CN112369119B - 感应灶具 - Google Patents

Abstract

披露了一种感应灶具，该感应灶具包括：多个感应线圈(12，14，16，18)；用于给这些感应线圈供电的驱动电路系统(22，24)；与该驱动电路系统相连接的用户界面(26)；以及壳体，该壳体支撑这些感应线圈、该驱动电路系统、和该用户界面；并且其特征在于，该壳体包括由模制塑料制成的底部部分(10)，该底部部分包括安装器件，以用于安装这些感应线圈(14，16，18，20)、该驱动电路系统(22，24)、和该用户界面(26)。

Description

感应灶具

本发明涉及一种感应灶具，尤其涉及一种包括以下各项的感应灶具，即：多个感应线圈，用于给感应线圈供电的驱动电路系统，与驱动电路系统相连接的用户界面，以及支撑感应线圈、驱动电路系统和用户界面的壳体。

虽然感应灶具(特别是当包括多个感应线圈时)是包括多个不同部件的非常复杂的结构，但是本发明的目的是提供一种具有复数个感应线圈的感应灶具，其比已知的感应灶具更容易组装。

在包括以下各项的感应灶具中，即：多个感应线圈，用于给感应线圈供电的驱动电路系统，与驱动电路系统相连接的用户界面，以及支撑感应线圈、驱动电路系统和用户界面的壳体，上述目的通过本发明来解决，因为壳体包括由模制塑料制成的底部部分，该底部部分包括用于安装感应线圈、驱动电路系统和用户界面的安装器件。

通过提供包括由模制塑料制成的底部部分的壳体，可以提供多个不同的安装器件，用于将灶具的多个不同的部件安装为壳体的一体部分，使得在安装灶具的电气部件(特别是感应线圈、用于给感应线圈供电的驱动电路系统、用于控制灶具的用户界面)以及可选的其他部件之前，不再需要首先对安装器件(比如夹具、固持器、螺纹构件等)进行安装。因此，提供具有模制塑料底部部分的壳体不仅便于安装多个不同的部件，而且与已知的布置相比，还允许减小壳体的总高度。

本发明可以有利地用在被配置成固定安装在内置厨房中的感应灶具中，或者用在是包括烤箱和灶具的组合装置的一部分的感应灶具中。这类感应灶具典型地包括四个烹饪区，但是可以包括更少或更多的烹饪区，这些烹饪区或者包括单个线圈，以便提供固定尺寸的烹饪区，或者包括两个或更多个感应线圈，这些感应线圈可以选择性地单独使用或组合使用，以便提供可变的烹饪区，其中所选择的感应线圈可以组合控制，即通过单个输入控制，以便提供尺寸和/或形状可以变化的组合烹饪区。灶具进一步可以包括烹饪区，其中第一烹饪区的单独的线圈或所有线圈可以与第二烹饪区的单独的线圈或所有线圈组合使用，以提供甚至更大的组合烹饪区，从而提供关于烹饪区的尺寸和/或形状的进一步可变性。

本发明的优选实施例在从属权利要求中被限定。

因此，感应灶具进一步可以包括至少一个用于输送空气通过壳体的风扇，以便保护感应灶具的部件免于过热。

在这样的实施例中，壳体(特别是其底部部分)优选地包括至少一个一体形成的空气引导件，用于引导空气通过壳体，其中空气引导件不仅允许将冷却空气引导到任何要被保护以免过热的部件，而且还可以用于将壳体分成多个分离的壳体隔室，从而进一步提供壳体内的最佳散热。因此，例如在具有多个烹饪区的感应灶具中，壳体可以被分成相应数量的分离的壳体隔室，这些隔室因此充当分离的散热器，以避免在第一感应线圈处产生的热量传递到第二感应线圈，因此进一步将热量添加到第一感应线圈的操作所产生的热量。根据感应灶具的尺寸和几何形状以及单独的感应线圈的尺寸和位置，可以按照与线圈数量相对应的数量建立分离的壳体隔室。如果单独的感应线圈仅产生很少的热量，则这种线圈可以位于仅通过对流冷却的壳体隔室中，因此不需要风扇，或者可以位于与另一个感应线圈相同的壳体隔室中，使得这些线圈由相同的风扇提供冷却空气。

除了提供真正分离的壳体隔室，其中没有空气从另一个壳体隔室供给或供给到另一个壳体隔室，两个或更多个壳体隔室可以被配置成串联地排放，例如通过提供第一壳体隔室，空气可以通过位于该第一壳体隔室内的风扇穿过该第一壳体隔室，其中空气引导件被配置成将空气引导到第二壳体隔室，空气从该第二壳体隔室排放到大气。例如，在具有不同尺寸并因此具有不同发热的感应线圈的灶具中，可以提供风扇冷却的第一壳体隔室，第一较小的感应线圈位于该第一壳体隔室中。虽然这种第一较小的感应线圈仅产生适度的热量，但是通过第一壳体隔室输送的空气可以用于冷却第二壳体隔室，第二感应线圈位于该第二壳体隔室中。

虽然原则上空气引导件可以是将空气流引导到某个方向或朝向某个方向引导的任何元件，但是为了避免空气流与流经相邻壳体隔室的空气流相互作用，空气引导件可以包括跨越壳体内部高度的壁元件。

壳体优选地包括冷却通道，这些冷却通道将空气输送到需要冷却的驱动电路系统的部件。这种冷却通道可以被配置成用于将由风扇供应的空气传送到壳体内需要冷却的期望位置，即作为具有一定自由截面的空气引导通道，用于将空气从风扇传递到稍微远离风扇的部件。冷却通道进一步可以设计为壳体部分，待冷却的部件位于该壳体部分中，并且在该壳体部分中提供了穿过这些部件的空气流。为此，待冷却的部件可以被布置成通过空气流并联或串联地接触，比如通过对准待冷却的部件并提供空气引导件，使得冷却空气相继地穿过这些部件。

当驱动电路系统包括至少一个其上安装有电子部件的印刷电路板时，印刷电路板优选地安装在壳体中，以便暴露于风扇产生的空气流。在这类实施例中，需要强冷却的驱动电路系统的部件可以安装在印刷电路板的切口中、在冷却本体的底侧，因此冷却本体与其他部件位于印刷电路板的同一侧。在这类实施例中，电子部件因此可以与那些需要强冷却的元件的冷却本体一起被冷却，比如用于感应线圈的功率发生器、尤其是用于驱动它们的开关，比如IGBT。

为了提供额外的结构稳定性，壳体可以包括多个增强肋。通过壳体、尤其是其底部部分(其中支撑着灶具的多个不同部件)由模制塑料制成，可以将任何这样的增强肋与壳体一体地形成。增强肋可以被配置为单独的肋，即，沿着壳体的表面延伸的直的或弯曲的元件，以便至少跨越壳体的一部分、或者至少部分地围绕单独的部件或一组部件。两个或更多个增强肋可以布置成合并或交叉的增强肋的阵列，比如具有增强肋的网格或蜂窝结构。此外，也可以将空气引导件中的一些或全部配置为增强肋，以给壳体提供额外的结构稳定性。

在优选实施例中，安装器件包括一个或多个卡扣配合接头，以用于安装感应线圈、驱动电路系统、用户界面和/或感应灶具的一个或多个其他元件。卡扣配合接头可以包括钩、旋钮、突起、凸起或支架中的至少一个，以及配合的凹陷、底切、棘爪、开口、边缘或边沿，其中，这些元件中的一个元件被指配给壳体或待安装在壳体的元件，并且其中配合元件被分配给壳体的另一个或待安装在壳体的所述元件。

虽然卡扣配合接头由于其易于使用并且不需要额外的固定元件和用于组装它们的工具这一事实而被优选，但是也可以采用另外的或额外的固定器件来将灶具的元件安装到壳体上，比如螺钉、螺栓、铆钉、夹具等。替代性地，单独的元件也可以胶合至壳体。

驱动电路系统可以包括至少一个、并且优选地包括一个或两个配电板，其中每个配电板包括至少一个、并且优选地包括一个或两个功率发生器，其中每个功率发生器与一个感应线圈相关联。因此，对于具有四个感应线圈的感应灶具，在优选实施例中，提供了两个配电板，每个配电板包括与感应线圈相关联的两个功率发生器。

虽然优选地，每个感应线圈由一个感应发生器驱动，但替代性地，感应线圈中的两个感应线圈可以串联或并联地连接，其中感应线圈可以由继电器、三端双向可控硅元件或IGBT(绝缘栅双极晶体管)切换。进一步，感应线圈可以由同步感应发生器驱动，以避免不同感应线圈之间的干扰噪声。

为了给感应线圈供电，驱动电路系统优选地包括准谐振逆变器或谐振半桥逆变器。驱动电路系统优选地包括至少一个开关元件，该至少一个开关元件优选地是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。尽管驱动电路系统因此可以包括谐振半桥逆变器，该谐振半桥逆变器使用以半桥拓扑布置的两个绝缘栅双极晶体管，但是准谐振逆变器具有仅需要单个开关元件(比如单个绝缘栅双极晶体管)的优点。

虽然壳体底部部分支撑着感应灶具的多个不同的元件，但是壳体还可以包括顶部部分，该顶部部分具有至少一个玻璃陶瓷面板，该至少一个玻璃陶瓷面板覆盖感应线圈中的至少一个。尽管可以提供具有覆盖单独的感应线圈或感应线圈组的复数个玻璃陶瓷板的顶部部分，但是顶部部分也可以包括覆盖所有感应线圈的单个玻璃陶瓷面板。

为了控制感应灶具，用户界面可以包括布置在玻璃陶瓷面板之一下方或单个玻璃陶瓷面板下方的触敏元件阵列。在这样的实施例中，触摸控制器可以被配置成基于红外原理操作，其中发射器/接收器对位于玻璃陶瓷面板的底侧，其中发射器向玻璃陶瓷面板提供信号，其中由用户手指反射的信号在接收器处被接收，从而产生相应的控制信号。

下面参考附图进一步详细描述本发明，在附图中

图1展示了根据本发明的感应灶具的第一实施例；并且

图2展示了根据本发明的感应灶具的第二实施例。

图1中展示的感应灶具包括壳体，该壳体由底部部分10组成，在该底部部分中安装有灶具的多个不同的部件，并且该底部部分由顶部部分12覆盖，在所展示的实施例中，该顶部部分包括单个玻璃陶瓷面板。注意，虽然玻璃陶瓷面板包括有色玻璃以阻挡进入壳体的内部的视线，但是为了说明的目的，顶部部分12在图1中示出为透明构件。

底部部分10是由模制塑料制成的元件，其中一体地形成有用于安装感应灶具的部件的各种安装器件。特别地，底部部分10支撑：四个感应线圈14、16、18和20；第一印刷电路板和第二印刷电路板22和24，其具有用于给感应线圈供电的驱动电路系统；用户界面26，其与用于控制感应线圈14、16、18和20的驱动电路系统相连接；以及两个风扇28和30，其用于产生通过壳体传送的冷却空气流。

为了提供结构稳定性，底部部分10包括复数个一体形成的增强肋，其中一些增强肋被配置为交叉肋的阵列32，这些交叉肋沿着底部部分10的表面区域形成网格。另外的增强肋34和36沿着底部部分10的边缘区域设置，以便分别在底壁38与侧壁40以及后壁42之间延伸。

该壳体被多个空气引导件分成若干壳体隔室，这些空气引导件被配置为竖直壁元件44，这些竖直壁元件跨越底壁38与玻璃陶瓷面板12之间的壳体内部的高度。以此方式，空气可以从位于风扇下方的空气入口沿着灶具的部件被输送到设置在壳体的壁部分中的空气出口，比如在图1所示的实施例中，出口设置在增强肋36所在区域的后侧。

在图1所示的实施例中，空气引导件将壳体分成第一壳体隔室、第二壳体隔室、第三壳体隔室、和第四壳体隔室，其中，风扇28和感应线圈18位于该第一壳体隔室中、并且冷却空气也从该第一壳体隔室被送到用户界面26、以便经由位于用户界面20下方的空气出口排放，风扇30和感应线圈20位于该第二壳体隔室中，感应线圈16和第二印刷电路板24位于该第三壳体隔室中，感应线圈14和第一印刷电路板22位于该第四壳体隔室中。

如图1所展示的，根据待冷却部件的温度公差和它们在壳体内的位置，可以有仅专用于单个壳体隔室的风扇，如在所展示的实施例中应用于风扇28，该风扇仅被指配给具有感应线圈18的第一壳体隔室。进一步，可以提供风扇，该风扇被配置成将冷却空气输送到多于一个的壳体隔室，如在所展示的实施例中应用于风扇30，该风扇为具有感应线圈20的第二壳体隔室提供冷却空气，空气流从该第二壳体隔室进入具有感应线圈16的第三壳体隔室中。最后，还可以提供一个或多个壳体隔室，该一个或多个壳体隔室在没有风扇辅助的情况下通过对流冷却来冷却，如所示实施例中应用于具有感应线圈14的第四壳体隔室。

在图2所展示的实施例中，感应灶具包括一个较大的感应线圈46和两个较小的感应线圈48和50，这些感应线圈都安装在共同的塑料壳体51中。第一印刷电路板52包括为较大感应线圈46供电的驱动电路系统，第二印刷电路板54包括为两个较小感应线圈48和50供电的驱动电路系统。

在这两种情况下，同样由壳体51支撑的驱动电路系统包括具有单个绝缘栅双极晶体管(IGBT)的功率发生器，该功率发生器以准谐振构型布置。在优选实施例中，该功率发生器被设计用于在220V至240V的电压和50Hz或60Hz的频率下操作，每个功率发生器被设计成产生高达2,2kW的功率。如图2所展示的，尽管构成驱动电路系统的大部分部件56安装在印刷电路板52和54的上侧，但是在使用期间被加热到相当大的程度并且因此需要强冷却的IGBT安装在印刷电路板52和54的切口中、在图2中被展示为元件58、60和62的相应冷却本体的底侧。

为了向安装在第一印刷电路板52上的冷却本体58供应冷却空气，设置有第一风扇64，该第一风扇经由冷却通道66将空气输送到冷却本体58。尽管风扇64由于空间限制而被定位为远离第一印刷电路板52，但是借助于冷却通道66，第一风扇64能够向第一印刷电路板52、特别是向驱动感应线圈46的IGBT的冷却本体58提供足够的冷却空气。

第二印刷电路板54由第二风扇68冷却，在图2所展示的实施例中，该第二风扇被定位为直接靠近第二印刷电路板54。考虑到大部分的冷却被要求用于对切换感应线圈48和50的IGBT进行冷却，第二风扇68被配置成将空气引导至冷却本体62，在该冷却本体的底侧安装有用于感应线圈50的IGBT。注意，冷却本体60的底侧安装有用于感应线圈48的IGBT，该冷却本体被定位成与第二风扇68和冷却体62对准，使得第二风扇68产生的空气流在经过冷却本体62之后流过冷却本体60。

与如在图1所展示的实施例类似，用户界面70设置在壳体51的前部部分。用户界面70与印刷电路板52和54相连接，并且包括用于控制感应线圈46、48和50的各种输入和显示元件。

通过提供支撑所有主要灶具部件(比如感应线圈、风扇、功率电子器件和用户界面)的塑料壳体，实现了优于常规感应灶具的若干优点。

因此，由于用于固定灶具的部件的各种安装器件可以被配置为壳体的一体部分，因此可以大大方便灶具的制造，其中这种安装器件进一步可以被设计为卡扣连接件，其不依赖于任何单独的固定构件，比如螺钉等。

此外，由于塑料壳体允许将灶具设计成在灶具的外部部分没有金属零件，所以可以省略常规灶具中所需的接地连接，这不仅进一步有助于灶具的组装和复杂性，而且还减少电磁噪声排放，并且因此降低了通常在电气装置(比如感应灶具)中提供的EMC滤波电路的成本。

在本文建议的感应灶具中，增强肋和空气引导件提供了为壳体提供稳定性、将壳体分成几个分离的散热器隔室、以及将冷却空气从风扇引导到任何待冷却的部件的多功能，尽管由于提供多个感应线圈引起该壳体固有地具有相对较大表面积的事实，塑料壳体具有避免壳体弯曲的坚固设计。

附图标记

10 底部部分(塑料壳体部分)

12 顶部部分(玻璃陶瓷面板)

14 感应线圈

16 感应线圈

18 感应线圈

20 感应线圈

22 第一印刷电路板

24 第二印刷电路板

26 用户界面

28 风扇

30 风扇

32 增强肋阵列

34 增强肋

36 增强肋

38 底壁

40 侧壁

42 后壁

44 空气引导件

46 感应线圈

48 感应线圈

50 感应线圈

51 壳体

52 第一印刷电路板

54 第二印刷电路板

56 PCB部件

58 冷却本体

60 冷却本体

62 冷却本体

64 第一风扇

66 冷却通道

68 第二风扇

70 用户界面

Claims (18)

1.一种感应灶具，包括

多个感应线圈(14，16，18，20)；

用于给这些感应线圈供电的驱动电路系统(22，24)；

与该驱动电路系统相连接的用户界面(26)；以及

壳体，该壳体支撑这些感应线圈、该驱动电路系统、和该用户界面；

其特征在于，

该壳体包括由模制塑料制成的底部部分(10)，该底部部分包括安装器件，以用于安装这些感应线圈(14，16，18，20)、该驱动电路系统(22，24)、和该用户界面(26)，

其中，所述壳体还包括：至少一个风扇(28，30)，该至少一个风扇用于输送空气通过该壳体；以及至少一个一体形成的空气引导件(44)，以用于引导空气通过该壳体，其中，所述空气引导件(44)包括跨越该壳体的内部的高度的壁元件，并且将该壳体分成多个分离的壳体隔室。

2.根据权利要求1所述的感应灶具，其中，该壳体包括多个空气引导件(44)，该多个空气引导件将该壳体分成多个分离的壳体隔室。

3.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该壳体包括冷却通道，这些冷却通道将空气输送到该驱动电路系统(22，24)的需要冷却的部件。

4.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括至少一个其上安装有电子部件的印刷电路板，其中，该印刷电路板安装在该壳体中，以便暴露于该风扇所产生的空气流。

5.根据权利要求4所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)的需要强冷却的部件安装在该印刷电路板的切口中、在冷却本体的底侧。

6.根据权利要求5所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)的需要强冷却的部件安装在该印刷电路板上，以便与穿过该印刷电路板输送的空气流对准。

7.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该壳体包括多个增强肋(32，34，36)。

8.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该安装器件包括至少一个卡扣配合接头，以用于安装这些感应线圈(14，16，18，20)、该驱动电路系统(22，24)、该用户界面(26)和/或该感应灶具的另一元件。

9.根据权利要求8所述的感应灶具，其中，该卡扣配合接头包括钩、旋钮、突起、凸起或支架中的至少一个，以及配合的凹陷、底切、棘爪、开口、边缘或边沿。

10.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括至少一个配电板，每个配电板包括至少一个功率发生器，每个功率发生器与一个感应线圈相关联。

11.根据权利要求10所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括一个或两个配电板。

12.根据权利要求10所述的感应灶具，其中，每个配电板包括一个或两个功率发生器。

13.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括至少一个准谐振逆变器。

14.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括谐振半桥逆变器。

15.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该驱动电路系统(22，24)包括至少一个开关元件，该至少一个开关元件是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

16.根据权利要求1或2所述的感应灶具，其中，该壳体包括顶部部分(12)，该顶部部分具有至少一个玻璃陶瓷面板，该至少一个玻璃陶瓷面板覆盖这些感应线圈(14，16，18，20)中的至少一个。

17.如权利要求16所述的感应灶具，其中，该顶部部分(12)包括单个玻璃陶瓷面板，该单个玻璃陶瓷面板覆盖所有这些感应线圈(14，16，18，20)。

18.如权利要求17所述的感应灶具，其中，该用户界面(26)包括布置在该单个玻璃陶瓷面板下方的触敏元件阵列。