ES2275599T3 - Dispositivo para determinar la posicion de los utensilios de cocina sobre una placa para cocinar que comprende elementos calefactores distribuidos discretamente. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para determinar la situación de los utensilios de cocinar sobre una placa (1) de cocinar que comprende una pluralidad de celdas térmicas (3, 103) distribuidas en una formación matricial debajo de una superficie (2) resistente al calor sobre la cual el utensilio de cocina puede estar situado de una manera aleatoria, la determinación de su situación, forma y dimensiones permiten que esas celdas térmicas (3, 103) que se extienden debajo del utensilio sean activadas, caracterizado porque las mismas celdas térmicas (3, 103) se usan también individualmente para esta determinación.

Description

Dispositivo para determinar la posición de los utensilios de cocina sobre una placa para cocinar que comprende elementos calefactores distribuidos discretamente.

La presente invención se refiere a un dispositivo para determinar la posición de los utensilios de cocina sobre una placa para cocinar que comprenden una pluralidad de celdas (resistores) térmicas alimentadas eléctricamente, distribuidas debajo de una superficie resistente al calor (por ejemplo de cerámica vitrificada), sobre la cual al menos un utensilio de cocina está dispuesto para el tratamiento térmico (por ejemplo cocción, calentamiento o descongelación) de un alimento contenido en el mismo, estando dispuestas las celdas térmicas en una formación matricial, de acuerdo con la introducción de la reivindicación 1 que se acompaña.

Sobre estas placas de cocinar, conocidas como placas muy versátiles pueden situarse el utensilio o utensilios pueden ser colocados en cualquier punto deseado sobre ellas, dependiendo por ejemplo del espacio disponible, de la comodidad de funcionamiento del usuario, o incluso simplemente al azar. Los elementos calefactores que han de ser activados dependen de la posición del utensilio o utensilios de cocción. La información relativa a su posición constituye por tanto un elemento básico para el funcionamiento de una placa de cocina del tipo considerado.

En el documento WO 97/19298, se obtiene la información referente a esta posición vigilando la carga térmica asociada con cada uno de los elementos calefactores. El inconveniente de esa solución es que requiere electrodos o medios similares con el cableado correspondiente, que estando situados en la proximidad de los elementos calefactores, están sometidos a una alta temperatura, para resistir la cual deben ser del tipo adecuado, y por consiguiente específico. A esto hay que añadir el hecho del gran número de componentes y la complejidad del cableado representan gastos que afectan negativamente al coste final del producto.

La solicitud de patente italiana MI200A000926, de 27/4/2000, en el nombre del mismo solicitante y con relación a una placa de cocinar de tipo matricial describe, a modo de ejemplo, un método para identificar la posición de los utensilios de cocina que usa una cámara de vídeo que registra la placa para cocinar, y una pantalla táctil sobre la cual aparecen la placa para cocinar y los utensilios de cocina dispuestos sobre ella. Tocando con el dedo las reproducciones de estos utensilios sobre la pantalla, el usuario selecciona los elementos calefactores subyacentes bajo los utensilios de cocina. Esta solución aunque meritoria es compleja y por tanto relativamente costosa pues tiene además el inconveniente de que la cámara de vídeo está expuesta a humos y vapores que pueden afectar negativamente su funcionalidad.

El documento US-A-3953711 describe una unidad para cocinar eléctrica que tiene una pluralidad de resistores de PTC que deben garantizar un mayor suministro de energía solamente en una región en la que está colocado un recipiente para cocinar. También se calientan las otras regiones también. El documento EP-A-0831675 describe un sistema para aprovechar la superficie de cocinar de vitrocerámica total, en el que cada resistencia está acoplada a un emisor de ondas y un receptor de ondas para activación de los mismos.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para determinar la posición, y la forma y tamaño (con resolución adecuada), de los utensilios de cocina colocados sobre una placa para cocinar que comprende una disposición matricial de una pluralidad de elementos calefactores, para calentar aquellos que efectivamente necesitan ser alimentados, es decir, aquellos situados debajo del utensilio, siendo el dispositivo sencillo, fiable y económicamente ventajoso por comprender los componentes destinados para, o ya presentes, para otros propósitos.

Estos y más objetos, que serán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue, se logran mediante un dispositivo de determinación de acuerdo con las enseñanzas de las reivindicaciones que se acompañan.

La invención se comprenderá mejor a partir de la descripción detallada de las realizaciones preferidas de la misma que se dan a continuación a modo de ejemplo no limitativo y se ilustran en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la figura 1 es una vista en perspectiva esquemática básica de una realización preferida del dispositivo de determinación de la invención;

la figura 2 es una vista esquemática del dispositivo de la invención con su circuito eléctrico y electrónico, que también se refiere a la placa para cocinar;

la figura 2A muestra una realización práctica del dispositivo de la invención; y

la figura 3 muestra un esquema básico de una variante de la invención.

Con referencia a las figuras, el número 1 de referencia indica globalmente una plancha para cocinar de alta versatilidad reproducida esquemática, que, de manera convencional y como es evidente, por ejemplo, a partir de la citada solicitud de patente de Italia del mismo solicitante, comprende una placa 2 cerámica vidriada convencional sobre la cual descansan utensilios de cocina convencionales (cacerolas, cazuelas, sartenes, etc.). Debajo de la placa se proporciona una pluralidad de elementos calefactores 3, representados mediante resistores de metal dispuestos por ejemplo en disposiciones en espiral, distribuidos de modo que globalmente cubren la máxima superficie útil de la placa 2 cerámica vidriada. Los elementos calefactores están dispuestos en una formación matricial (como se muestra mejor en la figura 2), en la cual conceptualmente cada elemento calefactor puede ser considerado una "celda térmica" que puede ser activada individualmente, mediante cuya definición, es decir "celda térmica" puede ser identificado de aquí en adelante.

Grupos de celdas 3 pueden ser activados, donde cada grupo está destinado a un utensilio de cocina concreto diferente basado en su contorno periférico, como se describe por ejemplo en la solicitud de patente de Italia anteriormente citada a nombre del mismo solicitante.

En la realización de las figuras 1, 2 y 2A de la presente invención, la situación del utensilio o utensilios, para los propósitos de seleccionar los elementos calefactores para que sean operacionales, se determina usando las propias celdas térmicas 3 para obtener un acoplamiento electromagnético con unos medios 4 separadas formados a partir de uno o más bucles conductores que, en un cierto sentido y en este ejemplo, rodean las celdas térmicas globalmente. Como es evidente, el alcance de la invención incluye también la solución que comprende grupos de bucles, que rodean un subconjunto asignado de celdas térmicas, por ejemplo, como se ilustra en la figura 1 con líneas de trazos y puntos indicadas con los números 4a y 4b de referencia.

Cada celda térmica, que puede ser conectada a la fuente 10A de potencia (figura 2) por medio de conmutadores estáticos 9 controlados por programas mediante un microprocesador 8, por ejemplo de acuerdo con el método especificado en la solicitud de patente de Italia anteriormente citada del mismo solicitante, puede ser también conectada a una fuente 6 de señales de alternancia por medio de selectores 7A de columna y selectores 7B de fila (por ejemplo representados mediante multiplexores) controlados ambos por dicho microprocesador 8 de modo que se aplique la señal de la fuente 6, en sucesiones cíclicas, a diferentes celdas térmicas 3. La señal recibida por los bucles 4 es diferente dependiendo de si un utensilio de cocina se extiende sobre una celda térmica que recibe la señal de la fuente 6.

Si un utensilio está presente, el acoplamiento electromagnético entre la celda térmica 3 y el bucle 4 experimenta una variación. La variación es medida mediante un circuito 10 (que comprende por ejemplo un filtro de paso de banda, un amplificador, un rectificador de media onda doble, y un detector de envuelta) cuya salida llega al microprocesador 8 por medio de un convertidor A/D (no mostrado). El microprocesador asocia esta variación de la señal con la presencia/ausencia del utensilio de cocina sobre la celda térmica concreta que la ha producido y efectúa ese tipo de asociación para cada celda térmica sobre la cual se extienda el utensilio de cocina, y desarrolla un mapa de memoria que contiene globalmente las mediciones relativas a cada celda. Un algoritmo adecuado extrae de este mapa aquellas celdas térmicas que han de ser activadas (por medio de los conmutadores estáticos 9). Dicha correlación puede ser también usada para presentar sobre un panel que emana luz la posición de los utensilios de cocina sobre la placa. Se ha de tener en cuenta que en una realización preferida de la invención la selección de la celda térmica (con el propósito de aplicar a esta la señal alternativa de la fuente 6) tiene lugar mientras la fila y la columna relativas no son alimentadas con tensión de la red por medio de los antes citados conmutadores estáticos 9. En otras palabras, dicho algoritmo (u otro) coordina la secuencia en la que las celdas térmicas son alimentadas por la fuente 10A de potencia (a través de los conmutadores estáticos 9) con la secuencia de selección efectuada por medio del multiplexor 7A,
7B.

La figura 2 muestra esquemática la formación matricial de las celdas térmicas 3 de una placa de cocinar y los conmutadores estáticos 9 (9a para las filas y 9b para las columnas, ejemplificados aquí como triacs (tiristores bidireccionales)) proporcionados para activar las celdas térmicas 3 seleccionadas por medio de diodos 11. La energía se suministra mediante la fuente 10A eléctrica rectificada de onda entera no filtrada, de acuerdo con la patente precedente del mismo solicitante. Anteriormente se ha expuesto que la señal para determinar la ausencia/presencia del utensilio de cocina se aplica a las celdas térmicas 3 que por consiguiente actúan como un "transmisor" mientras que los bucles actúan como un "receptor" para la señal emitida por la propia celda. No obstante, es evidente que el alcance de la invención incluye la solución doble, en la cual los bucles 4 actúan como el transmisor y las celdas térmicas 3 como el receptor. En esta solución los bucles 4 pueden ser excitados de modo continuo o discontinuo (por ejemplo a intervalos predeterminados), permitiendo que las celdas térmicas reciban cíclicamente la señal durante la excitación de los bucles 4.

La figura 2A representa una realización práctica de la invención. Esta figura usa las mismas referencias alfanuméricas que las figuras precedentes para indicar partes iguales o correspondientes. Aquí, cada conmutador 12b de fila se compone de un transistor NPN con su emisor conectado a tierra y un diodo conectado al colector al que está conectada una fuente positiva a través de un resistor, mientras que el conmutador 12a de columna se compone de un transistor NPN con su emisor puesto a tierra, su colector conectado a una fuente positiva por medio de un resistor y a la base de un transistor PNP con su colector conectado a tierra por medio de un resistor y a un diodo de columna, estando conectado su emisor a una fuente positiva. El propósito de los diodos es la protección contra sobretensiones. En esta realización la fila afectada se conecta a tierra mientras la columna afectada es activada o es una corriente alterna (o
viceversa).

La realización de la figura 3 en la que partes iguales o correspondientes se indican mediante los números de referencia precedentes más 100, la propia celda térmica constituye una parte integral de un oscilador 20 cuando unos medios de conmutación (por ejemplo, un triac), indicado con 21 y controlado por el microprocesador 108 es activado por este último en una posición lógica A en la cual está conectado a la parte remanente 20a del oscilador, estando conectado el oscilador a un rectificador 20b y este a un integrador 20c. La salida de corriente continua indicada por 20d pasa al microprocesador 108. Si un utensilio de cocina se coloca sobre la celda térmica la característica del oscilador varía, esta variación que actúa sobre el microprocesador 108 en el sentido de originar que el conmutador 21 asuma la posición lógica B en la cual la celda térmica está conectada a la fuente 110A de potencia que activa esta, de acuerdo con el algoritmo indicado en la citada solicitud de patente en el nombre del mismo solicitante, cuyo algoritmo imponiendo el corte de la activación y la aplicación de etapas origina que el conmutador pase (durante la interrupción) a una posición de flotación indicada por C. El conmutador 21 evidentemente representa una función y no la solución específica, que es evidentemente representada por los medios eléctricos/electrónicos que ejecutan la función descrita.

Aunque la realización de la figura 3 se refiere a una celda térmica única, será evidente para un experto de la técnica como adaptar esta a la pluralidad de celdas térmicas que constituyen la placa 1 de
cocinar.

La parte de detección mostrada en la figura 2 comprende la fuente 6 de la señal de alternancia asociada con un desplazamiento 13 de la corriente continua (mediante el cual la señal de la fuente 6 pasa toda positiva) y los selectores (multiplexores 7A, 7B) reproducidos en la forma de conmutadores físicos 12a y 12b, como medios que cíclicamente proporcionan una señal de impulso a las celdas térmicas 3 individuales, como se ha expuesto anteriormente.

La fuente 6 puede ser una onda cuadrada y tener una frecuencia de 80 kHz.

Claims (9)

1. Un dispositivo para determinar la situación de los utensilios de cocinar sobre una placa (1) de cocinar que comprende una pluralidad de celdas térmicas (3, 103) distribuidas en una formación matricial debajo de una superficie (2) resistente al calor sobre la cual el utensilio de cocina puede estar situado de una manera aleatoria, la determinación de su situación, forma y dimensiones permiten que esas celdas térmicas (3, 103) que se extienden debajo del utensilio sean activadas, caracterizado porque las mismas celdas térmicas (3, 103) se usan también individualmente para esta determinación.

2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que la celda térmica (3) actúa como un transmisor de señales electromagnéticas que son recibidas por unos medios (4) de receptor acoplados electromagnéticamente, y cuyo contenido varía según esté o no esté el utensilio de cocina situado sobre la celda térmica, siendo usada dicha variación para la activación de la celda.

3. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que la celda térmica (3) actúa como un receptor de señales electromagnéticas que son transmitidas mediante medios (4) de transmisor acoplados electromagnéticamente, y cuyo contenido varía según esté o no esté el utensilio de cocinar situado sobre la celda térmica, siendo usada dicha variación para la activación de la celda.

4. Un dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2 ó 1 y 3, en el que los medios (4) de receptor/transmisor están compuestos de al menos un bucle que rodea al menos una parte de las celdas térmicas presentes.

5. Un dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, en el que los medios (7A, B; 121a, b) se proporcionan para la selección cíclica de las celdas térmicas individuales (3) con el propósito de determinar la presencia del utensilio de cocinar.

6. Un dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporcionan medios (8, 108) de selección electrónica para la activación de la celda térmica y para la determinación de la posición de los utensilios de cocina.

7. Un dispositivo según la reivindicación 6, en el que la determinación de la posición de los utensilios de cocina es alternada con la activación.

8. Un dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, en el que la celda térmica (103) forma parte de un oscilador (20) durante la determinación del utensilio de cocina.

9. Un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 1 a 7, en el que para determinados propósitos, se proporcionan medios (12a, 12b) de conmutación electrónica que conectan selectivamente a tierra las filas de la distribución matricial de las celdas térmicas (3) y, respectivamente, permiten que las columnas de la distribución matricial de las celdas térmicas sean activadas selectivamente con una señal que se alterna.