DE4429183A1

DE4429183A1 - Power supply for sensors in cooking apparatus

Info

Publication number: DE4429183A1
Application number: DE19944429183
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Blumenthal; Uwe Dipl Ing Has
Original assignee: Individual
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1994-08-17
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 1996-02-22

Abstract

A power supply for sensor systems in glass ceramic cooking panels, especially induction-heating ones, has a coil 11 in the base3 of the cooking apparatus1 which can supply sufficient power to the sensor electronics by induction. The coil has an iron core and is located near to a ferromagnetic plate 6 in the base. The plate has ferromagnetic noses 9 to guide the flux from the core. The coil is earthed on one side and the other side is connected to the electronics in the handle 2. The electronics comprises both sensors and evaluation units.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Energieversorgung für Sensorsysteme in Gargeräten für Kochfelder, beispielsweise Glaskeramik-Kochfelder, vorzugsweise Induktions-Kochstellen der Glaskeramik-Kochfelder betreffend.The invention relates to an energy supply for Sensor systems in cooking devices for hobs, for example Glass ceramic hobs, preferably induction hobs regarding the ceramic hob.

Die derzeitige Entwicklung für Gargeräte in Verbindung mit Glaskeramik-Kochflächen ist mit den verschiedensten Sensor systemen verquickt. Aus den Signalen der Sensorsysteme kann im allgemeinen auf den Fortschritt des Gar- oder Erwärmungs prozesses im Gargerät geschlossen werden. Mit den so gewon nenen Erkenntnissen kann die Energiezufuhr zu der so beauf schlagten Kochstelle, die das auf der jeweiligen Mulde ste hende Kochgeschirr erwärmt, je nach den gerade an den Prozeß gestellten Anforderungen optimal geregelt werden. Kritisch bei Sensorsystemen, auf Kochfelder bezogen, ist stets eine gut funktionierende Auswerteelektronik und insgesamt die Stromversorgung von Sensorsystemen mit Auswerteeinheiten.The current development for cooking appliances in connection with Glass ceramic cooktops are equipped with a wide variety of sensors systems mingled. From the signals from the sensor systems generally on the progress of cooking or heating process in the cooking appliance. With the so won Insights can be the energy supply to the so suggested the hotplate that was on the respective depression Cookware is heated depending on the process requirements are optimally regulated. Critical with sensor systems related to hobs, there is always one well functioning evaluation electronics and overall the Power supply for sensor systems with evaluation units.

Bisher war es üblich, Stromversorgungen und Auswerteeinhei ten in den Elektronikeinheiten unterhalb der Kochflächen un terzubringen. Es kann aber konstruktive und energetische Gründe geben, die eine dezentrale, außerhalb der bisherigen Elektronik-Baueinheiten liegende Stromversorgung für bei spielsweise Gargeräte sinnvoll erscheinen lassen.So far, it was common to have power supplies and evaluation units in the electronic units below the cooking surfaces to bring. But it can be constructive and energetic Give reasons that are decentralized, outside of the previous ones Electronics components included power supply for for example, make cooking appliances appear sensible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, vorzugsweise für Induk tions-Kochstellen eine Eigenstromversorgung für Sensortech nik am Gargerät zu schaffen.The object of the invention is therefore, preferably for Induk tion hobs an own power supply for Sensortech nik on the cooking device.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Gargerätes minde stens eine den räumlichen Ausmaßen des Gargerätebodens ange paßte Induktionsspule angeordnet ist, die für eine im und- oder am Gargerät befindliche Sensorelektronik ausreichend elektrische Leistung über Induktion aufbringen kann. Eine weitere vorteilhafte Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig mit Nasse verbundene Induktionsspule über die induzierte Spannung im verlängerten Griff des Gargerätes, einem Griffauslauf mittels einer Zuführungsleitung die Stromversorgung von im Griff installierter Sensorelektronik übernimmt.The arrangement according to the invention for solving this problem is characterized in that at least in the bottom of the cooking appliance at least one according to the spatial dimensions of the bottom of the cooking appliance fitted induction coil is arranged, which for an in and or sufficient sensor electronics on the cooking appliance can apply electrical power via induction. A Another advantageous solution is characterized in that the induction coil connected on one side to Nasse via the induced voltage in the extended handle of the cooking appliance, a handle outlet by means of a feed line Power supply for sensor electronics installed in the handle takes over.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments of the invention are in contain the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment according to the invention is as follows described in more detail with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1a) den Boden eines Induktionstopfes mit Magnet feldverlauf, Fig. 1a), the bottom field profile of an induction pot with magnet,

Fig. 1b) eine im Induktionstopfboden angeordnete Spule mit Wicklung, FIG. 1b) is a arranged in the pot bottom induction coil with a winding,

Fig. 2 eine spezielle Ausführung der Spule mit Wick lung im Induktionstopfboden und Fig. 2 shows a special version of the coil with winding development in the induction pot bottom and

Fig. 3 ein Induktions-Kochtopf mit der erfindungsgemä ßen Lösung. Fig. 3 shows an induction cooking pot with the solution according to the invention.

Die durch die Fig. 1a), b) und 2 dargestellten Detaillö sungen sind in der Fig. 3 im wesentlichen zusammengefaßt dargestellt. Gemäß Fig. 3 ist ein Induktions-Kochtopf 1, ein Griff zum Induktions-Kochtopf 2, ein Boden des Induktions topfes 3, ein Griffauslauf 4, eine Spannungszuführung 5, ein ferromagnetisches Stahlblech 6, ein Aluminiumboden 7, ein Stahlblechboden 8, Feldführungsnasen 9, ein Spulenkern 10 und eine Spule 11 entnehmbar.The Detailö solutions shown by Fig. 1a), b) and 2 are shown in Fig. 3 essentially summarized. FIG. 3 is an induction cooking pot 1, a handle for induction cooking pot 2, a bottom of the induction pot 3, a handle outlet 4, a voltage supply 5, a ferromagnetic steel plate 6, an aluminum base 7, a steel sheet base 8, Field guide lugs 9, a coil core 10 and a coil 11 can be removed.

Der Boden 2 des Induktions-Kochtopfes 1 ist im allgemeinen als Schichtboden aufgebaut. Er besteht dann aus einer Alumi niumplatte, dem gemäß Fig. 3 als Aluminiumboden 7 bezeichne ten Anteil, die auf beiden Seiten von Stahlblechen 6, 8 um schlossen ist. Die Aluminiumplatte dient dabei zum Ausgleich von Temperaturunterschieden in der Fläche des Topfbodens 3. Mindestens eines der diese Aluminiumplatte umschließenden Stahlbleche 6, 8 ist aus ferromagnetischem Stahl gefertigt und nimmt die magnetische Energie der Induktionskochstelle auf. Dieses Stahlblech, beispielsweise das ferromagnetische Stahlblech 6, führt das Magnetfeld und macht damit unter Um ständen die Induktionsspule 11 im Boden 3 des Induktions- Kochtopfes 1 wirkungslos, wenn man nicht darauf achtet, daß ausreichend magnetische Energie durch die Einheit, Spulen kern 10, Spule 11, geführt wird. Die Einheit von Spulenkern 10 und Spule 11 liefert über Induktion der im Griff 2 des Induktions-Kochtopfes 1 befindlichen, nicht dargestellten Sensorelektronik Energie, ohne daß weitere energetisch be dingte Zuführungstechniken erforderlich wären. Um eine aus reichende magnetische Kopplung für die Spule 11 zu errei chen, ist es vorteilhaft, wenn die Kerne der Induktionsspu len im Topfboden magnetisch an das ferromagnetische Stahl blech angekoppelt werden, so daß ein gewisser Mindestfluß durch den Spulenkern 10 erzwungen wird. Dies kann durch eine geeignete Ausführung des Stahlbleches erreicht werden. An das ferromagnetische Stahlblech 6 werden kleine ferromagne tische Feldführungen (sogenannte Feldführungsnasen 9) ange bracht, die einen Teil des Feldes durch den Spulenkern 10 leiten. Dabei kann es vorteilhaft sein, das ferromagnetische Stahlblech 6 im Bereich der Spule 11 zu verjüngen, um den magnetischen Flug durch die Einheit Spulenkern 10, Spule 11 zu erhöhen. Es kann auch sinnvoll sein, in den Topfboden 3 eine Vertiefung einzubringen, in die dann die Induktionsspu le 11 eingebaut wird. Auch bei dieser Art der Spulenmontage können Feldführungen notwendig sein, um die in der Indukti onsspule 11 erzeugte Leistung zu erhöhen. Der Erfindungsge danke, daß im Boden 3 des Gargerätes 1 mindestens eine den räumlichen Ausmaßen des Gargerätebodens 3 angepaßte Indukti onsspule 11 angeordnet ist, die für eine im und/oder am Gar gerät 1 befindliche Sensorelektronik ausreichende elektri sche Leistung über Induktion aufbringen kann, ist gemäß Fig. 3 dargestellt und entnehmbar. Diesbezüglich ist die Spule 11 einseitig am Boden 3 des Induktions-Kochtopfes 1 direkt am Stahlblech 8 geerdet. Die andere Spulenseite führt die gegen Masse auftretende EMK über eine Zuleitung durch den verlän gerten Griffauslauf 4 der nicht dargestellten Sensorelektro nik zu, die sich im Griff 2 des Induktions-Kochtopfes 1 be findet. Für spezielle Methoden der Auswertung und Steuerung kann eine Auswerteelektronik, unmittelbar durch die Sensor technik gespeist, im Griff 2 befindlich sein. Reicht die in duzierte EMK über eine Induktionsspule 11 nicht zur Speisung der genannten Elektronik im Griff 2 des Induktions-Kochtop fes 1 aus, so können mehrere solcher Spulen im Boden 3 des Induktions-Kochtopfes 1 angeordnet werden. Über Parallel schaltungen wird die so gesammelte Energie auf die bereits beschriebene Weise dem Griff 2 des Induktions-Kochtopfes 1 zugeführt.The base 2 of the induction cooking pot 1 is generally constructed as a layer base. It then consists of an aluminum plate, which is designated as aluminum base 7 according to FIG. 3, which is closed on both sides by steel plates 6 , 8 . The aluminum plate serves to compensate for temperature differences in the surface of the pot bottom 3 . At least one of the steel sheets 6 , 8 surrounding this aluminum plate is made of ferromagnetic steel and absorbs the magnetic energy of the induction hob. This steel sheet, for example the ferromagnetic steel sheet 6 , leads the magnetic field and thus makes the induction coil 11 in the bottom 3 of the induction cooking pot 1 ineffective if one does not take care that sufficient magnetic energy through the unit, coil core 10 , coil 11 , is performed. The unit of coil core 10 and coil 11 delivers energy via induction of the sensor electronics located in the handle 2 of the induction cooking pot 1 , not shown, without further energetic-related feed techniques being required. In order to reach a reaching magnetic coupling for the coil 11 , it is advantageous if the cores of the induction spools are magnetically coupled to the ferromagnetic steel sheet in the base of the pot, so that a certain minimum flow through the coil core 10 is forced. This can be achieved by a suitable design of the steel sheet. At the ferromagnetic steel sheet 6 small ferromagnetic table guides (so-called field guide lugs 9 ) are introduced, which conduct part of the field through the coil core 10 . It may be advantageous to taper the ferromagnetic steel sheet 6 in the area of the coil 11 in order to increase the magnetic flight through the coil core 10 , coil 11 unit. It may also be useful to make a recess in the bottom 3 of the pot, into which the induction coil 11 is then installed. With this type of coil assembly, field guides may be necessary to increase the power generated in the induction coil 11 . The inventions thank you that in the bottom 3 of the cooking device 1 at least one of the spatial dimensions of the cooking device bottom 3 adapted induction coil 11 is arranged, which can provide sufficient electrical power via induction for a device in and / or on the cooking device 1 , according to Fig. 3 shown and removable. In this regard, the coil 11 is grounded on one side on the bottom 3 of the induction cooking pot 1 directly on the steel sheet 8 . The other side of the coil leads to the EMF occurring against ground via a lead through the lengthened handle outlet 4 of the sensor electronics, not shown, which is located in the handle 2 of the induction cooking pot 1 . For special methods of evaluation and control, evaluation electronics, fed directly by the sensor technology, can be located in handle 2 . Ranges in the EMF-induced via an induction coil 11 not to supply said electronics in the handle 2 of the induction Kochtop fes 1, so a plurality of such coils may be in the bottom 3 of the induction cooker be arranged. 1 Via parallel circuits, the energy thus collected is supplied to the handle 2 of the induction cooking pot 1 in the manner already described.

Gemäß Fig. 1a), b) ist dargestellt, wie die Einheit von Spu lenkern 10 und Spule 11 in einem Topfboden 3 plaziert sein kann, wobei erkennbar wird, wie ein Wirbelstrom 12 mit einer Richtung des Magnetfeldes im Stahlblech 13 korrelierend, die Induktionsspannung in der Spule 11 erzeugen kann.According to Fig. 1a), b) it is shown how the unit of Spu handlebars 10 and coil 11 can be placed in a pot bottom 3 , wherein it can be seen how an eddy current 12 correlates with a direction of the magnetic field in the steel sheet 13 , the induction voltage in the coil 11 can generate.

Gemäß Fig. 2 ist eine Einzelheit dargestellt, die insbeson dere eine Ausführungsform der Einheit von Spulenkern 10 und Spule 11 darstellt, die geeignet ist, den Magnetfluß über angeformte Feldführungsnasen 9 in den Bereich der Spule 11 einzuspeisen. Die um einen Spulenkern 10 geführt Induktionsspule 11 ist dabei nahe an einem ferromagnetischen Stahl blech 6 plaziert, und im Gargeräteboden 3 in einer Ausneh mung des Aluminiumbodens nahe dem ferromagnetischen Stahl blechboden 6 angeordnet. Die erfindungsgemäße Anordnung der Einheit Spulenkern 10 und Spule 11 ist besonders sinnvoll für einen Induktions-Kochtopf 1, während andere Topfböden, die für Kochgeschirre auf Strahlungsheizungen entwickelt wurden, für eine solche Lösung meistens nicht sinnvollerwei se in Frage kommen können. Es würde für Strahlungsheizungen erforderlich werden, daß in nicht unmittelbarer Nähe der Strahlungshauptleistung eine Primärspule angeordnet ist, die mit der Einheit von Spulenkern 10 und Spule 11 im Boden des Kochtopfes 3 korrespondiert, was zur Bedingung haben müßte, daß eine genaue Plazierung auf der jeweiligen Kochstelle Spule über Spule erfolgen muß.Referring to FIG. 2 shows a detail is illustrated, in particular, an embodiment of the unit of coil core 10 and coil 11 is adapted to feed the magnetic field via molded guide tabs 9 in the region of the coil 11. The led around a coil core 10 induction coil 11 is placed close to a ferromagnetic steel sheet 6 , and in the cooking appliance bottom 3 in a Ausneh tion of the aluminum base near the ferromagnetic steel sheet bottom 6 is arranged. The arrangement of the unit coil core 10 and coil 11 according to the invention is particularly useful for an induction cooking pot 1 , while other saucepans, which were developed for cookware on radiant heaters, usually cannot be useful for such a solution. It would be necessary for radiant heaters that a primary coil is arranged in the immediate vicinity of the main radiation power, which corresponds to the unit of coil core 10 and coil 11 in the bottom of the saucepan 3 , which should have the condition that an exact placement on the respective hotplate Coil over coil must be done.

Claims

1. Power supply for sensor systems in cooking devices for hobs, for example glass ceramic hobs, preferably in front of induction hobs of the glass ceramic cooking field, characterized in that in the bottom ( 3 ) of the cooking device ( 1 ) at least one the spatial dimensions of the cooking device floor ( 3 ) adapted induction coil ( 11 ) is arranged, which can provide sufficient electrical power via induction for a sensor electronics located in and / or on the cooking appliance ( 1 ).

2. Power supply for sensor systems according to claim 1, characterized in that the induction coil ( 11 ) guided around a coil core ( 10 ) is arranged close to a ferro-magnetic steel plate ( 6 ) located in the cooking appliance base ( 3 ).

3. Power supply for sensor systems according to claim 1, 2, characterized in that the ferromagnetic steel sheet ( 6 ) located in the cooking appliance base ( 3 ) has magnetic field guide lugs ( 9 ) directed onto the coil core ( 10 ).

4. Power supply for sensor systems according to claim 1, characterized in that the induction coil ( 11 ) connected to ground on one side in the extended handle ( 2 ) of the cooking appliance ( 1 ), a handle outlet ( 4 ), by means of a supply line ( 5 ) the power supply from Handle ( 2 ) installed sensor electronics takes over.

5. Power supply for sensor systems according to claim 1, characterized in that in the handle ( 2 ) of the Garge device ( 1 ) installed sensor electronics consists of the sensor and an evaluation unit, the power supply of the sensor electronics by the induction coil acting as an electromotive force ( 11 ) is performed.