CN103079301A - 电感加热装置和具有多个这种电感加热装置的电磁炉 - Google Patents

Abstract

电感加热装置和具有多个这种电感加热装置的电磁炉。在电感加热装置中具有用于电磁炉的电感线圈，电感线圈是平的或平面的设计并且具有包括线圈导线的至少一个外周线圈匝。电感线圈或最外层的线圈匝的外部轮廓是大致的不规则四边形，其具有彼此相对定位的等长的两个边并且等长的两个边优选是直的，以及具有在等长的所述边之间的不同长度的两个短边，两个短边优选是向外轻微弯曲的。

Description

电感加热装置和具有多个这种电感加热装置的电磁炉

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的电感加热装置，并且涉及具有至少两个这种电感加热装置的电磁炉。

现有技术

DE202006016551U1公开了将多个电感线圈彼此相邻设置。因此，所述电感线圈可以形成能够以可变的方式增加尺寸的烹饪位置或电感加热烹饪区域。

发明内容

本发明基于提供在开端部分中引用的类型的电感加热装置及相应的电磁炉的问题，通过电感加热装置以及相应的电磁炉能避免现有技术中电感加热装置和电磁炉的问题，尤其是，在多个这种电感加热装置彼此相邻设置时能达到更好的可用性。

这个问题通过具有权利要求1特征的电感加热装置和具有权利要求12特征的电磁炉解决。本发明有益的和优选的改进是更进一步的从属权利要求的主题并且将在后文中更详细地说明。在这种情况下，下面技术特征的一部分仅被描述用于电感加热装置或仅用于电磁炉。然而，尽管如此，所述特征意图既可以适用于电感加热装置又可以适用于电磁炉。权利要求的文字通过明确引用而包含在描述的内容中。

进行配置使电感加热装置具有平的或在一个平面延伸的电感线圈。电感线圈具有包括线圈导线的至少一个外周线圈匝，优选多个线圈匝，例如5到25个。所述电感线圈特别优选由连续的线圈导线组成，也就是说没有中间接头等。

根据本发明，电感线圈或最外层的线圈匝的外部轮廓(优选地不只是最外层线圈匝)具有大致的不规则四边形的形状。不规则四边形形状具有彼此相对定位并且具有近似相等长度的两条边，以及具有在不规则四边形形状的相等长度的两条边之间的两个短边，但两个短边具有不同长度。长边优选基本上是直的。短边，至少较短的短边，优选是向外轻微弯曲的。

由于电感线圈的这种不规则四边形形状并因此由于电感加热装置的主要部分，可能的是通过将所述电感线圈彼此重叠或彼此相邻设置，可以形成具有单一类型的电感线圈或电感加热装置的不同形状的电感加热区域或烹饪位置，电感线圈或电感加热装置将这种电感线圈作为可互换标准元件。

在由现有技术获知的所述长方形电感线圈的情况中，可变性的程度低，或只有利用与本身是小锅的锅相比较小的电感线圈才能实现较大的可变性。以下将进一步引用并说明有益的例子作为本发明的不同形状的电感加热区域或烹饪位置的改进。

在本发明进一步的改进中，将电感线圈设计成基本上是相对于在电感线圈的两个长边之间延伸的镜像轴线镜像对称。这种镜像对称被认为在以下方面是有利的：电感线圈的更简单的制造，和尽可能一致的线圈匝的轮廓，以及在操作期间增强电感线圈的磁场。

在本发明进一步的改进中，至少一个(优选两个)线圈匝在不规则四边形的拐角区域具有角形轮廓，这个或这些线圈匝优选是最外层的一个或多个线圈匝。在这种情况下，角形轮廓的概念与使用的线圈导线的背景和选择相对比，以使得所述拐角可以仍具有非常小的半径。然而，其不应该超过导线直径的一到三倍。更向内定位的线圈匝就可以在拐角区域具有更圆的轮廓，这对于绕制过程是有利的。

在本发明的一种改进中，电感线圈大约是较长短边长度的1.5倍到2.5倍。因此，拉长的不规则四边形的形状可以仍然是基本的大致长方形。

在本发明的又一个进一步有利的改进中，电感线圈在具有较长短边的那个端部的宽度是具有较短短边的那个相对端部宽度的约1.3倍到2.5倍。因此，不规则四边形形状有些明显，但是同时宽度上的差异不会大到使依据结构的有目的的选择更困难进行。而且，为了绕制线圈导线的目的，在窄端拐角区域的角和外层线圈匝的轮廓因此仍是比较有利的。在绝对的尺寸比例方面，较长短边的端部区域的电感线圈的宽度可以是约100mm到200mm，优选约120mm到160mm。在另一端部区域，其可以是80mm到160mm，优选地约90mm到120mm。电感线圈的长度可以是240mm到320mm，优选地约250mm到300mm。

在本发明的一个有益改进中，电感线圈的中部区域没有线圈匝。首先，这通常在电感线圈中是有利的，原因在于磁场的形成包括将能量输入到位于所述电感线圈之上的锅底部中。其次，可以减少关于温度的问题以及还可以优化线圈导线或线圈匝的轮廓，不然由于细长形状的磁场因而这些受到严重的影响。该空的中部区域可以总计达到电感线圈的表面区域的大约五分之一到三分之一并且具有至少几厘米的宽度。

在本发明的进一步改进中，在电感线圈上面或电感线圈下面可以设置有平的长棒状的铁氧体。基本上，根据电感线圈，特别是用于电磁炉内的电感加热装置，这种铁氧体是已知的。人们已经发现如果至少在不规则四边形形状的每一个拐角处也设置这样的铁氧体是非常有益的，所述铁氧体在这个区域内突出超出所有线圈匝，但类似于上面提到中部区域维持一个中部区域是空的。在这种情况下，铁氧体的纵向长度横向于线圈匝的方向。另外的铁氧体可以是沿着设置在拐角处的铁氧体之间的短边设置，优选地，多个铁氧体沿着长边设置。

使用的线圈导线可以是原则上已知的用于电感线圈的线圈导线，优选地包括多个股线。单个线圈匝之间相对于彼此的距离可以优选地非常小，但是在特定情况下在区域中也可以稍稍更大些。

在根据本发明所述的电磁炉的情况下，至少提供两个上述电感线圈，并且在这种情况下是以通过每个不同长度的短边相对于彼此定位的方式而彼此靠近或彼此邻接。因此这意味着在任何情况下两个电感线圈的相对大的和相对小的端部区域彼此相靠。在这种情况下，电感线圈具有相同的形状，即相同的不规则四边形形状，并且具体是相同的。因此，通过设置所述电感线圈可以形成矩形形状或近似于矩形形状。优选地，在电磁炉上彼此相邻地提供甚至更多的这样相同的电感线圈作为电感加热装置，例如三个到七个这样的电感线圈。因此，还有可能在一定程度上背离上面描述的近似矩形的形状，这不会造成任何问题，并且相反，也许是有利的。同时，这可以形成高度可变的电感可加热表面区域，如果主要地可以单独控制每个电感线圈，但是也可以设计用于联合操作。

首先，有可能的是在本发明第一个改进的情况下，电感线圈的拐角的每个都几乎定位在大致沿短边方向上的直线上。这意味着拐角基本上直接彼此相邻地定位并且短边大致沿着一条线即一条直线延伸。此外，在这种情况下相邻长边就在其整个长度上大约彼此相邻地定位。因此对于电感可加热的表面区域基本上可以达到矩形的形状或平行四边形。在这种情况下优选使用两个这样的电感线圈，并且当这种设置中使用三个这样的电感线圈时，整体上再次产生不规则四边形的形状。

可以说，本发明的第二个改进由上面描述的第一个改进进行，其中在这种情况中，电感线圈相对于彼此再次有些移动，并且在这个过程中，较长的短边进一步彼此远离。虽然首先是从上述相当靠近的矩形表面区域产生了分离或在上述相当靠近的矩形表面区域中有中断，但是这种移动优选总计只有几厘米或电感线圈长度的5％到15％或最多20％，并且因此在上面提到的形状中的中断首先不是很大并且保持了一个较连贯的表面区域。其次，继而很方便的是既能通过整个加热表面区域加热一个很大的锅又能单独并且彼此独立地加热多个较小的锅，可以特别地将每个所述较小的锅设置在电感线圈的相对宽的端部区域之上。虽然这对于设置两个彼此靠近的大致圆形的电感线圈的联合电感烹饪位置也是可以的，但是所述电感烹饪位置的联合操作可能导致仅细长的锅或平底锅而不是较大的圆锅以相当均匀的方式被加热，原因在于必然导致的相对细长的整体表面区域。

这些和进一步的特征可以不仅从权利要求而且还可以从说明书和附图获得，其中在所有情况下各特征可以通过其本身或以本发明实施例和其他领域中附属组合的形式组合地了解，并且可以构成优选的并且在此处要求保护的本质上可专利的实施例。本申请细分成各个部分和副标题不会限制下面进行的说明的总的有效性。

附图说明

本发明示例性实施例在附图中示意性示出并将在后文中进行更详细地说明。在附图中：

图1显示了根据本发明的具有大致不规则四边形形状的电感线圈的电感加热装置的平面图，

图2显示了根据图1的彼此相邻的三个电感线圈的设置的平面图，

图3显示了根据本发明的电磁炉的视图，具有上述根据图2的三个电感线圈，

图4和5显示了两个电感线圈的可能设置，以及

图6和7显示了三个电感线圈彼此相邻的可能设置。

具体实施方式

图1显示了电感加热装置11的平面图。所述电感加热装置包括具有很多数量的线圈匝的电感线圈12，在这种情况下是21个线圈匝14。正如所见，最外层的线圈匝14′连同第二个最外层的线圈匝14″具有大致不规则四边形的形状。所述不规则四边形的形状使电感线圈12的其外形具有等长的两个长边18′和18″，以及具有左侧一个长的短边19和右侧一个短的短边20。此外，电感线圈12具有两个接头16，一个从短的短边20的右侧到右手侧，而一个在底部的中部区域21内穿过其上设置了电感线圈12的支撑件22，电感线圈12以传统的方式特别牢固地结合在支撑件22上。此外，图1显示了支撑件22以均一的距离突出超过不规则四边形的形状或最外层的线圈匝14′的轮廓。

电感线圈12使用的线圈导线可以是90×0.2mm的编织铜导线。支撑件22可以由大约0.4mm厚的云母构成。

虽然长边18′和18″是大致直的，但短边19和20是向外弯曲一定程度。这不是基于外层线圈匝14′和14″的绕制类型，而是基于更向内定位的那些线圈匝的绕制类型。如上述解释的，相应边之间的两个最外层线圈绕组14′和14″的拐角是较尖的或是角形的。在这种情况下，它们也与更向内定位的线圈匝14处于一个小的距离或具有小的中间间距，原因在于这些更向内定位的线圈匝由于单一化绕制而是更不具有角形。除了更圆的拐角，基本在中部区域21再次发现外部不规则四边形的形状，而原因在于该中部区域21比较窄，左手侧短的短边仅是一个大致圆形部分。

电感线圈12的长度可以是约25cm以及相应地左手侧长的短边19的长度可以是约13cm以及右手侧短的短边20可以是约9cm。因而中部区域21在边19上可以具有至少2cm的高度。电感线圈的额定功率可以是1.4kW以及其瞬时增加功率可以是2.1kW。

图2显示了三个相同的电感线圈11的设置的平面图，三个相同的电感线圈11的每一个都通过它们的长边18以相对于彼此旋转经过180°的方式将一个相对于另一个定位，并且支撑件22彼此平行定位并且彼此以它们之间1cm到2cm的距离彼此相邻，以便最外层的线圈匝在所有情况下也彼此平行延伸。因此，可以形成所谓的电感加热表面区域。因此可以加热如开端部分所述的大的所谓的烤盘，或如下面将要解释的小锅。

图2这样的设置，基本上，在其它方面也对应于图6中的设置，设计使得所有三个电感线圈11的各自的短边都沿一条线定位或相对于彼此不偏移。作为一种替代，有可能的是，在一般情况下，几乎沿相同方向彼此相邻设置多个电感线圈，其中长的短边彼此邻接，也就是说可以产生一种部分圆形乃至半圆。在随后的内容中将更为详细说明其它例子。

图3显示了根据本发明的电磁炉25，具有在左手区域内的根据图1的三个电感加热装置11和具有在右手区域的两个圆形电感加热装置27。具有用于激活相应的电感加热装置11和27的操作者控制元件的控制器29以本身已知的方式设置于所述电感加热装置的下方，因此不需要论述任何细节。

在左手侧区域内的三个电感加热装置11中可以看出，与图2相反，它们相对于彼此稍微偏移或是彼此相互移开。这意味着中间的电感加热装置11的短的短边20明显移向通过上面的和下面的电感加热装置11的两条长的短边19的直线的右面。该偏移提供了用于在所述电感加热装置上设置多个或多样的锅的可选方案，这将在随后参照图7进行更具体的说明。

借助于互连(未图解任何细节)，控制器29可以以完全独立地所有情况或结合的其它方式操作电感加热装置11，例如上面的两个电感加热装置或下面的两个电感加热装置11一起。

由于用于设置彼此相邻的根据本发明的这种三个电感加热装置11以及与其分开的两个电感加热装置27的调整电子系统，因此足以提供四倍的发生器和辅助转换器，以操作所有的所述电感加热装置，该转换器是没有它自己的供电系统过滤器的转换器。在这种情况下，电磁炉25的尺寸对应于那些常规的60cm电磁炉，也就是说电磁炉25约是60cm的宽度以及稍微大于50cm的深度。

图4显示了根据图1的两个电感加热装置11是如何都能够相对于彼此偏移通过180°而彼此相邻设置。在这种情况下，这样做符合图2的基本原理，这意味着上面的电感加热装置11的长的短边19和下面的电感加热装置11的短的短边20大约位于一条直线上，并且上面的电感加热装置11的拐角19/18′和18′/20定位于较接近于下面的电感加热装置11的拐角20/18′和18′/19。这产生了一个相对紧凑的矩形总表面区域。

此外，图4还显示了多个铁氧体31如何可以沿着电感加热装置11或它的电感线圈设置。在这种情况下，一个铁氧体31在任何情况下都设置在电感加热装置11的电感线圈的拐角上，一个铁氧体31居中地设置在长的短边19上并且在任何情况下三个铁氧体沿着长边18′和18″设置。拐角上的铁氧体31具有56mm的长度，而其他的铁氧体31具有45mm的长度。宽度可以是15mm以及厚度可以是5mm。

图5显示了相似于图4的两个电感加热装置11的设置，但是它们彼此横向移动分开一定程度。与图4的设置相比，上面的电感加热装置11向左移动几厘米，以使拐角不再像图4中那样靠近定位。虽然可以低效地加热大圆锅并且与根据图4的设置的情况相比，这种设置的情况下均匀性更差，但是通过这种方式可以更有效地加热细长形烤盘，小锅同样可以，其中小锅的每个放置在电感加热装置11的比较宽的区域上。关于这种选择方案的进一步信息将在随后参照图6和图7的内容来提供。

图6显示了与图2一致的三个电感加热装置11的设置。在此处，在任何情况下短边还是被定位成左边和右边约成一条直线。利用实线的两个小锅的轮廓线34图示显示了在所有情况下直径145mm的单个小锅如何可以通过电感加热装置11加热。在这种情况下，电感加热装置11的电感线圈的每个可以根据需要单独地激活。

利用虚线显示大锅轮廓线35并且表示直径210mm的大锅。可以通过上面两个电感加热装置11的电感线圈联合加热所述锅，同时可以独立于所述大锅在下面的电感加热装置11上加热小锅。

椭圆形烤盘轮廓线37用点划线显示，其具有约250mm的长度以及约150mm的宽度。可以与通过上面的两个电感加热装置11联合操作大锅的完全相同方式加热所述烤盘。所有三个电感加热装置11的所有电感线圈可以联合操作用于更大的烤盘(此处未示出)。

在图7的设置的情况下，其基本上对应于图3，三个电感加热装置11还是彼此偏离很大程度。在这种情况下，对应于利用实线显示的小锅轮廓线34的小锅可以更有效地被加热，原因在于它们彼此间隔开稍微更大的程度，并因此可以更有效地处理。然而，利用虚线显示的大锅轮廓线35在一些点处不利地突出。对应于椭圆形烤盘轮廓线37的烤盘还可以恰好有效地或甚至稍微更有效地被加热。

Claims (15)

1.用于电磁炉的电感加热装置，其中电感加热装置具有平的或平面的设计的电感线圈，并且具有包括线圈导线的至少一个外周线圈匝，其中电感线圈的外部轮廓或最外层线圈匝的外部轮廓是大致不规则四边形，不规则四边形具有彼此相对定位的等长的两个长边以及具有在等长的所述长边之间的不同长度的两个短边。

2.根据权利要求1的电感加热装置，其中彼此相对定位的等长的两个长边是直的。

3.根据权利要求1的电感加热装置，其中不同长度的两个短边是向外轻微弯曲的。

4.根据权利要求1的电感加热装置，其中电感线圈设计成关于在电感线圈的两个长边之间延伸的镜像轴线镜像对称。

5.根据权利要求1的电感加热装置，其中至少一个线圈匝在不规则四边形形状的拐角区域处具有角形轮廓。

6.根据权利要求5的电感加热装置，其中最外层的两个线圈匝在不规则四边形形状的拐角区域处具有角形轮廓。

7.根据权利要求5的电感加热装置，其中与具有角形轮廓的线圈匝相比更向内定位的线圈匝具有圆的轮廓。

8.根据权利要求1的电感加热装置，其中电感线圈约为较长短边的长度的1.5倍到2.5倍。

9.根据权利要求1的电感加热装置，其中电感线圈在较长短边的那一端的宽度是较短短边的那一端的1.3倍到2.5倍。

10.根据权利要求1的电感加热装置，其中电感线圈的中部区域没有线圈匝。

11.根据权利要求10的电感加热装置，其中电感线圈的表面区域的约三分之一是空的。

12.具有至少两个根据权利要求1所述的电感线圈的电磁炉，该电感线圈靠近设置或设置使得彼此相邻接，其中两个电感线圈的各具有不同长度的短边彼此相对定位。

13.根据权利要求12的电磁炉，其中在任何情况下电感线圈的拐角大致沿短边的方向基本在一条直线上定位。

14.根据权利要求12的电磁炉，其中电感加热装置或电感线圈通过相对于彼此移动而相对于彼此偏移设置，其中靠近延伸的长边保持平行。

15.根据权利要求14的电磁炉，其中移动电感加热装置或电感线圈导致较长的短边进一步远离彼此。

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