DE102013206870A1 - Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater - Google Patents

Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater Download PDF

Info

Publication number
DE102013206870A1
DE102013206870A1 DE102013206870.0A DE102013206870A DE102013206870A1 DE 102013206870 A1 DE102013206870 A1 DE 102013206870A1 DE 102013206870 A DE102013206870 A DE 102013206870A DE 102013206870 A1 DE102013206870 A1 DE 102013206870A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
induction
phase change
change material
induction coil
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013206870.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Karlheinz Benz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority to DE102013206870.0A priority Critical patent/DE102013206870A1/en
Priority to PCT/EP2014/057021 priority patent/WO2014170166A1/en
Publication of DE102013206870A1 publication Critical patent/DE102013206870A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12Cooking devices
    • H05B6/1209Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1245Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
    • H05B6/1254Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements using conductive pieces to direct the induced magnetic field
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12Cooking devices
    • H05B6/1209Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1245Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
    • H05B6/1263Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements using coil cooling arrangements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2206/00Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
    • H05B2206/02Induction heating
    • H05B2206/022Special supports for the induction coils
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Abstract

Eine Induktionsheizeinrichtung einer Induktionsspule, insbesondere für ein Induktionskochfeld, weist einen Vorrat an Phasenwechselmaterial wie Paraffin in einem Behälter auf, wobei die Induktionsspule in das Phasenwechselmaterial eingebettet ist. Dieses Phasenwechselmaterial nimmt die Verlustwärme der Induktionsspule im Betrieb auf zu deren Kühlung und schmilzt dabei, so dass die Wärme darin gespeichert ist. Nach dem Betrieb der Induktionsspule kann die gespeicherte Wärme langsam an die Umgebung abgegeben werden durch gezielte Rekristallisation des Phasenwechselmaterials und deutlich langsamere Wärmeabgabe.An induction heating device of an induction coil, in particular for an induction hob, has a supply of phase change material such as paraffin in a container, the induction coil being embedded in the phase change material. This phase change material absorbs the heat loss of the induction coil during operation to cool it and thereby melts, so that the heat is stored therein. After the induction coil has been operated, the stored heat can be slowly released into the environment through targeted recrystallization of the phase change material and significantly slower heat emission.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizeinrichtung mit mindestens einer Induktionsspule sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Induktionsheizeinrichtung. Außerdem betrifft sie ein Induktionskochgerät mit einer solchen Induktionsheizeinrichtung. The invention relates to an induction heating device with at least one induction coil and to a method for producing such an induction heating device. In addition, it relates to an induction cooking appliance with such an induction heater.

Induktionsheizeinrichtungen mit mindestens einer Induktionsspule, wie sie beispielsweise für Induktionskochfelder als Induktionskochgeräte verwendet werden, erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Eine beachtliche technologische Herausforderung ist dabei die Kühlung, und zwar sowohl einer Leistungselektronik zur Versorgung der Induktionsspule als auch der Induktionsspule selbst. Durch die Ohmschen Verluste in einer Kupferlitze, aus der Induktionsspulen häufig gewickelt sind, entstehen Wärmeverluste und zusätzlich auch in Ferritstäben zur Beeinflussung des erzeugten Magnetfeldes. Diese Wärmeverluste stellen für sich genommen ein Problem dar und reduzieren auch den Wirkungsgrad der Induktionsheizeinrichtung. Dadurch wird unter anderem eine unter und/oder neben der Induktionsspule liegende Elektronik eines Geräts mit der Induktionsheizeinrichtung daran beeinträchtigt. Des Weiteren müssen durch die derzeit verwendeten Materialien für eine isolierende Lackierung der Kupferlitzen Temperaturen von maximal 200°C eingehalten werden als Litzenkerntemperatur. Höhere Temperaturen sind nur mit anderen Lacken und zu wesentlich höheren Kosten erreichbar. Besonders kritisch sind lokale Erwärmungen, an denen die erzeugte Wärme schlecht abgeführt werden kann. Des Weiteren haben die Ferritkerne eine Curie-Temperatur von ca. 200°C, weswegen sie auch nicht wärmer werden dürfen. Schließlich nimmt noch die Verlustleistung an den Induktionsspulen mit steigender Temperatur zu. Induction heaters with at least one induction coil, such as those used for induction cooktops as induction cooking appliances, are becoming increasingly popular. A considerable technological challenge is the cooling, both of a power electronics for supplying the induction coil and the induction coil itself. Due to the ohmic losses in a copper strand from the induction coils are often wound, heat losses and also in ferrite rods for influencing the generated magnetic field. These heat losses are in themselves a problem and also reduce the efficiency of the induction heater. As a result, among other things, an underlying electronics under and / or next to the induction coil of a device with the induction heating device is affected. Furthermore, the currently used materials for an insulating coating of the copper strands temperatures of up to 200 ° C must be maintained as strand core temperature. Higher temperatures can only be achieved with other paints and at significantly higher costs. Particularly critical are local warming, where the heat generated can be dissipated poorly. Furthermore, the ferrite cores have a Curie temperature of about 200 ° C, which is why they must not be warmer. Finally, the power loss at the induction coils increases with increasing temperature.

Aus der DE 19935835 A1 ist es bekannt, einen Lüfter in einem Induktionskochfeld einzusetzen, um sowohl eine Leistungselektronik für eine Induktionsheizeinrichtung als auch gegebenenfalls die Induktionsspule der Induktionsheizeinrichtung im Betrieb selbst zu kühlen. Ein hierfür verwendeter Lüfter verbraucht jedoch selbst elektrische Energie, darüber hinaus werden Lüftergeräusche von einer Bedienperson häufig als störend empfunden. From the DE 19935835 A1 It is known to use a fan in an induction hob to cool both a power electronics for an induction heater and optionally the induction coil of the induction heater during operation itself. However, a fan used for this purpose consumes even electrical energy, in addition, fan noise from an operator are often perceived as disturbing.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Induktionsheizeinrichtung mit mindestens einer Induktionsspule, ein Induktionskochgerät mit einer solchen Induktionsheizeinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Induktionsheizeinrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere vorteilhaft und auf zuverlässige Weise eine zu starke Erwärmung einer Induktionsspule vermieden wird. The invention has for its object to provide an induction heating device mentioned above with at least one induction coil, an induction cooking appliance with such induction heating and a method for producing such induction heating, with which problems of the prior art can be avoided and in particular advantageous and reliable manner excessive heating of an induction coil is avoided.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Induktionsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Induktionskochgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Induktionsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Induktionsheizeinrichtung, nur für das Induktionskochgerät oder nur für das Verfahren zur Herstellung einer Induktionsheizeinrichtung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon für die Induktionsheizeinrichtung, das Induktionskochgerät sowie das Verfahren selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by an induction heating device with the features of claim 1, an induction cooking appliance with the features of claim 9 and a method for producing such an induction heating with the features of claim 10. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims explained in more detail below. In this case, some of the features are described only for the induction heater, only for the induction cooking appliance or only for the method for producing an induction heater. However, they should be able to apply independently for the induction heater, the induction cooking appliance and the method independently. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.

Es ist vorgesehen, dass die Induktionsheizeinrichtung mindestens eine Induktionsspule aufweist. Eine solche Induktionsheizeinrichtung kann eben, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, in einem Induktionskochgerät eingesetzt werden. It is provided that the induction heater has at least one induction coil. Such an induction heater can just as will be explained in more detail below, be used in an induction cooker.

Erfindungsgemäß weist die Induktionsheizeinrichtung einen Vorrat an sogenanntem Phasenwechselmaterial bzw. einen Behälter mit Phasenwechselmaterial darin auf. Die Induktionsspule ist wärmeleitend mit dem Phasenwechselmaterial bzw. einem Vorrat oder Behälter mit Phasenwechselmaterial darin verbunden und wird so gekühlt. According to the invention, the induction heater has a supply of so-called phase change material or a container with phase change material therein. The induction coil is thermally conductively connected to the phase change material or a reservoir or container with phase change material therein and is thus cooled.

Derartiges Phasenwechselmaterial ist bekannt, unter anderem unter dem Ausdruck „phase change material“. Seine latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme ist wesentlich größer als die Wärme, die es aufgrund seiner normalen spezifischen Wärmekapazität (ohne den Phasenumwandlungseffekt) speichern kann. Derartige Phasenwechselmaterialien werden auch als Latentwärmespeicher bezeichnet und sind beispielsweise in Wärmekissen oder Kühlakkus im Einsatz, ebenso auch als mit Paraffin odgl. gefülltes Speicherelement in Tanks von solarthermischen Anlagen. Ein Latentwärmespeicher funktioniert durch die Ausnutzung der Enthalpie von thermodynamischen Zustandsänderungen eines Speichermediums, nämlich eben des genannten Phasenwechselmaterials. Erfindungsgemäß wird der Phasenübergang festflüssig und umgekehrt, also als Erstarren und Schmelzen, genutzt. Der Effekt liegt in einer deutlich verbesserten Wärmeaufnahme beim Phasenübergang von fest nach flüssig, wobei dieser bei einer Schmelztemperatur erfolgt, die durch Materialwahl im Bereich zwischen ca. 45°C und 80°C eingestellt werden kann, vorteilhaft zwischen ca. 60°C und 70°C. Das Phasenwechselmaterial kann sehr schnell sehr viel Wärme aufnehmen und wird dabei flüssig. Durch ein anschließendes Erstarren des Phasenwechselmaterials kann die schnell aufgenommene Wärme wieder an die Umgebung abgegeben werden, was erheblich langsamer und somit bei einer bestimmten vorgegebenen Wärmeabgabe problemloser erfolgen kann. Auch hierauf wird nachfolgend noch eingegangen.Such phase change material is known, inter alia, under the term "phase change material". Its latent heat of fusion, heat of solution or heat of absorption is much greater than the heat it can store due to its normal specific heat capacity (without the phase change effect). Such phase change materials are also referred to as latent heat storage and are, for example, in heat bags or cooling batteries in use, as well as with paraffin or the like. filled storage element in tanks of solar thermal systems. A latent heat storage works by exploiting the enthalpy of thermodynamic state changes of a storage medium, namely just said phase change material. According to the invention the phase transition is solid and vice versa, so used as solidification and melting. The effect is in a significantly improved heat absorption during the phase transition from solid to liquid, which takes place at a melting temperature, which can be adjusted by choice of material in the range between about 45 ° C and 80 ° C, advantageous between about 60 ° C and 70 ° C. The phase change material can absorb a lot of heat very quickly and becomes liquid. By a subsequent solidification of the phase change material, the rapidly absorbed heat can be given back to the environment, which can be done much slower and thus easier for a given predetermined heat dissipation. This will also be discussed below.

Vorteilhaft verwendete Materialien können aus der folgenden Gruppe ausgewählt sein: Paraffin, Hartparaffin, Kunststoff, Salz, Salzhydrat, Alaun, Glaubersalz, Carbonsäureamide, Carbonsäureester, Dikaliumhydrogenphosphat-Hexahydrat, Natriumacetat-Trihydrat, thermoplastische Kunststoffe und/oder Zucker. Wegen der im vorgenannten Bereich liegenden Schmelztemperatur im Bereich zwischen ca. 45°C und 80°C bietet sich vor allem Paraffin bzw. Hartparaffin an. Advantageously used materials may be selected from the following group: paraffin, hard paraffin, plastic, salt, salt hydrate, alum, Glauber's salt, carboxylic acid amides, carboxylic esters, dipotassium hydrogen phosphate hexahydrate, sodium acetate trihydrate, thermoplastics and / or sugars. Because of the above-mentioned range melting temperature in the range between about 45 ° C and 80 ° C is especially suitable for paraffin or hard paraffin.

Da das Phasenwechselmaterial flüssig wird, wenn es viel Wärme aufgenommen hat, muss es in einem Vorrat oder Behälter angeordnet sein. Dieser kann auch noch andere Funktionen aufweisen wie beispielsweise eine Tragfunktion oder Aufnahmefunktion. Since the phase change material becomes liquid when it has absorbed much heat, it must be placed in a reservoir or container. This can also have other functions such as a support function or recording function.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht der Behälter für das Phasenwechselmaterial zumindest teilweise aus schlecht wärmeleitendem Material bzw. ist wärmegedämmt. Hierfür bietet sich beispielsweise ein ausreichend temperaturbeständiger Kunststoff an. Eine thermische Isolierung kann aus üblichen Dämm-Materialien bestehen. Besonders bevorzugt sollte eine Wärmeleitung an einer nach unten weisenden bzw. zu einer Elektronik des Induktionskochgeräts weisenden Seite bzw. in das Gerät hinein verringert werden. So wird eine zu starke Erhöhung der Innentemperatur des Geräts vermieden. Eine Ausnahme ist ein Anbinden an eine Kühlvorrichtung im Inneren des Geräts, beispielsweise einen Kühlluft-Kanal mit einem Lüfter oder einen Kühlkörper. In an advantageous embodiment of the invention, the container for the phase change material consists at least partially of poorly heat-conducting material or is thermally insulated. For this purpose, for example, offers a sufficiently temperature-resistant plastic. A thermal insulation may consist of conventional insulation materials. A heat conduction should preferably be reduced at a side pointing downwards or pointing towards an electronics of the induction cooking appliance or into the appliance. This avoids excessive increase of the internal temperature of the device. An exception is a connection to a cooling device inside the device, for example a cooling air duct with a fan or a heat sink.

Nach oben zu kann ein solcher Behälter eine flexible Abdeckung aufweisen. Dadurch ist es gut möglich, ihn an eine vorgegebene Abdeckung anzupressen. Insbesondere im Falle eines Induktionskochfeldes mit einer Kochfeldplatte, die häufig aus an der Unterseite genoppter Glaskeramik besteht, ist dies von Vorteil. Dann kann, wenn das Phasenwechselmaterial bis an diese flexible Abdeckung bzw. an die Oberseite eines Behälters reicht, eine gute thermische Anbindung an diese Kochfeldplatte erfolgen. Selbst wenn diese aufgrund ihres speziellen Materials als Hartglas oder Glaskeramik nicht besonders gut zur Wärmeabnahme geeignet ist, so fließt doch eine gewisse Wärme ab. Dies kann sich auch über einen längeren Zeitraum hinziehen, was für eine Kochfeldplatte nicht schlimm ist, da sie ohnehin nur eingeschränkt als Auflage oder Ablage herangezogen werden sollte. Up to such a container may have a flexible cover. This makes it possible to press it against a given cover. In particular, in the case of an induction cooktop with a cooktop panel, which often consists of the bottom of the knobbed glass ceramic, this is advantageous. Then, if the phase change material extends to this flexible cover or to the top of a container, a good thermal connection to this hob plate done. Even if it is not particularly suitable for heat absorption due to its special material as hard glass or glass ceramic, a certain amount of heat flows away. This can also last for a longer period of time, which is not bad for a cooktop panel, since it should be used only limited as a support or storage anyway.

Eine Induktionsspule ist vorteilhaft im Wesentlichen flächig bzw. flach ausgebildet, beispielsweise mit einer Höhe von 0,1cm bis maximal 3cm und einem Durchmesser von 10cm bis 40cm. Mindestens zu einer Flachseite hin kann die Induktionsspule mit dem Phasenwechselmaterial wärmeleitend verbunden sein bzw. durch das Phasenwechselmaterial gekühlt werden. So ist eine recht gute und große Wärmeübergangsfläche gegeben, die insbesondere jeden Bereich der Längserstreckung der Spulenwicklung umfasst zur Vermeidung vorgenannter lokaler Übererwärmungen. An induction coil is advantageously substantially planar or flat, for example, with a height of 0.1 cm to a maximum of 3cm and a diameter of 10cm to 40cm. At least towards a flat side, the induction coil can be connected to the phase change material in a heat-conducting or be cooled by the phase change material. Thus, a fairly good and large heat transfer surface is given, which in particular includes each region of the longitudinal extension of the coil winding to avoid the aforementioned local overheating.

Vorteilhaft weist die Induktionsspule an einer Unterseite Ferrit-Bauteile auf, insbesondere Ferrit-Stäbe bzw. Ferrit-Kerne, um das von der Induktionsspule erzeugte Magnetfeld möglichst gut in beispielsweise ein über der Induktionsheizeinrichtung aufgestelltes Kochgefäß zur Erwärmung einzuleiten. Derartige Ferrit-Stäbe sind häufig länglich, flach und breit sind. Sie werden relativ nahe an der Induktionsspule bzw. darunter angeordnet. Auch diese Ferrit-Bauteile werden im Betrieb erwärmt, was aus verschiedenen Gründen, insbesondere deren stark temperaturabhängigen Eigenschaften wie auch einer im Bereich von etwas über 200°C liegenden Curie-Temperatur, vermieden werden sollte. Derartige Ferrit-Bauteile sind vorteilhaft ebenfalls wärmeleitend mit Phasenwechselmaterial verbunden, besonders vorteilhaft darin eingebettet. Bevorzugt sind sie zusammen mit der Induktionsspule in denselben Behälter mit Phasenwechselmaterial eingebettet. Advantageously, the induction coil has ferrite components on a lower side, in particular ferrite rods or ferrite cores, in order to initiate the magnetic field generated by the induction coil as well as possible, for example, in a cooking vessel positioned above the induction heater for heating. Such ferrite rods are often elongated, flat and wide. They are arranged relatively close to the induction coil or below. These ferrite components are heated during operation, which should be avoided for various reasons, in particular their strong temperature-dependent properties as well as a lying in the range of slightly above 200 ° C Curie temperature. Such ferrite components are also advantageously thermally conductively connected to phase change material, particularly advantageous embedded therein. Preferably, they are embedded together with the induction coil in the same container with phase change material.

In einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist ein geschlossener Behälter oder Vorrat mit Phasenwechselmaterial darin vorgesehen und die Induktionsspule ist wärmeleitend damit verbunden, allerdings nicht direkt darin eingebettet. So kann sie beispielsweise mit einer unteren Flachseite direkt auf dem Behälter aufliegen, um von diesem gekühlt zu werden. Dies gilt auch für die genannten Ferrit-Bauteile. Somit dient das Phasenwechselmaterial mit dem Behälter als eine Art spezieller Kühlkörper mit speziellen Eigenschaften. In a basic embodiment of the invention, a closed container or stock with phase change material is provided therein and the induction coil is thermally conductive connected thereto, but not embedded directly therein. Thus, for example, it can rest directly on the container with a lower flat side in order to be cooled by it. This also applies to the aforementioned ferrite components. Thus, the phase change material with the container serves as a kind of special heat sink with special properties.

In einer anderen grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Induktionsspule zumindest teilweise, vorteilhaft mindestens mit einem unteren Bereich, direkt in das Phasenwechselmaterial eingebettet bzw. direkt von diesem umgeben. Bevorzugt wird sie vollständig eingebettet bzw. umgeben, besonders bevorzugt auch die vorgenannten Ferrit-Bauteile, für eine möglichst gute eine Wärmeleitung bzw. Kühlung der gesamten Induktionsspule bzw. Induktionsheizeinrichtung. In another basic embodiment of the invention, the induction coil is at least partially, advantageously at least with a lower portion, embedded directly in the phase change material or directly surrounded by this. Preferably, it is completely embedded or surrounded, particularly preferably also the aforementioned ferrite components, for the best possible heat conduction or cooling of the entire induction coil or induction heating device.

Eine Induktionsspule kann mehrere Lagen bzw. Wicklungen aufweisen. Einerseits kann hierfür ein vorgenannter Spulendraht bestehend aus einer Vielzahl von dünnen Litzen mit einem Überzug aus Isolierlack verwendet werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Andererseits kann ein massiver Leiter verwendet werden, der vorteilhaft Form bzw. Querschnitt eines Bandes aufweist. Besonders vorteilhaft steht ein solcher Leiter in Bandform hochkant, wobei beim Wickeln der Induktionsspule Abstände zwischen den einzelnen Wicklungen bzw. zum jeweils benachbarten Band vorgesehen werden. In diesen Abständen bzw. zwischen benachbarten Wicklungen ist Phasenwechselmaterial vorhanden. An induction coil may have multiple layers or windings. On the one hand, for this purpose, an aforementioned coil wire consisting of a plurality of thin strands can be used with a coating of insulating varnish, as is known in the art. On the other hand, a solid conductor can be used, which advantageously has the shape or cross section of a band. Such a conductor is particularly advantageously edged upright in the form of a ribbon, wherein, when the induction coil is wound, distances are provided between the individual windings or to the respectively adjacent band. At these intervals or between adjacent windings phase change material is present.

Gemäß einer Möglichkeit kann das Phasenwechselmaterial in flüssigem Zustand nach dem Wickeln der Induktionsspule und Einbringen in einen vorgenannten Behälter darüber gegossen werden zur Einbettung. Gemäß einer alternativen Möglichkeit kann das Phasenwechselmaterial vor dem Wickeln der Induktionsspule in bestimmter Dicke auf einen Leiter aufgebracht werden, so dass die Spulenform samt Abständen zwischen den Wicklungen zumindest auch durch die Dicke des aufgebrachten Phasenwechselmaterials bestimmt werden kann. In diesem Fall ist das Phasenwechselmaterial zumindest beim Wickeln der Induktionsspule erstarrt und sollte dafür plastisch verformbar sein. Hierfür bietet sich vor allem eingangs genanntes Paraffin an. Dabei kann das Phasenwechselmaterial auch mit unterschiedlicher Dicke auf den Leiter aufgebracht werden, um einstellbare bzw. variierende Abstände der Wicklungen und somit eine weitgehend beliebig einstellbare Wicklungsdichte zu erreichen. According to one possibility, the phase change material in the liquid state after the winding of the induction coil and introduction into an aforementioned container can be poured over it for embedding. According to an alternative possibility, the phase change material can be applied to a conductor in a certain thickness prior to winding of the induction coil, so that the coil shape, including distances between the windings, can be determined at least by the thickness of the applied phase change material. In this case, the phase change material is solidified at least during winding of the induction coil and should be plastically deformable for it. For this purpose, especially at the beginning called paraffin. In this case, the phase change material can also be applied with different thickness on the conductor to achieve adjustable or varying distances of the windings and thus a largely arbitrarily adjustable winding density.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Phasenwechselmaterial Zusätze aufweisen, die die Wärmeleitung verbessern und dafür besonders vorteilhaft gut wärmeleitend und/oder metallisch sind. Hierfür bietet sich Magnesiumoxid an, insbesondere in Pulverform, unter Umständen auch Metallpulver bzw. Metallpartikel oder Metallfäden, beispielsweise Aluminium oder Kupfer. In a further embodiment of the invention, the phase change material may have additives which improve the heat conduction and are particularly advantageous for good thermal conductivity and / or metallic. For this purpose, magnesium oxide is suitable, in particular in powder form, possibly also metal powder or metal particles or metal filaments, for example aluminum or copper.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Induktionsheizeinrichtung mehrere Induktionsspulen auf, wobei für jede Induktionsspule ein eigener Vorrat oder Behälter mit Phasenwechselmaterial vorgesehen ist. Dabei sollten die Behälter mindestens durch weitgehend durchgehende Trennwände voneinander getrennt sein, insbesondere ganz separat ausgebildet sein. Sie können immer noch durch Wärmebrücken wärmeleitend verbunden sein. In a further development of the invention, the induction heating device has a plurality of induction coils, wherein a separate supply or container with phase change material is provided for each induction coil. The containers should be separated from each other at least by largely continuous partitions, in particular be formed completely separate. They can still be thermally conductively connected by thermal bridges.

Vorteilhaft ist das Phasenwechselmaterial einer Induktionsspule mit Phasenwechselmaterial einer anderen Induktionsspule wärmeleitend verbunden. Dies kann durch durchgehende Bereiche oder Kanäle erfolgen, die mit Phasenwechselmaterial ausgefüllt sind. Alternativ kann dies über vorgenannte separate Wärmebrücken an den Behältern erfolgen, vorteilhaft aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Aluminium. Auch so kann das eventuell noch kühle Phasenwechselmaterial einer Induktionsspule Wärme von einer stark erhitzten, anderen Induktionsspule aufnehmen. Advantageously, the phase change material of an induction coil with phase change material of another induction coil is thermally conductively connected. This can be done through continuous areas or channels that are filled with phase change material. Alternatively, this can be done via the aforementioned separate thermal bridges to the containers, advantageously made of good heat conducting material, such as aluminum. Even so, the possibly still cool phase change material of an induction coil can absorb heat from a heavily heated, other induction coil.

Ein Induktionskochgerät, insbesondere ein Induktionskochfeld, weist vorteilhaft mindestens zwei Induktionsspulen auf und besonders vorteilhaft mindestens vier Induktionsspulen. Jede der Induktionsspulen kann einen eingangs genannten, erfindungsgemäßen Behälter bzw. Vorrat mit Phasenwechselmaterial aufweisen, um an der Induktionsspule entstehende Verlustleistung abzuführen. Nach einem Betrieb einer Induktionsspule ist die Wärme der Verlustleistung im Phasenwechselmaterial eingespeichert, dieses also flüssig. Für einen erneuten Betrieb muss diese Wärme wieder abgegeben werden, was durch Rekristallisation gemacht wird. Hierfür kann an bzw. in einem Behälter mit Phasenwechselmaterial ein Auslöser bzw. entsprechender Aktuator vorgesehen sein, beispielsweise ein über ein Piezoelement oder ein Bimetall ausgelöster Schnappfeder-Aktuator nach Art eines Knackfrosches odgl.. Nach dessen Auslösung rekristallisiert bzw. erstarrt das Phasenwechselmaterial sehr schnell bzw. schlagartig und setzt die eingespeicherte Wärme in relativ kurzer Zeit frei. Diese kann dann, eventuell durch Einsatz von Isoliermaterial zeitlich verzögert, zum Teil nach oben an eine Kochfeldplatte oder ein darauf stehendes Kochgefäß abgeführt werden. Da dieser Vorgang aber deutlich länger als der Betrieb der Induktionsspule dauern kann, beispielsweise 1 Stunde bis 6 Stunden im Vergleich zu wenigen Minuten bis 1 Stunde Betriebsdauer der Induktionsspule, können die genannten Materialeigenschaften ausgenutzt werden und es entstehen keine gefährlich hohen Temperaturen an der Kochfeldplatte. Die Temperaturen an einer Kochfeldplatte können im Bereich von 50°C bis 70°C gehalten werden. An induction cooking appliance, in particular an induction hob, advantageously has at least two induction coils, and particularly advantageously at least four induction coils. Each of the induction coils may have an initially mentioned container or stock with phase change material according to the invention, in order to remove dissipated power dissipation at the induction coil. After operation of an induction coil, the heat of the power loss is stored in the phase change material, so this liquid. For re-operation, this heat must be released again, which is done by recrystallization. For this purpose, a trigger or corresponding actuator may be provided on or in a container with phase change material, for example a snap spring actuator triggered via a piezoelectric element or a bimetal in the manner of a crackpot. After its release, the phase change material recrystallizes or solidifies very rapidly or abruptly and releases the stored heat in a relatively short time. This can then be delayed, possibly delayed by the use of insulating material, in part upwards to a hob plate or a cooking vessel standing thereon. However, since this process can take much longer than the operation of the induction coil, for example 1 hour to 6 hours compared to a few minutes to 1 hour of operation of the induction coil, said material properties can be exploited and there are no dangerously high temperatures on the hob plate. The temperatures on a cooktop panel can be maintained in the range of 50 ° C to 70 ° C.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass ein Induktionskochfeld nicht nur vier Induktionsspulen aufweist mit genau definierter Größe bzw. Abgrenzung gegeneinander, sondern eine deutlich höhere Anzahl, wie dies beispielsweise aus der EP 1463383 A1 bekannt ist. Auch diese vielen Induktionsspulen können zwar einzeln, vorteilhaft aber alle gemeinsam oder jeweils mehrere gemeinsam in einem Behälter mit Phasenwechselmaterial darin eingebettet sein. In a further embodiment of the invention, it is also possible that an induction cooktop not only has four induction coils with well-defined size or delimitation against each other, but a significantly higher number, as for example from the EP 1463383 A1 is known. Although these many induction coils may be individually, but advantageously all together or in each case several together embedded in a container with phase change material therein.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features, as well as the claims, will be apparent from the description and drawings, in which the individual features are individually or individually realized in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields may be and represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here. The subdivision of the application into intermediate headings and individual sections does not limit the general validity of the statements made thereunder.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld mit Induktionsspulen, die in Phasenwechselmaterial eingebettet sind, 1 a schematic sectional view through an inventive induction hob with induction coils, which are embedded in phase change material,

2 eine Vergrößerung einer Induktionsspule gemäß 1, 2 an enlargement of an induction coil according to 1 .

3 ein abgewandeltes Induktionskochfeld mit einer Vielzahl von Induktionsspulen, die in einen einzigen Behälter mit Phasenwechselmaterial darin eingebettet sind, 3 a modified induction hob with a plurality of induction coils embedded in a single container of phase change material therein,

4 ein schematisierter Ausschnitt aus einem Herstellungsverfahren einer Induktionsspule beim Wickeln mit aufgebrachter Schicht von Phasenwechselmaterial, 4 a schematic section of a manufacturing process of an induction coil during winding with applied layer of phase change material,

5 eine entsprechend dem Verfahren aus 4 aufgewickelte Induktionsspule in Draufsicht mit einer durchgehenden Abstandsschicht aus Phasenwechselmaterial zwischen benachbarten Wicklungen und 5 one according to the procedure 4 wound induction coil in plan view with a continuous spacer layer of phase change material between adjacent windings and

6 eine weitere Abwandlung einer Induktionsheizeinrichtung mit einer Induktionsspule, die auf einem separat ausgebildeten Behälter mit Phasenwechselmaterial darin angeordnet ist. 6 a further modification of an induction heater with an induction coil, which is arranged on a separately formed container with phase change material therein.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

In der 1 ist ein Induktionskochfeld 11 schematisiert im Schnitt dargestellt mit einer Kochfeldplatte 12 und einem Gehäuse 14 nach unten hin. Das Induktionskochfeld 11 weist zwei Induktionsheizeinrichtungen 16a und 16b auf, die im Wesentlichen eine Induktionsspule 18a und 18b aufweisen. Die Induktionsspulen 18a und 18b bestehen aus mehreren Wicklungen eines Leiters 19a bzw. 19b, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.In the 1 is an induction hob 11 schematized shown in section with a hob plate 12 and a housing 14 downwards. The induction hob 11 has two induction heaters 16a and 16b on, which is essentially an induction coil 18a and 18b exhibit. The induction coils 18a and 18b consist of several windings of a conductor 19a respectively. 19b as known in the art.

Unterhalb der Induktionsspulen 18a und 18b sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Ferritstäbe 20a und 20b vorgesehen, und zwar bei im Wesentlichen kreisrund ausgebildeten Induktionsspulen 18 in radialer Erstreckung. Below the induction coils 18a and 18b are also known from the prior art ferrite rods 20a and 20b provided, namely at substantially circular trained induction coils 18 in radial extent.

Die Induktionsspulen 18a und 18b samt Ferritstäben 20a und 20b sind in Spulenbehältern 22a bzw. 22b angeordnet, welche mit einem Phasenwechselmaterial 25 der eingangs genannten Art im Wesentlichen vollständig gefüllt sind, vorzugsweise mit Paraffin, beispielsweise mit einem Schmelzpunkt von etwa 60°C bis 64°C. Dies bedeutet also, dass die Induktionsspulen 18a und 18b sowie Ferritstäbe 20a und 20b vollständig in das Phasenwechselmaterial 25 eingebettet sind. The induction coils 18a and 18b including ferrite rods 20a and 20b are in coil containers 22a respectively. 22b arranged, which with a phase change material 25 of the type mentioned above are substantially completely filled, preferably with paraffin, for example with a melting point of about 60 ° C to 64 ° C. This means that the induction coils 18a and 18b as well as ferrite rods 20a and 20b completely in the phase change material 25 are embedded.

Des Weiteren ist zwischen den Spulenbehältern 22a und 22b eine optionale Wärmebrücke 27 gestrichelt dargestellt. Sie kann zum ausgleichenden Wärmeaustausch dienen, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Sie besteht vorteilhaft aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere Aluminium. Diese Wärmebrücke 27 kann auch noch andere Funktionen erfüllen, beispielsweise eine stabilisierende bzw. Träger-Funktion im Induktionskochfeld 11. Des Weiteren kann sie darüber hinaus ein an sich bekannter Kühlkörper für Leistungsschalter odgl. einer Energieversorgung für die Induktionsspulen 18a und 18b sein. Furthermore, between the bobbin cases 22a and 22b an optional thermal bridge 27 shown in dashed lines. It can serve for compensatory heat exchange, as previously described. It advantageously consists of a good heat-conducting material, in particular aluminum. This thermal bridge 27 can also fulfill other functions, such as a stabilizing or carrier function in the induction hob 11 , Furthermore, it can also odgl a known per se heatsink for circuit breakers. a power supply for the induction coils 18a and 18b be.

Eine weitere Option für das Induktionskochfeld 11 ist ein im Boden des Gehäuses 14 angeordneter Lüfter 28. Er kann entweder ohnehin vorgesehen sein, beispielsweise für eine Kühlung der vorgenannten Leistungsschalter. Unter Umständen kann er auch zur Kühlung der Induktionsspulen 18a und 18b entweder im Betrieb oder, vorteilhaft, erst nach deren Betrieb dienen, insbesondere zur Wärmeabgabe der im Phasenwechselmaterial 25 gespeicherten Wärme für eine bessere und schnellere Abgabe an die Umgebung zum erneuten Betrieb der Induktionsspulen 18a und 18b. Another option for the induction hob 11 is one in the bottom of the case 14 arranged fan 28 , He can either be provided anyway, for example, for cooling the aforementioned circuit breaker. Under certain circumstances, it can also be used to cool the induction coils 18a and 18b either during operation or, advantageously, serve only after their operation, in particular for heat dissipation in the phase change material 25 stored heat for a better and faster delivery to the environment for re-operation of the induction coils 18a and 18b ,

Die Vergrößerung einer Induktionsheizeinrichtung 16a aus 2 zeigt, wie ein Spulenbehälter 22a Behälterwände 23´ und einen Behälterboden 23´´ aufweist. Diese können aus Kunststoff bestehen, wie eingangs erläutert. Nach oben zu weist der Spulenbehälter 22a eine Abdeckung 24 auf, die vorteilhaft eine dünne und flexible Folie ist. Damit wird die Induktionsheizeinrichtung 16a an die Unterseite der Kochfeldplatte 12 direkt angelegt. The magnification of an induction heater 16a out 2 shows how a bobbin container 22a container walls 23' and a container bottom 23'' having. These may consist of plastic, as explained above. Up to points to the bobbin 22a a cover 24 which is advantageously a thin and flexible film. Thus, the induction heater 16a to the underside of the hob plate 12 directly created.

An der Behälterunterseite 23´´ ist eine Wärmedämmung 30 als Schicht vorgesehen, beispielsweise aus üblichem Wärmedämmmaterial, das in Kochgeräten verwendet wird, vorteilhaft Glas- oder Steinwolle bzw. Vermiculite odgl..At the tank bottom 23'' is a thermal insulation 30 provided as a layer, for example, from conventional thermal insulation material used in cooking appliances, advantageously glass or rock wool or vermiculite or the like.

In dem Spulenbehälter 22a befindet sich das Phasenwechselmaterial bzw. Paraffin 25. Nicht dargestellt sind die eingangs genannten, möglichen Zusätze für eine bessere innere Wärmeleitung, beispielsweise Magnesiumoxid in Pulverform. Links und rechts neben der Induktionsspule 18a bzw. diese ringförmig umgebend können Luftpolster 32 angeordnet sein. Diese sind eben mit Luft gefüllt und elastisch. Sie dienen dazu, eine mögliche thermische Ausdehnung des Phasenwechselmaterials 25 auszugleichen. Es ist gut zu erkennen, dass durch die vollständige Einbettung von Induktionsspule 18a und Ferritstäben 20a eine gute Wärmeabgabe an das Phasenwechselmaterial 25 erfolgen kann.In the bobbin container 22a is the phase change material or paraffin 25 , Not shown are the above-mentioned, possible additives for a better internal heat conduction, for example magnesium oxide in powder form. Left and right next to the induction coil 18a or these Surrounding the ring can be air cushions 32 be arranged. These are just filled with air and elastic. They serve a possible thermal expansion of the phase change material 25 compensate. It is good to see that by the complete embedding of induction coil 18a and ferrite rods 20a a good heat transfer to the phase change material 25 can be done.

An der Unterseite des linken Ferritstabs 20a ist ein Temperatursensor 34a dargestellt, der die Temperatur der Induktionsspule 18a messen kann und an eine hier nicht dargestellte Steuerung der Induktionsheizeinrichtung 16 bzw. des Induktionskochfelds 11 angeschlossen sein kann. Ein alternativer oder weiterer möglicher Temperatursensor 34a‘ ist am Behälterboden angeordnet mit etwas Abstand zu Induktionsspule 18 und Ferritstab 20, so dass er im Wesentlichen nur die Temperatur des Phasenwechselmaterials 25 misst. Diese Temperaturinformationen können der Steuerung dazu dienen, als Notmaßnahme in den Betrieb der Induktionsspule 18 einzugreifen, beispielsweise mit einer Absenkung der elektrischen Leistung bei drohender Überhitzung. Alternativ kann ein vorgenannter Lüfter 28 eingeschaltet werden zur zusätzlichen Kühlung. At the bottom of the left ferrite rod 20a is a temperature sensor 34a shown the temperature of the induction coil 18a can measure and to a not shown here control of the induction heater 16 or the induction hob 11 can be connected. An alternative or further possible temperature sensor 34a ' is arranged at the bottom of the container with some distance to the induction coil 18 and ferrite rod 20 so that it essentially just the temperature of the phase change material 25 measures. This temperature information can serve the controller as an emergency measure in the operation of the induction coil 18 intervene, for example, with a reduction in electrical power in the event of overheating. Alternatively, an aforementioned fan 28 be turned on for additional cooling.

Schließlich ist noch ein Auslöser 36 im Phasenwechselmaterial 25 dargestellt, vorteilhaft relativ zentral. Er ist ebenfalls an eine genannte Steuerung angeschlossen und dient dazu, mit einem entsprechend geeigneten Aktuator, beispielsweise einem Piezoelement oder einer metallischen Schnappfeder, das durch Wärmeaufnahme geschmolzene bzw. flüssige Phasenwechselmaterial 25 zum Kristallisieren bzw. Erstarren zu bringen, um die eingespeicherte Wärme abzugeben. Dies ist eingangs erläutert worden. Finally there is a trigger 36 in the phase change material 25 shown, advantageously relatively central. He is also connected to a said controller and serves, with a correspondingly suitable actuator, such as a piezo element or a metallic snap spring, the melted by heat absorption or liquid phase change material 25 to crystallize or solidify to give the stored heat. This has been explained in the beginning.

Anstelle der Wärmedämmung 30a, die das Innere des Induktionskochfelds 11 bzw. des Gehäuses 14 vor ungewünschter Wärme schützen soll, kann bei anderer konstruktiver Ausgestaltung auch eine gut wärmeleitende Materialschicht vorgesehen sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn hier eine die Wärme leicht aufnehmende Umgebung vorgesehen ist bzw. diese Materialschicht aus dem Gehäuse 14 herausragt. Instead of the thermal insulation 30a that the inside of the induction hob 11 or of the housing 14 should protect against unwanted heat, a good heat-conducting material layer can be provided with other structural design. This is particularly advantageous if a heat-absorbing environment is provided here or this material layer from the housing 14 protrudes.

In der 3 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Induktionskochfeld 111 dargestellt mit einer Kochfeldplatte 112 und einem Gehäuse 114. In einem Spulenbehälter 122 mit Phasenwechselmaterial 125 darin sind eine Vielzahl von Induktionsspulen 118 angeordnet. Vorteilhaft sind es alle Induktionsspulen 118 des Induktionskochfelds 111. Die gesamte und durchgehende Menge an Phasenwechselmaterial 125 kann für eine einigermaßen gute und ausgeglichene Wärmeverteilung sorgen. Vor allem bei einem Induktionskochfeld der eingangs genannten Art mit einer Vielzahl von kleinen und die Fläche der Kochfeldplatte 112 im Wesentlichen durchgängig bedeckenden Induktionsspulen 118 ist eine solche Ausgestaltung vorteilhaft, da ansonsten zusätzlich eine große Anzahl von Spulenbehältern notwendig wäre. Weitere konstruktive Details können dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 entsprechen. In the 3 is another induction hob according to the invention 111 shown with a hob plate 112 and a housing 114 , In a bobbin container 122 with phase change material 125 There are a variety of induction coils 118 arranged. Advantageously, it is all induction coils 118 of the induction hob 111 , The total and continuous amount of phase change material 125 can provide a reasonably good and balanced heat distribution. Especially in an induction hob of the type mentioned above with a variety of small and the surface of the hob plate 112 essentially continuously covering induction coils 118 is such an embodiment advantageous because otherwise a large number of coil containers would be necessary in addition. Other structural details can the embodiment of the 1 and 2 correspond.

In 4 ist als ein Teil eines Herstellungsverfahrens für eine Induktionsspule einer Induktionsheizeinrichtung dargestellt, wie ein länglicher Leiter 19‘ mittels einer Auftragvorrichtung 38, die sich relativ dazu von rechts nach links bewegt, mit einer aufgetragenen Schicht von Phasenwechselmaterial 25 versehen wird. Die Schichtdicke des Phasenwechselmaterials 25 kann dabei weitgehend frei gewählt werden. Sie kann im Bereich der Dicke des Leiters 19‘ liegen oder auch darunter oder darüber, beispielsweise das 1,5-fache bis 4-fache. Am rechten Bereich ist zu erkennen, wie der mit Phasenwechselmaterial 25 beschichtete Leiter 19‘ spiralig aufgewickelt wird, wie dies für eine Induktionsspule bekannt ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Wicklungen ist hier noch unverhältnismäßig groß. In 4 is shown as part of a manufacturing process for an induction coil of an induction heater, such as an elongate conductor 19 ' by means of an applicator device 38 which moves relatively from right to left, with a layer of phase change material applied 25 is provided. The layer thickness of the phase change material 25 can be chosen largely freely. It can be in the range of the thickness of the conductor 19 ' lie or below or above, for example, 1.5 times to 4 times. On the right side you can see how the phase change material 25 coated conductors 19 ' spirally wound, as is known for an induction coil. The distance between the individual windings is still disproportionately large.

Nach dem fertigen Wickeln liegt eine Induktionsspule 18 gemäß 5 vor mit mehreren Wicklungen 19 des Leiters 19‘. Diese weisen in etwa gleichbleibenden Abstand zueinander auf, der jeweils vollständig mit Phasenwechselmaterial 25 gefüllt ist. Durch eine im Auftragsverfahren gemäß 4 variierende Auftragsdicke kann auch der Abstand auf einfache Art und Weise variiert werden. So ist auch das Aufwickeln der Induktionsspule 18 leichter, da keine zusätzlichen Abstandshalter odgl. benötigt werden. Diese werden ja durch das Phasenwechselmaterial 25 gebildet. After the finished winding is an induction coil 18 according to 5 before with several windings 19 of the leader 19 ' , These have approximately the same distance from each other, each completely with phase change material 25 is filled. By an order procedure according to 4 varying application thickness, the distance can also be varied in a simple manner. So is the winding of the induction coil 18 lighter, no additional spacers or the like. needed. These are yes by the phase change material 25 educated.

Allgemein kann gesagt werden, dass ein Querschnitt für die Induktionsspule bzw. deren Wicklung entweder rund sein kann, wie in 1 angedeutet, und diese insbesondere aus einem sogenannten Litzendraht gewickelt sein, also einem Draht mit einer Vielzahl von einzelnen, jeweils mit einer Isolation beschichteten Litzen. Ebenso kann ein Querschnitt auch gemäß 2 bandartig sein, insbesondere hochkant stehend und rechteckig. Gerade bei einem Induktionskochfeld 111 gemäß 3 ist ein rechteckiger Querschnitt für die Spulenwicklung zu bevorzugen samt hoher Wicklungsanzahl und geringem Wicklungsabstand. Die Abmessungen der Induktionsspulen 118 sind hier deutlich geringer, beispielsweise ein Durchmesser von 5 cm bis 12 cm. In general, it can be said that a cross section for the induction coil or its winding can either be round, as in FIG 1 indicated, and this particular be wound from a so-called stranded wire, so a wire with a plurality of individual, each coated with an insulation strands. Likewise, a cross section also according to 2 be ribbon-like, in particular standing upright and rectangular. Especially with an induction hob 111 according to 3 is a rectangular cross section for the coil winding to be preferred including high number of turns and low winding distance. The dimensions of the induction coils 118 Here are significantly lower, for example, a diameter of 5 cm to 12 cm.

In der 6 ist ein Ausschnitt eines weiteren Induktionskochfelds 211 dargestellt mit einer Kochfeldplatte 212, unterhalb derer eine Induktionsheizeinrichtung 216 angeordnet ist. Eine Induktionsspule 218 bestehend aus Wicklung 219 und Ferritstäben 220 darunter ist auf einem Behälter 222 mit Phasenwechselmaterial 225 darin angeordnet. Hier ist der Behälter 222 im Wesentlichen wie ein normaler Kühlkörper für die Induktionsspule 218 bzw. durch das Phasenwechselmaterial 225 eben wie ein Kühlkörper mit zeitlich variierender Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe. Die Induktionsspule 218 und ihre Teile sind jedoch ganz offensichtlich nicht in das Phasenwechselmaterial 225 eingebettet und weisen auch keinen direkten Kontakt auf. Insofern sollte der Spulenbehälter 222 an seiner Oberseite zumindest zur möglichst guten Wärmeübertragung an die Induktionsspule 218 aus gut wärmeleitendem Material bestehen, vorteilhaft aus Aluminium, vorteilhaft mit Wärmeleitpaste odgl.. Eine Wärmedämmung 230 an der Unterseite kann zwar vorgesehen sein, um eine Wärmeabgabe in das Innere des Induktionskochfelds zu verringern, wie eingangs erläutert. Alternativ kann aber auch, wie zuvor beschrieben, eine gut wärmeleitende Ausbildung an der Unterseite vorgesehen sein.In the 6 is a section of another induction hob 211 shown with a hob plate 212 , below which an induction heater 216 is arranged. An induction coil 218 consisting of winding 219 and ferrite rods 220 under it is on a container 222 With Phase change material 225 arranged therein. Here is the container 222 essentially like a normal heat sink for the induction coil 218 or by the phase change material 225 just like a heat sink with time-varying heat absorption and heat dissipation. The induction coil 218 and their parts, however, are obviously not in the phase change material 225 embedded and also have no direct contact. In this respect, the bobbin case should 222 on its upper side, at least for the best possible heat transfer to the induction coil 218 consist of good heat-conducting material, preferably made of aluminum, advantageously with thermal paste or the like .. A thermal insulation 230 Although at the bottom can be provided to reduce heat emission to the interior of the induction hob, as explained above. Alternatively, however, as described above, a good thermal conductivity training may be provided on the bottom.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19935835 A1 [0003] DE 19935835 A1 [0003]
  • EP 1463383 A1 [0023] EP 1463383 A1 [0023]

Claims (11)

Induktionsheizeinrichtung mit mindestens einer Induktionsspule, insbesondere in einem Induktionskochgerät, gekennzeichnet durch einen Vorrat an Phasenwechselmaterial oder einen Behälter mit Phasenwechselmaterial darin, wobei die Induktionsspule wärmeleitend mit dem Phasenwechselmaterial verbunden ist. Induction heating device with at least one induction coil, in particular in an induction cooking appliance, characterized by a supply of phase change material or a container with phase change material therein, wherein the induction coil is thermally conductively connected to the phase change material. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenwechselmaterial aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Paraffin, Hartparaffin, Kunststoff, Salz, Salzhydrat, Alaun, Glaubersalz, Carbonsäureamide, Carbonsäureester, Dikaliumhydrogenphosphat-Hexahydrat, Natriumacetat-Trihydrat, thermoplastische Kunststoffe und/oder Zucker.. Induction heater according to claim 1, characterized in that a phase change material is selected from the following group: paraffin, hard paraffin, plastic, salt, salt hydrate, alum, Glauber's salt, carboxylic acid amides, carboxylic acid esters, dipotassium hydrogenphosphate hexahydrate, sodium acetate trihydrate, thermoplastics and / or sugar .. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter für das Phasenwechselmaterial darin zumindest teilweise aus schlecht wärmeleitendem Material besteht, vorzugsweise aus Kunststoff, und/oder thermisch isoliert ist, insbesondere an einer nach unten weisenden bzw. zu einer Elektronik der Induktionsheizeinrichtung weisenden Seite, wobei vorzugsweise eine nach oben flexible Abdeckung vorgesehen ist. Induction heater according to claim 1 or 2, characterized in that a container for the phase change material therein at least partially made of poor thermal conductivity material, preferably made of plastic, and / or thermally insulated, in particular pointing down to an electronics or induction heating device Side, wherein preferably an upwardly flexible cover is provided. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule im Wesentlichen flächig und/oder flach ausgebildet ist und mindestens zu einer Flachseite hin mit dem Phasenwechselmaterial wärmeleitend verbunden ist. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that the induction coil is formed substantially flat and / or flat and is thermally conductively connected at least to a flat side with the phase change material. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule mit einem separaten geschlossenen Behälter oder Vorrat mit Phasenwechselmaterial darin wärmeleitend verbunden ist, insbesondere mit einer unteren Flachseite direkt angelegt ist unter guter Wärmeleitung. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that the induction coil with a separate closed container or stock with phase change material is thermally conductively connected therein, in particular with a lower flat side is applied directly under good heat conduction. Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule zumindest teilweise mit mindestens dem unteren Bereich, insbesondere vollständig, direkt in das Phasenwechselmaterial eingebettet ist bzw. direkt von diesem umgeben ist. Induction heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that the induction coil is at least partially embedded with at least the lower region, in particular completely, directly in the phase change material or is directly surrounded by this. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule mehrere Wicklungen aus einem massiven Leiter, vorzugsweise in Bandform, aufweist, wobei insbesondere ein Leiter in Bandform hochkant stehend gewickelt ist mit Abständen zwischen den einzelnen Wicklungen bzw. zum jeweils benachbarten Band, wobei vorzugsweise Phasenwechselmaterial in diesen Abständen bzw. dazwischen ist. Induktionsheizeinrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the induction coil has a plurality of windings of a solid conductor, preferably in band form, wherein in particular a conductor is wound upright standing in tape with intervals between the individual windings or to each adjacent band, said is preferably phase change material in these intervals or in between. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Induktionsspulen, wobei für jede Induktionsspule ein eigener Vorrat oder Behälter mit Phasenwechselmaterial vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die mehreren Vorräte oder Behälter mit Phasenwechselmaterial darin wärmeleitend miteinander verbunden sind. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of induction coils, wherein for each induction coil a separate supply or container is provided with phase change material, wherein preferably the plurality of stocks or containers with phase change material are thermally conductively connected together. Induktionskochgerät, insbesondere Induktionskochfeld, mit mindestens einer Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Induction cooking appliance, in particular induction hob, with at least one induction heating device according to one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere für ein Induktionskochgerät, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Leiter für die Induktionsspule in einem vorausgehenden Schritt Phasenwechselmaterial auf den Leiter gebracht wird und in einem nachfolgenden Schritt die Induktionsspule gewickelt wird mit definiertem Abstand zwischen den Wicklungen. Method for producing an induction heating device according to one of claims 1 to 8, in particular for an induction cooking appliance, characterized in that on a conductor for the induction coil in a previous step phase change material is placed on the conductor and in a subsequent step, the induction coil is wound with a defined distance between the windings. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter Bandform aufweist, wobei insbesondere die Induktionsspule mit einem hochkant stehenden Leiter in Bandform gewickelt wird mit Abständen zwischen den einzelnen Wicklungen bzw. zum jeweils benachbarten Band, die der Dicke des auf den Leiter aufgebrachten Phasenwechselmaterials entsprechen. A method according to claim 10, characterized in that the conductor has a band shape, wherein in particular the induction coil is wound with an upstanding conductor in ribbon form with distances between the individual windings or to the respective adjacent band corresponding to the thickness of the phase change material applied to the conductor ,
DE102013206870.0A 2013-04-16 2013-04-16 Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater Withdrawn DE102013206870A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013206870.0A DE102013206870A1 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater
PCT/EP2014/057021 WO2014170166A1 (en) 2013-04-16 2014-04-08 Induction heating device having an induction coil, method for producing an induction heating device and induction cooking appliance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013206870.0A DE102013206870A1 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013206870A1 true DE102013206870A1 (en) 2014-10-16

Family

ID=50442519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013206870.0A Withdrawn DE102013206870A1 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013206870A1 (en)
WO (1) WO2014170166A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3383137A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-03 BSH Hausgeräte GmbH Induction hob device
EP3432687A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-23 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Cooker and method of cooling
WO2021151663A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 BSH Hausgeräte GmbH Induction cooking device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2536462B1 (en) * 2013-11-21 2016-03-09 Bsh Electrodomésticos España, S.A. Cooking appliance
CN108469368A (en) * 2018-04-02 2018-08-31 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 A kind of multi-functional paraffin embedding box

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19935835A1 (en) 1999-07-29 2001-02-15 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Inductive cooking hob has electric cooling fan incorporated in front part of hob below hob surface for removing waste heat from electrical circuit components for inductors
EP1463383A1 (en) 2003-03-27 2004-09-29 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Heating device for a flat heating with induction heating elements
DE102005005526A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-24 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Support for an induction coil, induction heater, induction hob and method of manufacturing an induction heater
JP2008202856A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Maruya:Kk Heat accumulator and heating system of heat accumulator
DE102010041586A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine e.g. synchronous machine, for use in ship, has heat exchanger provided with phase change material and heat conductively connected with stator, and rotor comprising air cooling passages for cooling process

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954984A (en) * 1996-07-31 1999-09-21 Thermal Solutions Inc. Heat retentive food servingware with temperature self-regulating phase change core
US6946758B2 (en) * 2001-01-09 2005-09-20 Black & Decker Inc. Dynamoelectric machine having encapsulated coil structure with one or more of phase change additives, insert molded features and insulated pinion
JP5008375B2 (en) * 2006-02-21 2012-08-22 三菱電機株式会社 Induction heating cooker
ES2388306B1 (en) * 2010-01-18 2013-09-06 Bsh Electrodomesticos Espana DOMESTIC DEVICE DEVICE.
DE102011076227A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Robert Bosch Gmbh Inductive component for smoothing voltage in electrical conductor for e.g. power supply in electrically operated equipment, has heat conducting cushions that are arranged between coils and housings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19935835A1 (en) 1999-07-29 2001-02-15 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Inductive cooking hob has electric cooling fan incorporated in front part of hob below hob surface for removing waste heat from electrical circuit components for inductors
EP1463383A1 (en) 2003-03-27 2004-09-29 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Heating device for a flat heating with induction heating elements
DE102005005526A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-24 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Support for an induction coil, induction heater, induction hob and method of manufacturing an induction heater
JP2008202856A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Maruya:Kk Heat accumulator and heating system of heat accumulator
DE102010041586A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine e.g. synchronous machine, for use in ship, has heat exchanger provided with phase change material and heat conductively connected with stator, and rotor comprising air cooling passages for cooling process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3383137A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-03 BSH Hausgeräte GmbH Induction hob device
EP3432687A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-23 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Cooker and method of cooling
WO2021151663A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 BSH Hausgeräte GmbH Induction cooking device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014170166A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013206870A1 (en) Induction heating device with an induction coil and method for producing an induction heater
DE102006032702B3 (en) Resistive type superconducting current limiting device, has conductor provided with coil winding, where spacer is arranged between windings of coil winding, and is transparent for coolant in partial areas and provided with band
AT510012B1 (en) HEATING ELEMENT, WATER VAPOR CUTTING DEVICE AND BURNER OF A POWER GENERATING DEVICE
DE2543314A1 (en) LAYERED, SELF-REGULATING HEATING ELEMENTS
DE102012210146A1 (en) Apparatus and method for heating a battery, battery and motor vehicle with battery
EP3128266B1 (en) Transport container for transporting temperature-sensitive products to be transported
DE102013217728A1 (en) coil assembly
DE2642277A1 (en) HEAT DEPENDENT TIMER
DE19814897C2 (en) Inductive component for high performance
EP2718634A2 (en) Device and method for heating a medium
DE102006038370A1 (en) Coil carrier for inductors
DE8432501U1 (en) STORAGE RADIATOR
DE102007040891A1 (en) Heating device, method for operating a heater and electric heater with such a heater
AT507603B1 (en) HEATING FOR A BUILDING
EP2190336B1 (en) Dishwasher having means for changing heat dissipation
DE102012108936A1 (en) Method for controlling function of radiator, particularly for heating of inner space or outdoor space, involves switching- on or off electrical heating element of radiator based on time or temperature and activating latent heat accumulator
DE102021106783A1 (en) Device for heating a substance, in particular a fluid
DE102014108553A1 (en) heating insert
DE102010031819A1 (en) Producing polycrystalline silicon ingots/blocks, by placing a crucible in a process chamber, and heating a solid silicon material in the crucible above a melting temperature of the silicon material to form molten silicon in the crucible
DE102015001718A1 (en) Heat storage element
DE102012210802A1 (en) Coil arrangement for use in choke coil, has electric conductors arranged in layers, and spacer formed in form of nubs in and/or on electric conductors and arranged between adjacent layers of electric conductors to form cooling passage
WO2018192741A1 (en) Holding device for vacuum interrupters
DE7804316U1 (en) Immersion heater
DE10310255A1 (en) Electric heating with a contact hot plate
DE202021101972U1 (en) Portable device for active temperature control

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee