ES2284322A1 - Vitroceramica multizonal por induccion, con activacion automatica y ajustada de la zona operativa. - Google Patents
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Abstract
Vitrocerámica multizonal por inducción, con activación automática y ajustada de la zona operativa. Se describe una vitrocerámica susceptible de operar por zonas dependientes del lugar en el que se disponga el recipiente contenedor del producto a calentar o cocer. La vitrocerámica incorpora una multiplicidad de elementos sensores e inductores asociados, distribuidos uniformemente por la placa formando una matriz de tamaño y configuración predeterminados. Existe una circuitería asociada mediante la que se detecta la colocación sobre la placa de un recipiente de material ferromagnético, activándose solamente los inductores situados bajo la base del recipiente, comprendidos en un área de forma y dimensiones ajustadas a las de dicha base. Existe un display de visualización de las zonas activadas y de la temperatura de trabajo de cada zona, y mandos que permiten manejar la temperatura de trabajo de cada zona. Opcionalmente, puede incorporar medios generadores de señales acústicas de ayuda a invidentes u otras personas impedidas.
Description
Vitrocerámica multizonal por inducción, con
activación automática y ajustada de la zona operativa.
La presente invención se refiere a una
vitrocerámica multizonal por inducción, con activación automática y
ajustada de la zona operativa, que aporta esenciales
características de novedad y notables ventajas con respecto a los
medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado
actual de la técnica.
Más en particular, la invención propone el
desarrollo de una vitrocerámica del tipo de las que se utilizan en
instalaciones de cocinas para el cocinado de alimentos, cuya
superficie operativa puede ser activada por zonas independientes
seleccionadas en función de las necesidades y del tamaño del, o de
los, recipiente(s) que se estén utilizando en cada caso, de
forma automática. La vitrocerámica incorpora una multiplicidad de
sensores de inducción distribuidos regularmente por la superficie
de la placa de vitrocerámica para la detección de un recipiente,
de material ferromagnético, que se sitúe sobre la misma, y la
activación de los sensores situados bajo el recipiente que se
ajusten a la forma y tamaño que presente la base del recipiente. El
conjunto incorpora un sistema de gestión que permite
independientemente la temperatura de cada zona que se active, así
como medios para la generación de señales acústicas (sonido o voz),
que sirvan de ayuda a otros usuarios, tales como personas
incapacitadas, invidentes, etc.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado a la
fabricación de placas de calentamiento para cocinas, especialmente
placas de vitrocerámica.
Es conocido por todos en general, la utilización
cada ves más extensa que tienen en la actualidad las placas de
vitrocerámica en las cocinas, como medio de calentamiento y
cocción, en sustitución de las cocinas alimentadas con gases GLP.
En particular, con referencia concreta a las vitrocerámicas de
inducción que se fabrican actualmente, las mismas tienen una serie
de zonas predefinidas sobre las que debe ser acomodado el menaje de
cocina preparado para ello. Puesto que las zonas de calentamiento
corresponden con zonas superficiales fijas determinadas
previamente, se plantean en la práctica ciertos problemas de
utilización que hasta la fecha no han podido ser resueltos, y que
se derivan, por ejemplo, de la utilización de cacerolas, ollas,
sartenes, etc., cuyo diámetro es superior al de las zonas de
predefinidas, y también del hecho de que la vitrocerámica deba ser
utilizada por una persona discapacitada, tal como una persona
invidente, o carente de una extremidad, o similar, con la
consiguiente dificultad del posicionamiento correcto del utensilio
sobre la zona de calentamiento adecuada. Como ejemplo concreto, en
el primero de los casos mencionados, se puede citar la utilización
de utensilios tales como una "paellera", cuya base presenta un
diámetro de unas dimensiones tales que ninguna de las zonas
predefinidas en la vitrocerámica puede llegar a cubrir, de manera
que el utensilio debe ser posicionado simultáneamente sobre varias
zonas, con la obligación consiguiente de remover continuamente el
producto que se está cocinando, y también con las dificultades
inherentes para conseguir una cocción uniforme de su contenido.
La presente invención se ha propuesto como
objetivo principal el hecho de proporcionar una vitrocerámica
multizonal del tipo mencionado anteriormente, es decir, del tipo
correspondiente a las de funcionamiento por inducción, mediante la
que se aportan soluciones efectivas a los distintos problemas
planteados. Este objetivo ha sido plenamente alcanzado mediante la
vitrocerámica que se describe a continuación, cuyas características
principales se encuentran recogidas en la parte caracterizadora de
la reivindicación 1 anexa.
En esencia, la vitrocerámica de la invención es
del tipo de inducción, como se ha dicho anteriormente, y en la
misma no se ha constituido ninguna zona de cocción predefinida,
sino que, por el contrario, toda la superficie de la vitrocerámica
está capacitada para ser utilizada como zona de calentamiento y
cocción. La activación de la porción superficial de la
vitrocerámica que en caso se convierte en zona de cocción, se
realiza automáticamente cuando se sitúa un utensilio sobre la
misma, y corresponde con las dimensiones de la base de ese
utensilio, con lo que se consiguen ventajas muy importantes que se
detallarán posteriormente. Para lograr esta forma de
funcionamiento, la invención ha previsto que toda la superficie de
la placa esté poblada con una "matriz" de pequeños inductores
y sensores de inducción estándar, de manera que los citados
sensores detectan la colocación de un recipiente de material
ferromagnético, y se activan los inductores asociados a aquellos
sensores que están detectando en cada momento la presencia de tal
recipiente. Por ello, las dimensiones de la zona activada
corresponden, como se ha dicho, con la base del recipiente.
La invención ha previsto además que la
vitrocerámica cuente con un sistema de gestión (mandos de control)
que permite controlar la temperatura independientemente de cada
zona que se active, a pesar de que no exista ninguna zona definida
de antemano. Para ello, ha previsto la incorporación de unos
sencillos mandos y de un visualizador ("display") informativo,
con un manejo realmente fácil para cualquier persona. Los mandos
serán activados para cada zona nueva que se vaya creando, de manera
que no están activos cuando no existe ningún objeto de cocción
situado sobre la placa. A efectos de evitación de accidentes, todo
esto es susceptible de complementación con los sistemas de
seguridad y bloqueo que puedan incorporar las vitrocerámicas
actuales, respecto a los que no son incompatibles.
Adicionalmente, con vistas a la utilización del
conjunto por parte de personas discapacitadas, por ejemplo personas
invidentes, debido a que no existen zonas de calentamiento
predefinidas, el invidente puede situar el objeto o utensilio
directamente sobre cualquier punto de la superficie de la
vitrocerámica, donde se activarán los correspondientes inductores.
El sistema de gestión dispone de un avisador acústico (simples
señales sonoras o de voz), en relación con facilitar información al
usuario sobre el posicionamiento del recipiente de cocción y sobre
la activación del mando correspondiente (los mandos, además de
tener un avisador acústico, pueden presentar también, opcionalmente,
una identificación adecuada, tipo braille o similar).
Con una realización de vitrocerámica como la
propuesta por la invención, se alcanzan múltiples ventajas, entre
las que cabe destacar:
- una mejor administración del espacio de la
placa,
- la posibilidad de colocar el objeto o
recipiente sobre cualquier zona, sin necesidad de que la misma
tenga que ser exactamente una predefinida,
- capacidad de colocación de un mayor número de
recipientes que en las vitrocerámicas convencionales, debido al
mayor aprovechamiento superficial, y
- ahorro de energía, por ajustarse mejor la zona
de cocción a la superficie del objeto,
todo ello asociado a las ventajas tradicionales
asociadas a la cocción por inducción, tales como: crear el calor
directamente en la base del recipiente y no en la superficie del
cristal de la placa; transmitir directamente el calor a los
alimentos, reduciendo el tiempo de cocción, y evitar que se
caliente cualquier objeto que no sea ferromagnético, como por
ejemplo una mano del usuario.
Como se comprenderá, con una vitrocerámica
diseñada conforme a la propuesta de la presente invención, se
consigue utilizar utensilios de cualquier tamaño, con la única
limitación de las dimensiones de la propia placa (por ejemplo, el
problema asociado a la "paellera" que se ha comentado
anteriormente, queda ahora resuelto favorablemente).
Además, la vitrocerámica de la invención no
supone en modo alguno incremento de las operaciones de limpieza y
mantenimiento, pudiendo ser mantenida y limpiada exactamente igual
de fácil, cómodo y rápido que los modelos tradicionales, y al igual
que en estas últimas, al permanecer el cristal frío, si se derrama
algún alimento, no quedará adherido a dicho cristal, bastando con
pasar un paño húmedo sobre la placa, de forma inmediata, puesto que
la superficie se mantiene fría.
El conjunto incorpora asimismo uno o más
microcontroladores que, ayudados por un sistema digital
combinacional, otro digital secuencial y el propio programa
incluido en los mismos, detectan la "aparición" y la
"desaparición" de las distintas zonas en la superficie de la
vitrocerámica de inducción, y gestionan su funcionamiento (por
ejemplo, la activación/desactivación de un nuevo mando para el
control de una nueva zona, el aviso acústico en el caso de un
invidente, etc).
Como se comprenderá, los sistemas digitales
combinacionales y secuenciales están conectados a los sensores de
inducción, y son los encargados de enviar las señales necesarias al
(a los) microcontrola-
dor(es), a efectos de que estos últimos realicen su función. El (los) microcontrolador(es), comandado(s) por los controles de las zonas y la información de los sensores, envuelve(n) las señales necesarias a los sistemas de inducción para controlar las temperaturas de las zonas, así como su desactivación.
dor(es), a efectos de que estos últimos realicen su función. El (los) microcontrolador(es), comandado(s) por los controles de las zonas y la información de los sensores, envuelve(n) las señales necesarias a los sistemas de inducción para controlar las temperaturas de las zonas, así como su desactivación.
Estas y otras características y ventajas de la
invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de una forma preferida de
realización, dada únicamente a titulo de ejemplo ilustrativo y no
limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
que:
La Figura 1 muestra un esquema general de
principio, en el que se muestra gráficamente, de forma
esquematizada, el funcionamiento de la vitrocerámica de la
invención, y las partes que la integran, y
La Figura 2 es una vista esquematizada de una
placa vitrocerámica construida de acuerdo con la invención, en la
que aparece una secuencia de tres representaciones (a), (h) y (c)
ilustrativas de su funcionamiento práctico.
Tal y como se ha indicado en lo que antecede, la
descripción detallada de la forma de realización preferida de la
invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda de
los dibujos anexos, en los que se han asignado diferentes
referencias numéricas para distinguir las distintas partes que
integran dicha realización.
De acuerdo con la Figura 1, se puede ver un
esquema ilustrativo del principio de funcionamiento de la
vitrocerámica multizonal por inducción que la invención propone. En
este sentido, la placa vitrocerámica aparece indicada con la
referencia 1, y a efectos de ilustración de la invención, se va a
suponer que esa placa corresponde con una realización que incluye
64 sensores y 64 inductores independientes, situados por ejemplo de
manera que forman una matriz de 8 x 8. Debe insistirse en el hecho
de que este número de sensores ha sido elegido únicamente por
facilidad de la descripción, pero que podrá ser cualquier otro
número, y estar distribuidos de manera que formen una matriz
cuadrada o no.
Los sensores e inductores asociados, han sido
indicados en la Figura con la referencia. 2, y aparecen situados
lógicamente por debajo de la placa, es decir, por la cara no vista,
de forma similar a las placas convencionales. Según se ha dicho
anteriormente, la distribución de los sensores e inductores afecta
uniformemente a la superficie total sobre la que se aplican, sin
división de esa superficie en zonas previamente definidas, como
ocurre en el caso de las placas convencionales.
Cada uno de los sensores está conectado a una
puerta AND, tal como la referenciada con 3, en la que una de sus
entradas la constituye la propia información 3a del sensor, y la
otra entrada está constituida por la información anterior negada
3b, de modo que se obtiene un bit que sirve de aviso cuando se
recibe un dato nuevo.
Las distintas puertas AND asociadas a cada uno
de los 64 sensores 2, tiene su salida respectiva conectada a una de
las 64 entradas de una puerta OR 4 (implementada a partir de
varias puertas estándar), completa la misión mencionada
anteriormente, con lo que su salida 4a se activará únicamente
cuando se produzca algún cambio en los sensores. Las entradas de la
AND 3 se encuentran conectadas a un dispositivo biestable 5,
existiendo correspondientemente tantos dispositivos biestables 5
como sensores (en el caso considerado como ejemplo, 64 biestables);
este biestable puede ser de cualquier tipo convencional, y se
utiliza como medio de almacenaje del estado anterior de cada
sensor, necesario para que las puertas 3 y 4 actúen de la manera
que se ha indicado anteriormente. A continuación de cada biestable
5, se ha dispuesto un dispositivo 6 analizador de zonas consistente
en una combinación de dos puertas XOR, que opera con la salida 4a,
con el estado anterior y con el estado actual; este dispositivo
indica si el cambio se ha producido por la activación de una nueva
zona, o si ha sido por la desactivación de una zona ya existente,
para lo cual dispone de dos conexiones 6a, 6b, a las que se aludirá
como interrupciones. Estas conexiones 6a, 6b conducen hasta un
microcontrolador 7, e indicarán a este último los instantes en que
es necesario hacer una nueva lectura de las zonas, para analizar el
estado del panel. El comienzo de cada nueva lectura se realiza
mediante 8 registros de desplazamiento, cada uno de ellos indicado
con la referencia, y asociado a ocho sensores, realizando la
lectura secuencial de los 64 sensores, y para ello, las entradas
"enable" de cada registro de desplazamiento indicarán cuando
ha de ser leído cada uno, orden que vendrá dada por el
microcontrolador.
Dos desmultiplexores de tipo 2 a 4, permiten
realizar la selección del registro de desplazamiento con el que se
va a realizar la lectura en cada momento. La elección de uno de
estos desmultiplexores se realiza mediante las entradas 9a de cada
uno de ellos. Por otro lado, una simple puerta OR de 8 entradas,
implantada a partir de varias puertas estándar, indicada con la
referencia numérica 10, conectada a todos los registros de
desplazamiento 8, permite eliminar la basura de las demás salidas
de los registros, y filtrar sus datos. De esta forma, como las
demás estarán a 0, sólo pasará la que envíe la que se encuentre
activa. La salida 10a de la puerta 10 se encuentra conectada a una
entrada del microcontrolador 7, lo que permite realizar una lectura
en serie.
Como elemento de visualización y panel de
control, la invención ha previsto la utilización de un display 11,
a través del cual se puede apreciar qué zona se encuentra activa
en cada momento, así como su temperatura. También se puede
interactuar sobre dicha zona, pulsando en la zona que se desea
manipular, y a continuación en los botones de temperatura 11a, 11b,
cada uno de ellos provisto de una flecha indicativa de la función
asociada, es decir, un botón 11a de elevación de temperatura
(flecha ascendente), y un botón 11b de baja de temperatura (flecha
descendente).
Por último, la representación esquemática de la
Figura 1 muestra también un bloque identificado con la referencia
numérica 12, representativo de una salida ACCIÓN del
microcontrolador, a través de la cual se envía información para
cada inductor asociado a cada uno de los sensores 2, es decir, se
envían 64 bits en serie, cada uno de ellos correspondiente a uno de
los inductores de la placa, indicando cuáles deben estar apagados,
cuáles encendidos, y a qué intensidad. Mediante el registro de
desplazamiento serie/paralelo de 64 salidas, implementado
lógicamente a partir de registros más sencillos, se dispone cada
bit en su posición correspondiente. Lógicamente, se produce una
nueva orden de reactivación para todos los inductores cuando se
haya operado sobre los mandos para modificar alguna temperatura,
cuando se hay colocado un nuevo recipiente, o cuando se haya
retirado un recipiente.
Una vez descrito el principio de funcionamiento
y control de la vitrocerámica propuesta por la presente invención,
se hace ahora referencia a la Figura 2, en la que se muestra una
secuencia de tres fases (a, b, c) correspondientes,
respectivamente, a una representación de un ejemplo de ejecución de
placa vitrocerámica 1, la misma placa 1 de vitrocerámica anterior
con un recipiente 13 situado sobre la misma para calentar o cocer
el contenido que haya sido previamente incorporado en su interior,
y una muestra de la activación de la zona ocupada por el citado
recipiente, señalada con una multiplicidad de puntos 14 de
contenido lleno, y que siguen un contorno ajustado a la forma de la
base del recipiente 13, y de sus mismas dimensiones. Esta
representación es ilustrativa de la activación parcial, de manera
automática, de la superficie de calentamiento de la placa 1 cuando
se sitúa un recipiente cualquiera sobre su cara superior (cara
vista).
No se considera necesario hacer más extenso el
contenido de esta descripción para que un experto en la materia
pueda comprender su alcance y las ventajas derivadas de la
invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de
la misma.
No obstante, debe entenderse que la invención ha
sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo
que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello suponga
alteración alguna del fundamento de dicha invención, pudiendo
afectar tales modificaciones, en especial, a la forma, al tamaño
y/o a los materiales de fabricación del conjunto o de sus partes, o
incluso a las características del sistema electrónico de activación
y control.
Claims (9)
1. Vitrocerámica multizonal por inducción, con
activación automática y ajustada de la zona operativa, del tipo de
las que incorporan inductores para la generación de la energía
necesaria para el calentamiento y cocción de los alimentos cuando
se dispone sobre la superficie de la placa vitrocerámica un
recipiente de material ferromagnético, siendo especialmente
indicada para un aprovechamiento óptimo de la energía calorífica
generada, con posibilidad de incorporar medios que permitan su
utilización por personas impedidas, tales como invidentes o
similares, caracterizada porque la mencionada placa (1)
vitrocerámica incorpora la pluralidad de sensores e inductores (2)
asociados formando una matriz determinada, de manera que se
encuentran uniformemente distribuidos por la totalidad de su
superficie, contando con una circuitería de activación automática y
control que activa solamente aquellos inductores situados por
debajo de la base del recipiente (13) detectada por los mencionados
sensores, manteniéndose los restantes desactivados, y configurando
por tanto los inductores (2) activados una zona con un contorno
similar y ajustado a la forma y dimensiones de la mencionada base
de dicho recipiente (13).
2. Vitrocerámica según la reivindicación 1,
caracterizada porque la mencionada circuitería de activación
automática y control incluye una puerta OR (3) asociada a cada uno
de los sensores mediante la que se genera un bit cada vez que se
recibe un dato nuevo, y cuya salida constituye una entrada para una
puerta OR (4), con tantas entradas como puertas (3) y sensores (2),
cuya salida se activa correspondientemente cuando se produce algún
cambio en los sensores, estando además cada una de dichas puertas
OR (3) de cada sensor asociada a un dispositivo biestable (5)
destinado a almacenar el estado anterior de cada sensor, y permitir
así la generación de dicho bit cuando se produce el expresado
cambio.
3. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizada porque la circuitería de activación
automática y control incorpora además un dispositivo (6) analizador
de zonas, mediante el que se verifica si el cambio ha sido debido
a la activación de una nueva zona o a la desactivación de una que
ya había sido activada con anterioridad, y cuyas salidas se
encuentran conectadas a un microcontrolador (7) que determinará la
lectura de las zonas para un nuevo análisis del panel cuando así lo
indican las interrupciones recibidas desde el mencionado
dispositivo (6)
analizador de zonas.
analizador de zonas.
4. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
3, caracterizada porque la circuitería de activación
automática y control incorpora asimismo una multiplicidad de
registros de desplazamiento (8), cada uno de ellos asociado a un
número de sensores (2), mediante los que se realiza una lectura
secuencial de dichos sensores.
5. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
4, caracterizada porque la circuitería de activación
automática y control incluye adicionalmente desmultiplexores
(9),interconectados entre el microcontrolador (7) y los mencionados
registros de desplazamiento (8), mediante los que se elige el
registro de desplazamiento (8) que ha de ser leído en cada
momento.
6. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
5, caracterizada porque la circuitería de activación
automática y control incorpora también una o más puertas OR (10),
interconectadas entre los registros de desplazamiento (8) y el
microcontrolador (7), destinada(s) a eliminar la basura de
las demás salidas de los registros y filtrar los datos, de modo que
únicamente pase la señal de la salida que esté activa.
7. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
6, caracterizada porque la entrada del microcontrolador (7)
conectada a la salida (10a) de la(s) puerta(s) (10)
que interconectan los registros de desplazamiento y el
microcontrolador, determina la lectura secuencial de los sensores
en serie.
8. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
7, caracterizada porque la circuitería de activación
automática y control incluye además un dispositivo visualizador
(11), tipo "display", conectado al microcontrolador (7),
mediante el que se indica en todo momento la zona activada y su
temperatura de trabajo, y provisto de dos botones (11a, 11b)
mediante los que se puede elevar o rebajar la temperatura de la
zona que se elija.
9. Vitrocerámica según las reivindicaciones 1 a
8, caracterizada porque el microcontrolador (7) dispone de
una salida habilitada para enviar, en serie, la secuencia de bits
correspondientes a cada uno de los inductores (2), con la
indicación de cuáles deben ser encendidos y cuáles ser (o
mantenerse) apagados, así como la intensidad de trabajo de cada uno
de dichos inductores, proporcionando una orden de reactivación cada
vez que se produzca algún cambio relacionado con una elevación o
descenso de la temperatura, la colocación de un nuevo recipiente, o
la retirada de uno anterior.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200500988A ES2284322B1 (es) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Vitroceramica multizonal por induccion, con activacion automatica y ajustada de la zona operativa. |
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| ES200500988A ES2284322B1 (es) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Vitroceramica multizonal por induccion, con activacion automatica y ajustada de la zona operativa. |
Publications (2)
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|---|---|
| ES2284322A1 true ES2284322A1 (es) | 2007-11-01 |
| ES2284322B1 ES2284322B1 (es) | 2008-09-01 |
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|---|---|---|---|
| ES200500988A Expired - Fee Related ES2284322B1 (es) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Vitroceramica multizonal por induccion, con activacion automatica y ajustada de la zona operativa. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2284322B1 (es) |
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| US9006621B2 (en) | 2009-01-20 | 2015-04-14 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh | Hob with several heating elements with energy efficiency control |
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2005
- 2005-04-25 ES ES200500988A patent/ES2284322B1/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| ES2284322B1 (es) | 2008-09-01 |
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20071101 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2284322B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180924 |