CN101297601A - 炉灶以及使炉灶工作的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炉灶，特别是一种感应炉灶，其包括至少一个第一加热区(10)，该加热区具有至少两个可以独立加热的加热元件(16，18)，在正常工作模式下通过第一开关装置(20)与第一电源装置(26)使该加热元件工作；并且包括至少一个其它加热区(12，14)，在正常工作模式下通过第二开关装置(22)与第二电源装置(28)使其工作。为了提供一种具有特殊工作模式的此类炉灶，能够在特殊工作模式下提高第一加热区(10)的加热功率，使其超过第一电源装置(26)的最大功率，并且能够在正常工作模式下使具有两个加热元件(16，18)的第一加热区(10)和其它加热区(12，14)同时工作，建议该炉灶包括至少一个开关元件(30，32)，用来在提高第一加热区(10)的加热功率的特殊工作模式下在第二电源装置(28)和第一加热区(10)的其中一个加热元件(16，18)之间建立电流供应连接。

Description

炉灶以及使炉灶工作的方法
技术领域
本发明涉及一种符合权利要求1前序部分的炉灶，以及一种根据权利要求12的前序部分运行炉灶的方法。
背景技术
编号为WO 2005/043737 A2的专利申请公布了一种包括至少一个第一加热区的感应炉灶，该加热区具有两个可独立加热的加热元件，在正常工作模式下通过第一开关装置与第一电源装置使该加热元件工作。根据放在加热区上的锅具大小而定，在正常工作模式下，可以使加热区的两个加热元件工作，或者仅仅使一个加热元件工作。
此外，现有技术公开的感应炉灶具有用来加热其它锅具或水壶的其它加热区，在正常工作模式下通过第二开关装置与第二电源装置使其它加热区工作。
发明内容
本发明的任务在于：提供一种具有特殊工作模式的按规定的炉灶，能够提高第一加热区的加热功率，使其超过第一电源装置的最大功率；并且能够在正常工作模式下，使具有两个加热元件的第一加热区和其它加热区同时工作。
所述任务可通过权利要求1所述特征加以解决，本发明的有益实施例和改进实施例在从属权利要求中进行阐述。
本发明涉及一种炉灶，尤其是一种感应炉灶，包括至少一个第一加热区，该第一加热区具有至少两个可以独立加热的加热元件，在正常工作模式下通过第一开关装置与第一电源装置使该加热元件工作；并且包括至少一个其它加热区，在正常工作模式下通过第二开关装置与第二电源装置使其它加热区工作。
根据本发明所述的建议，炉灶包括可在第二电源装置和第一加热区的其中一个加热元件之间建立电流供应连接的开关元件，其中该电流供应连接在用于提高第一加热区的加热功率的特殊工作模式下建立。这样就可实现下列目的，即仅当启动特殊工作模式时，或者仅当确实要求加热功率大于第一电源装置的最大功率时，才让第二电源装置给第一加热区供电。尤其可以使得第二电源装置在正常模式下，且即使第一加热区的两个加热元件均处在工作状态，始终可用来使其它加热区工作。
所述加热区是指用来放置锅具或水壶的区域，可以通过接通、断开加热元件的方式来改变加热区的大小和形状。尽管本发明原理由于这里采用的高频技术而主要在感应炉灶的范围内有利地使用，但原则上也可考虑使用具有电阻加热元件的炉灶。
尤其当加热元件是感应线圈时，可以避免多个加热元件以不同频率工作时出现互调交流声。如果炉灶具有用来同步电源装置的同步导线，就能可靠地避免互调交流声。为了对电源装置进行同步，可以将第一电源装置的频率发生器作为主机，将第二电源装置的频率发生器作为从机。可以将这些电源装置的频率发生器设计成特别节约空间且成本低廉的特殊用途集成电路(ASIC)，它们分别对电源控制装置的逆变器进行控制。这些特殊用途集成电路本身可以通过低频开关的微控制器运行，该微控制器可以与ASIC和逆变器一起安装于同一个带有开关装置的接线板上。还可以考虑将两个开关装置安装于同一个接线板上的实施型式。
通过开关装置以手动方式激活特殊工作模式，就可以方便、短暂地提高加热功率。如果在预先设定的时间结束之后自动关闭特殊工作模式，就可以避免炉灶过热。因此，可以将特殊工作模式看成短时间提升功率的模式。本发明还有可以在达到温度阈值时自动关闭特殊工作模式的实施型式。
如果在特殊工作模式中关闭其它加热区，就可以避免第二电源装置发生过载。可通过下述方式实现这一目的：在特殊模式下的工作时间内关闭第二加热区；或者当其它加热区正在工作时，始终禁止启动特殊工作模式，反之则不可以在特殊工作模式下的工作期间接通该其它加热区。
如果炉灶包括用来将第二电源装置与第一加热区的其中一个加热元件相连的连接线，则至少可以通过移去这样的设置来减少两个电源装置的频率串扰。
如果其中一个开关装置可用来限制第一开关装置的变频频率和第二开关装置的变频频率之间的差频，就可以控制干扰频率所引起的干扰，例如由于两个开关装置的变频频率非线性叠加而产生的干扰频率。如果开关装置可用来确定差频，使差频处在可听见的频带之外，就能完全避免出现可听见的声音干扰。
如果炉灶包括一个用来改变电源装置和加热区之间关系的开关装置，从而可在正常工作模式和特殊工作模式之间进行转换，就可以将传统炉灶的电源装置不需要进行多少改动地用于本发明所述的炉灶之中。可以减少额外布线的数量。
如果在第一开关装置内安装有用来将第一加热区的第一加热元件与第一电源装置分离的第一开关，就不必额外添加传导工作电流的导线。
如果在第二开关装置内安装有用来将第一加热区的第一加热元件与第二电源装置相连的开关元件，就能实现节约布线的优点。这样尤其可以在正常工作过程中避免产生导线的辐射损耗。
此外，本发明还涉及一种用来使炉灶(尤其是感应炉灶)工作的方法，所述炉灶包括至少一个第一加热区，该第一加热区具有至少两个可以独立加热的加热元件；在正常工作模式下通过第一开关装置与第一电源装置使两个加热元件工作，并且通过第二开关装置与第二电源装置使另一个加热区工作。
根据本发明所述的建议，为了启动、关闭用来提高第一加热区加热功率的特殊工作模式，操作用于在第二电源装置和第一加热区的其中一个加热元件之间形成电流供应连接的开关元件。这样就可以使此类炉灶在特殊工作模式下工作，在该特殊工作模式下可以提高第一加热区的加热功率，使其高于第一电源装置的最大功率。同时在正常工作模式下，也可以使第一加热区的两个加热元件与另一个加热区同时工作。
附图说明
以下将根据附图来描述其它优点。附图所示均为本发明的实施例。附图、描述内容以及权利要求均包含大量的组合特征。专业人士也可以按照具体用途来逐一研究这些特征，然后将其合并成更多的有益组合。
示出：
图1感应炉灶示意图，
图2图1所示感应炉灶的开关装置电路示意图，
图3图1所示感应炉灶的另一个开关装置电路示意图，以及
图4图2和3所示开关装置的另一种示意图。
具体实施方式
图1所示为总计有三个加热区10、12、14的感应炉灶。第一加热区10具有两个可独立工作的同心环形的加热元件16、18，在正常工作模式下通过第一开关装置20与第一电源装置26使加热元件16、18工作。电源装置26具有两个输出端40、42，用来使加热元件16、18工作。加热元件16、18设计成感应线圈，用来将电能传递给可以放在感应炉灶上的锅具或水壶中的谐振回路。此外，感应炉灶还包括锅具识别系统，可通过加热元件16、18的负载或者复数值的阻抗识别出是否已有锅具放在感应炉灶上，以及该锅具的大小。如果锅具明显大于内侧加热元件16，则第一开关装置20为了加热锅具除了接通内侧加热元件16之外，也会接通环形地围住内侧加热元件16的外侧第一加热元件18。
在正常工作模式下通过第二开关装置22以及同样也有两个输出端44、46的第二电源装置28使另外两个加热区12、14工作。
可以通过两个开关元件30、32在第二电源装置28和第一加热区10的外侧环状加热元件18之间建立电流供应连接。当使用者通过输入装置47(图4)启动特殊工作模式来提高第一加热区10的加热功率时，就会建立该电流供应连接，本实施例中的输入装置是键盘。输入装置47包括一个专用按钮，该按钮构成以手动方式激活特殊工作模式的开关装置34。在预先设定的时间结束之后自动结束特殊工作模式，不需要使用者进行干预。
如果特殊工作模式已激活，则同时关闭另外两个加热区12、14。为此通过转换或电子开关的转换集成于第二开关装置22中的开关元件32，将第二电源装置28的输出端44产生的高频交变电压施加给连接线38。连接线38用来将第二电源装置28与第一加热区10的外侧加热元件18相连。
连接线38通入用来改变电源装置26、28与加热区10、12、14之间关系的另一个开关装置24之中。该另一个开关装置24用来在正常工作模式和特殊工作模式之间转换，该另一个开关装置也包括第一开关元件30。为了激活特殊工作模式，通过转换另一个开关装置24的第一开关元件30来断开第一电源装置26的输出端42与第一加热区10的外侧加热元件18之间的连接，同时在外侧加热元件18和连接线38或者第二电源装置28的输出端44之间建立连接。感应炉灶的中央控制单元同时接通开关元件30、32。另一个开关装置24以及第一开关元件30均集成于第一开关装置20之中，或者直接设置在第一开关装置20的旁边。
第一开关元件30用来将第一加热区10的外侧加热元件18与第二电源装置28相连，并且安装于第二开关装置22之中，或者集成为第二开关装置22。
图2所示为图1中右侧开关装置22的详细视图。开关装置22除了包括用来给加热区12、14独立供电的逆变器电路58之外，还包括用来在正常工作模式的子模式之间进行转换的两个开关元件60、62，在这些子模式中可选择使其中一个加热区12、14或者两个加热区12、14工作。逆变器电路58共包括四个逆变器二极管和四个电容。此外还有开关元件32集成于开关装置22之中。
图3所示为图1中左侧开关装置20的详细视图。开关装置20除了包括用来给加热区10的加热元件16、18独立供电的逆变器电路56之外，还包括用来在正常工作模式的子模式之间进行转换的两个开关元件64、66，在这些子模式中可选择使加热区10的其中一个加热元件16、18或者两个加热元件16、18工作。
图4所示为两个开关装置20、22以及电源装置26、28的可选方案。每一个开关装置20、22均包括一个微控制器48、50，通过输入装置47的信号对该控制器进行控制。输入装置47也包括一个用来对整个灶具进行控制的中央控制单元，该灶具除了包括感应炉灶之外，还包括一个图中并未绘出的烤箱。微控制器48、50自身分别控制ASIC 52、54(特殊用途集成电路)，该集成电路生成产生高频加热电压所需的高频信号，并且将信号发送给图2和3中详细示出的逆变器电路56、58。
通过同步线36将两个开关装置20、22相互连接，该同步线36用于在特殊工作模式下使电源装置26、28同步工作。当激活特殊工作模式之后，第一开关装置20的ASIC 52就作为主机工作，并且将变频频率U1和差频DF发送给作为从机工作的另一个开关装置22，或者发送给相应的ASIC 52。另一个开关装置24的微控制器50由此不起作用。也可以通过同步线36传输相位控制信号。
通过这种主从接线方式以及通过同步线36对第一开关装置20进行适当设计，使得在特殊工作模式下第一开关装置20的变频频率U1和第二开关装置22的变频频率U2之间的差频DF始终为零，从而使其受到限制。尤其是差频DF始终在可听见的大约100Hz～10kHz频带范围之外。
可想而知，本发明还有通过同步线36来预先仅设定一个特定的、不等于零且和变频频率U1有关的频率范围极限值的实施型式，另一个开关装置22或者微控制器50可以按照所需的加热效果的度量在该极限值范围内确定变频频率U2，而不会使得变频频率U1、U2之间的差频DF进入可以听见的频带之内，由此不会产生引起干扰的交流声或噪声。
附图标记
10    加热区
12    加热区
14    加热区
16    加热元件
18    加热元件
20    开关装置
22    开关装置
24    开关装置
26    电源装置
28    电源装置
30    开关元件
32    开关元件
34    开关装置
36    同步线
38    连接线
40    输出端
42    输出端
44    输出端
46    输出端
47    输入装置
48    微控制器
50    微控制器
52    ASIC
54    ASIC
56    逆变器电路
58    逆变器电路
60    开关元件
62    开关元件
64    开关元件
66    开关元件
U1    变频频率
U2    变频频率
DF    差频

Claims (12)

1.一种炉灶，尤其是感应炉灶，包括至少一个第一加热区(10)，该第一加热区具有至少两个可独立加热的加热元件(16，18)，在正常工作模式下通过第一开关装置(20)与第一电源装置(26)使该加热元件工作；所述炉灶还包括至少一个其它加热区(12，14)，在正常工作模式下通过第二开关装置(22)与第二电源装置(28)使该其它加热区工作，其特征在于，包括至少一个开关元件(30，32)，用来在用于提高第一加热区(10)的加热功率的特殊工作模式下在第二电源装置(28)和第一加热区(10)的其中一个加热元件(16，18)之间建立电流供应连接。
2.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述加热元件(16，18)设计成感应线圈。
3.根据权利要求2所述的炉灶，其特征在于，包括用来在特殊工作模式下使电源装置(26，28)同步工作的同步线(36)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，包括用来以手动方式激活特殊工作模式的开关装置(34)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，所述其它加热区(12，14)在特殊工作模式下被关闭。
6.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，包括将第二电源装置(28)与第一加热区(10)的其中一个加热元件(16，18)相连的连接线(38)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，其中一个开关装置(20，22)用来对第一开关装置(20)的变频频率(U1)和第二开关装置(22)的变频频率(U2)之间的差频(DF)进行限制。
8.根据权利要求7所述的炉灶，其特征在于，所述开关装置(20)用来确定差频(DF)，使该差频处在可听见的频带范围之外。
9.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，包括用来改变电源装置(26，28)与加热区(10，12，14)之间关系，从而在正常工作模式和特殊工作模式之间进行转换的开关装置(24)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的炉灶，其特征在于，用来将第一加热区(10)的第一加热元件(18)与第一电源装置(26)分离的第一开关元件(30)安装于第一开关装置(20)之中。
11.根据权利要求10所述的炉灶，其特征在于，用来将第一加热区(10)的第一加热元件(18)与第二电源装置(28)相连的开关元件(32)安装于第二开关装置(22)之中。
12.一种用来使炉灶、尤其是感应炉灶工作的方法，所述炉灶包括至少一个加热区(10)，且该加热区具有至少两个可独立加热的加热元件(16，18)，其中在正常工作模式下通过第一开关装置(20)与第一电源装置(26)使两个加热元件(16，18)工作，并且通过第二开关装置(22)与第二电源装置(28)使至少一个其它加热区(12，14)工作，其特征在于，为了启动和关闭用来提高第一加热区(10)加热功率的特殊工作模式，操作用于在第二电源装置(28)和第一加热区(10)的其中一个加热元件(16，18)之间产生电流供应连接的开关元件(30，32)。
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