EP4207945A1

EP4207945A1 - Appareil de cuisson à induction

Info

Publication number: EP4207945A1
Application number: EP22307047.5A
Authority: EP
Inventors: Xavier André; Cédric GOUMY
Original assignee: Groupe Brandt SAS
Current assignee: Groupe Brandt SAS
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-07-05
Also published as: FR3131676A1

Abstract

Un appareil de cuisson à induction (10) comprend un ensemble de N inducteurs extérieurs les uns aux autres et disposés selon une répartition bidimensionnelle dans un plan de cuisson (11) et un ensemble de n générateurs de courant alternatif.Chaque générateur de courant alternatif alimente respectivement un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs dudit ensemble de N inducteurs.Deux inducteurs d'un dit premier sous ensemble sont séparés par au moins un inducteur d'un dit second sous-ensemble dans la répartition bidimensionnelle. Utilisation dans une table de cuisson à induction matricielle.

Description

La présente invention concerne un appareil de cuisson à induction.
La présente invention s'applique de manière générale aux tables ou cuisinières à induction, notamment à usage domestique.
Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs extérieurs les uns aux autres et disposés selon une répartition bidimensionnelle dans un plan de cuisson de l'appareil de cuisson à induction.
On connait ainsi sous la dénomination de table à induction matricielle, des appareils de cuisson à induction qui procure un plan de cuisson sans zone de chauffe ou foyer de cuisson prédéfini. L'utilisateur peut ainsi disposer un récipient de cuisson à tout endroit du plan de cuisson.
La détection du ou des inducteurs recouverts par le récipient de cuisson permet de former au cas par cas une zone de chauffe associée au récipient et rassemblant les inducteurs recouverts par le récipient de cuisson.
Chaque inducteur est ainsi indépendant et peut être commandé en fonctionnement indépendamment des autres inducteurs de la table à induction matricielle.
Les inducteurs formant la zone de cuisson sont commandés en fonctionnement pour chauffer le récipient de cuisson selon une consigne de puissance attribuée par l'utilisateur au récipient de cuisson.
On connait de telles tables à induction matricielle dans lesquelles chaque inducteur est alimenté par son propre générateur de courant alternatif, chaque générateur de courant alternatif comprenant un onduleur, c'est-à-dire un dispositif d'électronique de puissance permettant de générer le courant alternatif à partir d'une source d'énergie électrique continue. Chaque générateur de courant alternatif peut être formé d'un onduleur comportant un unique commutateur de type IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), dit onduleur mono-IGBT, ou deux commutateurs de type IGBT montés selon une topologie en demi-pont.
Une commande en fonctionnement des différents générateurs de courant alternatifs associés aux inducteurs formant la zone de cuisson permet ainsi d'alimenter simultanément les inducteurs formant la zone de cuisson. Tous les inducteurs de la zone de cuisson sont ainsi mis en oeuvre simultanément, permettant d'obtenir une puissance de chauffe importante du récipient de cuisson.
Cet agencement présente toutefois l'inconvénient de mettre en oeuvre autant d'onduleurs que d'inducteurs. Pour une table à induction matricielle qui peut comporter typiquement une vingtaine d'inducteurs répartis dans le plan de cuisson, le coût généré par l'association d'un onduleur à chaque inducteur est non négligeable.
On connait également des tables de cuisson matricielle dans lesquelles chaque générateur de courant alternatif alimente un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs de l'ensemble d'inducteurs disposés dans le plan de cuisson, chaque générateur de courant alternatif étant lui-même connecté à une phase d'un réseau d'alimentation électrique.
Afin d'alimenter en courant alternatif le sous-ensemble d'au moins deux inducteurs, le générateur de courant alternatif est piloté de manière à alimenter l'un ou l'autre des inducteurs du sous-ensemble. Lorsque seul l'un des inducteurs du sous-ensemble est recouvert par un récipient de cuisson, le générateur de courant alternatif est piloté pour alimenter en continu ce seul inducteur.
En revanche, lorsque deux ou plusieurs inducteurs du sous-ensemble sont recouverts par un même récipient de cuisson, le générateur de courant alternatif est piloté pour alimenter en alternance ces deux ou plusieurs inducteurs. La puissance disponible délivrée par le générateur de courant alternatif est alors partagée sur les deux ou plusieurs inducteurs, la puissance moyenne délivrée par chaque inducteur étant ainsi plus faible que s'il était alimenté en continu par le générateur de courant alternatif.
Lorsque le générateur de courant alternatif comporte un relais monté en sortie d'un onduleur pour alimenter alternativement les deux ou plusieurs inducteurs du sous-ensemble, un bruit de changement d'état d'un tel relais est également perceptible lors du fonctionnement de l'appareil de cuisson à induction.
La présente invention a pour but de résoudre au moins l'un des inconvénients précités et de proposer un appareil de cuisson à induction permettant d'améliorer la puissance moyenne délivrée par chaque inducteur dans une zone de chauffe rassemblant des inducteurs sous un récipient de cuisson.
A cet effet, la présente invention concerne un appareil de cuisson à induction, comprenant un ensemble de N inducteurs extérieurs les uns aux autres et disposés selon une répartition bidimensionnelle dans un plan de cuisson dudit appareil de cuisson à induction, et un ensemble de n générateurs de courant alternatif, chaque générateur de courant alternatif alimentant respectivement un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs dudit ensemble de N inducteurs.
Selon l'invention, deux inducteurs d'un dit premier sous ensemble sont séparés par au moins un inducteur d'un dit second sous-ensemble dans ladite répartition bidimensionnelle.
Ainsi, en espaçant dans le plan de cuisson les inducteurs alimentés par un même générateur de courant alternatif, un récipient de cuisson recouvre des inducteurs adjacents, qui sont alimentés par des générateurs de courant alternatif différents les uns des autres.
Les inducteurs ainsi rassemblés dans une zone de chauffe et recouverts par un même récipient peuvent être alimenté en continu par un générateur de courant alternatif.
La puissance moyenne délivrée par chaque inducteur correspond à la puissance qui peut être délivrée par le générateur de courant alternatif associé, la puissance n'étant pas partagée entre deux ou plusieurs inducteurs du sous-ensemble alimenté par le même générateur de courant alternatif. Il est ainsi possible d'avoir plus de puissance disponible pour un même récipient.
Dans un mode de réalisation avantageux, lesdits deux inducteurs dudit premier sous-ensemble sont séparés par plusieurs inducteurs appartenant respectivement à plusieurs sous-ensembles différents dudit premier sous-ensemble.
Il est possible d'éloigner les inducteurs d'un même sous-ensemble de sorte qu'un récipient de cuisson de grande dimension, dont le fond recouvre plus de quatre inducteurs adjacents dans le plan de cuisson, recouvre des inducteurs appartenant à des sous-ensembles différents, et ainsi pouvant être alimentés en continu par des générateurs de courant alternatif différents.
Dans un mode de réalisation, lesdits n générateurs de courant alternatif sont adaptés à être connectés à une même phase d'un réseau d'alimentation électrique.
Dans un mode de réalisation pratique de l'invention, lesdits inducteurs sont disposés selon une disposition matricielle dans le plan de cuisson dudit appareil de cuisson à induction et lesdits au moins deux inducteurs d'un sous-ensemble dudit ensemble de N inducteurs sont non adjacents dans la disposition matricielle.
Autrement dit, dans une disposition matricielle en ligne et en colonne, lorsqu'un premier inducteur dudit sous-ensemble occupe une position I en ligne et une position J en colonne dans ladite disposition matricielle, ledit au moins deuxième inducteur dudit sous-ensemble occupe une position I + n en ligne et une position J + m en colonne dans ladite disposition matricielle, n et/ou m étant différent de 1.
Cette disposition matricielle spécifique permet d'écarter les inducteurs d'un même sous-ensemble les uns des autres.
En pratique, les inducteurs sont circonscrits dans un quadrilatère ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm.
Ces dimensions sont bien adaptées aux dimensions des récipients de cuisson usuels, dont le fond peut avoir un diamètre par exemple compris entre 90 et 280 mm, voire atteindre 450 mm pour un récipient de cuisson de grande capacité.
De tels récipients, lorsqu'ils sont placés sur le plan de cuisson, ont un fond qui recouvre 4, 9 ou 16 inducteurs adjacents dans le plan de cuisson par exemple.
Dans un mode de réalisation spécifique, les inducteurs sont circonscrits dans un carré ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm, et de préférence entre 80 et 120 mm, et préférentiellement sensiblement égale à 100 mm.
Typiquement, les inducteurs sont de forme ovale, circulaire, carré ou rectangulaire.
En pratique, chaque générateur de courant alternatif comprend un onduleur commandé en fréquence pour générer un courant alternatif alimentant respectivement un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs dudit ensemble de N inducteurs.
Dans un mode de réalisation, chaque générateur de courant alternatif comprend un onduleur et un relais monté en sortie dudit onduleur adapté à être piloté par des moyens de commande dudit appareil de cuisson à induction pour alimenter alternativement un inducteur dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs alimenté par ledit générateur de courant alternatif.
Grâce à la disposition espacée des inducteurs alimentés par un même générateur de courant alternatif, les situations dans lesquelles ces inducteurs doivent être alimentés simultanément sont moins fréquentes, permettant de limiter le pilotage des relais et ainsi le bruit généré par le changement d'état de ces relais.
En pratique, l'onduleur comporte un unique commutateur de type IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ou deux commutateurs de type IGBT montés selon une topologie en demi-pont.
Selon un autre mode de réalisation, chaque générateur de courant alternatif comprend trois commutateurs de type IGBT, un premier commutateur et un deuxième commutateur étant montés selon une topologie en demi-pont pour former un premier onduleur adapté à alimenter un premier inducteur dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs alimenté par ledit générateur de courant alternatif, et ledit deuxième commutateur et un troisième commutateur étant montés selon une topologie en demi-pont pour former un second onduleur adapté à alimenter un second inducteur dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs alimenté par ledit générateur de courant alternatif, l'appareil de cuisson à induction comprenant des moyens de commande adaptés à commander lesdits trois commutateurs de type IGBT pour alimenter alternativement lesdits premier et second inducteurs respectivement par lesdits premier et second onduleurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non-limitatifs :

la figure 1 illustre schématiquement un appareil de cuisson à induction selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 2 illustre un exemple de générateur de courant alternatif alimentant un sous-ensemble de deux inducteurs d'un appareil de cuisson à induction selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 3 illustre un autre exemple de générateur de courant alternatif alimentant un sous-ensemble de deux inducteurs d'un appareil de cuisson à induction selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 illustre schématiquement une disposition matricielle alternative des inducteurs d'un appareil de cuisson à induction selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et
la figure 5 illustre schématiquement une disposition matricielle alternative des inducteurs d'un appareil de cuisson à induction selon un troisième mode de réalisation de l'invention.

On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1 un exemple de réalisation d'un appareil de cuisson à induction selon un mode de réalisation de l'invention.
L'appareil de cuisson à induction 10 est typiquement une table de cuisson à induction à usage domestique ou à usage professionnelle.
Il comporte un plan de cuisson 11, formé par exemple d'une plaque en vitrocéramique, sous lequel sont disposés des inducteurs Ix, Ix'.
Les inducteurs Ix, Ix' sont extérieurs les uns aux autres et disposés selon une répartition bidimensionnelle. Les inducteurs Ix, Ix' sont ainsi répartis dans le plan de cuisson 11.
Dans un tel appareil de cuisson à induction, il n'existe pas de foyer de cuisson prédéfini dans le plan de cuisson 11, c'est-à-dire qu'il n'existe pas d'emplacements prédéterminés pour former une zone de chauffe d'un récipient. Au contraire, chaque zone de chauffe est créée au cas par cas, en fonction du positionnement d'un récipient sur le plan de cuisson 11. En pratique, un tel appareil de cuisson à induction 10 est configuré pour détecter la présence d'un récipient au droit d'un groupe d'inducteurs adjacents, quel que soit l'emplacement du récipient sur le plan de cuisson 11.
Seuls les inducteurs recouverts par le récipient, c'est-à-dire dont le taux de recouvrement par le récipient est supérieur à un seuil préétabli, sont alors activés pour chauffer le récipient.
Un tel appareil de cuisson à induction sans foyer de cuisson prédéfini est connu de l'homme du métier et son fonctionnement à partir de la détection des inducteurs recouverts par un récipient n'a pas besoin d'être décrit plus en détails ici.
Dans l'exemple illustré à la figure 1, l'appareil de cuisson à induction 10 comprend N inducteurs Ix, Ix', N étant égal à 20.
Bien entendu, le nombre de 20 inducteurs n'est qu'un exemple et le nombre N d'inducteurs peut être compris typiquement entre 8 et 40, et de préférence entre 16 et 30.
Dans ce mode de réalisation, les inducteurs sont tous de forme identique, et ici sont circulaires (ou en forme de disque).
Ils sont disposés selon un arrangement matriciel, et ici selon une disposition matricielle en ligne et en colonne.
A titre d'exemple non limitatif, les inducteurs Ix, Ix' sont disposés sur 4 lignes et 5 colonnes. Les lignes sont parallèles à un bord avant 11a du plan de cuisson 11 destiné à former un bord avant de l'appareil de cuisson à induction, face à l'utilisateur lors du fonctionnement de l'appareil de cuisson à induction 10. Les colonnes sont perpendiculaires aux lignes et au bord avant 11a du plan de cuisson 11.
Toujours dans ce mode de réalisation illustré à la figure 1, l'appareil de cuisson à induction 10 comprend un ensemble de n générateurs de courant alternatif Gx, n étant égal à 10.
Dans cet exemple, chaque générateur de courant alternatif Gx alimente respectivement un sous-ensemble de deux inducteurs Ix, Ix'. Ainsi le nombre n de générateurs de courant alternatif Gx est égal à la moitié du nombre N d'inducteurs.
Bien entendu, cet exemple n'est pas limitatif, et chaque générateur de courant alternatif pourrait alimenter 3 ou 4 inducteurs.
Par ailleurs, les n générateurs de courant alternatif Gx sont adaptés à être connectés au réseau d'alimentation électrique.
Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, les n générateurs de courant alternatif sont connectés par moitié à une des phases du réseau d'alimentation électrique. Ce dernier peut être classiquement un réseau électrique triphasé de 50Hz.
Par exemple, n/2 générateurs de courant alternatif Gx, associés à un premier groupement d'inducteurs Ix, Ix' (avec x compris entre 1 et 5), contiguës dans le plan de cuisson 11, sont connectés à une même première phase du réseau d'alimentation électrique, et n/2 générateurs de courant alternatif Gx, associés à un second groupement d'inducteurs Ix, Ix' (avec x compris entre 6 et 10), contiguës dans le plan de cuisson 11, sont connectés à une même seconde phase du réseau d'alimentation électrique.
Le premier groupement d'inducteurs Ix, Ix' (avec x compris entre 1 et 5) et le second groupement d'inducteurs Ix, Ix' (avec x compris entre 6 et 10) forment ainsi une partition des inducteurs dans le plan de cuisson.
Bien entendu, dans d'autres modes de réalisation, les n générateurs de courant alternatif Gx peuvent être connectés à une seule phase du réseau d'alimentation électrique.
De manière usuelle, les n générateurs de courant alternatif Gx comprennent un onduleur commandé en fréquence pour générer un courant alternatif alimentant des inducteurs Ix, Ix'.
On a illustré à la figure 2 un exemple de générateur de courant alternatif Gx adapté à alimenter en courant deux inducteurs Ix, Ix'.
De préférence, les n générateurs de courant alternatifs Gx sont identiques dans l'appareil de cuisson à induction et le montage décrit ci-après pour un générateur de courant alternatif Gx adapté à alimenter en courant deux inducteurs Ix, Ix' est repris à l'identique n fois dans l'appareil de cuisson à induction.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, le générateur de courant alternatif Gx comprend un onduleur T1, D1, T2, D2 et un relais Kx monté en sortie de l'onduleur.
Le relais Kx, typiquement un interrupteur électromécanique, est piloté par des moyens de commande 20 de l'appareil de cuisson à induction 10 pour alimenter alternativement l'un ou l'autre des deux inducteurs Ix, Ix' alimenté par le même générateur de courant alternatif Gx.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, l'onduleur comporte, de manière connue de l'homme du métier, deux commutateurs T1, T2 de type IGBT (acronyme du terme anglo-saxon Insulated Gate Bipolar Transistor pour transistors bipolaires à grille isolée) associés à des diodes D1, D2 et montés selon une topologie en demi-pont.
Les moyens de commande 20 sont adaptés, également de manière connue pour l'homme du métier, à piloter l'onduleur par des signaux de commande Com1, Com2 adressés respectivement aux commutateurs T1, T2. Les signaux de commande Com1, Com2 sont déterminés en fonction de la puissance de consigne qui doit être délivrée par l'inducteur Ix, Ix' alimenté par l'onduleur.
Lorsque les deux inducteurs Ix, Ix' doivent être alimentés simultanément, les moyens de commande pilotent le relais Kx pour alimenter alternativement, de préférence de manière cyclique sur une succession de périodes de temps, les deux onduleurs Ix, Ix'.
Ainsi, la puissance moyenne qui peut être délivrée par le générateur de courant alternatif Gx est répartie entre les deux inducteurs Ix, Ix'.
Bien entendu, l'onduleur T1, D1, T2, D2 décrit ci-dessus mettant en oeuvre une topologie de demi-pont n'est qu'un exemple de générateur de courant alternatif Gx. L'onduleur pourrait également être formé d'un unique commutateur de type IGBT couplé à une diode, la sortie de l'onduleur étant comme précédemment connectée alternativement, via un relais, à l'un ou l'autre des deux inducteurs Ix, Ix'.
Comme précédemment, lorsque les deux inducteurs Ix, Ix' doivent être alimentés simultanément, la puissance moyenne qui peut être délivrée par un tel onduleur, également connu sous le nom d'onduleur mono-IGBT, est répartie entre les deux inducteurs Ix, Ix'.
On a illustré également à la figure 3 un autre exemple de générateur de courant alternatif mettant en oeuvre une topologie de demi-pont à trois commutateurs T1, T2, T3 associés respectivement à trois diodes D11, D12, D13 pour alimenter deux inducteurs Ix, Ix'.
Ainsi, un premier commutateur T1 et un deuxième commutateur T2 sont montés selon une topologie en demi-pont pour former un premier onduleur adapté à alimenter un premier inducteur Ix. Le deuxième commutateur T2 et un troisième commutateur T3 sont montés selon une topologie en demi-pont pour former un second onduleur adapté à alimenter le second inducteur Ix'.
Des moyens de commande 30 sont adaptés à commander les trois commutateurs T1, T2, T3 pour alimenter alternativement les premier et second inducteurs Ix, Ix' respectivement par les premier et second onduleurs.
Les moyens de commande 30 sont ainsi adaptés à piloter le premier onduleur T1, D11, T2, D12, et le second onduleur T2, D12, T3, D13 par des signaux de commande Com1, Com2, Com3 adressés respectivement aux commutateurs T1, T2, T3.
Comme décrit ci-dessous, les signaux de commande Com1, Com2, Com3 permettent de piloter alternativement les inducteurs Ix, Ix'.
Ainsi, dans le schéma illustré à la figure 3, lorsque les signaux de commande Com1 et Com2 sont activés en fréquence (selon une fréquence de fonctionnement déterminée en fonction de la puissance de consigne assignée à l'inducteur à alimenter en courant) et en opposition de phase, et que le signal de commande Com3 est un signal continu, les deux commutateurs T1 et T2 commutent à la fréquence de fonctionnement et le commutateur T3 est à l'état ON.
L'inducteur Ix est alimenté en courant alternatif à la fréquence de fonctionnement et le courant dans l'inducteur Ix' est nul.
A contrario, lorsque les signaux de commande Com2 et Com3 sont activés en fréquence (selon une fréquence de fonctionnement déterminée en fonction de la puissance de consigne assignée à l'inducteur à alimenter en courant) et en opposition de phase, et que le signal de commande Com1 est un signal continu, les deux commutateurs T2 et T3 commutent à la fréquence de fonctionnement et le commutateur T1 est à l'état ON.
L'inducteur Ix' est alimenté en courant alternatif à la fréquence de fonctionnement et le courant dans l'inducteur Ix est nul.
Ainsi, il est possible comme dans l'exemple de la figure 2 de piloter deux inducteurs Ix, Ix' alternativement, par un même générateur de courant alternatif Gx.
Le type de générateur de courant alternatif décrit en référence à la figure 3 permet d'éviter l'utilisation d'un relais Kx. On supprime ainsi le bruit audible généré par le relais Kx lorsque celui-ci est piloté pour alimenter alternativement un inducteur puis l'autre.
Dans les exemples précédents, les commutateurs T1, T2, T3 sont des composants IGBT. Bien entendu, d'autres composants de puissance pourraient être mis en oeuvre tels que des Thyristors, des transistors à effet de champ du type MOSFET (acronyme du terme anglo-saxon Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
En revenant à la figure 1, la répartition des inducteurs Ix, Ix' dans le plan de cuisson 11 est telle que deux inducteurs Ix, Ix' d'un premier sous ensemble, alimentés par un même générateur de courant alternatif Gx, sont séparés par au moins un inducteur d'un second sous-ensemble, alimentés par un autre générateur de courant alternatif.
A titre d'illustration, à la figure 1, les inducteurs I1, I1' sont séparés par un inducteur I2. De même, les inducteurs I2, I2' sont séparés par un inducteur 11'.
Ainsi, les deux inducteurs Ix, Ix' d'un même sous-ensemble, alimentés par un même générateur de courant alternatif Gx, sont non adjacents dans la disposition matricielle du plan de cuisson 11.
On a illustré un mode de réalisation dans lequel deux inducteurs Ix, Ix' d'un même sous-ensemble sont séparés par un inducteur d'un autre sous-ensemble.
Ainsi, les inducteurs Ix, Ix', alimentés par le même générateur de courant alternatif Gx, ne sont plus immédiatement voisins dans la disposition matricielle.
Plus généralement, les deux inducteurs Ix, Ix' d'un même sous-ensemble pourraient être séparés par plusieurs inducteurs appartenant respectivement à plusieurs autres sous-ensembles, différents du premier sous-ensemble.
Dans une disposition matricielle telle qu'illustrée à la figure 1, dans laquelle les inducteurs sont réparties selon des lignes et des colonnes, dès lors qu'un premier inducteur Ix d'un sous-ensemble occupe une position I en ligne et une position J en colonne dans la disposition matricielle, le deuxième inducteur Ix' de ce même sous-ensemble occupe une position I + n en ligne et une position J + m en colonne dans la disposition matricielle, n et/ou m étant différent de 1.
Dans ce mode de réalisation illustré à la figure 1, n est égal à 2 et m est égal à 0. Bien entendu, une disposition analogue serait obtenue avec n égal à 0 et m égal à 2. Par exemple, la valeur de n peut être égale ou inférieure au nombre de lignes divisé par deux. De même, la valeur de m peut être égale ou inférieure au nombre de colonnes divisé par deux.
Ainsi, lorsqu'un récipient 12 est posé sur le plan de cuisson 11, il recouvre un groupe d'inducteurs Ix adjacents : les inducteurs Ix, Ix' d'un même sous-ensemble étant éloignés dans le plan de cuisson et non adjacents, ils sont plus rarement recouverts par un même récipient 12. On évite ainsi la mise en fonctionnement simultanée des inducteurs Ix, Ix' appartenant à un même sous-ensemble et donc alimentés par le même générateur de courant alternatif Gx.
La puissance disponible au niveau du générateur de courant alternatif Gx n'est pas partagée entre les deux inducteurs Ix, Ix'. On optimise ainsi la puissance moyenne qui peut être délivrée par un inducteur Ix au récipient 12 recouvrant cet inducteur Ix.
On notera que plus la distance séparant deux inducteurs Ix, Ix' alimentés par un même générateur de courant alternatif Gx est grande, plus leur recouvrement par un même récipient 12, même de grande taille, peut être évité. On limite ainsi le partage entre les inducteurs Ix, Ix' de la puissance disponible délivrée par le générateur de courant alternatif Gx.
En pratique, les inducteurs Ix, Ix' sont circonscrits dans un quadrilatère ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm.
Cette dimension est bien adaptée à l'utilisation de l'appareil de cuisson à induction avec des récipients de cuisson domestiques usuels, tels que des poêles, casseroles, etc, dont le diamètre est compris entre 90 mm et 280 mm.
Ainsi, un récipient 12 de taille moyenne, par exemple de diamètre égal à 200 mm, recouvre sensiblement 4 inducteurs adjacents dans le plan de cuisson 11. Selon la disposition des inducteurs décrite précédemment, le risque de recouvrir deux inducteurs Ix, Ix' alimentés par le même générateur de courant alternatif Gx, et donc éloignés l'un de l'autre, est donc limité.
Dans l'exemple illustré, les inducteurs Ix, Ix' sont tous identiques et en forme de disque. Ils sont circonscrits par exemple dans un carré ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm, et de préférence entre 80 et 120 mm, et préférentiellement sensiblement égale à 100 mm.
Lorsque des récipients de taille comprise entre 90 et 280 mm sont placés sur le plan de cuisson, leur fond recouvre 4, 9 ou 16 inducteurs adjacents dans le plan de cuisson 11 par exemple.
Bien entendu, la forme des inducteurs Ix, Ix' peut être différente d'une forme circulaire, et notamment de forme carré, rectangulaire ou ovale.
On a illustré à la figure 4 un exemple de réalisation dans lequel les inducteurs Ix, Ix' sont de forme ovale.
L'ensemble de la description ci-dessus faite en référence aux figures 1 à 3 peut s'appliquer mutatis mutandis à un mode de réalisation avec des inducteurs Ix, Ix' de forme ovale.
On a illustré ici en référence à la figure 1 un mode de réalisation dans lequel, pour chaque inducteur Ix occupant une position I en ligne et une position J en colonne, l'autre inducteur Ix' du même sous-ensemble occupe une position I+2 en ligne et J en colonne.
Dans un mode de réalisation alternatif, pour chaque inducteur Ix occupant une position I en ligne et une position J en colonne, l'autre inducteur Ix' du même sous-ensemble occupe une position I en ligne et J + 2 en colonne.
En outre, dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, un autre exemple de répartition des inducteurs Ix, Ix' a été illustré (cet autre exemple de répartition n'est bien entendu pas limité à des inducteurs de forme ovale).
Dans cet exemple de répartition, pour chaque inducteur Ix occupant une position I en ligne et une position J en colonne, l'autre inducteur Ix' du même sous-ensemble occupe une position I+1 en ligne et J+2 en colonne.
On notera que le nombre de lignes et de colonnes étant limité, il est nécessaire d'appliquer un modulo du nombre d'inducteurs par ligne ou par colonne pour la détermination de la répartition des inducteurs Ix, Ix'.
Ainsi, dans l'exemple de la figure 4 où le nombre de colonne est égal à 5, l'autre inducteur Ix' du même sous-ensemble occupe de manière générale une position I+1 en ligne et de J+2 modulo 5 en colonne.
Par ailleurs, la répartition bidimensionnelle des inducteurs dans le plan de cuisson 11 n'est pas limitée à une disposition matricielle en ligne et en colonne.
En particulier, comme illustré à la figure 5, les inducteurs peuvent être disposés selon une disposition matricielle en quinconce.
Dans cet exemple, l'appareil de cuisson à induction comprend de manière non limitative N inducteurs, N étant égal à 24.
Dans une telle disposition, les inducteurs Ix, Ix' sont alignés en colonne selon une direction perpendiculaire à un bord avant 11a du plan de cuisson 11, destiné à être face à l'utilisateur en position de fonctionnement de l'appareil de cuisson à induction 10. En revanche, les inducteurs sont décalés et non alignés dans une direction parallèle au bord avant 11a du plan de cuisson 11, correspondant à la largeur de la table de cuisson 10.
Dans ce mode de réalisation illustré à la figure 5, pour chaque inducteur Ix occupant une position J en colonne, l'autre inducteur Ix' du même sous-ensemble occupe une position J+2 en colonne.
Plus généralement, en considérant dans ce type de disposition matricielle en quinconce, que les inducteurs Ix, Ix', alignés en colonne, sont également disposés selon une ligne brisée (illustrée en traits mixtes à la figure 5) passant par les centres des inducteurs dans la largeur de la table de cuisson 10, la répartition des inducteurs telle que décrite précédemment en référence aux figures 1 et 4 peut s'appliquer de manière similaire. Ainsi, dès lors qu'un premier inducteur Ix d'un sous-ensemble occupe une position I suivant une ligne brisée et une position J en colonne, le deuxième inducteur Ix' de ce même sous-ensemble occupe une position I + n selon une ligne brisée et une position J + m en colonne dans la disposition matricielle, n et/ou m étant différent de 1.
Bien entendu, une disposition matricielle en quinconce inversée, avec un alignement des inducteurs Ix, Ix' selon la direction parallèle au bord avant 11a du plan de cuisson 11 est également envisageable.
Comme illustré à la figure 5, un récipient 12 posé sur le plan de cuisson 11 recouvre préférentiellement des inducteurs Ix appartenant à des sous-ensembles différents, alimentés respectivement par des générateurs de courant alternatif Gx différents.
Grâce à l'agencement des inducteurs Ix, Ix' dans le plan de cuisson 11 proposé par la présente invention, on limite la mise en oeuvre simultanée de deux ou plusieurs inducteurs Ix, Ix' alimentés par le même générateur de courant alternatif Gx, et donc un partage de la puissance disponible délivrée par ce générateur de courant alternatif Gx.

Claims

Appareil de cuisson à induction, comprenant un ensemble de N inducteurs (Ix, Ix') extérieurs les uns aux autres et disposés selon une répartition bidimensionnelle dans un plan de cuisson (11) dudit appareil de cuisson à induction (10), et un ensemble de n générateurs de courant alternatif (Gx), chaque générateur de courant alternatif (Gx) alimentant respectivement un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs (Ix, Ix') dudit ensemble de N inducteurs, caractérisé en ce que deux inducteurs (Ix, Ix') d'un dit premier sous ensemble sont séparés par au moins un inducteur d'un dit second sous-ensemble dans ladite répartition bidimensionnelle.
Appareil de cuisson à induction conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits deux inducteurs (Ix, Ix') dudit premier sous-ensemble sont séparés par plusieurs inducteurs appartenant respectivement à plusieurs sous-ensembles différents dudit premier sous-ensemble.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits n générateurs de courant alternatif (Gx) sont adaptés à être connectés à une même phase d'un réseau d'alimentation électrique.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 3, lesdits inducteurs (Ix, Ix') étant disposés selon une disposition matricielle dans le plan de cuisson (11) dudit appareil de cuisson à induction (10), caractérisé en ce que lesdits au moins deux inducteurs (Ix, Ix') d'un sous-ensemble dudit ensemble de N inducteurs sont non adjacents dans ladite disposition matricielle.
Appareil de cuisson à induction conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'un premier inducteur (Ix) dudit sous-ensemble occupe une position I en ligne et une position J en colonne dans ladite disposition matricielle, ledit au moins deuxième inducteur (Ix') dudit sous-ensemble occupant une position I + n en ligne et une position J + m en colonne dans ladite disposition matricielle, n et/ou m étant différent de 1.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les inducteurs (Ix, Ix') sont circonscrits dans un quadrilatère ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm.
Appareil de cuisson à induction conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les inducteurs (Ix, Ix') sont circonscrits dans un carré ayant des côtés de longueur comprise entre 50 et 150 mm, et de préférence entre 80 et 120 mm, et préférentiellement sensiblement égale à 100 mm.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les inducteurs (Ix, Ix') sont de forme ovale, circulaire, carré ou rectangulaire.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en que chaque générateur de courant alternatif (Gx) comprend un onduleur (T1, D1, T2, D2 ; T1, T2, T3) commandé en fréquence pour générer un courant alternatif alimentant respectivement un sous-ensemble d'au moins deux inducteurs (Ix, Ix') dudit ensemble de N inducteurs.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque générateur de courant alternatif (Gx) comprend un onduleur (T1, D1, T2, D2) et un relais (Kx) monté en sortie dudit onduleur adapté à être piloté par des moyens de commande (20) dudit appareil de cuisson à induction pour alimenter alternativement un inducteur dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs (Ix, Ix') alimenté par ledit générateur de courant alternatif (Gx).
Appareil de cuisson à induction conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que ledit onduleur comporte un unique commutateur de type IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ou deux commutateurs de type IGBT montés selon une topologie en demi-pont.
Appareil de cuisson à induction conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque générateur de courant alternatif (Gx) comprend trois commutateurs de type IGBT (T1, T2, T3), un premier commutateur (T1) et un deuxième commutateur (T2) étant montés selon une topologie en demi-pont pour former un premier onduleur adapté à alimenter un premier inducteur (Ix) dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs alimenté par ledit générateur de courant alternatif (Gx), et ledit deuxième commutateur (T2) et un troisième commutateur (T3) étant montés selon une topologie en demi-pont pour former un second onduleur adapté à alimenter un second inducteur (Ix') dudit sous-ensemble d'au moins deux inducteurs alimenté par ledit générateur de courant alternatif (Gx), ledit appareil de cuisson comprenant des moyens de commande (30) adaptés à commander lesdits trois commutateurs de type IGBT (T1, T2, T3) pour alimenter alternativement lesdits premier et second inducteurs (Ix, Ix') respectivement par lesdits premier et second onduleurs.