ES2200239T3 - Sistema de ventilacion para aparatos electricos de cocinado de alimentos, que comprende una encimera de cocina y un horno. - Google Patents

Abstract

UN SISTEMA DE VENTILACION PARA UN APARATO (1) ELECTRICO DE COCINADO DE ALIMENTOS COMPRENDE UNA PLACA (2) Y UN HORNO (3) DE COCCION CON UN VENTILADOR (8) SITUADO EN UN COMPARTIMIENTO (9) ENTRE AMBOS CON OBJETO DE GENERAR UN FLUJO DE AIRE PARA LA REFRIGERACION DE LOS COMPONENTES (10, 11) ELECTRONICOS QUE CONTROLAN LA OPERACION DEL HORNO, DONDE EL VENTILADOR (8) TIENE UNA VELOCIDAD VARIABLE, SIENDO MEDIDA DICHA VELOCIDAD EN BASE AL USO DEL APARATO.

Description

Sistema de ventilación para aparatos eléctricos de cocinado de alimentos, que comprende una encimera de cocina y un horno.

Esta invención se refiere a un sistema de ventilación para aparatos eléctricos de cocinado de alimentos, que comprenden una encimera de cocina y un horno. El sistema implica la utilización de un ventilador situado dentro del espacio o compartimento de dicho aparato mixto, colocado entre la encimera y el horno. La finalidad del ventilador es la de suministrar un flujo de aire a través de dicho compartimento para aumentar la fiabilidad de los componentes electrónicos situados en ese punto para controlar la encimera y el horno.

US-A-4 886 046 describe un aparato de cocina que incluye un horno a la altura de los ojos que contiene un sistema de ventilación para evacuar el aire caliente y refrigerar los componentes eléctricos de control. US-A-4 549 052 describe un cartucho de cocina de inducción que incluye un ventilador interno para refrigerar los diversos componentes de calentamiento por inducción.

El objetivo principal de la invención es proporcionar un sistema de ventilación que permita adaptar el nivel de ventilación a la utilización del aparato.

Otro objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de ventilación que permita reducir las molestias (ruido) causadas al usuario por un exceso de ventilación no requerido.

Otro objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un sistema de ventilación que, teniendo en cuenta las condiciones de operación del aparato, regule en un grado óptimo la cantidad de ventilación extra o adicional requerida al finalizar la utilización del aparato.

Estos y otros objetivos que se harán más evidentes a partir de la descripción detallada dada a continuación, son alcanzados por un sistema según las enseñanzas contenidas en las reivindicaciones adjuntas.

La invención se comprenderá mejor al leer la descripción detallada de una realización de la misma, dada a continuación a modo de ejemplo no excluyente e ilustrada mediante los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 es una vista frontal esquemática del aparato mixto mostrándose algunas partes o componentes internos mediante líneas discontinuas y de puntos;

La Figura 2 es una vista lateral parcialmente seccionada, aun más esquemática, del aparato mixto;

La Figura 3 es una ilustración esquemática del circuito eléctrico/electrónico del aparato mixto; y

La Figura 4 es un diagrama de flujo parcial simplificado relativo al funcionamiento del aparato.

El aparato mostrado comprende un bastidor 1 externo con una encimera de cocina eléctrica 2, en particular (en el ejemplo) de vitrocerámica, un horno eléctrico inferior 3, y un panel de control 4 con una serie de llaves de control 5a, b, c, d, e y f, siendo las llaves 5a, b relativas al manejo del horno y 5c, d, e y f al funcionamiento de la encimera de cocina.

En este ejemplo se asume que la encimera de cocina 2 comprende cuatro elementos calentadores convencionales 6a, b, c y d, siendo activados cada uno mediante dichas llaves (5c, d, e y d), estando conectado en serie con cada uno de ellos un interruptor de seguridad (klixon) que abre el circuito de alimentación cuando se alcanza una temperatura peligrosa para la placa convencional 2A con la que está provista la encimera de cocina 2.

En este ejemplo la llave 5a se utiliza para conectar el horno a encendido y apagado junto con la selección de temperatura realizada mediante la llave de termostato 5b, esto es, para alimentar o no alimentar un elemento resistivo 7A situado en el horno, y posiblemente un ventilador, que no se muestra, si el horno es del tipo asistido por ventilador. La llave 5b se utiliza para seleccionar la temperatura del horno requerida. La temperatura efectiva se mide mediante un sensor 7 situado en el interior del horno.

Dentro del bastidor 1, entre el horno y la encimera de cocina, existe un compartimento o interespacio 9 en el cual se coloca un ventilador tangencial de velocidad variable 8 junto con el control electrónico y los componentes eléctricos para el aparato.

Estos componentes electrónicos son un módulo electrónico de potencia 10 y una interfaz de usuario electrónica 11.

Cuando está en funcionamiento, el ventilador 8 crea dentro del interespacio 9 un flujo de aire a lo largo de los caminos indicados por las flechas de la Figura 2, para limitar el bastidor dentro del compartimento 9. La corriente de aire entra al compartimento desde las aberturas posteriores 12 y las aberturas delanteras 13, alcanza los componentes electrónicos 10, 11, pasa parcialmente por la encimera de cocina 2 (entrando a través de los agujeros 14 adecuados provistos en la cara inferior de la encimera y saliendo a través de los agujeros centrales que miran hacia el lado de aspiración del ventilador) y desemboca al exterior a través de un conducto de descarga 16.

El módulo de potencia 10 y la interfaz de usuario 11 están conectados entre sí mediante una comunicación en serie 20, permitiendo el intercambio mutuo de información relativa al sistema. El módulo de potencia 10 se controla mediante un programa basado por ejemplo en lógica borrosa o convencional, capaz de estimar la temperatura de la placa de cristal convencional 2A de la encimera de cocina 2 en base a la energía suministrada por algún elemento calentador individual (6a, b, c, d). Esta información de la temperatura se utiliza en el módulo de potencia 10 para adaptar los ciclos de control del elemento o elementos resistivos 6a, b, c y d, como por ejemplo para limitar la temperatura de la placa de cristal 2A a un valor de seguridad y fiabilidad determinado. Esta información se transfiere a la interfaz de usuario 11 por medio de la comunicación en serie 20, para permitirle conocer las condiciones de temperatura de la placa 2A, tanto durante el calentamiento como durante el enfriamiento. Por medio de esta comunicación en serie 20 la interfaz de usuario 11 transmite al módulo de potencia la información relativa a la posición de las llaves 5c d, e y f (en referencia a que elementos calentadores 6a, b, etc. están conectados y la potencia térmica que deben suministrar).

La interfaz de usuario 11 está conectada operacionalmente a la llave 5b para el análisis de los ciclos encendido/apagado, en particular para el análisis de los periodos de encendido y apagado (ciclos de operación) realizado por el termostato conectado al sensor 7. Esta conexión permite a la interfaz de usuario 11 estimar con suficiente aproximación (tanto durante el calentamiento como en el enfriamiento) las condiciones de temperatura del ambiente alrededor del horno, esto es, del compartimento 9 en que están colocados el módulo de potencia 10 y la interfaz de usuario 11, y en el que se limita la temperatura mediante el ventilador 8.

La información sobre la temperatura recibida desde la encimera de cocina 2 (o más bien desde el módulo de potencia 10) y aquella estimada para el horno 3 permiten a la interfaz de usuario 11 controlar el ventilador de velocidad variable 8 para adaptarlo a las necesidades reales de refrigeración del compartimento 9.

Cada vez que se conecta el elemento o elementos calentadores 6a, b... de la encimera de cocina 2, al girar la llave correspondiente o las llaves 5c, d, e y f, la interfaz de usuario 11 actúa (Figura 2) sobre una sección de control electrónico 30 del ventilador 8, para regular su velocidad de giro en base a la potencia térmica suministrada por los elementos calentadores 6a, b... de la encimera de cocina 2. En particular, si la potencia total suministrada supera un valor determinado, el ventilador se regula a su velocidad máxima. Si por el contrario está por debajo de ese valor, la interfaz de usuario lo ajusta a una velocidad reducida. Al terminar de cocinar, cuando se devuelve la llave a cero, el módulo de potencia 10 informa a la interfaz de usuario 11 del estado de enfriamiento de la placa de cristal 2A, y en base a esta información la interfaz decide durante cuanto tiempo más debe operar el ventilador a unas r.p.m. reducidas (ventilación extra). Esta ventilación extra siguiente a la desconexión de la encimera de cocina elimina los aumentos de temperatura inerciales que de otra manera podrían producirse si el ventilador se apagara simultáneamente con la encimera de cocina.

En relación al horno, cada vez que se enciende (giro de la llave de selección 5a a cualquier posición distinta de cero), se hace funcionar el ventilador 8 a las r.p.m. máximas por medio del control, al hacer un puente por la línea 40 (Figura 3), de la sección del control electrónico 30 para el ventilador 8, que es activado manualmente por la interfaz de usuario 11 según lo descrito. Cuando se selecciona la temperatura de funcionamiento del horno (por medio de la llave 5b) la interfaz de usuario comienza su análisis de los ciclos de encendido/apagado del elemento resistivo 7A. De este análisis se deduce la temperatura ambiente de la región 9. Al apagar el horno, se desactiva el puente 40 y se devuelve el control del ventilador 8 a la interfaz de usuario 11, la cual controla la duración y la intensidad de la ventilación extra (por las mismas razones que las descritas para la encimera de cocina 2) en base a las condiciones globales de funcionamiento "leídas", en la práctica, en el elemento resistivo 7A del horno durante el funcionamiento.

Para obtener la velocidad o velocidades reducidas del ventilador 8, determinadas por la interfaz de usuario 11, se emplea la sección electrónica 30, y que puede comprender un triac (o un interruptor electrónico similar) conectado en serie con el motor del ventilador 8. El motor puede ser alimentado desde la toma principal y ser del tipo de inducción de una sola fase.

La puerta del triac recibe una señal de onda cuadrada (sincronizada con la intersección cero-cero) con una frecuencia de por ejemplo 5 Hz y un ciclo de operación variable desde el 20 al 100% ajustado por la interfaz de usuario 11.

Por medio de este control, el motor se alimenta a la tensión principal total únicamente durante el ciclo de "encendido" de la onda cuadrada de control, mientras que durante el ciclo de "apagado" el motor se desconecta de la toma principal (y por tanto queda sin alimentación). Este método de funcionamiento puede verse como una continua conexión y desconexión muy rápida del motor, permitiendo esta conexión y desconexión, en combinación con la inercia del motor y la parte mecánica del ventilador, que el ventilador funcione a unas r.p.m. menores que las nominales.

De nuevo, para asegurar que el motor arranque bajo cualquier condición de tensión y temperatura, se antepone a la señal de control que se alimenta a la puerta del triac, en el momento del encendido, una señal de activación continua de 5 segundos (valor indicativo). Esta activación prolongada a tensión total permite que el motor arranque bajo cualquier condición de funcionamiento dentro de los límites regulados.

El diagrama de flujo esquemático parcial mostrado a modo de ejemplo en la Figura 4 aclara aun más la invención. Cuando se mueve una llave (5c, d, e y f) relativa a la encimera de cocina 2 a la posición 0 (esto es, la posición de apagado de su elemento calentador relativo 6a, b, c y d), se realiza una comprobación para determinar si la temperatura estimada (mediante el módulo de potencia 10) de la placa de cristal 2A de la encimera de cocina es mayor o igual que la temperatura de seguridad predeterminada para la placa de cristal 2A de la encimera de cocina. Si es mayor se hace que el ventilador continúe girando pero a una velocidad reducida.

Si es menor, se desconecta el ventilador (la parte del diagrama de flujo tratada hasta el momento corresponde al lado derecho de la Figura 4).

Por el contrario, si las llaves relativas a la encimera de cocina 2 están en una posición activa (lado izquierdo de la Figura 4), y esta posición implica una potencia suministrada mayor de un valor P, se hace girar el ventilador a velocidad máxima, mientras que si no la velocidad es menor.

Con el sistema descrito anteriormente se obtienen las siguientes ventajas:

El método de funcionamiento descrito permite regular la ventilación requerida para mantener la fiabilidad de los componentes en la encimera en base a la utilización de la encimera de cocina, o igualmente para el horno. Esta regulación de la ventilación es apreciada por el usuario como una reducción general en el ruido y en la corriente de aire producidos por el aparato, y también afecta a la duración y la intensidad de la ventilación extra.

La regulación de la ventilación extra basada en las estimaciones de temperatura obtenidas al procesar la energía suministrada, permite conseguir la función deseada sin añadir sensores (por tanto con un coste adicional cero).

Se ha descrito una realización de la invención en la que la encimera de cocina es del tipo vitrocerámico o similar y que su superficie de soporte para los contenedores de comida o su placa de la encimera 2A son de ese material. La invención sin embargo también es aplicable a los aparatos en los que la encimera de cocina comprenda elementos calentadores expuestos que se eleven sobre una superficie de vitrocerámica o similar. Esta aplicación también debe considerarse como dentro del alcance del presente documento.

Claims (5)

1. Un sistema de ventilación para aparatos eléctricos de cocinado de alimentos (1) que comprende una encimera de cocina (2) y un horno (3) con un ventilador (8) situado en un compartimento (9) entre los dos para generar un flujo de aire para refrigerar los componentes electrónicos (10, 11) que controlan el funcionamiento del horno, caracterizado porque el ventilador (8) es de velocidad variable, siendo regulada su velocidad por uno de los componentes electrónicos (11) en base a la utilización del aparato, sin la intervención manual del usuario.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que la superficie de apoyo de la encimera de cocina es de vitrocerámica o similar, o en el que dicha superficie desde la que se elevan los elementos calentadores es de vitrocerámica o similar, en el que los componentes electrónicos (10, 11) comprenden un módulo de potencia (10) para controlar la encimera de cocina y capaz de estimar la temperatura de la placa (2A) de la encimera de cocina (2) basándose en la energía suministrada por la encimera de cocina (2), y un módulo electrónico (11) adicional que intercomunica con el módulo de potencia y dispuesto para conocer la condición de funcionamiento del horno y para estimar las condiciones de temperatura del compartimento (9) en el que están situados los dos módulos (10, 11).

3. El sistema según las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo módulo (11) controla el ventilador (8) al calibrar las necesidades reales de refrigeración en base a las condiciones de temperatura del compartimento (9) y de la encimera de cocina (2).

4. El sistema según las reivindicaciones anteriores, en el que el encendido del horno (3) provoca que el ventilador (8) opere a su velocidad de rotación máxima, y en el que la selección de la temperatura de funcionamiento del horno (3) resulta en el comienzo del análisis de los ciclos de encendido y apagado del horno para hacer posible la deducción de la temperatura del compartimento (9) para permitir que el segundo módulo (11) ajuste la duración de la ventilación extra cuando el horno (3) se apague.

5. El sistema según las reivindicaciones anteriores, en el que junto con el motor del ventilador (8) se conecta en serie un interruptor estático gobernado por una onda cuadrada de frecuencia menor que la frecuencia principal que lo alimenta, y que tiene un ciclo de operación variable establecido por el segundo módulo (11).