DE4040281A1 - Induktives kochgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem induktiven Kochgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kochgerät ist bekannt durch die DE-OS 37 23 485. Ein derartiges induktives Kochgerät enthält eine Heizwicklung, die von einem Generator mit einem Wechsel­ strom von etwa 5-30 A und 20-30 kHz gespeist wird. Die Heizwicklung erzeugt durch Induktion in den Wänden eines dar­ über auf einer Kochplatte befindlichen Topfes Ströme, die das in dem Topf befindliche Kochgut erwärmen. Wegen der rela­ tiv hohen Leistung von 300-6000 W entstehen bei einem sol­ chen Kochgerät magnetische Streufelder, die in der Nähe der Kochstelle befindliche Verbraucher wie insbesondere Funkemp­ fangsgeräte stören können. Es sind daher Mittel erforder­ lich, um derartige Streufelder gering zu halten.

Es ist bekannt, das gesamte Kochgerät mit einer Abschirmung zu umgeben. Diese Abschirmung muß aber im Bereich der Koch­ platte, auf die der Topf gestellt wird, eine Öffnung aufwei­ sen, weil sonst das Induktionsfeld nicht austreten und in den Kochtopf gelangen kann. Durch diese unvermeidbare Öff­ nung kommt es indessen zum Austreten von Streufeldern, insbe­ sondere auf Oberwellen der Arbeitsfrequenz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derarti­ gen Kochgerät mit einfachen konstruktiven passiven Mitteln eine definierte Unterdrückung bestimmter Störfrequenzen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis. Die Spule, im einfachsten Fall ein einziger kreisförmig gebogener Leiter, bildet mit dem Kondensator einen Schwingkreis. Die Resonanz­ frequenz des Schwingkreises ist durch Wahl des Kondensators wählbar. Der Schwingkreis bildet für das Induktionsfeld ei­ nen Saugkreis für eine durch die Abstimmung wählbare Fre­ quenz und bewirkt dadurch eine erwünschte starke Dämpfung der jeweiligen Störfrequenz. Eine besonders gute Wirkung wird dann erreicht, wenn bis auf den Bereich der Kochplatte selbst alle anderen Bereiche durch eine Metallabschirmung umgeben sind.

Die erfindungsgemäße Lösung ist konstruktiv einfach. Sie be­ steht im einfachsten Fall nur aus einem kreisförmig geboge­ nen Leiter in Form eines Drahtes oder eines Metallflachban­ des und einem handelsüblichen Kondensator. Der Energiever­ lust des so gebildeten Entstörringes ist gering, weil es sich nicht um eine Kurzschlußwindung handelt und in dem Ring im wesentlichen nur Blindleistung verbraucht wird. Ein Kurz­ schlußring würde durch den induzierten Strom eine beträchtli­ che Verlustleistung bewirken. Außerdem würde ein derartiger Ring keine Dämpfung bei bestimmten Frequenzen, sondern nur eine aperiodische Dämpfung bewirken, deren Wirkung für die Unterdrückung der Störstrahlung zu gering wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 in vereinfachter Form ein Kochgerät mit dem erfindungsgemäßen Entstörring,

Fig. 2 eine besondere Ausbildung der Spule,

Fig. 3 im Prinzip unterdrückte Störfrequenzen in dem Frequenzspektrum und

Fig. 4 eine Weiterbildung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Kochplatte 1, in der eine Heizwicklung 2 angeordnet ist. Das Kochgerät ist allseitig von einem Ab­ schirmgehäuse 3 aus Metall umgeben, das nur im Bereich der Kochplatte 1 eine runde Öffnung 4 aufweist. Durch diese Öff­ nung tritt das durch die Wicklung 2 erzeugte magnetische In­ duktionsfeld aus und dringt zur Erwärmung in den Kochtopf ein. Durch die Öffnung 4 wird zwischen dem Abschirmgehäuse 3 und der Kochplatte 1 ein Spalt 5 gebildet. Die Enden des Lei­ ters 6 sind über den handelsüblichen Kondensator C miteinan­ der verbunden. Der Generator 7 versorgt die Heizwicklung 2 mit einem Strom iH von 5 A-30 A und einer Frequenz von et­ wa 30 kHz.

In den Spalt 5 ist nur eine Spule eingelegt, die aus dem kreisförmig gebogenen Leiter 6 besteht. Der durch den Lei­ ter 6 und den Kondensator C gebildete Schwingkreis ist auf Frequenzen abgestimmt, die in dem vom Kochgerät ausgehenden Störfeld unterdrückt werden sollen. Das sind insbesondere Oberwellen der Arbeitsfrequenz des Kochgerätes oder Frequen­ zen von Rundfunksendern, die im Bereich des Kochgerätes emp­ fangen und durch das Kochgerät gestört werden können. Der Kondensator C hat z. B. eine Kapazität in der Größenordnung von 1 µF. Das Abschirmgehäuse 3 besteht vorzugsweise aus Alu­ minium. Zur Unterdrückung verschiedener Frequenzen können mehrere derartige Entstörringe aus einem Leiter 6 und einem Kondensator C nebeneinander oder übereinander angeordnet sein. Der gebildete Entstörring muß nicht unbedingt in einem Spalt zwischen dem Abschirmgehäuse 3 und der Kochplatte 1 liegen. Er kann gegebenenfalls auch im Bereich der Heizwick­ lung 2 angeordnet sein. Vorzugsweise wird die optimale Lage des Entstörringes empirisch ermittelt.

In Fig. 2 ist die Spule durch eine Ringspule 8 gebildet, die etwa die Form des Leiters 6 in Fig. 1 hat. Die beiden Enden des ringförmig aufgewickelten Drahtes sind wieder über den Kondensator C miteinander verbunden. Wie in Fig. 2 rechts dargestellt, bildet eine derartige Einrichtung einen Saug­ kreis 9 mit einer Induktivität L und einem Kondensator C.

Fig. 3 zeigt das Frequenzspektrum eines in der Nähe des Koch­ gerätes gemessenen Störfeldes. Durch zwei gemäß Fig. 1, 2 aufgebaute Entstörringe sind zwei Dämpfungsstellen bei den Frequenzen f1, f2 gebildet. Diese Dämpfungsstellen oder Fal­ len haben eine Dämpfung von etwa 10 db und eine Bandbreite von 50-100 kHz. Die Frequenzen f1, f2 liegen vorzugsweise bei Oberwellen der Arbeitsfrequenz, also der Frequenz des Stromes iH, oder auch bei Frequenzen empfangener Rundfunksen­ der.

In Fig. 4 ist der Kondensator C durch eine elektronische Schaltung 10 gebildet, deren Ausgang eine Kapazität C dar­ stellt. Der Wert der Kapazität C ist durch eine Spannung Uc veränderbar, die vom dem Potentiometer 11 abgenommen wird. Diese Lösung hat den Vorteil, daß eine einfache und sehr ge­ naue Abstimmung des gebildeten Saugkreises auf eine bestimm­ te Frequenz erfolgen kann. Die Spannung Uc kann auch eine Regelspannung sein, die aus der Amplitude einer gemessenen Störkomponente abgeleitet wird. Durch eine frequenzselektive Schaltung kann die Amplitude einer bestimmten Störkomponente gemessen werden. Die daraus gewonnene Regelspannung ändert somit die Frequenz des gebildeten Saugkreises derart, daß die Amplitude der Störkomponente minimal ist. Durch mehrfa­ che Einrichtungen gemäß Fig. 4 können somit im Frequenzspek­ trum des Kochgerätes mehrere Komponenten definierter Fre­ quenz selektiv und mit ausreichender Amplitude unterdrückt werden.

Claims (10)

1. Induktives Kochgerät mit verringerter Störstrahlung mit einem Abschirmgehäuse mit einer Öffnung im Bereich der die Induktionsspule enthaltenden Kochplatte, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Öffnung (4) eine Spu­ le (6) angeordnet ist, deren Enden über einen Kondensa­ tor (C) verbunden sind.

2. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6) in einem ringförmigen Spalt (5) zwischen dem Außenrand der Kochplatte (1) und dem Rand der Öff­ nung (4) liegt.

3. Kochplatte nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spule aus nur einem ringförmig gebogenen Leiter (6) besteht.

4. Kochplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein Flachmetallband ist.

5. Kochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spule durch eine Ringspule (8) mit einer Vielzahl von Windungen gebildet ist (Fig. 2).

6. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule auf eine Oberwelle der Arbeitsfrequenz des Kochgerätes abgestimmt ist.

7. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule auf die Frequenz eines im Bereich des Kochge­ rätes empfangbaren Rundfunksenders abgestimmt ist.

8. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, auf verschiedene Frequenzen (f1, f2) abgestimm­ te Spulen (6) mit je einem Kondensator (C) vorgesehen sind.

9. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) durch eine elektronische Schaltung (10) gebildet ist, deren Kapazitätswert (C) zwecks Abgleich auf eine gewünschte Frequenz durch eine ein­ stellbare Spannung einstellbar ist.

10. Kochplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (10) durch eine Spannung (Uc) geregelt ist, die in einer frequenzselektiven Schaltung aus der Amplitude einer Störkomponente des magnetischen Streu­ feldes des Kochgerätes abgeleitet ist.