TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Kochgerät mit einem Strahlungsheizkörper.
STAND DER TECHNIK
-
In jedem elektrischen Kochherd kommen Heizelemente zum Einsatz, die das aufgesetzte Kochgeschirr erhitzen. Solche Kochgeschirre sind in der Regel Pfannen oder Töpfe. Die Ausführung der Heizelemente der Kochgeschirre erfolgt üblicherweise unter Einsatz einer der drei folgenden Technologien:
- Induktionsspule,
- Strahlungsheizkörper (umgangssprachlich auch als Cerankochfeld bezeichnet), oder
- Gusseisenplatte
-
Üblicherweise werden Strahlungsheizkörper aus Edelstahlwendeln aufgebaut, die zum Glühen gebracht werden, seltener werden anstelle Halogenstrahler eingesetzt.
-
Elektrische Kochherde können fest verbaut oder als mobile Kochstelle ausgeführt sein. Aus der
US 6,201,217 ist eine mobile Kochverrichtung bekannt, die neben Heizelementen unterhalb des Kochguts auch Heizelemente oberhalb des Kochguts aufweist.
-
Eine anderer solcher Kochherd ist aus der
EP 4 053 454 A1 bekannt, bei der ein Kochgeschirr auf einer Schublade in einen Garraum gefahren werden kann, welcher Heizelemente unterhalb der Schublade und Über-Kopf Heizelemente an der Decke des Garraums hat. Die Heizelemente unterhalb der Schublade können Induktionsspulen aufweisen, um das Gargeschirr induktiv zu erwärmen. Für die Über-Kopf Heizelemente werden insbesondere Strahlungsvorrichtungen vorgesehen, bei denen die Leistung im Wesentlichen durch Infrarotstrahler in Form von Wärmestrahlung abgegeben wird.
-
Die
JP 2004/192980 löst die technische Aufgabe beispielsweise einen Aluminiumtopf oder einen irdenen Topf, die beide nicht für das Induktionskochen geeignet sind, für einen Induktionskochherd verwendbar zu machen. Dafür wird bei einem Induktions-Kochgerät eine Platte aus einem Ferninfrarotstrahler auf der Oberfläche einer Heizplatte vorgesehen, die durch elektromagnetische Induktion Wärme erzeugt. Da das Kochgerät dadurch eine Wärmeerzeugungsplatte aus dem Infrarot-Strahlungskörper hat, wird einerseits die Wärme von der Induktionsheizung in das Kochgeschirr übertragen, und die Wärme der InfrarotStrahlung, die von der durch die Induktionsheizung erhitzten Infrarot-Strahlungskörper abgestrahlt wird, wird ebenfalls in das Kochgeschirr übertragen, wenn das Kochgeschirr für die direkte Erwärmung zum Kochen auf den Infrarot-Strahlungskörper gelegt wird. Durch diesen kombinierten Effekt ist es möglich, in kurzer Zeit zu kochen.
-
Die Anmelderin vermarktet als mobiles Kochgerät den mit einem Strahlungsheizkörper versehenen "Navigenio". In der Gebrauchsanleitung für den Typ C0020 ist vermerkt, dass das Kochgerät "Über Kopf" auf einen offenen Topf der Grösse 20 oder 24 cm aufgesetzt werden kann, um das mobile Kochgerät für das Backen einzusetzen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein mobiles Kochgerät anzugeben, welches im Einsatz als mobile Kochstelle eine bessere und insbesondere flexiblere Heizleistung aufweist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das mobile Kochgerät neben dem Strahlungsheizkörper ebenfalls einen Induktionsheizkörper aufweist.
-
Dabei verfügt dann das mobile Kochgerät über die Merkmale des Anspruchs 1. Dabei umfasst es in seinem Gehäuse über einen Strahlungsheizkörper und ebenfalls über eine Induktionsspule, wobei eine Steuerelektronik vorgesehen ist, mit der die besagten Heizelemente entweder in einem Infrarotstrahlungsmodus oder in einem Induktionsmodus ansteuerbar sind. Dabei kann nach dem üblichen Einsatz des mobilen Kochgeräts als Kochplatte das Kochgerät für ein Backen in einer Über Kopfanordnung verwendet werden, so dass diese Funktion mit der Schnelligkeit des Aufheizens mit Wirbelströmen per Unterhitze kombiniert wird.
-
Interessant ist das Vorsehen einer Spulenanordnung mit mindestens einer Hybridspule umfasst, wobei die Steuerelektronik konfiguriert ist, so dass die Hybridspule als Strahlungsheizkörper oder als Induktionsspule ansteuerbar ist. Die Hybridspule weist einen ausreichenden Widerstand für eine Wärmestrahlung abgebendes Glühen auf und ist gleichzeitig bei Aufsetzen eines induktionsfähigen Kochgeschirrs auf die Kochplattenoberfläche des Kochgeräts ausgelegt, um eine induktive Heizleistung von mindestens 20%, besser 50% zu erzeugen.
-
Die Spulenanordnung kann auch mindestens eine Heizwendel und eine getrennte Induktionsspule aufweisen, wobei die Steuerelektronik konfiguriert ist, um entweder die Heizwendel(n) als Strahlungsheizkörper oder die Induktionsspule(n) im Induktionsmodus anzusteuern. Die Steuerelektronik erkennt dafür das Aufsetzen eines induktionsfähigen Kochgeschirrs.
-
Die Heizwendel(n) können dann zwischen den Windungen der Induktionsspulen angeordnet sein, beispielsweise im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet.
-
Die Heizwendel(n) können auch oberhalb oder unterhalb der Induktionsspulen in einer anderen Ebene angeordnet sein, was es ermöglicht, den gesamten Kochplattenbereich abzudecken.
-
Die Induktionsspulen können auf der dem Kochgeschirr abgewandten Seite des Gehäuses mit einem oder mehreren Ferritelementen abgedeckt sein, um den möglichen Wirbelstromaktiven Bereich von Teilen ausserhalb des Gehäuses/Kochgeschirrs (z.B. Tischauflage) fernzuhalten.
-
Die Steuerelektronik kann einen 3D-Lagesensor umfassen, mit dem feststellbar ist, ob das Kochgerät Über-Kopf angeordnet ist. Dies entspricht einem Feststellen, dass keine Induktionsheizung notwendig/möglich ist.
-
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1A
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte aufgesetzten mobilen Kochgeräts gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr im Modus Induktionsheizung;
- Fig. 1B
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze des Kochgeräts nach Fig. 1A mit einem aufgesetzten Kochgeschirr und einem Über-Kopf Kochgerät im Modus Wärmestrahlungsheizung;
- Fig. 1C
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze des Über-Kopf Kochgeräts nach Fig. 1B im Modus Wärmestrahlungsheizung;
- Fig. 1D
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze des Kochgeräts nach Fig. 1A mit einem aufgesetzten nicht induktionstauglichen Kochgeschirr im Modus Wärmestrahlungsheizung;
- Fig. 2
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte aufgesetzten ersten mobilen Kochgeräts gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr und einem zweiten Über Kopf eingesetzten mobilen Kochgerät;
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte aufgesetzten ersten mobilen Kochgeräts gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr und einem zweiten Über Kopf eingesetzten mobilen Kochgerät;
- Fig. 4
- zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Heizspule, wie sie gemäss der Querschnittsansicht in Fig. 1A eingebaut ist;
- Fig. 5
- zeigt eine schematische Draufsicht auf zwei Heizspulen, wie sie gemäss der Querschnittsansicht in Fig. 2 eingebaut sind;
- Fig. 6
- zeigt ein Blockschaltbild eine Kochgeräts gemäss einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung; und
- Fig. 7
- zeigt eine Hybridspule, wie sie gemäss der Querschnittsansicht in Fig. 2 oder Fig. 3 eingebaut ist.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte 6 aufgesetzten mobilen Kochgeräts 100 gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr 3 im Modus Induktionsheizung. Fig. 1B zeigt eine schematische Querschnittsskizze desselben Kochgeräts 100 nach Fig. 1A mit einem aufgesetzten Kochgeschirr 3 und einem Über-Kopf Kochgerät 100' im Modus Wärmestrahlungsheizung, oder auch ohmscher Backmodus genannt. Das Kochgeschirr hat vorteilhafterweise einen Rand 5 und kann mit einer Flüssigkeit 1 als aufzuheizendes Mittel ausgestaltet sein.
-
Die vorliegenden Zeichnungen mit der nachfolgenden Beschreibung werden insgesamt drei Ausführungen des Kochgeräts zeigen, die die Bezugszeichen 100, 101 und 102 erhalten. Wenn diese Kochgeräte als Über-Kopf Kochgeräte eingesetzt werden, so erhalten die Bezugszeichen dieser Geräte ein Apostroph, hier in Fig. 1B also 100'. Ferner werden mit auf diese Kochgeräte zeigenden Pfeile auf die Wirkungsart hingewiesen, also ob sie primär als Induktionsheizung (Pfeil 110) oder als Wärmestrahlungsheizung (Pfeil 111) arbeiten.
-
Auf einer Basisplatte 6, die insbesondere eine ebene Tischplatte sein kann, wird ein mobiles Kochgerät 100 aufgestellt. Das mobile Kochgerät 100 weist ein Gehäuse 11 auf, welches von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Glaskeramikplatte abgedeckt ist.
-
Die Abdeckung des Gehäuses 11 wird so gewählt, dass eine in dem Kochgerät 100 vorgesehene Heizspulenanordnung 20 seine durch Pfeile dargestellte Wärmestrahlung 17 im Modus Wärmestrahlungsheizung durch diese Abdeckung in die Platte 4 des Kochgeschirrs 3 einleiten kann. Die einzelnen Hybridheizspulen 12 können und werden in der Zeichnung der Fig. 1A als Induktionsspulen betrieben und heizen zusammen mit dem Kochgeschirrboden 4 aus magnetisierbarem Material diesen Boden 4 über ein elektromagnetisches Wechselfeld auf. Mit dem Bezugszeichen 16 sind die sich im Boden des Kochgeräts 100 bildenden Wirbelströme bezeichnet, wobei Kreise im Gegensatz zu den durch Sechsecke visualisierten körperlichen Hybridspulen 12 verwendet worden sind. Dabei sind die Wirbelströme im Wesentlichen durch den mit der Umrandung 116 visualisierten Bereich wirksam. Im Induktionsheizungsmodus 110 arbeitet die Hybridheizspule 12 ohne ein Glühen und hat einen induktiven Anteil an der Heizleistung von mindestens (vorteilhaft) 20%, besser 50%. Dies wird insbesondere durch die Ausgestaltung der Hybridspule 12 und die Frequenz des Feldes sichergestellt. Im Boden des Kochgeräts 10 sind unter den Hybridspulen 12 jeweils Ferritflächen 15 vorgesehen. Die Wirbelströme sind jeweils auf den durch den gestrichelten Kasten 116 beschränkten Bereich eines Magnetfeldes 14 eingeschränkt, die den Boden 4 des Kochgeschirrs aufheizen, so dass dieser dann anschliessend die Energie als Wärmestrahlung 17 abgeben kann. Die Spulenanordnung 20 ist hier mit drei Windungen dargestellt, wobei die Kreuze und Punkte die Stromrichtung angeben.
-
Die Fig. 1B zeigt neben dem Kochgerät 100 aus Fig. 1A auch ein, ggf. weiteres, Kochgerät 100' im Über-Kopf-Modus. Hier arbeitet die Heizung durch Wärmestrahlung 117, während die Heizung von unten wie in Fig. 1A ausgestaltet ist. Die gleichen Hybridheizspulen 12, die beim Betrieb als Induktionsspule nicht glühten, glühen nun als Strahlungsheizkörper und initiieren damit die Wärmeabstrahlung entsprechend den Pfeilen 117. Die Funktion des weiteren Kochgeräts 100' ist daher durch den Pfeil als Wärmestrahlungsheizung bezeichnet. Statt einer doppelten Heizung mit zwei Geräten kann natürlich nach einer Vorheizung des Bodens 4 des Kochgeschirrs 3 das gleiche Kochgerät 100 als Über-Kopf-Kochgerät 100' eingesetzt werden. Gleiche Merkmale werden in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen und ähnliche Merkmale werden durch ähnliche Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Umrandung 116' zeigt den hier nicht wirksamen Wirbelstrombereich, da auf der anderen Seite der Hybdridspulen 12 bezügllich der Ferrite 15 nur der Garraum 2 ist.
-
Die Fig. 1C zeigt eine schematische Querschnittsskizze des Kochgeräts 100' nach Fig. 1B als Über-Kopf Kochgerät im Modus Wärmestrahlungsheizung. Damit kann bei einem induktionsgeeigneten Kochgeschirr 3 ein schnelleres Aufheizen des Kochgeschirrs 3 durch einen Einsatz wie in Fig. 1A erreicht werden und dasselbe Kochgerät 100 kann im Über Kopf Betrieb auf dem Rand 5 des Kochgeschirrs 3 aufgesetzt und durch Wärmestrahlung 111 eine Backwirkung erzeugen, während eine vorher aufgeheizte Bodenplatte 4 das Gargut auch (noch) von unten erwärmt. Insbesondere kann dann das Kochgeschirr auf eine thermisch isolierende Platte 7 gestellt werden.
-
Die Fig. 1D zeigt wieder das Kochgerät 100 mit Hybridspulen 12. Die Hybridspulen 12 glühen als Strahlungsheizkörper und initiieren damit die Wärmeabstrahlung in primärer Funktion als Wärmestrahlungsheizung 111 entsprechend den Pfeilen 117, da das Kochgeschirr 2 nicht induktionstauglich ist. Auch hier arbeitet das Kochgeschirr 2 ohne weitere Modifikationen. Mit dem Bezugszeichen 116' ist wiederum der potentielle (nicht wirksame) Wirbelstrombereich bezeichnet.
-
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte 6 aufgesetzten ersten mobilen Kochgeräts 101 gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr 3 und einem zweiten Über Kopf eingesetzten mobilen Kochgerät 101' nach diesem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
Auf einer Basisplatte 6, die insbesondere eine ebene Tischplatte sein kann, wird ein hier erstes von zwei mobilen Kochgeräten 101 aufgestellt. Das mobile Kochgerät 101 weist ein Gehäuse 11 auf, welches von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Glaskeramikplatte abgedeckt ist.
-
Die Abdeckung des Gehäuses 11 wird so gewählt, dass ein in dem Kochgerät 101 vorgesehener Strahlungsheizkörper (inkl. Halogen) 21 seine durch Pfeile dargestellte Wärmestrahlung 17 durch diese Abdeckung in die Platte 4 des Kochgeschirrs 6 einleiten kann, dieses erwärmt damit auch das mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Gargut im Garraum 2 des Kochgeschirrs 3. Dabei arbeiten diese Strahlungsheizkörper 21 nach dem Prinzip der Wärmestrahlung. Mit Wärmestrahlung kann jede Art von Kochgeschirr 3 erhitzt werden, unabhängig von dessen Material und es besteht eine Eigenerwärmung des Kochfelds. Die Strahlungsheizkörperanordnung 20 besteht insbesondere aus Heizwendeln, die unter der Glaskeramikplatte eingelassen sind. Hier sind jeweils zwei Heizwendeln 21 links und rechts dargestellt, die über vertikale Wärmestrahlung, dargestellt durch die Pfeile 17, und zudem über Wärmeleitung in die Gehäuseabdeckung 11, also z.B. die Glaskeramikplatte, das Kochgeschirr 6 beaufschlagen. Die Heizwendeln 21 sind insbesondere ringförmig angeordnet, ggf. in Spiralen mit auch mehr als der hier dargestellten zwei Schlaufen.
-
Zusätzlich weist das Kochgerät 101 Induktionsspulen 19 auf, die hier um die Heizwendeln 21 herum angeordnet sind und zusammen mit dem Kochgeschirrboden 4 aus magnetisierbarem Material oder über eine Ferritfläche 15 hinter den Spulen diesen Boden 4 über ein elektromagnetisches Wechselfeld aufheizen, das wieder mit dem gestrichelten Bereich der Wirbelstromvisualisierung 116 bezeichnet ist. Mit dem Bezugszeichen 16 sind die sich im Boden 4 bildenden Wirbelströme bezeichnet. Dabei können die äusseren Heizspulen als reine Induktionsspulen 19 ausgestaltet sein, so dass eine Trennung der beiden Funktionen der Induktionsheizung 110 und der Funktion als Wärmestrahlungsheizung 111 erreicht wird.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind für die Heizungsfunktionen 110 und 111 jeweils ringförmige Heizzonen vorgegeben, eine äussere und eine innere Heizzone, wobei als innere Zone die Heizwendeln der Strahlungsheizkörper vorgesehen sind. Diese Heizzonen können genauso anderes herum angeordnet sein, also die reinen Induktionsspulen 19 innen und die nur als Strahlungsheizkörper arbeitende Spulen 21 aussen herum. Wie schon im Zusammenhang mit Fig. 1 kann die Fig. 2 auch als Darstellung von zwei nacheinander ausgeführten Heizvorgängen angesehen werden, nämlich eine erste Heizung der Bodenplatte 4 des Kochgeschirrs 3 durch das Kochgerät 101 und anschliessend dem Über-Kopf-Einsatz desselben Kochgeräts als Über-Kopf Kochgerät 101'.
-
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsskizze eines auf einer Basisplatte aufgesetzten ersten mobilen Kochgeräts 102 gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aufgesetzten Kochgeschirr 3 und einem zweiten Über Kopf eingesetzten mobilen Kochgerät 102'. Dabei haben diese weiteren Ausführungsbeispiele senkrecht zur Grundplatte übereinander liegende Heizzonen. Neben Induktionsspulen 19 vor einer Ferritfläche ist zusätzlich eine weitere Spule mit der Anordnung nach Bezugszeichen 21 vorgesehen, welche Induktionsspulen 19 in den gestrichelten Kästen 116 eine Induktionsheizung darstellen, während die darüber angeordneten Heizspulen 21 ausgelegt sind, um über Wärmeleitung direkt zu wärmen.
-
Somit ist das Kochgerät 100, 101 oder 102 vielseitig einsetzbar, als schneller als andere Kochgeräte aufheizende Kochstellen, wenn das Kochgeschirr 3 induktionsgeeignet ist, oder über die Heizwendeln 12 der Strahlungsheizkörper 21, wenn das Kochgeschirr nicht induktionsgeeignet ist. Dabei erlauben die übereinander angeordnete Spulen 19 und 21 eine grössere Grundfläche der Heizspulen.
-
Wesentlich ist die Möglichkeit, mit dem Kochgerät 100, 101 oder 102 zuerst den Boden eines Kochgeschirrs 3, insbesondere eines induktionsgeeigneten Kochgeschirrs 3 aufzuheizen und anschliessend dieses Kochgerät 100. 101 oder 102. als Über Kopf Kochgerät 100', 101' bzw. 102' auf dem Rand 8 des Kochgeschirrs 3 mit der Gehäuseabdeckung 11 nach unten aufzusetzen. Dann ist dieses Kochgerät zum Einsatz zum Backen, Gratinieren oder zum zusammenwirkenden Aufheizen einsetzbar. Bei Anschalten der Heizwendeln 12, 19, 21 der Strahlungsheizkörper des Kochgeräts 100', 101' oder 102' erhitzt dieses mit Oberhitze, dargestellt durch die Pfeile 117, den Garraum 2 des Kochgeschirrs 3. Dasselbe gilt für die Doppelfunktionswendeln 20, die als Heizwendeln für eine Wärmestrahlungsfunktion 111 und als Induktionsspulen ansteuerbar sind. Es sind hybride Heizspulen mit einer beide genannten Modi ansteuernden Steuerelektronik.
-
Bei getrennten Spulen für die Induktionsheizung 110 und die Wärmestrahlungsheizung 111 wird eine Spule mit im Durchmesser dicken Drähten für einen geringen Widerstand als Wendel für ein Auftreten von wenig Induktion verwendet. Als Material wird ein Leiter genommen, der noch genügend hochohmig ist, um den Strom noch zu begrenzen. Der bei einer Spule durch den Widerstand R und das LC - Glied definierte Widerstand ist ohne den Effekt des Glühens klein, während der Widerstand R beim Glühen gross wird. Derzeit besteht das Kochgeschirr 3 und dessen Boden 4 zumeist aus einer marktüblichen Stahl und NiCu-Legierung.
-
Das Kochgeschirr 3 kann auch auf einer Herdstelle stehen, so dass eine Heizungswirkung von unten und getrennt davon auf den durch den Topf und dem einen Deckel bildenden Kochgerät 100', 101' oder 102' gebildeten Garraum von oben besteht.
-
Durch den kombinierten Einsatz von Strahlungsheizkörpern des Kochgeräts 100' über Kopf (wo keine Induktionswirkung möglich ist) und dem Einsatz von Induktionsspulen 19 von unten beim Einsatz als Kochgerät 100 ergibt sich ein sehr guter Wirkungsgrad der Heizung bei der Unterhitze. Es wird nur wenig Verlustleistung im Kochfeld erzeugt und ermöglicht eine schnelle Aufheizzeit des Kochguts und ermöglichen eine fein abgestufte und schnelle Regulierung der Heizleistung.
-
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Heizspule, wie sie gemäss der Querschnittsansicht in Fig. 1A eingebaut ist. Sie weist zwei Einspeisepunkte 13 auf, einen am äusseren Rand der Spirale und einen an dem inneren Rand. Radial sind hier sechs Ferritplättchen vorgesehen. Eine reale Heizspule weist weit mehr als drei Windungen auf, insbesondere zwischen 10 und 20 oder zwischen 10 und 30 Windungen auf. Das Vorsehen von sechs Ferriten 15 ist dagegen häufig ein Optimum zwischen Wirksamkeit und Herstellkosten. Es können aber auch 10 Ferrite 15 oder ein einzelner dann scheibenförmiger Ferrit vorgesehen sein.
-
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf zwei Heizspulen, wie sie gemäss der Querschnittsansicht des Kochgeräts 101 in Fig. 2 eingebaut sein können. Dabei sind Einspeisepunkte 13 der äusseren Heizspule und Einspeisepunkte 22 für eine innere Heizspule 21 vorgesehen. Da nur die äussere Heizspule als Induktionsspule arbeiten soll, sind die hier sechs Ferrite nur die Wendeln der äusseren Heizspule überstreichend angeordnet.
-
Die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild der Steuerelektronik 50 eines Kochgeräts 100, 101 oder 102 gemäss einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Stromversorgung weist eine elektrische Eingangsbuchse 30 mit üblichen Anschlusswerten auf. Diese ist mit einer elektrischen Zugangsleitung 31 mit einem AC-AC Umrichter 32 verbunden. Als Ausgang können über die Leistungselektronik 32 die Heizspulen verschiedener Ausführungsbeispiele von Kochgeräten und Positionen (Unterhitze oder Überkopfanordnung) 104 über die elektrische Verbindung 33 angesteuert werden, insbesondere die Ausführungen der Kochgeräte 100, 101 oder 102 nach Fig. 1A, Fig. 1C und Fig. 1D.
-
Der Leistungs-Ist-Wert 36 wird neben optionalen Istwerten (ohmscher Widerstand und/oder Streuinduktivität) für eine adaptive Regelung einer Steuerschaltung zugeleitet. Der Istwert 36 wird mit einem in einem Leistungswahlschalter 34 gelieferten Sollwert 35 in einer Vergleichseinrichtung 37 verglichen, um dann als Regeleingangsgrösse 38 für ein adaptives Regelglied 42 eine Regelausgangsgrösse 43 zu liefern, die dann für die elektrische Verbindung 33 das Steuersignal liefert. Dabei wird in dem adaptiven Regelglied 42 neben den weiteren Ist-Werten 39 auch ein optionales Lagesignal 41 zugeführt, welches von einem 3D-Lagesensor 40 festgestellt wird, mit dem also festlegbar ist, welches Regime angesteuert wird, also Unterhitze oder Überkopf-Heizung. Dazu kann über die Magnetfeldstärke festgestellt werden, ob bei der Unterhitze primär eine Induktionsheizung oder Wärmestrahlungsheizung vorliegt.
-
Mit dieser Steuerung sind alle Arten von Heizspulen ansteuerbar, wie es durch drei Beispiele im unteren Bereich der Fig. 6 schematisch dargestellt ist.
-
Fig. 7 zeigt schliesslich eine weitere Heizspule, wie sie gemäss der Querschnittsansicht in Fig. 1A eingebaut sein kann. Dabei sind Einspeisepunkte 13 der äusseren Heizspule und Einspeisepunkte 22 für eine innere Heizspule 21 vorgesehen. Da nur die äussere Heizspule als Induktionsspule arbeiten soll, sind die hier sechs Ferrite nur die Wendeln der äusseren Heizspule überstreichend angeordnet.
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Gargut
- 2
- Garraum
- 3
- Kochgeschirr
- 4
- Bodenplatte des Kochgeschirrs
- 5
- Oberer Rand des Kochgeschirrs
- 6
- Bodenplatte (z.B. Tisch)
- 7
- Thermische Isolation
- 11
- Gehäuse
- 12
- Hybridspule
- 13
- Einspeisepunkt Hybridspule
- 14
- Magnetfeld
- 15
- Ferrit (weichmagnetisch)
- 16
- Wirbelstromvisualisierung
- 17
- Wärmestrahlung
- 19
- Induktionsspule
- 20
- Heizspulenanordnung
- 21
- Heizwendel
- 22
- Einspeisepunkt Heizwendel
- 30
- Elektrische Eingangsbuchse
- 31
- Elektrische Zugangsleitung
- 32
- AC-AC Umrichter, Leistungselektronik / Umrichter-Hybridspule
- 33
- Elektr. Verbindung
- 34
- Leistungswahlschalter
- 35
- Leistungs-Sollwert
- 36
- Leistungs-Istwert
- 37
- Vergleichseinrichtung
- 38
- Regeleingangsgrösse
- 39
- Optionale Istwerte für adaptive Regelung, Wirkwiderstand (R) und/oder Streuinduktivität (L)
- 40
- 3D Lagesensor
- 41
- optionales Lagesignal
- 42
- Adaptives Regelglied
- 43
- Regelausgangsstellgrösse (Schaltfrequenz)
- 44
- Umrichter, Steuer- und Regelungselektronik
- 50
- Steuerelektronik
- 100
- Kochgerät (erste Ausführung)
- 101
- Kochgerät (zweite Ausführung)
- 102
- Kochgerät (dritte Ausführung)
- 100'
- Kochgerät im Über-Kopf-Modus (erste Ausführung)
- 101'
- Kochgerät im Über-Kopf-Modus (zweite Ausführung)
- 102'
- Kochgerät im Über-Kopf-Modus (dritte Ausführung)
- 104
- Kochgerät (symbolische Darstellung)
- 110
- primäre Funktion als Induktionsheizung
- 111
- primäre Funktion als Wärmestrahlungsheizung
- 116
- wirksamer Wirbelstrombereich
- 116'
- potentieller (nicht wirksamer) Wirbelstrombereich
- 117
- Wärmestrahlung
- 120
- Kochgerät
- 121
- Heizwendel
- 122
- Einspeisepunkt Heizwendel