ES2275464T3 - Dispositivo de reconocimiento de la presencia y el tamaño de una olla. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para reconocer la presencia y/o el tamaño de un recipiente de cocción sobre una placa de cocción eléctricamente calentable con un elemento de calentamiento por resistencia situado debajo de la placa de cocción y conectado a una alimentación de tensión eléctrica de calentamiento, caracterizado porque el elemento (1) de calentamiento por resistencia se emplea como sensor capacitivo para el reconocimiento de ollas.

Description

Dispositivo de reconocimiento de la presencia y el tamaño de una olla.

La invención concierne a un dispositivo de reconocimiento de la presencia y/o el tamaño de un recipiente de cocción sobre una placa de cocción eléctricamente calentada según el preámbulo de la reivindicación 1.

Tales dispositivos de reconocimiento de ollas son ampliamente conocidos. Así, en el documento EP 0 788 293 A1 se describe un calentador de radiación eléctrica con un dispositivo de reconocimiento de ollas en el que se emplea un sensor inductivo en forma de un bucle de alambre grueso que está instalado en el espacio de aire entre el conductor de calentamiento y la placa de cocción y que sirve como elemento inductivo de un circuito oscilante, cuya frecuencia de resonancia se desplaza al colocar una olla sobre la placa de cocción por variación de la inductividad del bucle de alambre.

En el documento DE 196 46 826 A1 se revela un dispositivo de reconocimiento de ollas en el que se emplean sensores capacitivos que están formados por varios electrodos y se encuentran también entre el conductor de calentamiento y la placa de cocción y con los cuales se hace funcionar un circuito oscilante eléctrico. Al asentar una olla sobre la placa de cocción se varía la capacidad de estos sensores y, por tanto, se varía también la frecuencia de resonancia del circuito oscilante. Otras disposiciones de electrodos de medida capacitivos para el reconocimiento de ollas por debajo de placas de cocción de vitrocerámica se describen, por ejemplo, en los documentos DE 196 43 698 A1, DE 196 48 199 A1 y EP 0 652 688 A1.

En el documento DE 39 34 157 A1 se describe una encimera de cocción en la que están instaladas varias sondas para reconocer la superficie de posicionamiento de recipientes de cocción de tamaños diferentes en dicha encimera de cocción. Como sondas están previstos sensores capacitivos que miden el flujo de calor o la radiación que parte del sistema de calentamiento y la placa de cocción o bien sensores de ultrasonidos.

En el dispositivo de reconocimiento de ollas revelado en el documento EP 0 553 425 B1 se emplea como sensor un conductor eléctrico que forma un bucle abierto y está instalado entre el elemento de calentamiento y la placa de cocción. Al asentar una olla sobre la placa de cocción se varía la conductividad de este sensor.

En el estado de la técnica descrito son necesarios siempre para el reconocimiento de ollas unos sensores especiales que están dispuestos en la encimera de cocción o entre el conductor de calentamiento y la placa de cocción. Estos sensores tienen que estar construidos de modo que toleren las altas temperaturas de la zona de cocción. Además, tienen que tomarse medidas para que estos sensores no perturben el sistema de aislamiento eléctrico entre la disposición de calentamiento y la olla. Por otra parte, un dispositivo de reconocimiento de ollas con tales sensores no es adecuado para su empleo en placas de cocción a cuyo lado inferior se aplica directamente la disposición de calentamiento por resistencia eléctrica (a través de una capa de aislamiento), sin que se origine un espacio intermedio de aire en el que pudieran alojarse estos sensores.

Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención se basa en el problema de materializar un dispositivo de reconocimiento de ollas de estructura sencilla que no presente los inconvenientes anteriormente citados.

Este problema se resuelve mediante un dispositivo de reconocimiento de ollas con las características de la reivindicación 1. Formas de realización y perfeccionamientos de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

Debido al empleo del propio elemento de calentamiento por resistencia como sensor capacitivo para el reconocimiento de ollas no es necesario un sensor adicional que tuviera que alojarse en el sistema placa de cocción-disposición de calentamiento por resistencia. Por tanto, queda excluido de antemano que resulte perjudicado el sistema de aislamiento eléctrico entre la disposición de calentamiento y la olla de cocción. Además, no es necesario tampoco un entrehierro entre el elemento de calentamiento y la placa de cocción, y el elemento de calentamiento puede ponerse en contacto directo con la placa de cocción. Por otra parte, se suprime el coste de la fijación y el cableado de un sensor adicional de reconocimiento de ollas.

Preferiblemente, la invención está concebida de modo que la capacidad del elemento de calentamiento por resistencia con respecto a un potencial de referencia, preferiblemente con respecto a tierra, esté intercalada en un circuito oscilante eléctrico, que la frecuencia de resonancia de este circuito oscilante pueda ser captada por una unidad de evaluación y que así se puedan establecer la presencia y/o el tamaño de un recipiente de cocción sobre la placa de cocción.

El elemento de calentamiento por resistencia está conectado preferiblemente a la alimentación de tensión de calentamiento a través de medios de conexión eléctrica, preferiblemente reactancias, y está intercalado en el circuito oscilante a través de otro medio de conexión eléctrica, preferiblemente un condensador de separación. En una ejecución ventajosa el circuito oscilante incluye el elemento de calentamiento por resistencia, el condensador de separación, un elemento inductivo, preferiblemente una bobina, y el potencial de referencia. Además, está previsto preferiblemente que entre los terminales eléctricos del elemento de calentamiento por resistencia esté intercalado un condensador.

En el caso de placas de cocción de varios circuitos se pueden emplear, en un perfeccionamiento de la invención, varios circuitos oscilantes, en cada uno de los cuales el elemento de calentamiento que forma el circuito de calentamiento correspondiente se emplea como condensador capacitivo para el reconocimiento de ollas.

Asimismo, se ha previsto que la placa de cocción sea de cerámica o de vitrocerámica, que el elemento de calentamiento por resistencia sea un calentador de radiación, un elemento calentador de lámina o una capa de calentamiento o una banda de calentamiento aplicada sobre un soporte, y que el elemento de calentamiento por resistencia presente devanados de hilo conductor o una cinta plana.

El empleo de un calentador de cinta plana, un elemento calentador de lámina, una capa de calentamiento o una banda de calentamiento es especialmente favorable para la invención, ya que este elemento de calentamiento plano es especialmente adecuado como elemento capacitivo.

En una forma de realización preferida de la invención se puede reconocer por parte de la unidad de evaluación, sobre la base del valor o sobre la base de la variación de la frecuencia de resonancia del circuito oscilante, el tamaño de un recipiente de cocción colocado sobre la placa de cocción o el grado de cobertura de la placa de cocción por un recipiente de cocción.

Cabe hacer notar aquí que la invención concierne a un dispositivo de reconocimiento de ollas con el cual no sólo se puede detectar si un recipiente de cocción está colocado o no sobre la placa de cocción, sino también la cantidad de superficie de la placa de cocción que está cubierta por un recipiente de cocción, si está colocado sobre la placa de cocción un recipiente de cocción grande o uno pequeño y si éste está sobre dicha placa en el centro o desplazado hacia un lado.

En lo que sigue, se explica con más detalle una forma de realización de la invención ayudándose de los dibujos, sin que la invención deba quedar limitada a tal forma de realización.

Muestran:

La figura 1, un esquema de circuito de un dispositivo de reconocimiento de ollas según la invención,

La figura 2, un diagrama equivalente del circuito oscilante de la figura 1,

La figura 3, un croquis de principio para obtener las diferentes capacidades y

La figura 4, un diagrama equivalente ampliado del circuito oscilante de la figura 2.

Un dispositivo de reconocimiento de ollas presenta un elemento 1 de calentamiento por resistencia (figura 1) situado debajo de una placa de cocción eléctricamente calentada. Este elemento está conectado a través de dos líneas 2, 3 a una alimentación de tensión eléctrica de calentamiento de 230 voltios en corriente alterna. En las líneas 2, 3 están intercaladas dos reactancias DR1 y DR2. Éstas tienen para la tensión de calentamiento de baja frecuencia (50 ó 60 Hz) una impedancia reducida, es decir que dejan que circule la corriente de calentamiento casi sin impedimentos. En la línea 3 está conectada en el punto de derivación 4, a través de un condensador de separación CN, una bobina L que está unida por el otro lado con la carcasa 5 y con tierra. Por tanto, el elemento 1 de calentamiento por resistencia o su capacidad con respecto a la carcasa 5 puesta a tierra, el condensador de separación CN, la bobina L y tierra forman un circuito oscilante.

El condensador de separación CN tiene para frecuencias bajas una impedancia muy alta, mientras que para frecuencias altas presenta una impedancia muy baja. Impide así que la tensión de alimentación de 230 voltios, de baja frecuencia, esté cortocircuitada con respecto a tierra. Por otro lado, deja que pasen casi sin impedimentos corrientes de alta frecuencia como las que se presentan en tales circuitos oscilantes. Por tanto, el condensador de separación CN establece una separación eficaz entre el circuito oscilante y el circuito de corriente de calentamiento.

Las reactancias DR1 y DR2 tienen una alta impedancia para las altas frecuencias del circuito oscilante, de modo que estas altas frecuencias no pueden llegar a la red eléctrica.

Entre las líneas 2 y 3 está intercalado un condensador CP por el lado de las reactancias DR1 y DR2 que queda alejado de la tensión de alimentación. Este condensador tiene a su vez una impedancia muy alta para la tensión de alimentación de baja frecuencia, es decir que no deja pasar la corriente de calentamiento; sin embargo, tiene una impedancia muy pequeña para altas frecuencias (es decir, para las del circuito oscilante) y, por consiguiente, deja que pasen éstas sin impedimento. La intercalación del condensador CP da como resultado que ambos terminales del elemento 1 de calentamiento por resistencia estén al mismo potencial para las altas frecuencias del circuito oscilante y se pueda aprovechar así toda la superficie del elemento de calentamiento 1 como superficie de condensador formadora de capacidad.

En la figura 2 se muestra un diagrama equivalente del circuito oscilante de la figura 1, el cual -como se ha mencionado más arriba- está separado del circuito de corriente de calentamiento de baja frecuencia. La referencia CH designa la capacidad del elemento de calentamiento 1 con respecto a tierra. Esta capacidad CH varía -como se explica más abajo con más detalle- cuando se coloca una olla 6 sobre la placa de cocción. Con esta variación de la capacidad de CH se varía también la frecuencia de resonancia del circuito oscilante.

En la figura 3 se esboza el modo en que se compone la capacidad CH del elemento 1 de calentamiento por resistencia con respecto a tierra. El elemento de calentamiento 1, empotrado en una capa de aislamiento 7, está situado en la carcasa 5. Sobre el elemento de calentamiento 1 se encuentra una placa de vitrocerámica 8 sobre la cual descansa la olla 6. El elemento 1 de calentamiento por resistencia tiene ahora, por un lado, una capacidad con respecto a la carcasa 5 puesta a tierra, es decir, con respecto a tierra. Esta capacidad se ha designado con CG. Sin embargo, por otro lado, el elemento de calentamiento 1 tiene también una capacidad CT con respecto a la olla 6. Esta olla 6 tiene a su vez también una capacidad con respecto a tierra, que se designa con CE.

En la figura 4 se muestra el diagrama equivalente del circuito oscilante, en donde las capacidades CG, CT y CE de la figura 3 sustituyen a la capacidad CH de la figura 2. Aquí se pone ahora también claramente de manifiesto la razón por la que CH es una capacidad variable: Cuando se retira la olla 6 de la placa de cocción o bien tan sólo se desplaza lateralmente dicha olla sobre la placa de vitrocerámica 8, se varía la capacidad CT entre el elemento 1 de calentamiento por resistencia y la olla 6. Por tanto, CT es la capacidad que produce una variación de la capacidad total CH entre el elemento de calentamiento 1 y tierra al colocar o retirar una olla 6 y, por tanto, una variación de la frecuencia de resonancia del circuito oscilante.

En la figura 4 se muestran también otras posibilidades referentes al modo en que puede ser captada la frecuencia de resonancia del circuito oscilante por una unidad de evaluación. Así, la unidad de evaluación (no mostrada) puede tomar la tensión del circuito oscilante en los puntos de conexión A1 o A2 (cada vez con respecto a tierra) o entre los puntos A3 y A4. Los terminales A3 y A4 están unidos con los dos extremos de una bobina L' que está acoplada con la bobina L del circuito oscilante. Se consigue así una transmisión de la oscilación, es decir, de la frecuencia del circuito oscilante, a la unidad de evaluación, junto con una simultánea separación galvánica.

La evaluación de las señales así transmitidas en la unidad de evaluación se efectúa según el estado general de la técnica. Se puede determinar cada vez la frecuencia del circuito oscilante contando, por ejemplo, las oscilaciones en un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo, son imaginables también métodos de diferencia en los que se reconoce directamente cuándo se desintoniza el circuito oscilante por colocación, desplazamiento o retirada de una olla. Con ayuda de la magnitud de la variación de frecuencia del circuito oscilante se puede reconocer en la unidad de evaluación el tamaño del recipiente de cocción colocado o la distancia en la que se ha desplazado un recipiente de cocción sobre la placa de cocción o se le ha retirado de esta placa de cocción.

En el caso de elementos de calentamiento con varios circuitos se puede emplear el respectivo circuito de calentamiento como sensor propio y se puede obtener así el tamaño de la olla colocada. Sin embargo, se pueden conectar conjuntamente también varios elementos de calentamiento -separados de las respectivas alimentaciones de tensión de calentamiento por medio de condensadores de separación- para proporcionar un sensor capacitivo. En este caso, se obtiene el tamaño de la olla colocada por el grado de variación de la frecuencia en el circuito oscilante.

Después del reconocimiento de las condiciones existentes sobre la placa de cocción, la unidad de evaluación envía señales correspondientes a una unidad de control para la placa de cocción, la cual desconecta seguidamente, por ejemplo, el sistema de calentamiento cuando no está presente ningún recipiente de cocción sobre la placa de cocción, conecta solamente el circuito de calentamiento interior en presencia de una olla pequeña, conecta ambos circuitos de calentamiento en presencia de una olla grande o bien desconecta el sistema de calentamiento cuando el recipiente de cocción está demasiado alejado de la posición central sobre la placa de cocción. En caso necesario, se puede ajustar también la unidad de control de modo que ignore las señales de la unidad de evaluación del dispositivo de reconocimiento de ollas y regule el sistema de calentamiento solamente según valores de ajuste prefijados.

Claims (10)

1. Dispositivo para reconocer la presencia y/o el tamaño de un recipiente de cocción sobre una placa de cocción eléctricamente calentable con un elemento de calentamiento por resistencia situado debajo de la placa de cocción y conectado a una alimentación de tensión eléctrica de calentamiento, caracterizado porque el elemento (1) de calentamiento por resistencia se emplea como sensor capacitivo para el reconocimiento de ollas.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la capacidad del elemento (1) de calentamiento por resistencia con respecto a un potencial de referencia, preferiblemente con respecto a tierra, está intercalada en un circuito oscilante eléctrico cuya frecuencia de resonancia puede ser captada por una unidad de evaluación, con lo que se pueden determinar la presencia y/o el tamaño de un recipiente de cocción (6) sobre la placa de cocina.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento (1) de calentamiento por resistencia está conectado a la alimentación de tensión de calentamiento a través de medios de conexión eléctrica, preferiblemente reactancias (DR1, DR2), y está intercalado en el circuito oscilante a través de otro medio de conexión eléctrica, preferiblemente un condensador de separación (CN).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el circuito oscilante incluye el elemento (1) de calentamiento por resistencia, el condensador de separación (CN), un elemento inductivo, preferiblemente una bobina (L), y el potencial de referencia.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre los terminales eléctricos del elemento (1) de calentamiento por resistencia está intercalado un condensador (CP).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en el caso de placas de cocción de varios circuitos, se pueden emplear varios circuitos oscilantes en cada uno de los cuales el elemento de calentamiento que constituye el circuito de calentamiento correspondiente forma el sensor capacitivo para el reconocimiento de ollas.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa de cocción es de cerámica o de vitrocerámica.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento (1) de calentamiento por resistencia es un calentador de radiación, un elemento calentador de lámina o una capa de calentamiento o banda de calentamiento aplicada sobre un soporte.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento (1) de calentamiento por resistencia presenta devanados de hilo conductor o una cinta plana.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se puede reconocer por parte de la unidad de evaluación, sobre la base del valor o sobre la base de la variación de la frecuencia de resonancia del circuito oscilante, el tamaño de un recipiente de cocción (6) colocado sobre la placa de cocción o el grado de cobertura de dicha placa de cocción por un recipiente de cocción (6).