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WO2008058614A1 - Induktive kochzone, induktionskochfeld und ansteuerverfahren - Google Patents

Induktive kochzone, induktionskochfeld und ansteuerverfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2008058614A1
WO2008058614A1 PCT/EP2007/009244 EP2007009244W WO2008058614A1 WO 2008058614 A1 WO2008058614 A1 WO 2008058614A1 EP 2007009244 W EP2007009244 W EP 2007009244W WO 2008058614 A1 WO2008058614 A1 WO 2008058614A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooking
inductors
cooking zone
zone
induction hob
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/009244
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sören Kaizik
Original Assignee
E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH filed Critical E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
Publication of WO2008058614A1 publication Critical patent/WO2008058614A1/de

Links

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
    • H05B6/1245—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
    • H05B6/1272—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements with more than one coil or coil segment per heating zone
    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/03—Heating plates made out of a matrix of heating elements that can define heating areas adapted to cookware randomly placed on the heating plate
    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the invention relates to an inductive cooking zone according to the preamble of claim 1 and an induction hob with at least two such cooking zones and a method for the respective control.
  • Cooktops with inductive heating and inductive cooking zones are known from the prior art and have known advantages such as short heating times, high power transmission and lower risk when removing the cookware from the cooking area, since then the power generation or transmission automatically stops.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned cooking zone, an induction induction hob mentioned above and methods for each control, with which problems of the prior art can be avoided and with limited effort a certain variability or freedom of movement during inductive cooking is possible.
  • This object is achieved by an inductive cooking zone with the features of claim 1, an induction hob with two such cooking zones with the features of claim 2 and a method for driving with the features of claim 8.
  • Advantageous and preferred embodiment of the invention are set forth in the other claims and are explained in more detail below. Some features are listed only once, but they should apply regardless of both a cooking zone, the induction hob or a control method. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.
  • an inductive cooking zone in the form of an elongated strip, in particular a straight strip, which in special designs, curved or curved strips are conceivable.
  • the length of the cooking zone is greater than its width, in particular by a multiple.
  • the cooking zone has a plurality of inductors, which are arranged along one direction, namely the longitudinal direction of the cooking zone, side by side and adjoin each other, in particular with a very small distance or directly abutting one another. It is advantageously possible for such an arrangement of the inductors to be provided close to or directly next to one another exclusively along one or the longitudinal direction of the cooking zone.
  • two or even more such cooking zones can run side by side or parallel to one another.
  • the distance between the inductors of different cooking zones then amounts to a few centimeters, which is then no longer to be regarded as "next to one another.”
  • the distance between inductors of two different cooking zones is just greater than the distance between them Inductors within a cooking zone
  • the inductors are shorter in the longitudinal direction of the cooking zone than in the Direction of the cooking zone, that is elongated.
  • at least four inductors are provided side by side, wherein an inductor is at least half longer than wide.
  • an inductive cooking zone of, for example, five to ten or advantageously six to eight elongated inductors side by side, which then form or allow in particular two cooking zones.
  • there is no need to provide an excessively large number of inductors unlike, for example, the 40 or even more individual inductors according to EP 862 714 A1 mentioned in the introduction.
  • the invention is well suited, for example, for applications in which a certain freedom of placement of the cooking vessel on a hob and thus a variable operation is possible, but no complete freedom of movement is necessary.
  • inductors are the same size and the same design.
  • all inductors of the cooking zone are identical or identical.
  • inductors are provided per cooking zone. This makes it possible, for example, to provide three inductors per imaginary cooking point, if an operation with as many cooking pots on the cooking zone should be possible. Particularly advantageous six to eight inductors are provided. This is a good average between variability and location of the cooking hob formed for an attached cooking vessel and effort.
  • the inductors are advantageously designed, arranged and controlled in such a way that adjacent inductors or adjacent inductors always flow in opposite directions from the current.
  • uniform magnetic field lines can form or the magnetic field lines of adjacent inductors act together for optimum power transmission.
  • an inductor can either have an elongated rectangular shape or an elongated ellipse shape, which is approximated to a rectangular shape. So it can be tried to reach from the coil wire of the inductor at the ends or corners to approach to such a rectangular shape, without having to bend the coil wire. Furthermore, it is possible that an inductor is significantly longer than wide, for example two to three times as long. This may depend, above all, on the desired length of the cooking zone, the desired number of inductors therein and general considerations for the design of the cooking zone.
  • the cooking zone itself can be two to four times as long as it is wide. In particular, it is two to three times as long, so that two or three hotplates can be formed therein, which in turn are approximately quadratic. Table are for round cooking vessels or rectangular for oblong roasting tins or the like.
  • inductors can be combined in a cooking zone to form power modules.
  • two or three inductors form such a power module.
  • One of the advantages of a power module is that it has its own power electronics, for example according to the aforementioned phase-shift principle. This power electronics is independent of the other power modules or their power electronics, but can cooperate in a favorable manner with these, for example, for a joint operation of two adjacent inductors each having a power module.
  • a power module can also be characterized in that it forms a ready-to-install unit. So, so to speak, with one operation, a power module, which in turn has two or three inductors, be installed in a hob instead of the inductors individually. If these power modules then also have their own power electronics, which is advantageously structurally integrated in the unit, so a modular design for a cooking zone can be achieved, which is simple and reasonably fail-safe. For further simplification, a cooking zone or, under certain circumstances, an induction hob has only identical power modules. This reduces the number of necessary variants and thus the effort while maintaining variability in operation.
  • An induction hob according to the invention may advantageously have two or, under certain circumstances, even more cooking zones of the aforementioned type. These run with some distance to each other in the range of a few centimeters and with their long sides parallel to each other. It is although, as mentioned above, possible to arrange them arcuate, but they are advantageous straight.
  • the two cooking zones are constructed according to a basically same design principle and advantageous in the aforementioned manner. However, this does not preclude the provision of yet another and possibly different cooking zones in the hob, but means that at least two similar aforementioned cooking zones are present.
  • These cooking zones are advantageously the same length. They may be of different widths to accommodate both smaller and larger cooking vessels. For example, a rear cooking zone may be wider than a front cooking zone.
  • the ratio of width to length of the individual inductors is similar to that of a cooking zone. This is especially true in a cooking zone with a slightly smaller width than the other.
  • the small distance between the inductors of two different cooking zones should also functionally mean that inductors of these two different cooking zones are not actually intended for common operation, so a cooking vessel should not be so set up and heated that it overlaps this dividing line.
  • This can also be clarified, for example, by corresponding markings on the upper side of the hob, in particular on a corresponding glass-ceramic plate.
  • a cooking zone is divided into two functional areas or halves, these areas are then approximately end.
  • An operator can enter for a cooking zone a desired use of a part of the cooking zone as a cooking place for a cooking vessel in one or the other end area or the half, in particular special about operating means such as usual operating means.
  • the cooking vessel is placed on this area or this half to form a hotplate for this cooking vessel.
  • the cooking zone then recognizes, similar to a conventional induction hob, the performance parameters of the inductors, which inductors are largely covered by the cooking vessel. These inductors are then operated with a power level selected by the operator via control means.
  • an area is approximately specified in which a cooking vessel is placed and then to be heated.
  • the hob then automatically checks which inductors are covered to a sufficient extent that they are operated to heat the cooking vessel.
  • a measure of an overlap for example, 2/3 or 3/4 of the area of the inductor can be taken, which can be detected in a known manner via the control.
  • the choice of power level can advantageously be done after the cooking vessel has been set up on the cooking zone, and particularly advantageously after the inductors to be operated have been detected. For this purpose, after completion of this detection, the cooking zone or the hob of an operator give a corresponding signal, connected with the request to choose now the power level. Alternatively, it is of course possible to choose the power level before setting up the cooking vessel on the cooking zone.
  • Such operating means may be common operating means for a hob, such as touch switches. If two pairs of touch switches are provided per cooking zone, each with a plus button and a minus button to increase the power and power reduction can be created per cooking zone two hotplates of variable size. In this way, the hob can already recognize on the basis of the operation of one of the pairs of touch switches for power adjustment, which should include the areas or halves of the cooking zone operation as a hotplate, and put them as above, so to speak, ready to recognize then patch cooking vessels and then determine the number of inductors to be operated.
  • selection switches may be provided for individual areas or cooking hobs to be formed and only one pair of touch switches or other power adjustment operating means.
  • FIG. 1 is a plan view of a first inventive induction hob with two cooking zones according to the invention and erected cooking vessels
  • FIG. 2 is an illustration of a single inductor
  • Fig. 3 shows the merger of four inductors of FIG. 2 to a power module with marked field line
  • Fig. 4 shows another inventive, alternative induction hob with different widths cooking zones.
  • Fig. 1 an inventive induction hob 11 is shown with a cooktop plate 12, for example made of glass ceramic. Bottom left are arranged along the leading edge controls 14, for example in the form of touch switches.
  • Each control element identified by a round marking has function assignments represented by plus or minus symbols.
  • the induction hob 11 has a rear, transverse cooking zone 15a and a front, parallel cooking zone 15b.
  • the cooking zones 15a and 15b each consist of six inductors 17a and 17b. These are identical and will be explained in more detail in FIGS. 2 and 3 later.
  • the inductors 17 of a cooking zone 15 are arranged very close to one another or can almost touch each other as components. However, the two cooking zones 15a and 15b have a distance of a few centimeters to each other.
  • the induction hob 11 there is a large cooking vessel 19 on the right-hand side. It completely covers an inductor 17a and largely encloses the inductors 17a adjacent to the right and left. This has detected the induction hob 11 and therefore operates these three inductors 17a together as a hotplate 16a2. This hotplate 16a2 is illustrated by the dark hatching of the three inductors 17a. Because of the course of the magnetic field lines in the bottom of the erected cooking vessel 19, it does not matter that the respective remote corners the lateral inductors 17a are not covered by the cooking vessel 19. The resulting magnetic field lines run through the bottom of the cooking vessel.
  • a small cooking vessel 19 ' is placed on the front left of the front cooking zone 15b.
  • a medium-sized cooking vessel 19 is set up, largely covering two inductors 17b, which then together form a hotplate 16b2.
  • the induction hob 11 is provided for operation with two front cooker and two rear burners 16. From the arrangement of the controls 14 can also be seen that these hotplates 16 at each cooking zone either should lie in the left or in the right half, wherein they can each cover one, two or three inductors 17.
  • a single inductor 17 is shown. It is wound from coil wire 18 approximately in a rectangular shape and has two terminals 21 for power supply. As generally known by inductors, the inductor 17 is also advantageously applied to a support for securing the turns and for mechanical fastening.
  • FIG. 3 it is shown how four inductors 17 are summarized according to the embodiment of FIG. 2 to form a power module 22.
  • they are arranged on a continuous support, not shown, or firmly connected to each other, so that they form a structural unit. They form matching and complementary or reinforcing magnetic field lines.
  • the terminals 21 are shown, which are connected schematically to a power electronics 23 of the power module 22.
  • the power electronics 23 can be controlled or influenced by means of a control 24 on the basis of the commands entered by the operating elements 14 of an operator.
  • the power electronics 23 are also connected to each of the other inductors 17 via separate terminals, not shown, so that these four inductors 17 of the power module 22 can be controlled via the own power electronics 23. It is thus determined by the controller 24 together with the inductors 17 in a known per se, which of the inductors are covered by a cooking vessel 19 in a sufficient degree, so that they are activated. Within a power module 22 only adjacent inductors 17 are operated together or a contiguous area, namely then form the cooking zone 16. Embodiments of induction hobs with other controls or for a more variable operation may well provide that any adjacent power modules of a cooking zone recognize that they are covered together by a cooking vessel, so that then each covered inductors are operated together as a single hob.
  • an alternative embodiment of an induction hob 11 1 is shown again with two cooking zones 115a and 115b. These each consist of four inductors 117a and 117b. However, the inductors 17b of the front cooking zone 115b are shorter than the rear ones, so that this cooking zone is narrower than the other. Both cooking zones are each constructed of eight inductors 117, and in principle of two power modules according to FIG. 3. Due to the shorter inductors 117b of the front cooking zone 115b, this is predestined for smaller cooking vessels.
  • control via control elements 114 which are shown here only schematically, it is possible that three cooking zones are formed for three cooking vessels, wherein a cooking vessel set up approximately in the central area can also cover an inductor of the left and an inductor of the right power module and these are then operated together as a cooking place.

Landscapes

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  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

Ein Induktionskochfeld (11 ) besteht aus zwei länglichen Kochzonen (15a, 15b), die jeweils aus sechs streifenförmigen Induktoren (17a, 17b) bestehen und selber streifenförmig sind. Die Induktoren (17) können je nach Überdeckung durch ein aufgestelltes Kochgefäß (19) funktional zusammengefasst werden für einen gemeinsamen Betrieb als Kochstelle (16). Sämtliche Induktoren (17) sind vorteilhaft identisch ausgebildet.

Description

Beschreibung Induktive Kochzone. Induktionskochfeld und Ansteuerverfahren
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine induktive Kochzone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Induktionskochfeld mit mindestens zwei solcher Kochzonen und ein Verfahren zur jeweiligen Ansteuerung.
Kochfelder mit induktiver Beheizung sowie induktive Kochzonen sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen bekannte Vorteile auf wie kurze Aufheizzeiten, hohe Leistungsübertragung und geringere Gefährdung bei Wegnehmen des Kochgeschirrs von der Kochstelle, da dann die Leistungserzeugung bzw. -Übertragung automatisch stoppt.
Des Weiteren ist es aus der EP 862 714 A1 bekannt, ein Induktionskochfeld aus vielen einzelnen Zellen oder Einzel-Induktoren auszubilden. Dadurch kann ein Kochgefäß auf eine beliebige Stelle des Kochfeldes gestellt werden und wird dann beheizt mit der seiner Größe entsprechenden Anzahl von Zellen. Hierbei ist jedoch ein erheblicher Aufwand für Aufbau, Anschluss und Ansteuerung der vielen einzelnen Zellen notwendig.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kochzone, ein eingangs genanntes Induktionskochfeld sowie Verfahren zur jeweiligen Ansteuerung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und mit begrenztem Aufwand eine gewisse Variabilität bzw. Freizügigkeit beim induktiven Kochen möglich ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine induktive Kochzone mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Induktionskochfeld mit zwei solcher Kochzonen mit den Merkmalen des Anspruchs 2 sowie ein Verfahren zur Ansteuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche Merkmale nur einmal aufgezählt, sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für eine Kochzone, das Induktionskochfeld oder ein An- steuerungsverfahren gelten. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass eine induktive Kochzone die Form eines länglichen Streifens aufweist, insbesondere eines geraden Streifens, wobei in Sonderausführungen auch gekrümmte oder gebogene Streifen denkbar sind. Die Länge der Kochzone ist größer als ihre Breite, insbesondere um ein mehrfaches. Die Kochzone weist mehrere Induktoren auf, die entlang einer Richtung, nämlich der Längsrichtung der Kochzone, nebeneinander angeordnet sind und aneinander anschließen, insbesondere mit sehr geringem Abstand oder direkt aneinander anstoßend. Es ist vorteilhaft möglich, dass eine solche Anordnung der Induktoren nahe oder direkt beieinander ausschließlich entlang einer bzw. der Längsrichtung der Kochzone vorgesehen ist. Wie nachstehend noch näher ausgeführt wird, können bei einem erfindungsgemäßen Induktionskochfeld zwei oder sogar noch mehr solcher Kochzonen nebeneinander bzw. parallel zueinander verlaufen. Vorteilhaft beträgt dann jedoch der Abstand zwischen den Induktoren verschiedener Kochzonen einige wenige Zentimeter, was dann nicht mehr als „nebeneinander anschließend" im Sinn der vorliegenden Erfindung zu werten ist. Vor allem ist der Abstand zwischen Induktoren zweier unterschiedlicher Kochzonen zueinander eben größer als der Abstand zwischen Induktoren innerhalb einer Kochzone. Die Induktoren sind in Längsrichtung der Kochzone kürzer als in Breiten- richtung der Kochzone, also länglich ausgebildet. Erfindungsgemäß sind mindestens vier Induktoren nebeneinander vorgesehen, wobei ein Induktor mindestens um die Hälfte länger ist als breit.
Somit ist es mit der Erfindung möglich, eine induktive Kochzone aus beispielsweise fünf bis zehn oder vorteilhaft sechs bis acht länglichen Induktoren nebeneinander aufzubauen, welche dann insbesondere zwei Kochstellen bilden bzw. ermöglichen. Gleichzeitig ist keine übermäßig große Anzahl von Induktoren vorzusehen, anders als beispielsweise die 40 oder noch mehr Einzel-Induktoren gemäß der eingangs genannten EP 862 714 A1. Somit eignet sich die Erfindung beispielsweise gut für Anwendungen, in denen zwar eine gewisse Freiheit der Platzierung des Kochgefäßes auf einem Kochfeld und somit eines variablen Betriebs möglich ist, jedoch keine völlige Freizügigkeit notwendig ist.
In Ausgestaltung der Erfindung kann zur Vereinfachung der Herstellung und Montage vorgesehen sein, dass mehrere der Induktoren gleich groß und gleichartig ausgebildet sind. Insbesondere sind alle Induktoren der Kochzone gleich bzw. identisch ausgebildet.
Vorteilhaft sind pro Kochzone fünf bis zehn Induktoren vorgesehen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, drei Induktoren pro gedachter Kochstelle vorzusehen, wenn ein Betrieb mit möglichst vielen Kochtöpfen auf der Kochzone möglich sein soll. Besonders vorteilhaft sind sechs bis acht Induktoren vorgesehen. Dies ist ein guter Mittelwert zwischen Variabilität und Ort der gebildeten Kochstelle für ein aufgesetztes Kochgefäß und Aufwand.
Es kann vorgesehen sein, auch wenn mehrere Kochzonen in einem Induktionskochfeld integriert sind, dass keine gemeinsame Leistungselektronik für mehrere Kochzonen vorgesehen ist, sondern zumindest eine eigene Leistungselektronik für jede Kochzone. Damit können mehrere oder sogar alle Induktoren dieser Kochzone versorgt werden. Eine solche Leistungselektronik zur Versorgung mehrerer Induktoren arbeitet vorteilhaft nach dem Phase-Shift-Prinzip zur variablen Ansteuerung von einem, zwei, drei oder noch mehr Induktoren. Gleichzeitig ist bevorzugt vorgesehen, dass mehrere bzw. vorteilhaft alle Induktoren unabhängig voneinander angesteuert werden können. So ist eine optimale Anpassung an den durch Aufsetzen eines Kochgefäßes definierten und geforderten Betrieb der Kochzone in Form einer so gebildeten Kochstelle möglich.
Die Induktoren sind bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft so ausgebildet, angeordnet und angesteuert, dass nebeneinanderliegende Induktoren bzw. benachbarte Induktoren stets gegensinnig vom Strom durchflössen werden. So können sich gleichmäßige Magnetfeldlinien ausbilden bzw. die Magnetfeldlinien von benachbarten Induktoren wirken zusammen für eine optimale Leistungsübertragung.
In konkreter Ausgestaltung kann ein Induktor entweder eine langgezogene Rechteckform aufweisen oder aber eine langgezogene Ellipsenform, die an eine Rechteckform angenähert ist. So kann versucht werden, aus dem Spulendraht des Induktors an den Enden bzw. Ecken eine Annäherung an eine solche Rechteckform zu erreichen, ohne den Spulendraht abknicken zu müssen. Des Weiteren ist es möglich, dass ein Induktor deutlich länger ist als breit, beispielsweise zwei- bis dreimal so lang. Dies kann vor allem auch von der gewünschten Länge der Kochzone, der gewünschten Anzahl der Induktoren darin und allgemeinen Erwägungen zum Aufbau der Kochzone abhängen.
Die Kochzone selber kann zwei- bis viermal so lang wie breit sein. Insbesondere ist sie zwei- bis dreimal so lang, so dass darin zwei oder drei Kochstellen ausgebildet werden können, die wiederum in etwa quadra- tisch sind für runde Kochgefäße oder rechteckig für längliche Bräter odgl..
Vorteilhaft können mehrere Induktoren in einer Kochzone zu Leistungsmodulen zusammengefasst sein. Dabei können beispielsweise zwei oder drei Induktoren ein derartiges Leistungsmodul bilden. Besonders vorteilhaft zeichnet sich ein Leistungsmodul unter anderem dadurch aus, dass es eine eigene Leistungselektronik aufweist, beispielsweise nach dem vorgenannten Phase-Shift-Prinzip. Diese Leistungselektronik ist von den anderen Leistungsmodulen bzw. deren Leistungselektroniken unabhängig, kann aber auf günstige Art und Weise mit diesen zusammenwirken, beispielsweise für einen gemeinsamen Betrieb zweier nebeneinanderliegender Induktoren jeweils eines Leistungsmoduls.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ein Leistungsmodul auch dadurch ausgezeichnet sein, dass es eine einbaufertige Baueinheit bildet. So kann sozusagen mit einem Arbeitsgang ein Leistungsmodul, welches wiederum zwei oder drei Induktoren aufweist, in ein Kochfeld eingebaut werden, anstatt die Induktoren einzeln. Wenn diese Leistungsmodule dann auch noch eine eigene Leistungselektronik aufweisen, die vorteilhaft konstruktiv in der Baueinheit integriert ist, so kann ein modularer Aufbau für eine Kochzone erreicht werden, der einfach und einigermaßen fehlersicher ist. Zur weiteren Vereinfachung weist eine Kochzone bzw. unter Umständen auch ein Induktionskochfeld ausschließlich identische Leistungsmodule auf. Dadurch sinkt die Anzahl der notwendigen Varianten und somit der Aufwand bei gleichzeitig erhaltener Variabilität im Betrieb.
Ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld kann vorteilhaft zwei oder unter Umständen noch mehr Kochzonen der vorgenannten Art aufweisen. Diese verlaufen mit etwas Abstand zueinander im Bereich von wenigen Zentimetern und mit ihren Längsseiten parallel zueinander. Es ist zwar, wie vorgenannt, möglich, sie bogenförmig anzuordnen, vorteilhaft sind sie jedoch gerade. Die beiden Kochzonen sind nach einem grundsätzlich gleichen Konstruktionsprinzip und vorteilhaft auf vorgenannte Art und Weise aufgebaut. Dies schließt jedoch das Vorsehen nochmals weiterer und unter Umständen andersartiger Kochstellen in dem Kochfeld nicht aus, bedeutet aber, dass mindestens zwei gleichartige vorgenannte Kochzonen vorhanden sind. Diese Kochzonen sind vorteilhaft gleich lang. Sie können unter Umständen unterschiedlich breit sein, um sowohl für etwas kleinere als auch für größere Kochgefäße geeignet zu sein. So kann beispielsweise eine hintere Kochzone breiter sein als eine vordere.
Von der Geometrie her kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis von Breite zu Länge der einzelnen Induktoren ähnlich ist wie bei einer Kochzone. Dies gilt insbesondere bei einer Kochzone mit einer etwas geringeren Breite als die andere.
Der geringe Abstand zwischen den Induktoren zweier unterschiedlicher Kochzonen soll auch funktional bedeuten, dass Induktoren dieser beiden unterschiedlichen Kochzonen eigentlich nicht für einen gemeinsamen Betrieb vorgesehen sind, also ein Kochgefäß nicht so aufgestellt und beheizt werden soll, dass es diese Trennlinie übergreift. Dies kann beispielsweise auch durch entsprechende Markierungen auf der Oberseite des Kochfeldes, insbesondere auf einer entsprechenden Glaskeramikplatte, verdeutlicht werden.
Vom Ansteuerverfahren her kann bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Kochzone funktional in zwei Bereiche bzw. Hälften aufgeteilt ist, wobei diese Bereiche dann in etwa Endbereiche sind. Eine Bedienperson kann für eine Kochzone eine gewünschte Benutzung eines Teils der Kochzone als Kochstelle für ein Kochgefäß in dem einen oder dem anderen Endbereich bzw. der Hälfte eingeben, ins- besondere über Bedienungsmittel wie übliche Bedienungsmittel. Danach wird das Kochgefäß auf diesen Bereich bzw. diese Hälfte aufgestellt zur Bildung einer Kochstelle für dieses Kochgefäß. Die Kochzone erkennt dann, ähnlich wie bei einem üblichen Induktionskochfeld, über die Leistungsparameter der Induktoren, welche Induktoren großteils von dem Kochgefäß überdeckt sind. Diese Induktoren werden dann mit einer von der Bedienperson über Bedienungsmittel gewählten Leistungsstufe betrieben. Somit wird bei diesem Verfahren also in etwa ein Bereich vorgegeben, in welchem ein Kochgefäß aufgesetzt wird und dann beheizt werden soll. In diesem Bereich prüft das Kochfeld dann selbsttätig, welche Induktoren genau in einem ausreichenden Maß überdeckt sind, dass sie betrieben werden zum Beheizen des Kochgefäßes. Als Maß einer Überdeckung kann beispielsweise 2/3 oder 3/4 der Fläche des Induktors genommen werden, was in bekannter Weise über die Ansteuerung erkannt werden kann.
Die Wahl der Leistungsstufe kann vorteilhaft nach dem Aufstellen des Kochgefäßes auf die Kochzone erfolgen und besonders vorteilhaft, nachdem die zu betreibenden Induktoren erkannt worden sind. Hierzu kann nach Abschluss dieser Erkennung die Kochzone bzw. das Kochfeld einer Bedienperson ein entsprechendes Signal geben, verbunden mit der Aufforderung, nun die Leistungsstufe zu wählen. Alternativ ist es natürlich möglich, die Leistungsstufe vor dem Aufstellen des Kochgefäßes auf die Kochzone zu wählen.
In beiden vorgenannten Fällen ist es jedoch möglich, die Leistungsstufe auch noch jederzeit nach Erkennen der zu betreibenden Induktoren und somit nach Festlegung der Kochstelle zu ändern über vorgenannte Bedienungsmittel. Derartige Bedienungsmittel können übliche Bedienungsmittel für ein Kochfeld sein, beispielsweise Berührungsschalter. Wenn pro Kochzone zwei Paare von Berührungsschaltern vorgesehen sind mit jeweils einer Plus-Taste und einer Minus-Taste zur Leistungserhöhung und Leistungsverringerung können so pro Kochzone zwei Kochstellen variabler Größe geschaffen werden. Auf diese Art und Weise kann das Kochfeld bereits anhand der Bedienung eines der Paare von Berührungsschaltern zur Leistungseinstellung erkennen, welche der Bereiche oder Hälften der Kochzone den Betrieb als Kochstelle aufnehmen sollen, und diese wie vorgenannt sozusagen in Bereitschaft versetzen, dann aufgesetzte Kochgefäße zu erkennen und danach die Anzahl der zu betreibenden Induktoren zu bestimmen. Alternativ dazu können Auswahlschalter für einzelne Bereiche oder zu bildende Kochstellen vorgesehen sein und lediglich ein Paar von Berührungsschaltern oder anderen Bedienungsmitteln für die Leistungseinstellung.
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 einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes erfindungsgemäßes Induktionskochfeld mit zwei erfindungsgemäßen Kochzonen und aufgestellten Kochgefäßen,
Fig. 2 eine Darstellung eines einzelnen Induktors, Fig. 3 den Zusammenschluss von vier Induktoren gemäß Fig. 2 zu einem Leistungsmodul mit eingezeichnetem Feldlinienverlauf und
Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes, alternatives Induktionskochfeld mit unterschiedlich breiten Kochzonen.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld 11 dargestellt mit einer Kochfeldplatte 12, beispielsweise aus Glaskeramik. Links unten sind entlang der Vorderkante Bedienelemente 14 angeordnet, beispielsweise in Form von Berührungsschaltern. Jeweils ein durch eine runde Markierung gekennzeichnetes Bedienelement weist durch Plus- oder Minus-Symbole dargestellte Funktionszuweisungen auf.
Das Induktionskochfeld 11 weist eine hintere, quer verlaufende Kochzone 15a und eine vordere, dazu parallele Kochzone 15b auf. Die Kochzonen 15a und 15b bestehen jeweils aus sechs Induktoren 17a und 17b. Diese sind identisch ausgebildet und werden in Fig. 2 und 3 nachher genauer erläutert. Wie bereits aus Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Induktoren 17 einer Kochzone 15 sehr eng nebeneinander angeordnet bzw. können sich als Bauteile quasi berühren. Die beiden Kochzonen 15a und 15b weisen jedoch einen Abstand von wenigen Zentimetern zueinander auf.
Auf dem Induktionskochfeld 11 steht hinten rechts ein großes Kochgefäß 19. Es überdeckt einen Induktor 17a vollständig und die rechts und links benachbarten Induktoren 17a zu einem Großteil. Dies hat das Induktionskochfeld 11 erkannt und betreibt deswegen diese drei Induktoren 17a gemeinsam als Kochstelle 16a2. Diese Kochstelle 16a2 ist durch die dunkle Schraffur der drei Induktoren 17a verdeutlicht. Wegen des Verlaufs der Magnetfeldlinien im Boden des aufgestellten Kochgefäßes 19 spielt es keine Rolle, dass die jeweils entfernt liegenden Ecken der seitlichen Induktoren 17a nicht von dem Kochgefäß 19 überdeckt sind. Auch die dort entstehenden Magnetfeldlinien verlaufen durch den Kochgefäßboden.
In ähnlicher Weise ist ein kleines Kochgefäß 19' vorne links auf die vordere Kochzone 15b aufgestellt. Somit bilden wiederum die zwei davon überdeckten Induktoren 17b eine vordere linke Kochstelle 16b. Im rechten Bereich der vorderen Kochzone 15b ist ein mittelgroßes Kochgefäß 19" aufgestellt und überdeckt dabei zwei Induktoren 17b großteils, die dann zusammengefasst eine Kochstelle 16b2 bilden.
Wie durch die Markierung und Anordnung der Bedienelemente 14 zu erkennen ist, ist das Induktionskochfeld 11 vorgesehen für einen Betrieb mit vorne zwei Kochstellen und hinten zwei Kochstellen 16. Aus der Anordnung der Bedienelemente 14 kann auch ersehen werden, dass diese Kochstellen 16 bei jeder Kochzone entweder in der linken oder in der rechten Hälfte liegen sollten, wobei sie jeweils einen, zwei oder drei Induktoren 17 überdecken können.
In Fig. 2 ist ein einzelner Induktor 17 dargestellt. Er ist aus Spulendraht 18 in etwa in Rechteckform gewickelt und weist zwei Anschlüsse 21 auf zur Leistungsversorgung. Wie allgemein von Induktoren bekannt, ist auch der Induktor 17 vorteilhaft auf einem Träger aufgebracht zur Lagesicherung der Windungen und zur mechanischen Befestigung.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie vier Induktoren 17 entsprechend der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 zu einem Leistungsmodul 22 zusammengefasst sind. Dazu sind sie auf einem nicht dargestellten zusammenhängenden Träger angeordnet bzw. fest miteinander verbunden, so dass sie eine Baueinheit bilden. Sie bilden zueinander passende und sich ergänzende bzw. verstärkende Magnetfeldlinien aus. Für den ganz rechten Induktor 17 sind die Anschlüsse 21 dargestellt, die schematisch mit einer Leistungselektronik 23 des Leistungsmoduls 22 verbunden sind. Die Leistungselektronik 23 kann über eine Steuerung 24 gesteuert bzw. beeinflusst werden anhand der über die Bedienelemente 14 eingegebenen Befehle einer Bedienperson. Des Weiteren ist die Leistungselektronik 23 auch über separate, nicht dargestellte Anschlüsse mit jedem der anderen Induktoren 17 verbunden, so dass diese vier Induktoren 17 des Leistungsmoduls 22 über die eigene Leistungselektronik 23 angesteuert werden können. Es wird also von der Steuerung 24 zusammen mit den Induktoren 17 auf an sich bekannte Art und Weise ermittelt, welche der Induktoren durch ein Kochgefäß 19 in ausreichendem Maß überdeckt sind, so dass sie aktiviert werden. Innerhalb eines Leistungsmoduls 22 werden nur nebeneinander liegende Induktoren 17 gemeinsam betrieben bzw. eine zusammenhängende Fläche, die nämlich dann die Kochstelle 16 bilden. Ausgestaltungen von Induktionskochfeldern mit anderen Bedienelementen bzw. für eine variablere Bedienung können auch durchaus vorsehen, dass beliebige nebeneinander liegende Leistungsmodule einer Kochzone erkennen, dass sie gemeinsam von einem Kochgefäß überdeckt werden, so dass dann die jeweils überdeckten Induktoren gemeinsam wie eine einzige Kochstelle betrieben werden.
In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung eines Induktionskochfeldes 11 1 dargestellt mit wiederum zwei Kochzonen 115a und 115b. Diese bestehen jeweils aus vier Induktoren 117a und 117b. Allerdings sind die Induktoren 1 17b der vorderen Kochzone 115b kürzer als die hinteren, so dass diese Kochzone schmaler ist als die andere. Beide Kochzonen sind jeweils aus acht Induktoren 117 aufgebaut, und zwar vom Prinzip her aus jeweils zwei Leistungsmodulen entsprechend Fig. 3. Durch die kürzeren Induktoren 117b der vorderen Kochzone 115b ist diese für kleinere Kochgefäße prädestiniert. Je nach Art der Ansteuerung über Bedienelemente 114, die hier nur schematisch dargestellt sind, ist es möglich, dass drei Kochstellen für drei Kochgefäße gebildet werden, wobei ein etwa im Mittelbereich aufgestelltes Kochgefäß auch einen Induktor des linken und einen Induktor des rechten Leistungsmoduls überdecken kann und diese dann gemeinsam als Kochstelle betrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Induktive Kochzone (15, 115) in Form eines länglichen Streifens, deren Länge größer ist als ihre Breite, wobei die induktive Kochzone mehrere Induktoren (17, 117) aufweist, die entlang einer Richtung nebeneinander anschließend angeordnet sind und die in der Längsrichtung der Kochzone (15, 115) kürzer sind als in Breitenrichtung der Kochzone, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Induktoren (17, 117) vorgesehen sind und ein Induktor mindestens um die Hälfte länger als breit ist.
2. Induktionskochfeld mit zwei Kochzonen (15, 1 15) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kochzonen (15, 115) mit etwas Abstand zueinander und mit ihren Längsseiten parallel zueinander verlaufen, wobei beide Kochzonen (15, 115) nach einem grundsätzlich gleichen Konstruktionsprinzip aufgebaut sind.
3. Induktionskochfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochzonen (15, 115) gleich lang sind, wobei sie insbesondere unterschiedlich breit sind.
4. Induktionskochfeld nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kochzone (15, 115) die Breite der einzelnen Induktoren (17, 117) im Verhältnis zu ihrer Länge ähnlich ist wie bei der Kochzone, insbesondere bei einer Kochzone (15, 115) mit geringerer Breite.
5. Induktionskochfeld nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Induktoren (17, 117) des Induktionskochfeldes (11 , 111 ) identisch sind und die Kochzonen (15, 115) identische Leistungsmodule (22) aufweisen, wobei die Induktoren (17, 117) einer Kochzone (15, 115) in Leistungsmodulen (22) zusammengefasst sind, wobei vorzugsweise ein Leistungsmodul zwei oder drei Induktoren (17, 117) umfasst und insbesondere jedes Leistungsmodul (22) eine eigene Leistungselektronik
(23) aufweist,
6. Induktionskochfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsmodul (22) eine einbaufertige Baueinheit bildet und vorzugsweise die Kochzone (15, 115) identische Leistungsmodule (22) aufweist.
7. Induktionskochfeld nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (17, 117) zweier Kochzonen (15, 115) einen geringen Abstand zueinander aufweisen, vorzugsweise wenige cm.
8. Verfahren zur Ansteuerung einer induktiven Kochzone (15, 115) nach Anspruch 1 oder eines Induktionskochfelds (11 , 111 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kochzone (15, 115) funktional in mindestens zwei Endbereiche bzw. Hälften aufgeteilt ist und eine Bedienperson für eine Kochzone (15, 115) eine gewünschte Benutzung einer Teilzone der Kochzone in dem einen oder dem anderen Endbereich bzw. der Hälfte der Kochzone über Bedienungsmittel (14, 114) eingibt und danach ein Kochgefäß (19) auf diesen Endbereich bzw. diese Hälfte aufstellt, wobei die Kochzone (15, 115) erkennt, welche Induktoren (17, 117) großteils von dem Kochgefäß (19) überdeckt sind und diese Induktoren (17, 117) dann mit einer von der Bedienperson gewählten Leistungsstufe betrieben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdeckung der Induktoren (17, 117) mindestens 60% bis 70% beträgt zum Betrieb eines Induktors (17, 117).
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl der Leistungsstufe nach dem Aufstellen des Kochgefäßes (19) auf die Kochzone (15, 115) erfolgt und nach Erkennen der zu betreibenden Induktoren (17, 117), vorzugsweise auf ein Signal von der Kochzone (15, 115) hin.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl der Leistungsstufe vor dem Aufstellen des Kochgefäßes (19) auf die Kochzone (15, 115) erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Leistungsstufe nach Erkennen der zu betreibenden Induktoren (17, 117) für genau diese Induktoren jederzeit möglich ist über Bedienungsmittel (14, 114), insbesondere über dieselben Bedienungsmittel wie bereits zuvor zur Wahl der Leistungsstufe.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungsmittel übliche Bedienungsmittel für Kochfelder sind, vorzugsweise Berührungsschalter (14, 114) , wobei insbesondere pro Kochzone (15) zwei Paare von Berührungsschaltern (14) vorgesehen sind mit einer Plus- und einer Minus- Taste zur Leistungserhöhung und Leistungsverringerung, wobei die Bedienung der Plus- oder der Minus-Taste auch gleichzeitig die Eingabe des Endbereichs bzw. der Hälfte der Kochzone (15, 115) durch die Bedienperson ist.
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