BE1030867B1 - Induktionsheizvorrichtung für ein Induktionskochfeld - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizvorrichtung (2) für ein Induktionskochfeld (1) mit wenigstens einer, vorzugsweise flächigen, Induktionsspule (22), welche ausgebildet ist, wenigstens eine Kochstelle (11) des Induktionskochfelds (1) induktiv zu beheizen. Die Induktionsheizvorrichtung (2) ist gekennzeichnet durch wenigstens, vorzugsweise genau, eine Ferritfläche (24), welche der Kochstelle (11) abgewandt zumindest im Wesentlichen flächig parallel zur Induktionsspule (22) angeordnet ist.
Description
Beschreibung
Induktionsheizvorrichtung für ein Induktionskochfeld
Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizvorrichtung für ein Induktionskochfeld sowie ein s Induktionskochfeld mit wenigstens einer derartigen Induktionsheizvorrichtung.
Es ist seit längerem bekannt, zum Kochen, Braten etc. Kochfelder zu verwenden, welche induktiv betrieben werden. Anstelle die Kochstellen des Kochfelds durch elektrische Strom- wärmeverluste zu erwärmen, wird bei einem Induktionskochfeld ein elektromagnetisches
Wechselfeld durch wenigstens eine Spule einer Kochstelle erzeugt. Das elektromagnetische
Wechselfeld gelangt durch eine Glaskeramik hindurch in den Boden eines Kochgeschirrs, welches auf der Kochstelle angeordnet ist. Durch das elektromagnetische Wechselfeld der (Induktions-)Spule, auch Induktionsheizspule genannt, der Kochstelle werden im Boden des
Kochgeschirrs sowohl Wirbelströme induziert als auch Ummagnetisierungsverluste erzeugt, welche jeweils zur Erwärmung des Bodens des Kochgeschirrs führen, solange das ı5 elektromagnetische Wechselfeld der Spule besteht. Auf diese Weise kann der Boden des
Kochgeschirrs direkt erwärmt werden, ohne hierzu die Kontaktfläche der Kochstelle erwärmen zu müssen, wie dies bei herkömmlichen Elektro-Kochfeldern der Fall ist. Dies kann den Kochprozess beschleunigen sowie zu einem energieeffizienteren Kochprozess führen.
Damit das elektromagnetische Wechselfeld den Boden des Kochgeschirrs wie beschrieben erwärmen kann, muss dieser zumindest eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material aufweisen, welche in der Regel außen, d.h. der Spule der Kochstelle zugewandt, angeordnet ist. Hierzu werden üblicherweise rostfreie Eisenlegierungen verwendet, um Kochgeschirre wie z.B. Töpfe und Pfannen für eine induktive Erwärmung geeignet auszubilden.
Die Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfelds der jeweiligen Kochstelle des
Induktionskochfelds kann mittels einer entsprechend großen, flachen, einlagigen Spule aus
Hochfrequenzlitze erfolgen, welche an der Kochstelle unmittelbar unterhalb der Kochfläche bzw. der Glaskeramik angeordnet ist.
Nachteilig ist hierbei, dass ein Teil der elektrischen Energie, welche zur Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfelds aufgebracht wird, nicht an das Gargeschirr sondern an die
Umgebung und insbesondere an die übrigen Bauelemente des Induktionskochfelds abgegeben und somit nicht für den Garprozess genutzt wird. Dies reduziert die
Energieeffizienz des Induktionskochfelds. Auch kann es hierdurch zu einer unerwünschten
Erwärmung der Bauelemente des Induktionskochfelds kommen, zu denen auch die
Bedienelemente gehören können, welche von einem Benutzer erreicht und berührt werden können.
Um dies zu vermeiden bzw. zu reduzieren ist es bekannt, unterhalb der Induktionsspule ferritische Elemente anzuordnen. Hierdurch kann der Bereich unterhalb der
Induktionsheizeinrichtung von magnetischen Feldern freigehalten werden. Dies kann auch dazu dienen, den magnetischen Fluss des elektromagnetischen Feldes zu lenken und zu bündeln, insbesondere in Richtung der Kochstelle bzw. des Gargeschirrs. Derartige ferritische Elemente, auch Ferrite genannt, sind üblicherweise flach sowie flächig oder auch länglich bzw. streifenartig ausgebildet. Unter einem Ferritelement wird dabei ein, insbesondere ferrimagnetisches, Element verstanden, welches dazu ausgebildet ist, das elektromagnetische Feld der Induktionsspule zu führen und bzw. oder anzupassen, vorzugsweise zu erhöhen.
Es ist ferner bei derartigen Induktionsheizeinrichtungen bekannt, Aluminiumbleche zur ı5 Magnetischen Abschirmung zu verwenden. Die Aluminiumbleche werden hierzu unterhalb der Induktionsspule und unterhalb der Ferrite angeordnet und können diese gleichzeitig aufnehmen bzw. tragen, weshalb diese Aluminiumbleche auch als Aluminiumtragbleche bezeichnet werden. In Abhängigkeit ihrer Materialstärke, der verwendeten
Aluminiumlegierung und sowie der Systemarbeitsfrequenz setzen die Aluminiumbleche
Jedoch einen deutlich messbaren Anteil des durch die Induktionsspulen erzeugten
Magnetfeldes in thermische Verlustleistung um. Somit kann zwar eine wirksame Abschirmung erfolgen. Die „abgefangene“ Energie des elektromagnetischen Feldes geht jedoch verloren und führt zu einer unterwünschten Erwärmung der Induktionsheizeinrichtung und damit auch des Induktionskochfelds.
Wird stattdessen versucht, einen größeren Anteil des elektromagnetischen Feldes mittels der
Ferrite zum Gargeschirr hin zu lenken und somit aus der Umgebung und damit auch von der
Abschirmung des Aluminiumblechs fernzuhalten, so führt dies bisher zu Ferriten, dessen
Bauhöhe in der vertikalen Richtung vergrößert wird. Dieser Ansatz führt jedoch zu höher bauenden Induktionsspulen, wodurch sich auch die Bauhöhe der Induktionsvorrichtung und damit auch des Induktionskochfelds entsprechend erhöht, was unerwünscht ist.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, die Energieeffizienz von
Induktionsheizvorrichtungen, insbesondere für Induktionskochfelder, zu erhöhen. Dies soll insbesondere bei gleichbleibendem Bauraum, insbesondere bei gleichbleibender Bauhöhe, erfolgen. Insbesondere soll zusätzlich die Erwärmung der Induktionsheizvorrichtung gering gehalten bzw. reduziert werden. In jedem Fall soll dies möglichst einfach, kostengünstig und bzw. oder kompakt erfolgen. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten
Induktionsheizvorrichtungen geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Induktionsheizvorrichtung sowie durch ein
Induktionskochfeld mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte s Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
Somit betrifft die Erfindung eine Induktionsheizvorrichtung für ein Induktionskochfeld mit wenigstens einer, vorzugsweise flächigen, Induktionsspule, welche ausgebildet ist, wenigstens eine Kochstelle des Induktionskochfelds induktiv zu beheizen.
Die Induktionsheizvorrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens, vorzugsweise genau, eine Ferritfläche, welche der Kochstelle abgewandt zumindest im Wesentlichen flächig parallel zur Induktionsspule angeordnet ist. Unter einer Ferritfläche kann jegliche zumindest im Wesentlichen flächige Erstreckung eines ferritischen Materials verstanden werden.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Ferritfläche, welche die ı5 Induktionsspule der Kochstelle abgewandt zumindest abschnittweise umgibt, eine
Reduzierung der Verlustleistungen der Energie des elektromagnetischen Feldes erreicht werden kann. Hierdurch kann u.a. die Energieeffizienz der Induktionsheizvorrichtung gesteigert werden. Mit anderen Worten kann durch das Einbringen von ferritischen
Materialien unterhalb der Induktionsspule eine signifikante Reduzierung der Verlustleistungen
Im Tragblech der Induktionsheizvorrichtung festgestellt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche vollständig flächig parallel zur
Induktionsspule angeordnet. Dies kann die Ausbildung bzw. die Herstellung sowie die
Montage der Ferritfläche vereinfachen und damit kostengünstiger machen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche im Wesentlichen flächig parallel zur Induktionsspule angeordnet sowie umfasst die Induktionsspule zumindest im
Wesentlichen senkrecht zu ihrer flächigen Erstreckung zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig. Die Ferritfläche kann somit schalenförmig ausgebildet sein, um nicht nur mit ihrer wesentlichen Flächen sondern auch mit ihrem hochgebogenem Rand wie zuvor beschrieben wirken zu können. Dies kann den Gestaltungsspielraum erhöhen sowie die Wirkung verbessern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche als Ferritscheibe ausgebildet.
Unter einer Scheiben ist ein steifer bzw. feststehender flächiger Körper zu verstehen, welcher selbst gehandhabt und montiert werden kann. Dies kann eine Möglichkeit der Umsetzung sein, welche entsprechend einfach und kostengünstig sein kann. Auch kann die Ferritscheibe zur Befestigung ihrer selbst sowie anderer Bauelemente der Induktionsheizvorrichtung dienen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche als Ferritfolie ausgebildet.
Unter einer Folie ein vergleichsweise dünnes Material zu verstehen, welches geformt bzw. s gebogen und hierdurch in Form gebracht werden kann. Insbesondere kann die Ferritfolie auf einem Träger zwecks Stabilität aufgebracht werden. Dies kann eine Möglichkeit der
Umsetzung sein, welche entsprechend einfach und kostengünstig sein kann. Auch kann bei der Montage eine vergleichsweise flexible Formgebung der Ferritfolie erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche als Ferritbeschichtung ausgebildet. Die Ferritbeschichtung kann mittels entsprechender Verfahren wie Aufdampfen,
Kleben, Löten, Schweißen, Walzen, Rakeln, Lackieren oder Sputtern auf einem Träger aufgebracht werden. Dies kann eine weitere Möglichkeit der Umsetzung darstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche als ferrithaltiges
Kunststoffelement ausgebildet. Mit anderen Worten können Elemente eines ferritischen
Materials in ein Kunststoffmaterial gegeben und aus dieser Mischung dann das ferrithaltige
Kunststoffelement, beispielsweise mittels eines Spritzgußverfahrens, gebildet werden. Dies kann eine weitere Möglichkeit der Umsetzung darstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Ferritfläche wenigstens eine
Durchgangsöffnung auf. Dies kann die Durchführung von beispielsweise elektrischen
Anschlüssen der Induktionsspule ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Ferritfläche wenigstens eine
Halterung und bzw. oder wenigstens eine Aufnahme auf. Dies kann es ermöglichen, dass beispielsweise Kabel und dergleichen von der Ferritfläche gehalten bzw. aufgenommen werden, was der Verbindung und Anordnung dienen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Ferritfläche wenigstens einen
Luftdurchlass und bzw. oder wenigstens eine Luftführung auf. Dies kann es ermöglichen, eine, insbesondere gezielte bzw. gerichtete, Lüftung im Bereich der Ferritfläche zu schaffen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Ferritfläche, der Induktionsspule abgewandt, wenigstens ein elektrisches und bzw. oder elektronisches Bauelement auf. Dies kann die Montage derartiger Bauelemente seitens der Ferritfläche ermöglichen, so dass auch zusätzliche separate Halterungen hierfür verzichtet werden kann. Dies kann Aufwand, Kosten und insbesondere Bauraum sparen. Dabei kann die Ferritfläche gleichzeitig abschirmend wirken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche flächig parallel zu mehreren
Induktionsspulen einer Kochstelle angeordnet. Somit kann eine einzige Ferritfläche wie zuvor beschrieben für mehrere Induktionsspulen verwendet werden, welche jeweils eine Kochstelle oder auch gemeinsam eine Kochstelle bilden können. 5 Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Ferritfläche flächig parallel zu mehreren
Induktionsspulen angeordnet, welche ein Flächenkochfeld des Induktionskochfelds bilden.
Somit kann eine einzige Ferritfläche wie zuvor beschrieben bei einem Flächenkochfeld verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Induktionsheizvorrichtung wenigstens einen Ferritstab, vorzugsweise eine Mehrzahl von Ferritstäben, auf, welche flächig parallel zur Induktionsspule zwischen der Ferritfläche und der Induktionsspule angeordnet ist.
Hierdurch können bekannte Ferritstäbe in Kombination mit der erfindungsgemäßen
Ferritfläche verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Induktionskochfeld mit wenigstens einer ı5 Induktionsheizvorrichtung wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Induktionskochfeld geschaffen werden, um dort die Eigenschaften und Vorteile wenigstens einer
Induktionsheizvorrichtung wie zuvor beschrieben umsetzen und nutzen zu können.
Mit anderen Worten ist es für induktiv betriebene Küchengeräte wie insbesondere für
Induktionskochfelder bekannt, dass die für die magnetische Abschirmung und mechanische
Konstruktion nötigen Aluminiumtragbleche in Abhängigkeit von Materialstärke,
Aluminiumlegierung und Systemarbeitsfrequenz einen deutlich messbaren Anteil des durch die Spulen erzeugten Magnetfeldes in thermische Verlustleistung umsetzen.
Somit führen die thermischen Verluste zu einer reduzierten bzw. eingeschränkten
Energieeffizienz derartiger induktiv betriebener Küchengeräte. Dies führt auch dazu, dass die
Energieeffizienz derartiger induktiv betriebener Küchengeräte nicht ausreicht, um in Märkten die dort erforderlichen und üblicherweise vergleichsweise hohen Energieeffizienzlabel zu erreichen.
Bisher bekannt sind Induktionskochfelder, welche Spulen mit verdoppelten Ferritstärken in der Höhe verwenden. Dabei wird unter die vorhandenen Spulen-Ferrite eine zweite Lage an
Ferriten geklebt. Dieser Ansatz führt jedoch zu höher aufbauenden Spulen, womit bei
Induktionskochfeldern unweigerlich eine Kochfeldvergrößerung in der Höhe verbunden ist.
Damit wäre eine Kombination mit Gargeräten nicht mehr möglich. Werden die Spulen der
Induktionskochfelder belassen wie bisher, besteht das Risiko, mit derartigen
Induktionskochfeldern einige Märkte somit nicht mehr bedienen zu können.
In jedem Fall können bei derartigen Induktionskochfeldern auch Probleme der thermischen
Systemüberlastung und heißer Bedienbereiche auftreten, welche ebenfalls durch die thermischen Verlustleistungen bedingt sind, welche von den erzeugten Magnetfeldern verursacht werden. s Daher soll durch die Erfindung bei induktiv betriebenen Küchengeräten und insbesondere bei
Induktionskochfeldern die Energieeffizienz verbessert werden, eine Beibehaltung der bisherigen Spulenaufbauhöhe ermöglicht werden, eine Begrenzung der Aufbauhöhe bei nachgerüsteten Serienspulen erfolgen können, eine Reduzierung der Gesamtaufbauhöhe von neu entwickelten Spulen erfolgen können, eine Reduzierung der Eigenerwärmung des gesamten Systems Kochfeld erfolgen können, eine Erhöhung der Systemlebensdauer erreicht werden, eine Erhöhung der Systemperformance erreicht werden, eine Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit erreicht werden und bzw. oder die Nachrüstung von klassischen
Spulenkörpern mit nicht ferritischen Material im Spulenkörper (z.B. Kunststoffträger) ermöglicht werden. ı5 Erfindungsgemäß kann dies zumindest teilweise erreicht werden, indem das flächige
Einbringen einer Ferritscheibe oder ferritischen Folie unter einer bzw. unter jeder Kochzone erfolgt, wodurch die Energieeffizienz des Systems Kochfeld signifikant verbessert werden kann.
Vorteilhafterweise sind die Ferritscheiben bzw. Ferritfolien in der Größe des Spulenwickels und bzw. oder in einer Dicke von 1-2 mm, auch kleinere oder größere Durchmesser sind möglich.
Bei flächigen Kochbereichen kann eine Ferritscheibe bzw. eine Ferritfolie auch unter mehreren Spulen angebracht werden.
Alternativ zu Ferritscheiben bzw. Ferritfolien kann auch der Auflagebereich der
Induktionsspulen mit ferritischen Material beschichtet (z.B. Aufdampfen, Kleben, Löten,
Schweißen, Walzen, Rakeln, Lackieren oder Sputtern) werden (z.B. flächiges Tragblech oder
Aufnahmeschalen).
Vorteilhafterweise kann die Ferritscheibe bzw. die Ferritfolie Montageausstanzungen bzw.
Aussparrungen aufweisen, welche zum verwendeten Spulenkörper passen. Somit kann eine
Kombination flächiger Ferritelemente mit geometrisch unterschiedlich ausgeformten
Ferritelementen (z.B. Ferritstäbe, Quader, Kreiselementen oder Dreiecken) erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel kann neben der flächigen zweidimensionalen Anordnung auch ein dreidimensional geformtes Ferritelement zum Zweck der geometrischen Anpassung an verschiedene Spulenkonfigurationen (z.B. Wokspule, formschlüssige Verbindung mit
Spulenelementen) sein.
Optional können Aufnahmen und Kabelverlegungen in dem Ferritbauteil integriert werden, wodurch der Aufwand für sonst nötige Befestigungselemente eingespart werden kann. s Besonders dafür geeignet können Kunststoffspritzelemente mit integrierten Ferrit-Materialien oder Spezialwerkstoffe wie z.B. Magment (Zement mit Ferrit) sein.
Optional kann solch ein Ferritbauteil auch Aussparrungen oder Kanäle zur Luftführung enthalten. Diese können z.B. eine aktive oder passive Kühlung der Elemente und Spulen sowie elektronischer Bauteile ermöglichen. 100 Optional können auch elektronische Komponenten auch auf der Spulen abgewandten Seite des ferritischen Elements angebracht und betrieben werden. Durch diese Anordnung können elektronischen Komponenten vor Streufeldern der Induktionsspule geschützt werden.
Optional kann das ferritische Element geeignet ausgestaltet sein (z.B. parabolisch), so dass auftretende Streufelder des Spulenaufbaus anwendungsgünstig umgelenkt (z.B.
Kochgeschirr oder Micro Energy Harvesting für z.B. Beleuchtung oder Sensoren) oder von empfindlichen Stellen weggelenkt werden können (z.B. Seitenleisten oder User-Interface).
In jedem Fall kann aber, im Gegensatz zum bisher verfolgten Ansatz mit doppelten
Ferritstäben, erfindungsgemäß ein Einfluss auf den benötigten Bauraum in der Höhe von beispielsweise Erhöhungen von mindestens 5 mm vermieden oder zumindest geringgehalten werden.
Durch die erfindungsgemäße Erhöhung der Energieeffizienz können signifikante
Energieeinsparungen von mindestens 2% realisiert werden. Bezogen auf die hohe
Lebensdauer derartiger Geräte kann hier auch von einer erhöhten Nachhaltigkeit gesprochen werden. Des Weiteren führt die Effizienzerhöhung zu besseren Einstufungen bei
Energielabeln (EEF-Labeln), was erfindungsgemäßen Produkten neue durch
Energieeffizienzlabel beschränkte Märkte erschließen bzw. diese sichern kann.
Die geringeren Systemverluste lassen eine höhere Systemlebensdauer erwarten, da die nicht mehr in Verlustwärme umgesetzte Energie die Bauteile entlastet. Gegebenenfalls können auch Bauteile mit niedrigeren T-Kennzeichnungen verwendet werden.
Des Weiteren können durch optimierte Ferritkonstruktionen die Aufbauhöhe der
Induktionsspulen reduziert werden. Der freiwerdende Bauraum kann entweder zur Reduktion der Aufbauhöhe eines Kochfeldes genutzt oder für zukünftige Features verwendet werden.
Die Erfindung kann nicht nur für neu entwickelte Spulen genutzt werden, sondern auch bei vorhandenen Spulen nachgerüstet werden, und dies bei minimaler Bauraumveränderung.
Hierdurch können u.U. sogar Ferritscheiben bzw. Ferritfolien verwendet werden, da diese nur ein Reststreufeld führen müssen.
Als weiterer Effekt kann die Gebrauchstauglichkeit durch eine bessere Systemperformance erhöht und die Berührtemperaturen im Bedienbereich reduziert werden, da sich diese zu einem nicht unerheblichen Anteil über das Aluminiumtragblech unter den Bedienbereich ausbreiten können.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Induktionskochfelds;
Figur 2 eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung gemäß eines ersten
Ausführungsbeispiels von oben;
Figur 3 einen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 2; ı5 Figur4 eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung gemäß eines zweiten
Ausführungsbeispiels von oben;
Figur 5 einen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 4;
Figur 6 eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung gemäß eines dritten
Ausführungsbeispiels von oben; und
Figur 7 einen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 6.
Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine
Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann.
Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann und der Richtung der Schwerkraft entspricht. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Induktionskochfelds 1. Das Induktions- kochfeld 1 weist eine Glaskeramikplatte 10 auf, welche das Induktionskochfeld 1 nach oben hin abschließt. Unterhalb der Glaskeramikplatte 10 ist eine Induktionsheizvorrichtung 2 dort angeordnet, wo auf der Glaskeramikplatte 10 eine Kochstelle 11 vorgesehen ist. Die
Induktionsheizvorrichtung 12 ist elektrisch leitfähig mit einer Steuerungseinheit 13 des
Induktionskochfelds 1 verbunden, so dass die Induktionsheizvorrichtung 12 der Kochstelle 11 durch die Steuerungseinheit 13 gesteuert oder geregelt betrieben werden kann.
Insbesondere können die Stromstärke, die Spannung und die Frequenz einer Induktionsspule 22 der Induktionsheizvorrichtung 2 der Kochstelle 11 seitens der Steuerungseinheit 12 vorgegeben werden.
Auf der Kochstelle 11 ist ein Kochgeschirr 3 in Form eines Topfs 3 angeordnet, welcher einen
Körper 30 mit einem Boden 31 aufweist. Der Boden 31 weist eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material auf. Der Boden 31 ist der Induktionsspule 12 der Kochstelle 11 zugewandt und über dieser angeordnet. Der Topf 3 ist in der Figur 1 bewusst kontaktlos oberhalb der Kochstelle 11 dargestellt, um die einzelnen Elemente des Induktionskochfelds 1 und des Topfs 3 besser voneinander unterscheiden zu können.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung 2 gemäß eines ersten
Ausführungsbeispiels von oben. Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die Darstellung der
Figur 2.
Erfindungsgemäß weist die bereits erwähnte Induktionsheizvorrichtung 2 einen Tragkörper 20 auf, welcher u.a. der Verbindung mit der Glaskeramikplatte 10 dient. In der vertikalen ı5 Richtung Z oberhalb, d.h. der Unterseite der Glaskeramikplatte 10 zugewandt, ist eine
Induktionsspule 22 bzw. dessen Wicklung 22 angeordnet, so dass sich die Induktionsspule 22 mit ihrer flächigen Erstreckung in der Horizontalen X, Y befindet. Dabei ist zwischen der
Oberseite des Tragkörpers 20 und der Unterseite der Induktionsspule 22 eine Ferritfläche 24 vorgesehen, welche sich entsprechend ebenfalls flächig in der Horizontalen X, Y erstreckt.
Die Ferritfläche 24 kann als Ferritscheibe 24, als Ferritfolie 24, als Ferritbeschichtung 24 oder als ferrithaltiges Kunststoffelement 24 ausgebildet sein.
In jedem Fall kann durch das ferritische Material der Ferritfläche 24 eine Abschirmung des elektromagnetischen Feldes, welches bei Betrieb von der Induktionsspule 22 erzeugt wird, in der vertikalen Richtung Z nach unten erfolgen. Gleichzeitig kann eine Ausrichtung des elektromagnetischen Feldes nach oben zum Kochgeschirr 3 hin erfolgen, was die
Energieeffizienz der Induktionsheizvorrichtung 2 und damit des Induktionskochfelds 1 steigern kann.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung 2 gemäß eines zweiten
Ausführungsbeispiels von oben. Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die Darstellung der
Figur 4. In diesem Fall sind ferner mehrere Ferritstäbe 23 sternförmig ausgerichtet in der vertikalen Richtung Z zwischen der Oberseite der Ferritfläche 24 und der Unterseite der
Induktionsspule 22 angeordnet. Zwischen den Ferritstäben 23 ist ein Spulenträger 21 angeordnet, welcher die Induktionsspule 22 trägt. Hierdurch können zusätzlich Ferritstäbe 23 zur Ausrichtung des elektromagnetischen Feldes verwendet werden.
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Induktionsheizvorrichtung 2 gemäß eines dritten
Ausführungsbeispiels von oben. Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch die Darstellung der
Figur 6. In diesem Fall ist der Rand (nicht bezeichnet) der Ferritfläche 24 in der vertikalen
Richtung Z nach oben hin hochgebogen, so dass die Wirkung der Ferritfläche 24 nach in der s Horizontalen X, Y genutzt werden kann.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)
X Längsrichtung; Tiefe; Länge
Y Querrichtung; Breite
Z vertikale Richtung; Hôhe
XY Horizontale; horizontale Ebene 1 Induktionskochfeld
Glaskeramikplatte 11 Kochstelle 0 12 Steuerungseinheit bzw. Elektronik des Induktionskochfelds 1 2 Induktionsheizvorrichtung 20 Tragkörper 21 Spulenträger 22 Induktionsspule; Wicklung 23 Ferritstäbe 24 Ferritfläche; Ferritscheibe; Ferritfolie; Ferritbeschichtung; ferrithaltiges
Kunststoffelement 3 Kochgeschirr; Topf
Körper 31 Boden
Claims (15)
1. Induktionsheizvorrichtung (2) für ein Induktionskochfeld (1) mit wenigstens einer, vorzugsweise flächigen, Induktionsspule (22), welche ausgebildet ist, wenigstens eine Kochstelle (11) des Induktionskochfelds (1) induktiv zu beheizen, gekennzeichnet durch wenigstens, vorzugsweise genau, eine Ferritfiäche (24), welche der Kochstelle (11) abgewandt zumindest im Wesentlichen flächig parallel zur Induktionsspule (22) angeordnet ist.
2. Induktionsheizvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Ferritfläche (24) vollständig flächig parallel zur Induktionsspule (22) angeordnet ist.
3. Induktionsheizvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Ferritfläche (24) im Wesentlichen flächig parallel zur Induktionsspule (22) angeordnet ist sowie die Induktionsspule (22) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu ihrer flächigen Erstreckung zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, umfasst.
4. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) als Ferritscheibe (24) ausgebildet ist.
5. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ferritfläche (24) als Ferritfolie (24) ausgebildet ist.
6. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ferritfläche (24) als Ferritbeschichtung (24) ausgebildet ist.
7. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ferritfläche (24) als ferrithaltiges Kunststoffelement (24) ausgebildet ist.
8. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist.
9. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) wenigstens eine Halterung und/oder wenigstens eine Aufnahme aufweist.
10. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) wenigstens einen Luftdurchlass und/oder wenigstens eine Luftführung aufweist.
11. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24), der Induktionsspule (22) abgewandt, wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement aufweist.
12. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) flächig parallel zu mehreren Induktionsspulen (22) einer Kochstelle (11) angeordnet ist.
13. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ferritfläche (24) flächig parallel zu mehreren Induktionsspulen (22) angeordnet ist, welche ein Flächenkochfeld des Induktionskochfelds (1) bilden.
14. Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit wenigstens einem Ferritstab (23), vorzugsweise einer Mehrzahl von Ferritstäben (23), welche flächig parallel zur Induktionsspule (22) zwischen der Ferritfläche (24) und der Induktionsspule (22) angeordnet ist.
15. Induktionskochfeld (1) mit wenigstens einer Induktionsheizvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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|---|---|---|---|
| BE20225718A BE1030867B1 (de) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | Induktionsheizvorrichtung für ein Induktionskochfeld |
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| BE1030867A1 BE1030867A1 (de) | 2024-04-04 |
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2022
- 2022-09-12 BE BE20225718A patent/BE1030867B1/de active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
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