CN116045321A - 一种电磁电热一体化加热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电磁电热一体化加热装置，包括外壳、设在外壳上的面板、设在外壳内的电热发热盘和电磁发热盘、设在外壳内并与电热发热盘和电磁发热盘电连接的控制电路、设在外壳上并与控制电路连接的控制面板以及设在面板上并与控制电路连接的检测器，检测器用于检测放置在面板上的锅具类型，电热发热盘位于面板和电磁发热盘之间。本申请公开的电磁电热一体化加热装置，可以根据锅具的类型自动选择加热方式，提高使用的便捷性。

Description

一种电磁电热一体化加热装置

技术领域

本申请涉及电器技术领域，尤其是涉及一种电磁电热一体化加热装置。

背景技术

电磁炉使用电磁感应的原理使锅具发热，电陶炉使用发热的方式对锅具进行加热。电磁炉的优势是加热速度快，但是锅具底部易糊锅，小火时使用断续方式工作，加热效果不理想，电陶炉的加热速度慢，但是能够实现均匀加热。

目前市面有将二者合一的产品，但是在锅具类型选择和易用性方面欠佳，需要用户了解每一个锅具的类型并根据锅具选择加热方式。

发明内容

本申请提供一种电磁电热一体化加热装置，可以根据锅具的类型自动选择加热方式，提高使用的便捷性。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请提供了一种电磁电热一体化加热装置，包括：

外壳；

面板，设在外壳上；

电热发热盘和电磁发热盘，均设在外壳内，电热发热盘位于面板和电磁发热盘之间；

控制电路，设在外壳内并与电热发热盘和电磁发热盘电连接；

控制面板，设在外壳上并与控制电路连接；以及

检测器，设在面板上并与控制电路连接，用于检测放置在面板上的锅具类型；

其中，控制电路驱动电磁发热盘发出低频电磁波并耦合高频电磁波。

在本申请的一种可能的实现方式中，电热发热盘和电磁发热盘之间设有隔热层。

在本申请的一种可能的实现方式中，隔热层的边缘向靠近面板的方向延伸。

在本申请的一种可能的实现方式中，检测器检测到导磁锅具时，根据控制面板上的功率选择发热方式，大功率时电磁发热盘启动，小功率时电热发热盘启动；

检测器检测到非导磁锅具时，电热发热盘工作。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括检测器和与检测器连接的比较电路，比较电路用于获取检测器得到的温度值；

当比较电路获取到的温度值小于设定值时，电热发热盘和电磁发热盘同时启动。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括设在控制面板上的第一选择键，第一选择键用于仅启动电磁发热盘。

在本申请的一种可能的实现方式中，断电后，第一选择键复位。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括设在控制面板上的第二选择键，第二选择键用于仅启动电热发热盘。

在本申请的一种可能的实现方式中，断电后，第二选择键复位。

附图说明

图1是本申请提供的一种电磁电热一体化加热装置的立体结构示意图。

图2是本申请提供的一种控制电路的连接示意框图，图中箭头表示信号流向。

图3是本申请提供的一种高频电磁波和低频电磁波的波形对比示意图。

图4是本申请提供的另一种控制电路的连接示意框图。

图5是本申请提供的一种检测器的工作原理示意图。

图6是本申请提供的一种温度比较的原理性示意图。

图7是本申请提供的另一种温度比较的原理性示意图。

图8是本申请提供的一种控制面板的示意图。

图中，1、外壳，2、面板，3、电热发热盘，4、电磁发热盘，5、控制电路，6、控制面板，7、检测器，8、隔热层，9、比较电路，61、第一选择键，62、第二选择键，51、第一驱动电路，52、第二驱动电路，53、控制器，71、电磁线圈盘，72、温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1和图2，为本申请公开的一种电磁电热一体化加热装置，装置由外壳1、面板2、电热发热盘3、电磁发热盘4、控制电路5、控制面板6和检测器7等组成，电热发热盘3、电磁发热盘4、控制电路5、和检测器7等均安装在外壳1内部，面板2安装在外壳1的顶面上，此处的顶面是以外壳1放置在水平面上作为参考时的方位。

锅具在使用时直接放置在面板2上，在一些可能的实现方式中，面板2使用微晶玻璃面板。

电热发热盘3位于面板2和电磁发热盘4之间，也就是电热发热盘3位于面板2的下方，电磁发热盘4位于电热发热盘3的下方。电热发热盘3工作时将电能转化为热能，使放置在面板2上的锅具温度升高，从而实现加热。

电磁发热盘4工作时利用交变电流通过线圈产生不断变化的交变磁场，涡流电流在交变磁场的导体内产生，这是涡旋电场驱动导体内载流子运动造成的，涡旋电流的焦耳效应会提高放置在面板2上的锅具的温度，从而实现加热。

控制电路5与电热发热盘3和电磁发热盘4电连接，作用是驱动电热发热盘3和电磁发热盘4工作，在一些可能的实现方式中，控制电路5由第一驱动电路51、第二驱动电路52和控制器53等组成，第一驱动电路51和第二驱动电路52均与控制器53电连接。同时，第一驱动电路51和第二驱动电路52还分别与电热发热盘3和电磁发热盘4电连接，第一驱动电路51用于驱动电热发热盘3工作，第二驱动电路52用于驱动电磁发热盘4工作。

应理解，当电磁波传播的时候，波段半径和物体半径相近的时候就会能量转移，具体表现为：

请参阅图3，频率越低则波段越长，分子原子不容易获取能量，所以更不容易丢失能量，具体表现就是绕射能力越强；频率越高则波段越小，越接近分子原子半径，则更容易能量转移，具体表现就是穿透力越强。

第二驱动电路52驱动电磁发热盘4时，发出低频电磁波(例如频率为20K-30K的电磁波)，同时耦合部分高频电磁波(例如频率为100K和1000K的电磁波)，高频率电磁波和低频率电磁波结合，对放置在面板2上的锅具进行加热。

电热发热盘3上的电热丝(参考图1)采用扁平化设计，这样可以降低电热发热盘3的高度，电热发热盘3的高度降低后，电磁发热盘4与面板2间的距离会缩小，有助于降低电磁波的传递损耗。另外，电热发热盘3上相邻的电热丝之间具有缝隙，该缝隙为1-5mm，这可以使得低频率电磁波更容易穿过，损耗也更小。

上述两种结构(扁平化设计与相邻的电热丝之间具有缝隙)可以使电磁波将更多的能量带给面板2上的锅具，加快锅具的升温速度。

控制面板6位于外壳1上并与控制电路5连接，作用是将用户下发的指令传递给控制电路5。应理解，用户需要通过控制面板6向控制电路5表达自己的操作意向(启动、关闭、功率升高、功率降低和定时等)，然后由控制电路5将用户的操作意向传递给控制电路5。

检测器7设在面板2上并与控制电路5连接，用于检测放置在面板2上的锅具类型。应理解，使用电磁发热盘4时，锅具的材质需为铁或者不锈钢等，其他材质的锅无法产生涡旋电流。因此需要使用检测器7来首先检测锅具的类型，然后根据锅具的类型来自动调整是使用电热发热盘3还是使用电磁发热盘4。

在一些可能的实现方式中，检测器7由震荡电路和检测电路两部分组成，振荡电路通过LC振荡器产生正弦信号，当振荡电路靠近金属物体时，会在金属内部产生涡流，使震荡电路的参数改变，导致震荡电路中的LC振荡器无法维持输出，正弦信号消失。

检测电路负责捕捉来自振荡电路产生的正弦信号，如果不能正常检测到正弦信号，那么检测电路就会向控制电路5反馈一个信号，此时控制电路5就会选择使用电磁发热盘4进行加热。

从用户的角度看，只需要将使用的锅具放置在面板2上，然后通过按压控制面板6上的按键或者触摸控制面板6上的触摸区等方式，就能够向控制电路5下发指令，控制电路5会通过检测器7来检测锅具的类型，然后自动选择使用电热发热盘3还是电磁发热盘4。

这种方式能够使用户不再需要关注锅具的类型，只需要将锅具放置在面板2上后通过控制面板6下发指令，面板2上的锅具就能够被加热。

请参阅图1，作为申请提供的电磁电热一体化加热装置的一种具体实施方式，在电热发热盘3和电磁发热盘4之间增加了隔热层8，隔热层8的作用有以下几个：

1.拦截电热发热盘3工作时产生的热量传递给电磁发热盘4，可以延长电磁发热盘4及其附属电路和零部件的使用寿命；

2.拦截电热发热盘3工作时产生的热量传递到外壳1内部，可以延长外壳1内的电路和零部件的使用寿命；

3.使电热发热盘3工作时产生的热量和电磁发热盘4工作时锅具产生过的热量都能够集中在面板2附近，提高热能的利用率。

进一步地，隔热层8的边缘向靠近面板2的方向延伸，这样可以增加隔热层8的覆盖面积，能够在电热发热盘3的底面和四周处建立隔热屏障。

应理解，中式做饭中的炒菜等方式习惯用大火力，而炖菜等方式习惯用小火力，作为申请提供的电磁电热一体化加热装置的一种具体实施方式，在检测器7检测到导磁锅具时，控制电路5还会根据控制面板6上的功率选择发热方式，大功率时电磁发热盘4启动，小功率时电热发热盘3启动。

选择大功率时意味着要进行大火烹制，需要锅具快速升温，此时使用电磁发热盘4对锅具进行加热；选择小功率时多半需要进行炖煮等操作，此时使用电热发热盘3对锅具进行加热。

应理解，电磁发热盘4在小功率状态下运行时，大多数使用间歇启动的方式运行，这种运行方式会使锅具内的水或者汤处于间歇性沸腾状态，但是电热发热盘3在小功率状态下运行时，是持续性的发热，这种运行方式会使锅具内的水或者汤处于持续沸腾状态，因此在小功率状态下，本申请选用更加符合用户使用习惯的电热发热盘3发热方式进行发热。

请参阅图4，作为申请提供的电磁电热一体化加热装置的一种具体实施方式，还增加了与检测器7和控制电路5连接的比较电路9，比较电路9用于获取检测器7的温度值，然后输出一个判断值给到控制电路5。

应理解，部分锅具能够被检测器7识别出的，但是能够产生涡流的部分体积小，这会导致在仅使用电磁发热盘4时，锅具的升温速度慢，因此需要借助电热发热盘3来补充，两个发热盘同时启动，使锅具的温度能够快速升高。

在一些可能的实现方式中，请参阅图5，检测器7包括一个微型的电磁线圈盘71和一个温度传感器72，电磁线圈盘71的作用是对放置在面板2上的锅具的局部进行加热，温度传感器72的作用是获取上述内容中记载的锅具局部的温度。

当温度传感器72得到一个明显高于电磁线圈盘71启动前的温度值时，说明此时放置在面板2上的锅具可以使用电磁发热盘4进行加热。

温度的比较有以下两种形式：

第一种，请参阅图6，选取一个时间点并在这个时间点处得到温度传感器72的温度值，然后将这个温度值与电磁线圈盘71没有启动时的温度值进行对比，计算差值是否超过阈值，没有超过阈值时，两个发热盘同时启动。

第二种，请参阅图7，选取多个时间点并计算相邻时间点间的升温幅度后对多个升温幅度进行均值计算，得到平均升温速度，平均升温速度小于设定的平均升温速度时，两个发热盘同时启动。

除此之外，温度传感器72还具有另外一个作用，就是实现电磁发热盘4加热方式到电热发热盘3加热方式的切换。

应理解，电磁发热盘4加热方式的缺陷在于锅具仅底部发热，容易出现糊锅，电热发热盘3的问题是启动速度慢的，但是电热发热盘3的温度升高后，锅具的底面和大部分侧壁的温度也会升高。

温度传感器72除了用于配合电磁线圈盘71外，还可以用于电热发热盘3和电磁发热盘4的切换检测。对于可以使用电磁发热盘4进行加热的锅具，前期使用电磁发热盘4加热。

这种情况下启动时，电热发热盘3和电磁发热盘4同时启动，电磁发热盘4可以使锅具底部温度迅速升高，此时电热发热盘3的温度也开始逐渐上升。当电热发热盘3的温度升到设定值(由温度传感器72进行检测)时，电磁发热盘4停止工作，电热发热盘3持续工作至用户通过控制面板6下达关闭指令。

请参阅图8，作为申请提供的电磁电热一体化加热装置的一种具体实施方式，在控制面板6上增加了第一选择键61，第一选择键61用于仅启动电磁发热盘4，第一选择键61的作用是为了满足部分用户的特殊使用需求。

进一步地，断电后，第一选择键61复位，也就是在下一次通电启动后，需要用户再次按下第一选择键61，才能够使用仅启动电磁发热盘4这个功能。这样设计的目的是避免多人使用时出现操作混乱的现象。

应理解，电热发热盘3在使用完成后需要通过增加散热时间的方式来进行降温，部分用户对于噪声的忍耐度较差，因此可以使用第一选择键61来使整个烹调过程中仅电磁发热盘4工作，这样可以缩短烹调完成后散热风扇的工作时间。

请参阅图8，作为申请提供的电磁电热一体化加热装置的一种具体实施方式，在控制面板6上增加了第二选择键62，第二选择键62用于仅启动电热发热盘3，第二选择键62的作用是为了满足部分用户的特殊使用需求。

进一步地，断电后，第二选择键62复位，也就是在下一次通电启动后，需要用户再次按下第二选择键62，才能够使用仅启动电热发热盘3这个功能。这样设计的目的是避免多人使用时出现操作混乱的现象。

举例说明，电磁发热盘4在使用时存在电磁辐射，对于部分怀有身孕的用户而言，增加的第二选择键62就可以解决该问题，因此仅使用电热发热盘3时，不会产生电磁辐射现象。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁电热一体化加热装置，其特征在于，包括：

外壳(1)；

面板(2)，设在外壳(1)上；

电热发热盘(3)和电磁发热盘(4)，均设在外壳(1)内，电热发热盘(3)位于面板(2)和电磁发热盘(4)之间；

控制电路(5)，设在外壳(1)内并与电热发热盘(3)和电磁发热盘(4)电连接；

控制面板(6)，设在外壳(1)上并与控制电路(5)连接；以及

检测器(7)，设在面板(2)上并与控制电路(5)连接，用于检测放置在面板(2)上的锅具类型；

其中，控制电路(5)驱动电磁发热盘(4)发出低频电磁波并耦合高频电磁波。

2.根据权利要求1所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，电热发热盘(3)和电磁发热盘(4)之间设有隔热层(8)。

3.根据权利要求2所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，隔热层(8)的边缘向靠近面板(2)的方向延伸。

4.根据权利要求1所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，检测器(7)检测到导磁锅具时，根据控制面板(6)上的功率选择发热方式，大功率时电磁发热盘(4)启动，小功率时电热发热盘(3)启动；

检测器(7)检测到非导磁锅具时，电热发热盘(3)工作。

5.根据权利要求4所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，还包括检测器(7)和与检测器(7)连接的比较电路(9)，比较电路(9)用于获取检测器(7)得到的温度值；

当比较电路(9)获取到的温度值小于设定值时，电热发热盘(3)和电磁发热盘(4)同时启动。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，还包括设在控制面板(6)上的第一选择键(61)，第一选择键(61)用于仅启动电磁发热盘(4)。

7.根据权利要求6所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，断电后，第一选择键(61)复位。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，还包括设在控制面板(6)上的第二选择键(62)，第二选择键(62)用于仅启动电热发热盘(3)。

9.根据权利要求8所述的电磁电热一体化加热装置，其特征在于，断电后，第二选择键(62)复位。

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