weiteren braucht auch keine elektrische Isolierung gegenüber sonstigen Teilen oder Bereichen im Kochfeld vorgesehen zu sein. Eine elektrische Isolierung kann ein Schlauch mit Kunststoff oder Silikon sein, alternativ eine Beschichtung aus entsprechendem Material oder ein Isolierlack, wie er von der HF-Litze für den Leiter bekannt ist.In an advantageous embodiment of the invention, the internal connection is electrically insulated from the outside. This means that it can rest against the underside of the induction heating coil or its windings. Furthermore, no electrical insulation needs to be provided in relation to other parts or areas in the cooktop. Electrical insulation can be a tube with plastic or silicone, alternatively a coating of a suitable material or an insulating varnish, as is known from the HF litz wire for the conductor.
Wenn der Innenanschluss an der Unterseite der Induktionsheizspule bzw. deren Windungen anliegt, so kann er auch daran befestigt sein. Dies ist einerseits durch Verkleben und andererseits durch ein doppelseitiges Klebeband möglich. Dadurch ist es möglich, dass die Lage des Innenanschlusses zur gesamten Induktionsheizspule bzw. an der Induktionsheizspule definiert vorgegeben ist, was wichtig ist für eine einfache und fehlerfreie Montage.If the inner connection rests on the underside of the induction heating coil or its windings, it can also be attached to it. This is on the one hand by gluing and on the other possible with a double-sided adhesive tape. This makes it possible for the position of the inner connection to be defined in relation to the entire induction heating coil or on the induction heating coil, which is important for simple and error-free assembly.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Leiter, mit dem die Induktionsheizspule in den spiraligen Windungen von innen nach außen bzw. von außen nach innen gewickelt ist, durchgehend und ununterbrochen. Des Weiteren ist der Leiter vorteilhaft entlang seiner Windungen unverändert. Möglicherweise kann an mindestens einer Stelle ein elektrischer Abgriff für Messungen odgl. vorgesehen sein. Es sollte aber vermieden werden, den Leiter beispielsweise aus zwei miteinander verbundenen, vormals separaten Stücken herzustellen. Besonders vorteilhaft ist der Leiter eben eine vorgenannte HF-Litze mit 5 bis 250 Einzellitzen, die auf bekannte Art und Weise jeweils für sich elektrisch isoliert sind, insbesondere mit Isolierlack.In an advantageous development of the invention, the conductor with which the induction heating coil is wound in the spiral windings from the inside to the outside or from the outside to the inside is continuous and uninterrupted. Furthermore, the conductor is advantageously unchanged along its turns. An electrical tap for measurements or the like can possibly be installed at least at one point. be provided. However, it should be avoided to produce the conductor, for example, from two interconnected, formerly separate pieces. The conductor is particularly advantageously an aforementioned HF stranded wire with 5 to 250 individual strands, which are each electrically isolated in a known manner, in particular with insulating varnish.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Breite des Innenanschlusses 10mal bis 100mal so groß sein wie seine Höhe. So kann er eine Höhe zwischen 0,01 mm und 2 mm aufweisen, vorteilhaft zwischen 0,1 mm und 1 mm. Die Breite ist dann eben entsprechend größer, wobei vorzugsweise eine maximale Breite bei 5 cm liegen sollte, insbesondere bei maximal 2 cm.In an advantageous embodiment of the invention, the width of the inner connection can be 10 times to 100 times as large as its height. So it can have a height between 0.01 mm and 2 mm, advantageously between 0.1 mm and 1 mm. The width is then correspondingly greater, with a maximum width preferably being 5 cm, in particular a maximum of 2 cm.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Innenanschluss einstückig aus einem durchgehenden Materialstück gebildet, also sozusagen massiv, wenngleich sehr flach. Hier wird metallisches Material bevorzugt, insbesondere kann es Aluminium, Kupfer oder Messing sein, also gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Auch andere Materialien wie Kohlenstoff oder Graphit bzw. Graphen kann verwendet werden. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann der Innenanschluss kein separates eigenständiges Materialstück sein, sondern beispielsweise eine Beschichtung auf einer Trageinrichtung sein. Insbesondere kann der Innenanschluss als Beschichtung auf dem vorgenannten Träger für die Induktionsheizspule ausgebildet sein, wobei der Träger dann elektrisch isolierend sein sollte. Dann sind neben vorgenannten Materialien, insbesondere Kupfer ähnlich wie bei einer Leiterplatte, auch Kohlenstoff- oder Carbon-basierte Beschichtungen möglich. Dann ist es möglich, dass die Induktionsheizspule auf der Trageinrichtung bzw. dem Träger angeordnet wird, möglicherweise befestigt wird, und der Leiter der innersten Windung an den als Beschichtung ausgebildeten Innenanschluss elektrisch verbunden wird. Dies kann grundsätzlich vielfältig erfolgen, vorteilhaft weist das freie Ende des Leiters der innersten Windung einen Schraubanschluss auf mit einem flachen und flächigen Anschlussende. Das Anschlussende wird auf den Innenanschluss oder ein Kontaktfeld des Innenanschlusses aufgelegt und festgeschraubt bzw. mechanisch verbunden. Dies kann möglicherweise zusätzlich eine Befestigung der Induktionsheizspule auf dem Träger bzw. der Trageinrichtung unterstützen. Des Weiteren ist hierfür der Platzbedarf nicht sehr groß. An einem äußeren Ende kann der Innenanschluss als Beschichtung ebenfalls ein Kontaktfeld aufweisen, an welches auf dieselbe Art und Weise eine Anschlussleitung elektrisch angeschlossen ist, die erheblich einfacher ausgebildet sein kann als die HF-Litze. So ist es möglich, den Innenanschluss sozusagen in den Träger für die Induktionsheizspule zu integrieren.In a development of the invention, the inner connection is formed in one piece from a continuous piece of material, that is to say solid, albeit very flat. Metallic material is preferred here, in particular it can be aluminum, copper or brass, ie it can have good electrical conductivity. Other materials such as carbon or graphite or graphene can also be used. In an alternative embodiment of the invention, the inner connection cannot be a separate, independent piece of material, but can be a coating on a carrying device, for example. In particular, the internal connection can be formed as a coating on the aforementioned carrier for the induction heating coil, in which case the carrier should then be electrically insulating. Then, in addition to the aforementioned materials, in particular copper, similar to a printed circuit board, carbon or carbon-based coatings are also possible. Then it is possible that the induction heating coil is arranged on the support device or the support, possibly fixed, and the conductor of the innermost turn is electrically connected to the inner connection formed as a coating. In principle, this can be done in many ways; the free end of the conductor of the innermost turn advantageously has a screw connection with a flat and planar connection end. The connection end is placed on the inner connection or a contact field of the inner connection and screwed tight or mechanically connected. This can possibly also include attachment of the induction heating coil to the carrier or the carrying device support. Furthermore, the space required for this is not very large. At an outer end, the inner connection can also have a contact field as a coating, to which a connection line is electrically connected in the same way, which can be designed considerably more simply than the HF litz wire. It is thus possible to integrate the internal connection, so to speak, into the support for the induction heating coil.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Innenanschluss mit einem Kunststoff umspritzt sein bzw. von Kunststoff umgeben sein. Der Kunststoff kann zum Fixieren der Induktionsheizeinrichtung bzw. der Induktionsheizspule, als Träger für die Wicklung und/oder als elektrische Isolierung ausgeführt sein, möglicherweise auch als thermische Dämmung. Zusätzlich zu einem Innenanschluss können weitere Leiter beispielsweise zum Anschluss von Sensoren in einen Kunststoff eingebettet oder eingespritzt sein, die über der Induktionsheizspule angeordnet sein können, insbesondere in einem mittleren Bereich. Sie können beispielsweise Temperatur oder ein aufgestelltes Kochgefäß erfassen.In an alternative embodiment, the inner connection can be coated with plastic or surrounded by plastic. The plastic can be designed to fix the induction heating device or the induction heating coil, as a support for the winding and/or as electrical insulation, possibly also as thermal insulation. In addition to an internal connection, further conductors, for example for connecting sensors, can be embedded or injected in a plastic, which can be arranged above the induction heating coil, in particular in a central area. For example, you can record the temperature or a cooking vessel that has been set up.
Ein elektrischer Anschluss einer Anschlussleitung an ein äußeres Ende des Innenanschlusses erfolgt vorteilhaft am Rand oder außerhalb der Induktionsheizspule. Besonders vorteilhaft erfolgt dies lösbar, wobei Steckverbindungen oder Schraubverbindungen bevorzugt werden. Dabei kann allgemein vorgesehen sein, dass der Innenanschluss an seine Anschlussleitung genauso angeschlossen ist wie der Außenanschluss an dessen Anschlussleitung. So können einheitliche Systeme verwendet werden.An electrical connection of a connection line to an outer end of the inner connection is advantageously carried out at the edge or outside of the induction heating coil. It is particularly advantageous for this to be detachable, with plug connections or screw connections being preferred. It can generally be provided that the internal connection is connected to its connecting line in exactly the same way as the external connection is connected to its connecting line. In this way, uniform systems can be used.
Eine spezielle Möglichkeit für einen elektrischen Anschluss kann vorsehen, dass an einem freien Ende des Leiters der innersten Windung, alternativ oder zusätzlich auch des Leiters der äußersten Windung, eine Kalotte aufgebracht wird, um eine Alugussverbindung an einen Anschluss oder an eine Anschlussleitung vorzusehen. Bei der innersten Windung ist dies dann der erfindungsgemäße Innenanschluss, bei der äußeren Windung wäre dies eine vorgenannte Anschlussleitung. Eine solche Alugussverbindung kann möglicherweise auch noch verquetscht werden ähnlich einem Crimpanschluss.A special possibility for an electrical connection can provide that a cap is applied to a free end of the conductor of the innermost turn, alternatively or additionally also of the conductor of the outermost turn, in order to provide a cast aluminum connection to a connection or to a connecting line. In the case of the innermost turn, this is then the inner connection according to the invention; in the case of the outer turn, this would be an aforementioned connection line. Such a cast aluminum connection can possibly also be squeezed, similar to a crimp connection.
Des Weiteren ist es möglich, dass am inneren freien Ende und/oder am äußeren freien Ende des Innenanschlusses eine vorgenannte Kalotte ausgebildet ist, mit der ebenfalls eine Alugussverbindung hergestellt werden kann. Diese Alugussverbindung dient zum Übergang auf eine im Wesentlichen runde Drahtlitze, welches einerseits eine HF-Litze für die Windungen der Induktionsheizspule sein kann und andererseits eine Drahtlitze einer Anschlussleitung sein kann.Furthermore, it is possible for an aforementioned spherical cap to be formed on the inner free end and/or on the outer free end of the inner connection, with which a cast aluminum connection can also be produced. This cast aluminum connection is used for the transition to an essentially round wire strand, which on the one hand can be an HF stranded wire for the windings of the induction heating coil and on the other hand can be a wire strand of a connecting line.
Um eine gute Funktion der gesamten Induktionsheizeinrichtung zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass unter der Induktionsheizspule Ferritmaterial vorgesehen ist, welches flächig verteilt sein kann bzw. flächig verteilt angeordnet sein kann. Solches Ferritmaterial ist üblicherweise unter einer Induktionsheizspule vorgesehen, um den magnetischen Fluss nach oben in ein zu erwärmendes Kochgefäß hinein zu konzentrieren. Des Weiteren sollen unter der Induktionsheizspule angeordnete Bauteile eines Kochfelds odgl. vor den magnetischen Feldern geschützt werden. Solches Ferritmaterial kann bei einer Induktionsheizeinrichtung mindestens 80% der Fläche der Induktionsheizspule bedecken. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen, dass im Bereich des Innenanschlusses weniger Ferritmaterial vorgesehen ist bzw. dass es entlang des Innenanschlusses entweder ausgedünnt oder sogar ausgespart ist. In einer Ausdünnung kann das Ferritmaterial mindestens 10% dünner sein als sonst. Dadurch addiert sich zur Höhe der reinen Induktionsheizspule mit ihren Windungen aus HF-Litze die verringerte Dicke des Ferritmaterials in der Ausdünnung sowie die Höhe des Innenanschlusses. Wenn das Ferritmaterial mit einer Aussparung ganz entfernt ist und diese Aussparung die Breite des Innenanschlusses aufweist oder wenige mm breiter ist, so kann eine minimale Höhe für die Induktionsheizeinrichtung erreicht werden. Wenn der Innenanschluss aus einem vorgenannten Metall besteht, so ist ebenfalls ein gewisser Schutz darunterliegender Bauteile gegeben. Des Weiteren reicht das sonstige Vorsehen des Ferritmaterials, vorteilhaft auf flächige Art und Weise, um den Magnetfluss zu bündeln. So kann eine solche Aussparung zwischen 3% und 10% der Fläche des Ferritmaterials bzw. der Induktionsheizspule betragen, vorteilhaft maximal 5%. So kann das Ferritmaterial mindestens 90% oder sogar mindestens 95% der Fläche der Induktionsheizspule bedecken. Eine Dicke des Ferritmaterials kann zwischen 1 mm und 5 mm liegen.In order to achieve good functioning of the entire induction heating device, provision can be made for ferrite material to be provided under the induction heating coil, which material can be distributed over a surface or can be arranged distributed over a surface. Such ferrite material is commonly provided under an induction heating coil to concentrate magnetic flux upwardly into a cooking vessel to be heated. Furthermore, under the induction heating coil arranged components of a hob or the like. be protected from the magnetic fields. Such ferrite material can cover at least 80% of the area of the induction heating coil in an induction heating device. It can advantageously be provided that less ferrite material is provided in the area of the inner connection or that it is either thinned out or even left out along the inner connection. In a thinning, the ferrite material can be at least 10% thinner than usual. As a result, the reduced thickness of the ferrite material in the thinning and the height of the inner connection add to the height of the pure induction heating coil with its windings of HF litz wire. If the ferrite material is completely removed with a recess and this recess has the width of the inner connection or is a few mm wider, a minimum height for the induction heating device can be achieved. If the inner connection consists of an aforementioned metal, then a certain protection of the underlying components is also provided. Furthermore, the other provision of the ferrite material, advantageously in a planar manner, is sufficient to bundle the magnetic flux. Such a gap can be between 3% and 10% of the area of the ferrite material or the induction heating coil, advantageously a maximum of 5%. Thus the ferrite material can cover at least 90% or even at least 95% of the area of the induction heating coil. A thickness of the ferrite material can be between 1 mm and 5 mm.
Des Weiteren ist es für eine flächige Ausgestaltung des Ferritmaterials möglich, dass es als Ferritfolie ausgebildet ist. Es kann an der Unterseite der Induktionsheizspule befestigt bzw. angeklebt werden. Des Weiteren kann das Ferritmaterial auch als eine Art Beschichtung auf einem vorgenannten Träger für die Induktionsheizspule befestigt sein, beispielsweise auch festgeklebt sein. So kann eine vorteilhafte Integration der verschiedenen Komponenten der Induktionsheizeinrichtung erreicht werden.Furthermore, it is possible for a planar configuration of the ferrite material to be in the form of a ferrite foil. It can be attached or glued to the underside of the induction heating coil. Furthermore, the ferrite material can also be fastened as a type of coating on an aforementioned carrier for the induction heating coil, for example also be glued. In this way, an advantageous integration of the various components of the induction heating device can be achieved.
In einem fertigen Induktionskochfeld, welches eine Kochfeldplatte aufweist, kann mindestens eine erfindungsgemäße Induktionsheizeinrichtung vorgesehen sein. Unterhalb der Kochfeldplatte verläuft eine Art Flächenträger, häufig auch als Tragblech bezeichnet, auf dem mehrere oder alle Induktionsheizeinrichtungen angeordnet sind. Damit werden sie an die Unterseite der Kochfeldplatte angelegt bzw. angedrückt. Unterhalb des Flächenträgers können Steuerbauteile und dergleichen für das Induktionskochfeld vorgesehen sein, insbesondere eine Leistungselektronik bzw. Umrichter. An diese Umrichter sind die Induktionsheizspulen bzw. Induktionsheizeinrichtungen wie üblich elektrisch angeschlossen, dies erfolgt vorteilhaft mittels vorgenannter Anschlussleitungen. Diese Anschlussleitungen können von den Induktionsheizeinrichtungen direkt an einen Umrichter oder an dazwischen angeordnete elektrische Verbindungen gehen, beispielsweise Anschlussklemmen oder -stecker.At least one induction heating device according to the invention can be provided in a finished induction hob which has a hob plate. A type of flat support, often also referred to as a support plate, runs underneath the hob plate, on which several or all induction heating devices are arranged. They are then applied or pressed against the underside of the hob plate. Control components and the like for the induction hob can be provided below the surface support, in particular power electronics or converters. The induction heating coils or induction heating devices are attached to these converters electrically connected as usual, this is advantageously done by means of the aforementioned connection lines. These connection lines can go from the induction heating devices directly to a converter or to electrical connections arranged in between, for example connection terminals or plugs.
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 Unterkombinationen 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 Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features emerge from the claims, the description and the drawings, with the individual features being realized individually or in combination in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other areas and are advantageous and protectable in their own right Designs may represent for which protection is claimed here. The subdivision of the application into subheadings and individual sections does not limit the general validity of the statements made under them.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Induktionsheizspule als Induktionsheizeinrichtung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Induktionsheizspule aus
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine starke Vergrößerung einer Draufsicht auf einen flachen Innenanschluss für eine innerste Windung der Induktionsheizspule,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf die Induktionsheizspule mit einer Ferritschicht an ihrer Unterseite, in der eine Ausnehmung für den Innenanschluss vorgesehen ist,
- Fig. 5
- eine vergrößerte seitliche Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit einer erfindungsgemäßen Induktionsheizspule auf einem Tragblech und Baueinheiten darunter,
- Fig. 6
- eine alternative Anschlussmöglichkeit für die innerste Windung an den Innenanschluss mit schräg gewickeltem Ende,
- Fig. 7
- eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine alternative Ausgestaltung eines Innenanschlusses, an den das freie Ende der innersten Windung durch Einrollen elektrisch angeschlossen und mechanisch verbunden ist,
- Fig. 8
- die Herstellung einer vorgenannten Alugussverbindung,
- Fig.9 und 10
- Darstellungen einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Induktionsheizspule als Induktionsheizeinrichtung
- 1
- a plan view of a simplified representation of an induction heating coil according to the invention as an induction heating device,
- 2
- Figure 1 shows a side view of the induction heating coil
1 , - 3
- a high magnification of a plan view of a flat inner terminal for an innermost turn of the induction heating coil,
- 4
- a plan view of the induction heating coil with a ferrite layer on its underside, in which a recess is provided for the internal connection,
- figure 5
- an enlarged lateral sectional view through a hob according to the invention with an induction heating coil according to the invention on a support plate and structural units underneath,
- 6
- an alternative connection option for the innermost winding to the inner connection with a diagonally wound end,
- 7
- a side view and a top view of an alternative embodiment of an inner connection to which the free end of the innermost turn is electrically connected by curling and mechanically connected,
- 8
- the production of the aforementioned cast aluminum connection,
- Fig.9 and 10
- Representations of a further embodiment of an induction heating coil according to the invention as an induction heating device
In der
Die Seitenansicht der
Aus der vergrößerten Draufsicht auf den Innenanschluss 25 gemäß
Das rechte freie Ende des Innenanschlusses 25 steht über die gestrichelt dargestellte äußerste Windung 18 über, so ist der Innenanschluss 25 über die Induktionsheizspule 11 bzw. über die Windungen 16 hinaus geführt. Ein Anschluss an die Anschlussleitung 35 erfolgt hier mittels einer Anschlussöse 30, die auf die abisolierten Leiter der Anschlussleitung 35 auf bekannte Art und Weise aufgeklemmt ist. Ein Ösenteil 31 der Anschlussöse 30 ist mit einer nicht dargestellten Schraube und einer Befestigungsmutter 33 flach entweder direkt auf eine Seite des Innenanschlusses 25 oder ein daran vorgesehenes Kontaktfeld aufgeschraubt und bildet dabei einen bekanntermaßen guten flächigen Kontakt.The right-hand free end of the
Die beiden in
In der
Die äußerste Windung 18 ist mit ihrem freien Ende 19 mittels eines Außenanschlusses 20 an eine Anschlussleitung 35 verbunden bzw. kontaktiert. Die Anschlussleitungen 35 können auch miteinander verbunden oder verdrillt sein oder eine gemeinsame Umhüllung aufweisen. Hier ist auch eine Logistik-Optimierung möglich, indem die Varianz der Anschlusslänge von Induktionsheizspulen nicht bereits bei deren Fertigung erfolgt, sondern erst beim Einbau in ein Kochfeld. Durch das Anschließen der Anschlussleitungen an das freie Ende der innersten Windung und an das freie Ende der äußersten Windung der Induktionsheizspule ist es möglich, diese Anschlussleitungen genau abzulängen. Die Induktionsheizspulen selbst brauchen dann nicht hinsichtlich einer Anschlusslänge spezifiziert zu werden.The outermost winding 18 is connected or contacted with its
Um nun den magnetischen Fluss bei Betrieb der Induktionsheizspule 11 nach unten zu schließen, ist eine Ferritschicht 37 unter den Windungen 16 vorgesehen, hier dargestellt durch die Schraffierung. Die Ferritschicht 37 kann beispielsweise ein starres oder flexibles Teil sein mit einer Dicke von 1 mm bis 5 mm, vorteilhaft 2 mm bis 3 mm. Dies wird als ausreichend angesehen für den magnetischen Fluss.A
In der Ferritschicht 37 ist entlang des Innenanschlusses 25 eine entsprechende Ausnehmung 38 vorgesehen. Je nach Höhe des Innenanschlusses 25 einerseits und Dicke der Ferritschicht 37 andererseits kann in der Ausnehmung 38 das Ferritmaterial vollständig entfernt sein oder aber nur dünner ausgebildet sein, beispielsweise nur 10% bis 50% der Dicke der Ferritschicht 37 betragen.A corresponding
Des Weiteren ist durch die Punktierung dargestellt, dass die Ferritschicht 37 keine durchgehende Schicht sein muss, sondern auch in einzelne Kreissegmente 39 unterteilt sein kann, beispielsweise 8 bis 10 Stück. Dies kann die Herstellbarkeit verbessern bzw. erleichtern.Furthermore, the dotting shows that the
In der
In der
Eine weitere Möglichkeit ist in der
In der
Aus der
Wie aus der Schnittdarstellung der
Am äußeren Ende des Innenanschlusses 325 ist auf dieselbe Art und Weise eine Außenhülse 354 angebracht, die entweder auch an einem Ende eine Öffnung zu einem Innenraum aufweist, oder aber dieser mittig und rechtwinklig dazu vorgesehen ist. Hier ist auf dieselbe Art und Weise wie zuvor für die innerste Windung 321 beschrieben die entsprechende Anschlussleitung 335a eingesteckt und als Alugussverbindung befestigt sowie elektrisch angeschlossen.At the outer end of the
Ein elektrischer Anschluss der äußersten Windung 318 kann entweder auf ähnliche oder dieselbe Art und Weise erfolgen, alternativ kann hier die äußerste Windung 318 einfach weitergeführt sein und die andere Anschlussleitung 335b bilden. Beide Möglichkeiten sind hier gut vorstellbar.An electrical connection of the
Aus der
Nicht zu sehen in der Schnittdarstellung ist die vorgenannte Ferritschicht, da sie um den flachen Innenanschluss 325 herum ausgespart ist. Sie kann entweder auf der Oberseite des Trägers 313 oder an dessen Unterseite angeordnet sein kann. Bei einer Anordnung der Ferritschicht an der Unterseite kann sie alternativ zu einer Aussparung im Bereich des Innenanschlusses 325 dünner ausgestaltet sein. Dies ist vorstehend erläutert worden.The aforementioned ferrite layer cannot be seen in the sectional illustration, since it is recessed around the flat
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021209741.3A DE102021209741A1 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Induction heating device for an induction hob and induction hob |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP4145959A1 true EP4145959A1 (en) | 2023-03-08 |
Family
ID=83059380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP22191858.4A Pending EP4145959A1 (en) | 2021-09-03 | 2022-08-24 | Induction heating device for an induction stove top and induction stove top |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4145959A1 (en) |
DE (1) | DE102021209741A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1030867B1 (en) * | 2022-09-12 | 2024-04-09 | Miele & Cie | Induction heating device for an induction hob |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4029926A (en) * | 1974-10-29 | 1977-06-14 | Roper Corporation | Work coil for use in an induction cooking appliance |
JP2006059762A (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooking device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008024888A1 (en) | 2008-05-16 | 2009-11-26 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Induction heater and method of manufacturing an induction heater |
EP3544376B1 (en) | 2018-03-23 | 2020-08-26 | Whirlpool Corporation | Connection interface for induction coil array |
-
2021
- 2021-09-03 DE DE102021209741.3A patent/DE102021209741A1/en active Pending
-
2022
- 2022-08-24 EP EP22191858.4A patent/EP4145959A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4029926A (en) * | 1974-10-29 | 1977-06-14 | Roper Corporation | Work coil for use in an induction cooking appliance |
JP2006059762A (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooking device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LOPE I ET AL: "Design and implementation of PCB inductors with litz-wire structure for conventional-size large-signal domestic induction heating applications", 2014 IEEE APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION - APEC 2014, IEEE, 16 March 2014 (2014-03-16), pages 732 - 737, XP032591231, DOI: 10.1109/APEC.2014.6803389 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1030867B1 (en) * | 2022-09-12 | 2024-04-09 | Miele & Cie | Induction heating device for an induction hob |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102021209741A1 (en) | 2023-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69512605T2 (en) | Induction cooktop | |
DE69105673T2 (en) | Transformer. | |
DE112010005769B4 (en) | transformer | |
DE4344459A1 (en) | Insulated electrical conductors and coil assemblies using these conductors | |
EP2428967B1 (en) | Transformer coil | |
DE102016118415A1 (en) | Coil component and method of making the same | |
DE102018111468A1 (en) | Throttle with busbar windings | |
EP2419910B1 (en) | Winding and method for producing a winding | |
WO2020099609A1 (en) | Interconnection arrangement for an electrical machine | |
EP4145959A1 (en) | Induction heating device for an induction stove top and induction stove top | |
DE102014224393A1 (en) | A coil for an electric machine for placing around an electric field core and method of making a corresponding coil | |
DE69519966T2 (en) | Microwave device | |
WO2013057266A1 (en) | High voltage transformer and wound coil former for ignition modules with terminal pins integral to the primary winding | |
DE202005019390U1 (en) | Electric winding | |
DE2813026C2 (en) | ||
DE2323304C3 (en) | Step winding for transformers | |
WO2010066361A1 (en) | Liquid-cooled strip winding | |
EP2863402A1 (en) | Strip winding for high voltage transformers | |
DE2115574B2 (en) | POWER TRANSFORMER FOR MEDIUM FREQUENCY | |
EP1407461B1 (en) | Bushing-type transformer for a switch gear unit | |
EP0166951B1 (en) | Transformer with a high-current bushing assembly | |
EP3685411B1 (en) | Winding assembly | |
DE19627817A1 (en) | Pancake coil electronic component | |
EP3349226B1 (en) | Transformer coil | |
EP2924698B1 (en) | Oil-oil feedthrough and oil transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20230828 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |