CN102484902B - 感应加热装置 - Google Patents

Abstract

感应加热装置（1）由至少一个面板（10）以及至少一个感应线圈（2）组成。面板至少含一个加热区。感应线圈（2）放置在面板（10）下方、加热区（11）对面，面板（10）包括一限制加热区（11）的凹槽。支座（15）放置在凹槽内，支座的一部分覆盖所述加热区（11），一部分固定在面板（10）上。所述支座（15）能够支撑容器（3），以此把容器（3）放在凹槽上。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明涉及感应烹饪设备领域，通常指“感应面板”或“感应炉盘”。

背景技术

参照图1和图2，总体上来看，感应加热装置1包括一具有平坦表面的面板10，通常是由耐高温的非磁性电气绝缘材料制成，如微晶陶瓷玻璃（vitroceramic glass），又称微晶玻璃（vitroceramic），用于承托一适合感应烹饪的容器3。面板10有一加热区11（或烹饪烤盘），其下配置有感应线圈2（或感应器），装在一薄钢板制成的外框（或框架）13里，支撑着面板10。感应线圈2，由一交流电发生器供电，其使置于加热区11内的容器3内部产生一变化的电磁场，容器3优选是铁磁材料制成的。形成涡电流并通过焦耳效应加热容器3，继而通过热传导加热锅内食物。

尽管容器是用电磁场加热的，但能效还不是最佳的。这是因为并不是所有的热量都传输给了容器内的食物，因为锅底表面与面板加热区表面部分接触，容器内的部分热量在微晶玻璃加热区表面产生热传导时损耗了。

由此得出，该区域是通过接触容器来加热，出于安全考虑，制造商通过一余热指示器警示使用者：微晶玻璃板是有温度的，因为容器从炉盘上移开后，加热区的热度仍会保持很长一段时间。

放置在加热区上的容器与感应线圈磁路之间形成的磁路气隙主要取决于微晶玻璃面板的厚度，其厚度约为4至5毫米左右，为防止感应线圈受到高温侵害，有必要将感应线圈和面板之间热绝缘体的厚度也加到面板厚度上去。这样一来，气隙通常在5至8毫米间。要达到该气隙尺寸，就需要使用匝数或磁路更多的线圈，以满足阻抗特性，这不仅会增加制造成本，因为生产感应线圈需要更多的导电材料或磁性材料，还会导致气隙中的磁场泄漏。

然而，事实证明减小气隙尺寸是难以实现的。这是因为：微晶面板必须足够结实才能支撑铁磁容器的重量及任何压力。然而，削减微晶面板的厚度就会削弱该面板的机械强度，而且无法生产尺寸较宽或专业人员使用的炉盘，甚至连标准尺寸都达不到。

另外，因为加热温度可能会很高，减小微晶面板和绝缘体的厚度，将无法保证感应线圈仍会具备良好的热绝缘性能。

这种方案的另一个缺点是：很难精确测量容器的温度，尤其是因为面板厚度影响。这是因为：温度通常是由微晶面板下放置的温度传感器来测量的。因为微晶面板的厚度问题，直接用温度传感器测得的容器温度仍然是个大约数值，甚至错误数值。

由于无法对容器温度进行精确测量，可能会导致容器过热，有可能达到500℃，甚至更高，而实际需要的烹调温度最高也就250℃左右。首先，当温度升高时，过高温度尤其会致使这些容器底部凹变，其次容器底部变形会使温度测量更加不准。

EP1 017256文件中提出了一种对加热容器进行温度测量的方案，主要介绍了一与容器底部接触的传感器敏感元件。该敏感元件放置在一穿过微晶面板的小孔里，尺寸必须尽量小，以防止热的任何散失。不过，该方案不适合那种底部凹凸不平的容器，因为当容器底部变形，而且无法和支撑面直接接触的情况下，敏感元件是无法准确测量其温度的。此外，在微晶面板上打一个通孔会削弱面板的机械强度，还会带来密封方面的问题，解决这些问题要付出昂贵代价。

只要采用的测量体系能将容器变形和微晶面板厚度等造成测量不准确的因素统统考虑在内，提高温度的测量精度还是可以做到的，但这种测量体系复杂且昂贵。

再者，微晶面板虽具有耐热的优点，但价格昂贵，而且对冲击和磨损非常敏感。

因此，找到一个解决办法是有益处的，既能限制热能损耗，又能准确测量温度、优化能效，同时采用便宜且抗冲击耐磨的材料。

在此背景下，本发明的目的是解决上述感应烹饪装置存在的众多问题中的至少一个。尤其是该发明的目的之一是提出一种用微晶面板以外的材料制成平板感应烹饪装置，不仅耐高温，而且还抗冲击、耐磨，对使用者没有危险。本发明的另一个目的是不仅要提高能效，还能测量容器的温度。

发明内容

本发明的客体是：一种感应加热装置，包括至少一个面板，该面板至少有一个加热区，面板加热区相对面至少有一个感应线圈。

根据本发明，该面板包含一凹槽，其界定出所述加热区，凹槽内部有一支座，支座的一部分表面覆盖所述的加热区，并且一部分固定在面板上，所述的支座能够形成一接触面，其支撑住容器，使容器安稳地置于上述凹槽中。

换而言之，不同于现有技术中用来支撑容器的支座，其表面延伸过容器底部整个表面，本发明提出缩减所述的支座表面。支座表面减小尤其限于容器与支座的接触面，并因此而减少降低容器热传导时产生的热损，同时确保容器被稳住。该方案的优点是：允许面板和支座使用微晶玻璃之外的材料，优选采用抗冲击、耐磨和耐热的材料。

具有优势的一点是：面板和支座均由金属材料制成，优选抗冲击、耐磨和耐热，例如奥氏体不锈钢。面板可接电位参考基准（reference potential），如大地。

因此，根据这一具体实施例，易于和容器直接接触的部件，如面板和支座，也就是容易被使用者触摸到的部件，是由金属材料制成的，这与现有技术是不同的，现有技术中为了安全起见，这些部件，面板和支座，是不允许使用金属材料的 。

事实上，对本领域的技术人员而言，将感应加热装置所用的玻璃陶瓷板换成金属面板是想不到的。首先，高感应电流在金属板上的流动会使金属面板骤热，对使用者非常危险，其次，面板上放置的容器就不是通过感应来加热了，而是金属板上的热量传导来加热的，这与寻求感应加热效果这一方向背道而驰。

相反，本发明的这一具体实施例则提出了用金属材料制成面板和支座是可能的。由于支座表面与加热区表面只是部分覆盖，而且为了尽量少出现感应电流可能还会被减小，于是依靠感应加热是非常有限的。此外，由于支座只有一部分支撑臂与面板接触，热量在容器、支座和面板的传递也很有限的。

另外，在传统方案中，感应线圈和放置在加热区上的容器形成一电容。当给感应线圈通电时，容器带电，轻微漏电流很容易通过触摸容器的人的身体。该具体施例中提出的方案解决了这一问题。这是因为：对于尤其是没有镀层（如未上瓷釉）的容器而言，支座和面板都是由金属材料也就是导电材料制成，而且支座有一部分是与面板固定的，这样容器就形成了接地，从而保护使用者免受泄漏电流的伤害。

若感应线圈有足够结实的顶面，支座可直接放在所述的感应线圈顶面上。在这一具体实施例中，由感应线圈表面、支座和面板形成的这一组合体可用垫片来密封。这里的密封可采用传统方法，如在现有技术中密封玻璃陶瓷板和钢架之间所使用的方法。

这样做的优点是：用无磁电气绝缘材料制成一与整个加热区完全覆盖的面板成为可能。还可以把该板模压到支座上。这一技术的运用，可将非磁性面板设计成各种各样的形状来赋予它其他功能，如用来安放感应线圈、温度测量装置或者甚至是由感应线圈和相关的电子系统组成的组合体。

换而言之，用于界定加热区的凹槽里含有一无磁电气绝缘材料制成的板，上面安置有支座。无磁电气绝缘材料制成的板可在允许电磁场通过的情况下对感应线圈起到保护和隔离作用。安置在无磁电气绝缘板上的支座将容器稳定在凹槽上，以免与无磁电气绝缘面板有任何接触。因此，无磁电气绝缘板可用机械强度低的材料制成，即抗冲击和磨损性能低，例如，可以用粗陶、陶瓷、塑料、云母或云母玻璃合金，浸有硅酮的玻璃纤维或玻璃，一般都是成本较低的材料。而且，该方案允许使用不同颜色的材料。另外，这一实施例提供了可以使用削减厚度后的无磁电气绝缘板的可能性，例如小于或等于5毫米，因此，也就有可能将感应线圈和容器间形成的磁路气隙尺寸减小，从而也就有可能在降低费用的同时制造出低损耗的感应线圈系统。这是因为，如果气隙尺寸减小，为达到合适的阻抗特性，使用的感应线圈匝数就比较少，于是不仅可以降低制造成本，还减少了电磁泄漏。

根据一实施例，该装置还包括至少一个温度传感器，其敏感部分与支座接触。

温度传感器优选安装在支座中心的正背面。 该实施例提供了更加准确测量容器温度的可能性，尤其是在支座是金属材料制成的情况下。 根据一具体的实施例，该无磁电气绝缘板至少有一个凹槽，其中至少有一个温度传感器，其中的敏感部分与支座相接触。

在此实施例中，因为无磁电气绝缘板不承受任何明显的机械应力，开槽是可行的，例如穿过无磁电气绝缘板开一个小孔，用来容纳温度传感器。该实施例中可将温度传感器放置在离支座尽可能近的地方，与支座完美接触，从而提高了对容器温度测量的准确性。

温度传感器也可以通过多重注塑置于无磁电气绝缘板内与支座接触 。

根据一具体的实施例，支座为星形，有多个支撑臂，至少有一个支撑臂的活动端是固定在面板上的。

这一特殊构成可以确保在容器与支座接触面积受限的情况下能将容器稳稳放在凹槽上，从而减少通过热传导进行的传热。

此外，加热时，与支座接触的容器底面通常会减小，那是因为容器底部在加热过程中变形的缘故。因此，将温度传感器放置在一个点上，例如放在支座的中心，就有可能传递出错误的测量信息。这一特殊形状的支座，如上所说，首先使容器，甚至底部变形的容器，可以在各个支撑臂上不断和支座接触，其次容器传递给支座的热量均匀分布在整个热传导支座上，使温度测量更精确。

越能精确测量容器的温度，就越能更好的进行热调节，首先，可能使加热能力得以优化，其次可能使所最高温度降低，这样就有可能使用那些承受最高温度值比较低的材料（例如使用的材料250℃而不是500℃）了。

一特殊形状的支座和容器之间的接触面越小，热效率就越高。另外，通过能更加准确测量容器温度的敏感器来进行热调节，就会防止容器过度受热。这为操作提供了更多的安全。首先将加热温度控制在烹饪所需范围内，从而防止油烟着火，其次当移开容器时，可以极大程度的控制支座的温度，因为其热惯性较低，可以让支座更加快速的冷却。

该感应加热装置，还可以包括一能反映支座温度的可视装置。例如，可以将一温度显示装置应用到支座上，如相变油墨（phase-change ink），就可以查看支座是否在给定的温度值，例如太热无法清洗，或仅能触摸。

例如，支座首先至少要有一十字形主架，其中至少一个支撑臂的活动端是固定在面板上的。

该支座至少还应该有第二个和第三个弧形部，其至少要以十字形主架或其中一支撑臂为对称轴相互对称分布。

根据一具体的实施例的描述，支座采用星形，即上述支座中各个支撑臂构成的形状，有一上表面，可以容器接触，对面还有个下表面，上表面长度小于下表面长度。

根据另一具体的实施例，支座可以由一个主架和多个支撑臂组成，支撑臂的数量和宽度可进行改进，在与该支座接触时，既可以作为稳定支撑容器的支座，又可以获取承载物的温度，尽量减少对感应系统的磁耦合。例如，支座为枞树（fir tree）形。

通过以上列举的这些支座外形，尤其具有以下优势：在稳稳容纳容器的情况下，减少支座与容器的接触面，以限制热量的传输。

总的来说，支座的几何形状是以下几种折中的结果： 

- 有足够大的支撑面支撑凹槽上放置的容器，即使使用最小的容器，即使容器的底部已经变形，也不会与无磁电气绝缘板接触;

- 一与感应磁场最小耦合的切割面，以防止支座受到过多的感应电流;

- 接触面最小，以限制与容器产生热交换;

- 最优化表面和热惯性，以确保向温度传感器充分传递热量。

此外，还可以给感应系统配置一电磁回路。磁路的大小，特别是它的形状，可加以优化，以减少支座切割面与感应系统的耦合，例如，通过增加支座以外区域的磁通量，同时避免将磁通引导至安放支座的区域。

如果支座的特殊形状具有优势，感应电流的损失最小化在这个特殊形状里，可能会被认为是次要的。这是因为这些损失并不是产生于无磁电气绝缘板之下，而是之上，因此有可能参与供热，甚至效能。

优点是，无磁电气绝缘板与支座的厚度之和小于或等于五毫米。

面板边缘也可以形成整个加热装置的外框。

该装置还可以包括一调节容器温度的系统。

根据另一实施例，加热装置还可以包括一测重模块，例如一与信号采集和处理模块有关的压电式传感器。压电式传感器可放置在支座和绝缘板之间接近温度传感器的地方。可通过一耐热垫片将支架固定在绝缘板上，如硅胶垫片，允许尽量降低支座以便对压电式传感器产生作用，特别是当容器放在支座上时。当然，测重模块可以放在加热装置的另一处，只要有一刚性机械连接（例如一个轴），能够给测重模块传递任何支座的机械变形信息即可。

因此，在此实施例中，对支座上放置的容器及其食物进行测重是有可能实现的，尤其是在定皮重（taring）之后。此外，这一实施例还提供了另外一种可能，那就是让加热装置有了其他的功能，例如自动烹饪。这种“自动烹饪”功能可以在重量指示器低于起始值时，即一定量的液体被蒸发，自动停止烹饪。

此外，测重功能还可以通过比如避免过轻容器使用过大功率，起到调节和保护加热系统的作用。例如：当对非磁性材料制成的容器进行加热时，会受到与使用功率相应的高排斥力，现有测量待加热器皿重量的技术可将最大功率加以限制，以防器皿在感应系统上弹起。测重功能还可用于检测放在烤盘上的容器，使得不仅仅使用而且可以代替根据感应系统的阻抗原理来检测容器存在与否的检测系统。

因此，不像现有技术中感应加热系统的玻璃陶瓷支座不能打孔，否则就会削弱性能，而且还只能是平的，使用金属面板后，允许形状各异，尤其是不一定是平的，例如可以压制。例如，考虑到某些电炉，金属面板有特殊形状和尺寸，像界限或边缘，或特殊器皿适用的形状。因此有可能将金属面板做成一工作台面，不但有传统外形或其他特殊形状的感应烹饪电炉，还有夹持或接纳零部件以及控制系统的离隙位（reliefs）。各种各样的电动配件，可以想像一下，以及那些利用元件或红外线烧烤的纯电阻，或这一类的，可以将它们固定在炉灶周围，允许加热的同时准备不同的工作。这些配件可由装在面板内的保护插座供电，也可直接由一暂时不用来加热的感应线圈供电。在后一种情况下，这些系统可由感应系统的一控制模块来控制，不仅可以管理加热和/或测重功能，还可以根据使用者需求或预先设定的烹饪方法，以及不断提供的温度和重量信息，管理系统操纵的各种相关混合，切碎或搅拌功能，包括该系统不同部分的特殊操作程序。

在上面介绍的实施例中，该凹槽，结合了被加热容器的支座外形，很有可能成为藏污纳垢的死角，不容易对热装置进行清理。

于是，在另一实施例里，感应加热装置可以包括至少一个：

——感应线圈，划分加热区；

——支座，使容器和感应线圈放置在同一垂线上；

——无磁电气绝缘板，置于支座和感应线圈之间，支座可放在上面所述的绝缘板上。

换而言之，在另一实施例中，支座周围不再有凹槽，容器支座放在了绝缘板上。被包覆住的藏污纳垢的死角也就不存在了，便于清洁。绝缘板于是也就可以超出加热区范围，这样就给使用者提供了一操作平台。

绝缘板可以采用既具有良好机械性能，又具备较低的成本的材料制成。例如，可由云母、强化玻璃或云母玻璃合成物制成。

容器支座可以呈十字形或其他任何形状，只要易于清洁，能放稳容器，而且与容器的接触面尽可能小。

该支座也可以由金属材料制成，优选抗冲击、耐磨、耐热的金属材料，例如奥氏体不锈钢。金属支座可与电位参考基准连接，如大地，原因与上述所同。

支座可通过固定系统固定在可移动绝缘板上，该固定系统（fixing system）与绝缘板集成一体，且与支座相匹配。例如，固定系统可能会是这样，它有可能将支座固定在绝缘板上，可移开或反转支座。固定系统还可以构成刚性连接的一部分，能将支座机械变形的信号传递给测重模块。

此外，加热装置还可以包括一振动系统，能使支座及支座上的容器具有低幅运动的特性，以防止例如，所盛食物粘在容器内壁上。例如，该振动系统可以由一个电磁铁或一个振动器组成。当然优选将容器保持在支座上，以防振动使其滑离支座，比如通过上面说过的外缘就可起到这一作用。此外，优选支座未直接放在绝缘板上，而是通过固定系统将它保持在板上，这样支座在一定程度上可以自由活动。

加热装置还包括一外框，形成整个加热装置的外框。这外框可由金属材料制成，并连接到电位参考基准。正因为如此，当支座是由金属材料制成，通过一从外框到支座的支座臂将支座连接到外框上。 换而言之，这个外框可与以上所述的实施例中所述的面板作比较，它的面板外缘就可以作为加热装置的外框，如果凹槽包含的范围远远超出加热区，将加热区或绝缘板上凡可被使用者使用的区域都包围在内，则不适用。

例如，加热装置可包括几个感应系统，划分出几个加热区，绝缘板上每个加热区都安置一个支座。

每个支座可以是金属材料制成，并与电位参考基准连接。例如，每一个金属支架可以通过一固定支座臂连接到电位参考基准上。也可以将其中一个支座通过支座臂与外框连接，并将其他支座和该支座连接。

显然，配备温度传感器和/或测重模块是可能实现的，而且可能会像上文描述的一样。温度传感器的配备可以实现，例如更好地调节加热温度，以保证适合绝缘板的最佳烹饪和温度。

附图说明

下面通过附图说明和不作为限定目的的方式详细介绍本发明的特点和优势，其中附图包括：

-图1，上文已提及，为按现有技术生产的感应加热装置平面示意图；

-图2，上文已提及，为沿图1中A-A平面所示的感应加热装置剖面示意图；

-图3为按本发明制造的感应加热装置实施例的平面示意图；

-图4为沿图3中B-B平面所示的感应加热装置的剖面示意图；

-图5为沿图3中B-B平面所示的另一感应加热装置实施例的剖面示意图；

-图6和图7为按本发明制造的感应加热装置实施例的支座平面示意图；

-图8为按本发明制造的感应加热装置实施例的一支座支撑臂的部分侧面平面示意图；

-图9为按本发明制造的另一感应加热装置实施例的平面示意图；

-图10为沿图9中 C-C平面所示的感应加热装置剖面示意图；

-图11为按本发明制造的另一感应加热装置实施例的平面示意图；

-图12为沿图11中 D-D平面所示的感应加热装置剖面示意图。

具体实施方式

图3、4、5中，感应加热装置1包括面板10。面板10上有一凹槽，其限定出加热区11。凹槽内部放置支座15，用于将容器3稳放在加热区中。支座上有一支段150，与面板10上的凹槽边缘接触。无磁电气绝缘板14放在凹槽上，延伸过整个凹槽表面，形成加热区11。支座放在无磁电气绝缘板14上。通过垫圈或者凹槽经倒边的外沿，可实现面板、支座以及无磁电气绝缘板的封装。无磁电气绝缘板14上有一凹槽，凹槽内有一温度传感器4，其感应部分与支座15接触。一感应线圈2放置面板10下方、加热区11正对面。

面板10和支座15由非磁性或磁性金属材料制成，对于容器产生的摩擦具有超强的抗冲击和耐磨性能、对于加热期间可达到的各个高温具有耐高温性能。不锈钢是具有优势的材料，首选奥氏体钢。此外，如图5中局部所示，面板10的边缘形成整个加热装置的外框13。面板10和外框13可用一块不锈钢板压制而成，支座15可从该金属板上切割一块制成。例如，模压工具可一次压制成型。

容器3放置在加热区11内加热时，支座15未覆盖整个加热区11。因此，容器3至支座15的热量传输受到限制。同理，支座15仅通过弧形部150与面板10接触，支座15至面板10的热量传输也受到限制。

支座15支撑容器3，将其稳稳地放在面板10的凹槽中，并将无磁电气绝缘板14与容器3完全隔离开。因此无磁电气绝缘板14不受容器摩擦导致的碰压或磨损，因为机械应力传递给了支座15。因此，可采用厚度略小、抗冲击或耐磨性能略低及不怎么昂贵的材料制造无磁电气绝缘板14，如粗陶和陶瓷。

这种由面板10、支座15及无磁电气绝缘板形成的独特组合体的配置，允许使用除玻璃陶瓷以外的其它各种材料。并且，可减少感应线圈14和容器3之间的气隙尺寸。因此，提高能效，同时降低感应线圈的生产成本，减少电磁泄露。例如，无磁电气绝缘板14和支座15的厚度之和小于等于5毫米。此外，结合各种材料可显著地区分感应加热装置与传统的辐射加热装置。因此，本发明提供了各种新颖的可能方案，尤其是其外形美观，通过采用不锈钢，提供高端的或面向专业人士的加热装置。在火炉或电饭煲顶部整合加热装置也成为可能。

而且，采用金属材料（尤其支座15）可更精准地测量容器3的温度。支座15和面板10可采用相同的金属材料，这极大的方便了感应加热装置1的制造。因为容器通过连接面板10的支座15的段150接地，避免易于通过容器接触者身体放电。此外，由于容器、面板及外框覆盖着支座，形成一准法拉第笼的半封闭盒，所以可以减少辐射电磁泄露。

在另一实施例中，无磁电气绝缘板14可模压到支座15和温度传感器4上制成。此外，该无磁电气绝缘板14是可选项，因为感应线圈2有一机械性能足够强大的顶面，可直接将支座15放在该顶面上。在这一具体的实施例中，由感应线圈表面、支座及基底形成的组合体，可通过一个垫片实现封装。例如，在所用的不同材料之间，设计出一适当的过度，使加热装置的清洁变得更容易。

支座15可选择多种外形和尺寸，这得益于下述折中的设计：使支座既能稳定地将容器放在凹槽上，精准地测量容器温度（即使容器底部已变形），同时限制支座和容器之间的接触面，以减少容器至支座15和面板10的热量传递。

大体上，支座的几何外形是以下几种的折衷：

- 用于支撑凹槽上容器的足够大的平面，即使使用最小的容器、即使容器底部存在变形都不会碰触到无磁电气绝缘板；

- 与感应磁场耦合最小的切割面，以防止支座受到过强感应电流；

- 用于限制与容器进行热交换的最小接触面；

- 最优化表面及热惯性，确保最佳热量传输至相关的温度传感器上。

例如，支座15首先包括一星形主架，该主架有多个支撑臂，其中一支撑臂的自由端固定在面板上。在这样的配置中，可以稳固地放置容器，限制支座与容器的接触面，从而提高能效，容器传递至支座的热量可均匀地分布，而不受容器底部形状的约束，因此提高温度测量的精确度。

图6中，支座15有四个支撑臂151、152、153和154，呈十字形分布，四个支撑臂中150的自由端被固定在面板10上。

图7中，支座15的十字形主架中的151、152、153、154四个支撑臂组成，其中150的自由端固定在面板10上。该支座还有第二个、第三个、第四个和第五个呈圆弧状分布的弧形部，分别为155a、155b、156a、156b。第二、三个弧形部155a和155b的长度大于第四、五个弧形部156a和156b。第二和第三个段155a和155b对称分布在第一个段的151和153两支撑臂的两侧。第四和第五个段156a和156b也对称分布在第一个段的151和153两支撑臂的两侧。这一特别的样式（几何外形）构成一较大的平面，除上文提及的诸多优点外，当加热由诸如铜、不锈钢或铝等可导非磁性材料制成的容器时，还能将产生的电磁斥力降到最小。这是因为流经可导非磁性容器的感应电流产生了与感应线圈系统相反的磁场，因此排斥处于加热状态的容器。该斥力大致与加热区表面、以及所施加的加热功率成比例。通过在感应线圈和容器之间插入非磁性元件——此处即奥氏体不锈钢支座，部分斥力即作用在支座上，而且不在支座上产生额外的感应电流，因为支座独特的几何外形把这些感应电流减到最小。非铁素体容器的加热也可达到最优化。例如，通过最小化气隙和使用带有特殊样式（几何外形）的支座，最优化感应系统在非铁素体环境下的阻抗。

此外，为了限制产生感应电流，避免在支座和面板之间形成结点，造成支座具有一个或多个闭环。

图8中，各支撑臂151、152、153和154的外形有一个用于连接容器3的上表面157a，和一个位于157a对面的下表面157b。上表面157a的长度小于下表面157b。这一外形的独特优势是减少支座与容器的接触表面，以此限制热量传输，同时确保容器放置稳定、热量分布均匀，便于温度测量。

除上述之外，由于热量均匀的分布在支座15上，温度传感器4可在非常接近容器实际温度处测量温度。温度传感器可以是热电偶或负温度系数（NTC）热敏电阻。温度传感器放置在星形结构下，比如星形的中心——即所有支撑臂的汇合处。 

感应加热装置还包括容器温度调节系统。这是因为更好地了解容器的温度能精确地控制煮、煎、炖的功能，使温度选定一个较低的最大温度，以避免过热，并允许使用耐热性能较低的材料。

上文已叙述过只包括一个加热区的加热装置，但是，感应加热装置当然能提供多个具有上述特点的加热区。

此外，加热区可以是圆形，也可以是其它各种形状和尺寸。例如，长方形、椭圆，或适用大量感应线圈的形状。

因此，从上文可以清楚的看到，用两种材料制造支座底座和无磁电气绝缘板能解决使用玻璃陶瓷带来的种种问题。

气隙尺寸的减少意味着能使用匝数较少的线圈，增加耦合，减少生产成本和电磁泄露。

根据上述准则选择支座的形状和尺寸，首先，使容器（即使底部变形的容器）始终与支座保持接触；其次，使温度均匀地分布在支座上，因此提供更好的温度测量值。

更加精确的温度测量值，提供了实现良好温度调节的可能性，取代传统的功率调节，并可使用各种耐高温性能较低、不怎么昂贵的材料。

本发明中的加热装置还可提供附加功能，如测重功能。为实现该功能，加热装置可包括一测重模块，如带信号采集和处理模块的压电式传感器。压电式传感器可放置在支座和绝缘板之间，或放在加热装置内一机械连接处（如一个轴），该机械连接处能够把支座的任何机械变形传递至测重模块。

为了确保支座的变形最小但却足够作用在压电式传感器上，尤其是当容器放置在支座上时，可灵活地安装支座。例如，可在支座和绝缘板之间安装一耐高温硅胶垫圈。

该加热装置还可提供自动烹调功能，即根据待烹调食物的种类以及检测到重量自动停止烹调。为实现该功能，加热装置可配备一控制模块，由控制模块根据用户输入的数据、烹调前食物重量以及烹调期间检测到的食物重量决定适应的加热功率及烹调的过程长短和终止。用户输入数据包括烹调类型、烹调食物的类型（酱汁、烤肉、鱼类、蔬菜、面食类等）。

为了轻松清洗整个装置，可扩大凹槽，也就是说凹槽可将加热区以及绝缘板上用户可使用的任何表面都包含在内。因此减少了易于隐藏污垢的各种角落。

因此，在图9和图10中展示的另一实施例中，感应加热装置可包括：

-      一支座1500，例如，由金属制成，成十字状，用于一与感应线圈20垂直放置的容器；

-      一块无磁电气绝缘板140，放置在支座1500和感应线圈20之间，支座1500安放在上述绝缘板140上；

-      一外框130，例如，由金属制成，形成整个加热装置的外框，连接至电位参考基准。

支座1500可通过一从外框延伸至支座的支座臂连接到外框130，以确保用户安全。

例如，如图11和图12所示，加热装置包括：

-      容器支座1500，每个支座垂直于限定加热区的感应线圈20放置；

-      无磁电气绝缘板140，放置在支座1500和感应线圈20之间，支座1500安放在上述绝缘板140上；

-      外框130，形成整个加热装置的外框，连接至电位参考基准。

在这一实施例中，外框130可与上所述一实施例中所述的面板作比较，该实施例中面板外缘就可以作为加热装置的外框，如果凹槽包含的范围远远超出加热区，将加热区或绝缘板上凡可被使用者使用的区域都包围在内，则不适用。

显然，可以安装温度传感器和/或重量测量模块，并可按上述方法实现。例如，温度传感器可更好的调节加热温度，以此保证最佳的烹调状态以及适应绝缘板的温度。

因此，本发明提出的解决方案能减少生产成本、尤其是因为使用了不锈钢材料，提供了抗冲击、耐磨和耐高温性能更好的加热装置、减少感应线圈和容器之间的气隙、精准的测得容器的温度、增加能效，并能消除用户接触处于加热中的容器时可能感觉到的任何放电。

除上述情形外，因为能够采用除玻璃陶瓷以外的各种材料，所以可提供与传统上旨在面向广大市民和专业人士的辐射元加热装置不同的高端加热装置。因为可采用多种材料并结合不同的形状、尺寸和颜色，所以可提供种种新颖、美观的加热装置，从视觉上把本发明制造的感应加热装置与传统的感应或辐射加热装置区分开来。通过本发明，尤其是其允许使用不锈钢的特点，现可提供高端感应加热装置。最后，关于支座外形，可以整合各种设计元素，得到视觉上各不相同的加热区，以通过类型或特定的模型来识别不同的支座外形。

Claims (19)

1.感应加热装置（1），包括至少一个面板（10）以及至少一个感应线圈（2），所述面板至少含一个加热区，感应线圈（2）安置在面板（10）下方、加热区（11）相对的面上；特征在于：面板（10）包括一限定出加热区（11）的凹槽，该凹槽内安装有支座（15），支座的一部分覆盖所述加热区（11），一部分固定至面板（10），所述支座（15）能够支撑容器（3），以致保持容器（3）于凹槽上。

2.根据权利要求1所述的加热装置，特征在于所述面板（10）和支座均由金属材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于还包括一块由无磁电气绝缘材料制成的板（14），该绝缘板延伸过整个加热区（11），加热区（11）上安装所述支座（15）。

4.根据权利要求2所述的加热装置，特征在于还包括至少一个温度传感器（4），温度传感器的敏感部分与支座（15）接触。

5.根据权利要求3所述的加热装置，特征在于所述无磁电气绝缘板（14）还包括至少一个凹孔，凹孔上安装至少一个温度传感器（4），温度传感器的敏感部分与支座（15）接触。

6.根据权利要求3所述的加热装置，特征在于所述无磁电气绝缘板（14）模压到支座（15）上，并模压到至少一个温度传感器（4）上，温度传感器的敏感部分与支座（15）接触。

7.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述支座（15）呈星状，有多个支撑臂（151、152、153、154），至少一个支撑臂（150）的自由端固定在面板（10）上。

8.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述支座（15）具有至少一个第一十字形部，该十字形部上至少一个支撑臂（150）的自由端固定在面板（10）上。

9.根据权利要求8所述的加热装置，特征在于所述支座（15）还具有至少第二、第三弧形部（155a、155b），几何对称分布在所述第一十字形部的至少一个支撑臂两侧。

10.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述支座呈星状，所述支座的各支撑臂的外形有一上表面（157a），供接触容器（3）及上表面（157a）对面的下表面（157b），所述上表面（157a）的长度小于下表面（157b）。

11.根据权利要求3所述的加热装置，特征在于所述无磁电气绝缘板（14）的厚度和支座（15）的厚度和小于等于5毫米。

12.根据权利要求4至6中任一项所述的加热装置，特征在于所述温度传感器（4）位于支座（15）中心背面。

13.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述面板（10）的边缘形成整个加热装置的外框。

14.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述面板（10）连接电位参考基准。

15.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于还包括一调节容器温度的系统。

16.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于还包括一具有显示支座温度的功能的显示装置。

17.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于还包括一测量放在支座上的物体的重量的模块。

18.根据权利要求17所述的加热装置，特征在于还包括一调节保护模块，该模块能根据容器重量测量值调节最大加热功率。

19.根据权利要求1或2所述的加热装置，特征在于所述面板配备能够夹持或接纳电气或机械类型的零部件的离隙位。

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