ES2310961A1 - Disposicion de dispositivo de calentamiento. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una disposición de dispositivo de calentamiento, en especial a una disposición de dispositivo de cocción por inducción, con un conjunto de módulos de calentamiento (22) y una unidad de enfriamiento (40) para el enfriamiento de los módulos de calentamiento (22). Con el fin de conseguir características de enfriamiento ventajosas, se propone que la unidad de enfriamiento (40) presente al menos una unidad de cuerpos enfriadores (42, 44; 98), la cual sirva para el enfriamiento de al menos tres módulos de calentamiento (22).
Description
Disposición de dispositivo de calentamiento.
La invención se refiere a una disposición de
dispositivo de calentamiento, en especial a una disposición de
dispositivo de cocción por inducción, según el concepto general de
la reivindicación 1.
Se conoce un dispositivo de calentamiento, en
especial un campo de cocción por inducción. Dicho dispositivo
comprende una disposición de dispositivo de calentamiento con
módulos de calentamiento, cada uno de los cuales presenta un cuerpo
de calentamiento y una unidad de potencia para el suministro de una
potencia de calentamiento al cuerpo de calentamiento. Para el
enfriamiento de los módulos de calentamiento durante un
funcionamiento, la disposición de dispositivo de calentamiento está
provista de una unidad de enfriamiento.
El objetivo de la invención consiste en especial
en poner a disposición una disposición de dispositivo de
calentamiento genérica en lo referente a características de
enfriamiento mejoradas.
Según la invención, el objetivo se alcanza a
través de las características de la reivindicación 1, mientras que
de las reivindicaciones dependientes pueden extraerse formas de
realización y perfeccionamientos de la invención ventajosos.
La invención se refiere a una disposición de
dispositivo de calentamiento, en especial a una disposición de
dispositivo de cocción por inducción, con un conjunto de módulos de
calentamiento y una unidad de enfriamiento para el enfriamiento de
los módulos de calentamiento.
Se propone que la unidad de enfriamiento
presente al menos una unidad de cuerpos enfriadores, la cual sirva
para el enfriamiento de al menos tres módulos de calentamiento. De
esta forma, se puede conseguir una evacuación de calor
especialmente efectiva y rápida. La unidad de cuerpos enfriadores
presenta al menos un cuerpo enfriador. Por un "cuerpo
enfriador" puede entenderse en este contexto en especial un
cuerpo preferiblemente de una sola pieza, el cual esté previsto
para absorber y/o evacuar, mediante conducción de calor y desde un
punto de absorción de calor, calor generado por al menos un módulo
de calentamiento en especial a través de pérdidas de potencia. Para
ello, el cuerpo enfriador está fabricado de un material conductor
de calor, como por ejemplo, aluminio, cobre, plata, etc. La unidad
de cuerpos enfriadores forma preferiblemente una superficie de
absorción de calor, la cual esté asignada a al menos tres módulos de
calentamiento. En este caso, la superficie de absorción de calor
está dirigida de forma ventajosa hacia los módulos de
calentamiento. Asimismo, la unidad de cuerpos enfriadores está
dispuesta preferiblemente en la zona de un módulo de calentamiento
que ha de ser enfriado, donde la unidad de cuerpos enfriadores esté
dispuesta con una distancia menor que 5 cm., preferiblemente menor
que 3 cm., y de forma especialmente preferida menor que 1 cm. con
respecto al módulo de calentamiento que ha de ser enfriado. Una
absorción de calor puede tener lugar mediante el contacto de la
unidad de cuerpos enfriadores con un aire que circunde el módulo de
calentamiento que ha de ser enfriado y/o mediante un contacto
directo de la unidad de cuerpos enfriadores con al menos una zona
parcial del módulo de calentamiento. Además, un calor generado
mediante el módulo de calentamiento puede ser conducido del módulo
de calentamiento hacia la unidad de cuerpos enfriadores a través de
un material conductor de calor, como por ejemplo una pasta
conductora de calor.
Un módulo de calentamiento presenta
preferiblemente un medio de calentamiento para la transmisión de
una energía de calentamiento a un objeto que ha de ser calentado y
una unidad de potencia para el suministro de potencia al medio de
calentamiento. La disposición de dispositivo de calentamiento según
la invención es apropiada en especial para el empleo en un
dispositivo de calentamiento por inducción, como en especial un
dispositivo de cocción por inducción. En este caso, los medios de
calentamiento de los módulos de calentamiento están configurados
preferiblemente como bobinas de calentamiento por inducción, las
cuales causan un calentamiento mediante un campo magnético alterno
con una frecuencia de calentamiento, y las unidades de potencia
están realizadas por ejemplo como inversores para la generación de
la frecuencia de calentamiento. Para ello, las unidades de potencia
presentan por ejemplo elementos electrónicos de conexión, que ponen
a disposición la frecuencia de calentamiento mediante procesos de
conexión, los cuales suelen generar durante un funcionamiento una
gran cantidad de calor debido a las pérdidas de potencia.
Se puede conseguir un efecto de enfriamiento
especialmente ventajoso si la unidad de cuerpos enfriadores sirve
para el enfriamiento de al menos seis, en especial al menos diez,
preferiblemente al menos veinte módulos de calentamiento. En una
configuración de la disposición de dispositivo de calentamiento de
tales características, en la cual un gran número de módulos de
calentamiento está asignado a una unidad de cuerpos enfriadores
conjunta, en un funcionamiento del dispositivo de calentamiento
normalmente no todos los módulos de calentamiento son accionados
con su potencia máxima de manera simultánea. En este caso, un calor
generado por módulos de calentamiento accionados con una potencia
alta puede ser evacuado a través de zonas de la unidad de cuerpos
enfriadores, las cuales correspondan a módulos de calentamiento que
han sido accionados con una pequeña potencia o que permanecen sin
ser accionados.
Asimismo se propone que la unidad de cuerpos
enfriadores forme una zona de absorción de calor relacionada para
el enfriamiento de al menos tres módulos de calentamiento. De esta
forma, se puede conseguir una conducción de calor homogénea a
través de un gran volumen. La zona de absorción de calor está
configurada preferiblemente como superficie de absorción de calor
relacionada. La zona de absorción de calor relacionada puede estar
formada mediante un cuerpo configurado en una sola pieza. En este
caso, una superficie de absorción de calor puede estar formada por
al menos una parte relacionada de una superficie lateral del
cuerpo. La zona de absorción de calor relacionada puede formarse
además mediante una acción conjunta de al menos dos cuerpos que
delimiten uno con el otro. La zona de absorción de calor se
extiende preferiblemente a través de una zona parcial del primer
cuerpo y continúa de forma ininterrumpida a través de una zona
parcial del segundo cuerpo que linda con la zona parcial del primer
cuerpo. Una superficie de absorción de calor relacionada puede
estar formada, por ejemplo, mediante una superficie lateral del
primer cuerpo y una superficie lateral del segundo cuerpo, las
cuales linden una con la otra a lo largo de una línea de contacto,
donde la superficie de absorción de calor del primer cuerpo continúe
desde la superficie lateral del primer cuerpo en la superficie
lateral del segundo cuerpo sobrepasando la línea de contacto.
En una forma de realización ventajosa de la
invención se propone que la unidad de cuerpos enfriadores forme una
zona de absorción de calor, la cual sirva para el enfriamiento de
al menos una fila de al menos tres módulos de calentamiento, a
través de lo cual se pueda conseguir una disposición de dispositivo
de calentamiento sencilla en lo que a la construcción se refiere.
Puede entenderse como "fila" de módulos de calentamiento en
especial un conjunto de módulos de calentamiento que estén
dispuestos uno seguido del otro a lo largo de un eje de fila
conjunto.
Asimismo, se propone que la unidad de cuerpos
enfriadores forme una zona de absorción de calor que sirva para el
enfriamiento de al menos dos filas de módulos de calentamiento, a
través de lo cual pueda conseguirse una disposición de dispositivo
de calentamiento especialmente compacta. En este caso, cada una de
las filas se extiende preferiblemente a lo largo de un eje de fila
diferente, donde los ejes de fila estén alineados de forma
ventajosa paralelamente unos respecto de los otros. Para ello, los
ejes de fila pueden estar dispuestos a ambos lados de la unidad de
cuerpos enfriadores. Esto es apropiado en especial si los módulos de
calentamiento están dispuestos en una disposición de matriz. En
este caso, al menos dos filas de la matriz y/o al menos dos
columnas de la matriz pueden ser enfriadas mediante la unidad de
cuerpos enfriadores.
En una forma de realización preferida de la
invención se propone que la unidad de cuerpos enfriadores esté
configurada como cuerpo enfriador de una sola pieza, a través de lo
cual se puedan conseguir un tiempo y esfuerzo de montaje escasos y
una evacuación de calor homogénea.
Asimismo, se propone que el circuito de
dispositivo de calentamiento presente una unidad de mando, la cual
esté prevista para formar un grupo de calentamiento de módulos de
calentamiento configurado para el calentamiento de un objeto que ha
de ser calentado, de forma dependiente de una posición del objeto
con respecto a los módulos de calentamiento. De este modo, se puede
conseguir una gran flexibilidad en la aplicación de un dispositivo
de calentamiento en el cual se utilice la disposición de
dispositivo de calentamiento. Esto es especialmente apropiado para
el empleo de la disposición de dispositivo de calentamiento en un
dispositivo de cocción. En este caso, los módulos de calentamiento
están dispuestos preferiblemente debajo de una placa de cocción. En
un funcionamiento por grupos para el calentamiento del objeto, un
grupo de calentamiento de módulos de calentamiento se compone
preferiblemente de módulos de calentamiento del conjunto que estén
cubiertos al menos parcialmente por el objeto que se encuentra
sobre la placa de cocción, en especial un elemento de batería de
cocina. La disposición de los medios de calentamiento está
configurada preferiblemente como disposición de matriz. En este
caso, módulos de calentamiento de distintas filas y/o de distintas
columnas de la disposición de matriz pueden estar cubiertos al menos
parcialmente por el objeto colocado sobre la placa de cocción. Los
módulos de calentamiento están dimensionados de tal forma que un
elemento de batería de cocina de dimensiones convencionales, como
por ejemplo una olla con un diámetro de al menos 8 cm., cubra al
menos parcialmente módulos de calentamiento de distintas filas y de
distintas columnas. El conjunto de módulos de calentamiento
determina una zona de cocción relacionada de la superficie de la
placa de cocción, apropiada para un calentamiento del objeto, la
cual cubra al menos una parte predominante de la superficie de la
placa de cocción, de forma ventajosa al menos el 60%,
preferiblemente al menos el 70% y de forma especialmente ventajosa
al menos el 80% de la superficie de la placa de cocción. Al
desplazar el objeto sobre la placa de cocción, se puede llevar a
cabo de forma flexible un calentamiento de objetos en cualesquiera
posiciones que se elijan de estos objetos dentro de esta zona de
cocción. En este caso, la unidad de mando está prevista
preferiblemente para adaptar la composición de los grupos de
calentamiento a un cambio de la posición del objeto con respecto a
los módulos de calentamiento al menos de forma semiautomática, de
forma ventajosa de manera completamente automática. Al colocar otro
objeto, se puede formar otro grupo de calentamiento para llevar a
cabo un funcionamiento por grupos. Una disposición de dispositivo
de calentamiento prevista para un funcionamiento por grupos de los
módulos de calentamiento está provista preferiblemente de un gran
número de módulos de calentamiento, como en especial de al menos
seis módulos de calentamiento. Para conseguir una gran flexibilidad
en el posicionamiento del objeto para un funcionamiento de
calentamiento, la disposición de dispositivo de calentamiento está
provista preferiblemente de un conjunto de al menos diez, de forma
ventajosa al menos veinte, y de forma especialmente preferida al
menos cuarenta módulos de calentamiento. La unidad de mando puede
estar configurada al menos parcialmente en una sola pieza con una
unidad de cálculo, como por ejemplo un microprocesador o
microcontrolador.
En un funcionamiento por grupos de los módulos
de calentamiento, el conjunto de módulos de calentamiento está
repartido en grupos de calentamiento y en grupos de módulos de
calentamiento que permanecen sin ser accionados. Si un grupo de
calentamiento corresponde a una primera zona de la unidad de cuerpos
enfriadores y un grupo no accionado corresponde a una segunda zona
de la unidad de cuerpos enfriadores, se puede evacuar el calor
generado en el grupo accionado de forma rápida y efectiva a través
de la segunda zona. En este caso, zonas de la unidad de cuerpos
enfriadores que correspondan a grupos de calentamiento y a grupos
de calentamiento no accionados están conectadas unas a las otras
entre distintos cuerpos enfriadores a través de un cuerpo enfriador
conjunto o a través de superficies de contacto, a través de lo cual
se puede conseguir una compensación de temperatura efectiva y
rápida entre estas zonas. Asimismo, la unidad de cuerpos
enfriadores puede estar configurada para la evacuación de una
cantidad de calor que sea menor que la cantidad de calor que sería
generada si todos los módulos de calentamiento asignados a la
unidad de cuerpos enfriadores fueran accionados conjuntamente con
su potencia máxima correspondiente.
Cada uno de los módulos de calentamiento
presenta preferiblemente un medio de calentamiento y una unidad de
potencia para el suministro de potencia del medio de calentamiento,
donde la unidad de cuerpos enfriadores forma una zona de absorción
de calor que sirve para el enfriamiento de las unidades de potencia.
En un funcionamiento del dispositivo de calentamiento, las unidades
de potencia constituyen normalmente una fuente principal de
pérdidas de potencia. Si las unidades de potencia están
configuradas a modo de inversor para la generación de una
frecuencia de calentamiento, en especial en un dispositivo de
calentamiento configurado como dispositivo de cocción por
inducción, estas pérdidas de potencia son causadas durante procesos
de conexión de componentes de semiconductor. A través de una
absorción de calor específica en la zona de las unidades de
potencia, se puede evitar de forma ventajosa un efecto de
enfriamiento especialmente elevado, así como la aparición de altas
temperaturas.
En otra forma de realización de la invención se
propone que la unidad de cuerpos enfriadores forme una zona parcial
que sirva como medio de protección para la protección de al menos
una parte de al menos uno de los módulos de calentamiento contra un
campo electromagnético. De esta forma, se puede conseguir un
apantallamiento electromagnético ventajoso y al menos parcial, donde
se puedan ahorrar componentes, espacio de construcción, tiempo y
esfuerzo destinados al montaje y costes. De forma ventajosa, la
zona parcial de la unidad de cuerpos enfriadores sirve para
proteger la unidad de potencia de un módulo de calentamiento, en
especial contra un campo de calentamiento producido por un medio de
calentamiento asignado a la unidad de potencia. En este contexto, se
puede entender por "campo electromagnético" un campo eléctrico
y/o magnético. La zona parcial de la unidad de cuerpos enfriadores
puede estar fabricada en especial de un material antimagnético,
como por ejemplo un material no ferromagnético, a través de lo cual
pueda conseguirse de forma ventajosa y a través de esta zona
parcial un apantallamiento magnético de la parte del módulo de
calentamiento.
Se puede conseguir una evacuación de calor
efectiva de un calor absorbido por la unidad de cuerpos enfriadores
si la unidad de cuerpos enfriadores forma al menos un canal de
evacuación de calor. Además, la unidad de cuerpos enfriadores puede
presentar un tubo de calor (también llamado heat pipe), el
cual está lleno de una cantidad determinada de un medio de
transmisión de calor. De este modo, se puede conseguir con rapidez
una compensación de temperatura ventajosa a través de la unidad de
cuerpos enfriadores. El tubo de calor se extiende preferiblemente
en la dirección longitudinal de la unidad de cuerpos enfriadores, a
través de lo cual se puede conseguir una distribución de la
temperatura homogénea por toda la longitud de la unidad de cuerpos
enfriadores.
En una forma de realización ventajosa de la
invención se propone que la unidad de enfriamiento presente una
unidad de ventilador, la cual esté prevista para el enfriamiento de
al menos tres módulos de calentamiento en acción conjunta con la
unidad de cuerpos enfriadores. De esta forma, se puede seguir
aumentando el efecto de enfriamiento de la unidad de enfriamiento,
donde se puedan ahorrar componentes y espacio de construcción en la
configuración de la unidad de ventilador.
Se puede obtener una forma de realización de la
unidad de enfriamiento sencilla en cuanto a la construcción, si la
unidad de ventilador sirve en acción conjunta con la unidad de
cuerpos enfriadores para el enfriamiento de una fila de al menos
tres módulos de calentamiento. En este caso, una corriente de aire
producida puede discurrir justamente a lo largo del eje de fila de
la fila.
Si la unidad de ventilador sirve en acción
conjunta con la unidad de cuerpos enfriadores para el enfriamiento
de al menos dos filas de módulos de calentamiento, se puede
conseguir una forma de realización especialmente compacta de la
disposición de dispositivo de calentamiento.
Se puede conseguir una evacuación de calor
especialmente efectiva de forma sencilla mediante la producción de
una corriente de aire enfriador si la unidad de ventilador presenta
dos ventiladores, los cuales estén dispuestos a ambos lados de la
unidad de cuerpos enfriadores. En este caso, uno de los ventiladores
puede servir para soplar un aire enfriador para la interacción con
la unidad de cuerpos enfriadores, mientras que el otro ventilador
puede ser utilizado para aspirar el aire enfriador calentado a
través de la inversión.
Otras ventajas se extraen de la descripción de
las ilustraciones que siguen a continuación. En las ilustraciones
se representan ejemplos de formas de realización de la invención.
Las ilustraciones, la descripción y las reivindicaciones contienen
numerosas características combinadas. De forma ventajosa, el experto
en la materia considerará las características también de forma
individual y las reunirá en otras combinaciones convenientes.
Las figuras muestran:
Figura 1: un campo de cocción por inducción con
una placa de cocción y un conjunto de módulos de calentamiento y
dos elementos de una batería de cocina dispuestos sobre la placa de
cocción.
Figura 2: vista superior de una disposición
interna del campo de cocción por inducción de la figura 1 con los
módulos de calentamiento y una unidad de enfriamiento.
Figura 3: representación esquemática de un
módulo de calentamiento.
Figura 4: un cuerpo enfriador de la unidad de
enfriamiento de la figura 2.
Figura 5: representación en corte de la
disposición de la figura 2.
Figura 6: un cuerpo enfriador alternativo de la
unidad de enfriamiento y
Figura 7: diferentes direcciones de evacuación y
de aspirado para una corriente de aire enfriador de la unidad de
enfriamiento.
La figura 1 muestra un dispositivo de
calentamiento 10 configurado como campo de cocción por inducción.
El dispositivo de calentamiento 10 presenta un marco de fijación 12
para la fijación a una placa de trabajo, una placa de cocción 14
para la colocación de elementos de batería de cocina y un panel de
mandos 16 para iniciar, detener y ajustar un funcionamiento de
calentamiento. Sobre la placa de cocción 14 están dispuestos dos
objetos 18, 20 configurados a modo de olla, cada uno de los cuales
está representado de forma esquemática mediante el trazado de una
línea circular. Para llevar a cabo un funcionamiento de cocción del
dispositivo de calentamiento 10, éste está provisto de un conjunto
de módulos de calentamiento 22. Éstos comprenden cada uno un medio
de calentamiento 24 configurado como bobina de inducción, el cual
está representado de forma esquemática en la figura 1 mediante un
rectángulo trazado en línea discontinua. En un funcionamiento de un
módulo de calentamiento 22, el medio de calentamiento 24 de dicho
módulo de calentamiento genera una señal de calentamiento
configurada como campo magnético alterno, la cual presenta una
frecuencia de calentamiento que asciende por ejemplo a 25 kHz. La
señal de calentamiento H induce corrientes eléctricas en la base
metálica de los objetos 18, 20. Estas corrientes eléctricas
calientan un alimento que se encuentra en los objetos 18, 20.
Durante el funcionamiento del módulo de calentamiento 22
correspondiente, un medio de calentamiento 24 es alimentado para la
producción de la señal de calentamiento con una corriente eléctrica
alterna, la cual oscila con la frecuencia de calentamiento. Para la
producción de esta corriente alterna y para el suministro de
potencia a los medios de calentamiento 24, cada uno de los módulos
de calentamiento 22 está provisto de una unidad de potencia 26
configurada a modo de inversor. Estas unidades de potencia 26 están
representadas en la figura 2.
El dispositivo de calentamiento 10 está previsto
para el calentamiento de los objetos 18, 20 mediante un
funcionamiento por grupos de los módulos de calentamiento 22. Para
ello, cada uno de los módulos de calentamiento 22 está provisto de
un medio sensor 25 representado en la figura 3, a través del cual se
puede identificar si el módulo de calentamiento 22 está cubierto al
menos parcialmente por uno de los objetos 18, 20. Mediante un
proceso de agrupamiento que no se describe con más detalle se
forman grupos de calentamiento de módulos de calentamiento 22, cada
uno de los cuales está asignado a uno de los objetos 18, 20. Si un
usuario inicia un funcionamiento de cocción del dispositivo de
calentamiento 10 mediante el panel de mandos 16, este funcionamiento
de cocción es llevado a cabo mediante los módulos de calentamiento
22 de ambos grupos de calentamiento, mientras que los otros módulos
de calentamiento 22, los cuales no forman parte de ninguno de los
grupos de calentamiento formados, permanecen sin ser accionados. Si
el usuario desplaza uno de los objetos 18, 20 sobre la placa de
cocción 14 o coloca otro elemento de batería de cocina sobre la
placa de cocción 14, se adaptan o se reforman grupos de
calentamiento correspondientes de módulos de calentamiento 22
mediante la nueva disposición de objetos que han de ser calentados
con respecto a los medios de calentamiento 24. Los procesos de
agrupamiento para la formación de grupos de calentamiento tienen
lugar mediante una unidad de mando 27 configurada a modo de
microprocesador, la cual está representada en la figura 1 mediante
línea discontinua.
En la figura 2 está representada una vista desde
arriba de una disposición de dispositivo de calentamiento 28 del
dispositivo de calentamiento 10, en la cual se reconoce el conjunto
de módulos de calentamiento 22. Cada uno de los módulos de
calentamiento 22 presenta uno de los medios de calentamiento 24
configurados como bobinas de inducción, los cuales están
representados en la figura de forma esquemática como rectángulos
trazados, y una de las unidades de potencia 26 representadas por
medio de rectángulos trazados en línea discontinua y realizadas a
modo de inversor. Durante un funcionamiento del módulo de
calentamiento 22 correspondiente, estas unidades de potencia 26
generan una corriente alterna con la frecuencia de calentamiento
mediante procesos de conexión, los cuales son producidos por
elementos de conexión 30 (figura 3). Estos elementos de conexión 30
están configurados como transistores de conexión. En este ejemplo,
las unidades de potencia 26 presentan cada una un par de elementos
de conexión 30 realizados como IGBT
(Insulated-Gate Bipolar Transistor o
transistor bipolar con electrodo de puerta aislada). Asimismo, son
pensables formas de realización alternativas de los elementos de
conexión 30, como por ejemplo a modo de transistores FET
(transistores de efecto de campo). De la figura 3 puede extraerse
una representación de uno de los módulos de calentamiento 22 con una
unidad de potencia 26, la cual presenta los elementos de conexión
30, un medio de calentamiento 24 configurado como bobina de
inducción, y uno de los medios sensores 25.
Asimismo, los módulos de calentamiento 22 están
dispuestos en una disposición de matriz. En este ejemplo, la
disposición de matriz presenta cuatro filas 32.1, 32.2, 32.3, 32.4
y doce columnas. Son pensables otras formas de realización de la
disposición de matriz con otras combinaciones de números de columnas
y de filas. Los medios de calentamiento 24 configurados a modo de
bobinas de inducción están alojados en un medio portador
configurado a modo de matriz portadora 38 (ver también la figura
5). Los módulos de calentamiento de cada fila 32.1, 32.2, 32.3,
32.4 fijan un eje de fila, donde los ejes de fila están alineados
paralelamente con respecto a un eje 34. Los módulos de calentamiento
22 de cada columna fijan un eje de columna, donde cada uno de los
ejes de columna está alineado paralelamente con respecto a un eje
36 que discurre verticalmente con respecto al eje 34.
Durante un funcionamiento de un módulo de
calentamiento 22, se genera calor a través de la unidad de potencia
26 correspondiente, en especial a través de pérdidas de los
elementos de conexión 30 de dichas unidades de potencia. En un
funcionamiento por grupos del conjunto de módulos de calentamiento
22, el calor generado por un grupo de calentamiento de módulos de
calentamiento 22 accionado ha de ser evacuado con el fin de evitar
un sobrecalentamiento del dispositivo de calentamiento 10. Para
evitar un deterioro de la electrónica del dispositivo de
calentamiento, en especial ha de mantenerse la temperatura del
dispositivo de calentamiento 10 por debajo del valor de 125°C. Para
ello, la disposición de dispositivo de calentamiento 28 está
provista de una unidad de enfriamiento 40. La unidad de
enfriamiento 40 presenta dos unidades de cuerpos enfriadores 42,
44, cada una de las cuales está dispuesta debajo de la matriz
portadora 38, visto desde la placa de cocción 14. Cada una de las
unidades de cuerpos enfriadores 42, 44 comprende dos cuerpos
enfriadores 46, 48 y 50, 52 respectivamente, realizados en una sola
pieza y fabricados de aluminio. Cada una de las unidades de cuerpos
enfriadores 42, 44 sirve para el enfriamiento de dos filas 32.1,
32.2 y 32.3, 32.4 respectivamente de módulos de calentamiento 22,
las cuales se corresponden con dos filas de la disposición de
matriz. Las unidades de cuerpos enfriadores 42, 44 sirven en
especial para el enfriamiento de las unidades de potencia 26 de los
módulos de calentamiento 22. Para ello, dos filas correspondientes
de unidades de potencia 26 están dispuestas paralelamente con
respecto al eje 34 de la disposición de matriz y a ambos lados de
una de las unidades de cuerpos enfriadores 42, 44. Las unidades de
cuerpos enfriadores 42, 44 están configuradas de forma idéntica, de
manera que a continuación la descripción se limita a la unidad de
cuerpos enfriadores 42.
Cada uno de los cuerpos enfriadores 46, 48 está
configurado a modo de cuerpo con forma de paralelepípedo (ver
también la figura 4), el cual se extiende en el estado montado de
la disposición de dispositivo de calentamiento 28 a lo largo del
eje 34 de la disposición de matriz. Asimismo, cada uno de los
cuerpos enfriadores 46, 48 presenta una superficie de contacto 54 y
56 respectivamente (ver también la figura 4), a través de la cual
dichos cuerpos están en contacto uno con el otro. Cada una de las
superficies de contacto 54, 56 está formada por una superficie
lateral del cuerpo enfriador 46 ó 48 correspondiente, la cual se
extiende verticalmente con respecto a la dirección de la extensión
principal del cuerpo enfriador 46 y 48 respectivamente. Las
superficies de contacto 54, 56 están configuradas de forma
idéntica, a través de lo cual se puede conseguir una transmisión de
calor efectiva entre los cuerpos enfriadores 46, 48. Durante un
funcionamiento de los módulos de calentamiento 22 correspondientes,
superficies laterales de los cuerpos enfriadores 46, 48 sirven para
el enfriamiento de las unidades de potencia 26. En este caso, una
superficie lateral 58.1 del cuerpo enfriador 46 forma en acción
conjunta con una superficie lateral 60.1 del cuerpo enfriador 48
una zona de absorción de calor 61.1 para la absorción de un calor
generado a través de pérdidas de potencia por las unidades de
potencia de la fila 32.1 de módulos de calentamiento 22. Esta zona
de absorción de calor 61.1 está configurada como una superficie de
absorción de calor relacionada que se extiende en la dirección de
la extensión principal de la unidad de cuerpos enfriadores 42. En
esta forma de realización, se provoca una absorción de calor a
través de un contacto directo y, más concretamente, a través de un
contacto de las unidades de potencia 26 de la fila 32.1 con la zona
de absorción de calor 61.1. En otro ejemplo de forma de
realización, esto puede suceder de forma indirecta, en el cual las
unidades de potencia 26 estén dispuestas con una pequeña distancia
con respecto a la zona de absorción de calor 61.1. Asimismo, es
pensable el empleo de un medio de conducción de calor, como por
ejemplo una pasta conductora de calor, para la conexión de las
unidades de potencia 26 con la zona de absorción de calor 61.1.
Una superficie lateral 58.2 del cuerpo enfriador
46 forma en acción conjunta con una superficie lateral 60.2 del
cuerpo enfriador 48 y en el lado de la unidad de cuerpos
enfriadores 42 opuesto a las superficies laterales 58.1, 60.1 una
zona de absorción de calor 61.2 configurada como superficie de
absorción de calor relacionada, la cual sirve para el enfriamiento
de la fila 32.2 de módulos de calentamiento 22. Las zonas de
absorción de calor 61.1 y 62.2 forman una zona de absorción de
calor 61 de la unidad de cuerpos enfriadores 42, la cual sirve para
el enfriamiento de las filas 32.1 y 32.2 de módulos de
calentamiento 22. La descripción de la formación de zonas de
absorción de calor a través de la unidad de cuerpos enfriadores 42
también es aplicable a la unidad de cuerpos enfriadores 44 y no es
repetida.
En un funcionamiento por grupos de los módulos
de calentamiento 22, el conjunto de módulos de calentamiento 22
está repartido entre los grupos de calentamiento y el resto de
módulos de calentamiento 22 que permanecen sin ser accionados. A
través de las grandes zonas de absorción de calor 61 que se
extienden de forma interrelacionada por toda la longitud de las
filas 32, se puede evacuar a través de zonas de las unidades de
cuerpos enfriadores 42, 44 dirigidas hacia módulos de calentamiento
22 no accionados un calor generado por las unidades de potencia 26
accionadas de los grupos de calentamiento. En este caso, durante un
funcionamiento por grupos de los módulos de calentamiento 22 se
puede conseguir una compensación de temperatura rápida y efectiva
entre regiones de las unidades de cuerpos enfriadores 42, 44 que
corresponden, por una parte, a los grupos de calentamiento y, por
otra parte, a módulos de calentamiento 22 no accionados.
Asimismo, la unidad de enfriamiento 40 está
provista de dos unidades de ventilador 62, 64, cada una de las
cuales está asignada a una unidad de cuerpos enfriadores 42 y 44
respectivamente. En este caso, cada unidad de ventilador 62, 64
sirve en acción conjunta con la unidad de cuerpos enfriadores 42 o
44 correspondiente para el enfriamiento conjunto de dos filas 32 de
la disposición de matriz de módulos de calentamiento 22. Cada una
de las unidades de ventilador 62, 64 presenta dos ventiladores 66,
68 y 70, 72 respectivamente, los cuales están dispuestos a ambos
lados de la unidad de cuerpos enfriadores 42 0 44 asignada. Cada
uno de los ventiladores 66, 68, 70, 72 está dispuesto en la zona de
una superficie frontal 74 de un cuerpo enfriador 46, 48, 50, 52, la
cual se extiende verticalmente con respecto al eje 34 de la
disposición de matriz (ver la figura 4). Durante el funcionamiento
del dispositivo de calentamiento 10, cada una de las unidades de
ventilador 62, 64 genera mediante su par de ventiladores
correspondiente una corriente de aire enfriador 76 que fluye en la
dirección de la extensión principal de las unidades de cuerpos
enfriadores 42, 44 paralelamente con respecto al eje 34, y que está
representada de forma esquemática mediante una flecha trazada en
línea discontinua. Para ello, los ventiladores 66, 70 aspiran un
aire frío y lo soplan a las unidades de cuerpos enfriadores 42 y 44
respectivamente. Los ventiladores 68, 72 aspiran el aire calentado
en la unidad de cuerpos enfriadores 42 y 44 respectivamente, y lo
evacuan hacia fuera. Visto desde la placa de cocción 14, cada uno
de los ventiladores 66, 68, 70, 72 está cubierto por una zona
parcial 78 de una unidad de cuerpos enfriadores 42, 44, la cual está
configurada a modo de resalte (ver también la figura 4).
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
cuerpo enfriador 48 y el ventilador 66 asignado al cuerpo enfriador
48. El cuerpo enfriador 48 presenta la superficie lateral 60.2, la
cual forma en acción conjunta con la superficie lateral 58.2 del
cuerpo enfriador 46 la zona de absorción de calor 61.2 (ver la
figura 2), a lo largo de la cual están dispuestas unidades de
potencia 26 de la fila 32.2 en el estado montado de la disposición
de dispositivo de calentamiento 28. El cuerpo enfriador 48 presenta
además una zona parcial configurada como altiplanicie 82, la cual
está formada por un lado superior que está dirigido hacia los medios
de calentamiento 24 en el estado montado del dispositivo de
calentamiento 10. La altiplanicie 82 continúa en la dirección de la
extensión principal del cuerpo enfriador 48 como la zona parcial 78
configurada a modo de resalte, debajo de la cual está dispuesto el
ventilador 66. En el estado montado de la disposición de dispositivo
de calentamiento 28, cada uno de los medios de calentamiento 24 de
los módulos de calentamiento 22 está dispuesto encima de la
altiplanicie 82, visto desde la placa de cocción 14. Asimismo, de
la altiplanicie 82 están conformadas aberturas 84, las cuales
continúan como canales de aire perforados a través del cuerpo
enfriador 48 y verticalmente con respecto al nivel de la
altiplanicie. A través de estas aberturas 84, una corriente de aire
puede ser conducida al interior del cuerpo enfriador 48 o al
exterior del cuerpo enfriador 48. Al suceder esto, se puede
conseguir en especial un enfriamiento efectivo de los medios de
calentamiento 24 dispuestos encima de la altiplanicie 82. Asimismo,
un lado inferior 86 del cuerpo enfriador 48, el cual está dispuesto
enfrente de la altiplanicie 82, presenta nervios 88, los cuales
forman canales de evacuación de calor 89 (ver también la figura 5).
A través de estos canales de evacuación de calor 89, los cuales se
extienden en la dirección de la extensión principal del cuerpo
enfriador 48 y, en el estado montado de la disposición de
dispositivo de calentamiento 28, a lo largo del eje 34 de la
disposición de matriz, se puede conseguir una compensación de
temperatura especialmente efectiva entre zonas del cuerpo enfriador
48. El lado inferior del cuerpo enfriador 46 está configurado de
forma idéntica, de manera que los canales de evacuación de calor 89
formados por las nervios 88 continúan en el cuerpo enfriador 46 y,
por ello, discurren por toda la unidad de cuerpos enfriadores 42 a
lo largo del eje 34.
En la figura 5 aparece representada una vista en
corte a través de una parte de la disposición de dispositivo de
calentamiento 28 de la figura 2 a lo largo de la línea
V-V. Se identifican los medios de calentamiento 24
de las filas 32.1 y 32.2, así como la unidad de cuerpos enfriadores
42 con el cuerpo enfriador 48. El cuerpo enfriador 48 forma, tal y
como se ha descrito anteriormente, las zonas de absorción de calor
61.1, 62.2, cada una de las cuales sirve en ambos lados del cuerpo
enfriador 48 para el enfriamiento de una fila 31.1 y 32.2
respectivamente. Asimismo, se observan la altiplanicie 82, a través
de la cual están dispuestos los medios de calentamiento 24
configurados a modo de bobinas de inducción, y los nervios 88 que
forman los canales de evacuación de calor 88. Las unidades de
potencia 26 están conectadas a través de una placa conductora 90
dispuesta debajo del cuerpo enfriador 48 a una electrónica de mando
del dispositivo de calentamiento 10 que no es expuesta más
detalladamente. Asimismo, se observa la matriz portadora 38, la
cual forma zonas de alojamiento 92, en las cuales están alojados los
medios de calentamiento 24. La matriz portadora 38, el cuerpo
enfriador 48 y la placa conductora 90 están unidos unos a otros a
través de elementos de unión que no se exponen con más detalle.
Mediante la disposición de los medios de calentamiento 24 a través
de la altiplanicie 82 y la disposición de las unidades de potencia
26 junto a las zonas de absorción de calor 61.1, 61.2 del cuerpo
enfriador 48, las unidades de potencia 26 están apantalladas
parcialmente a través de la altiplanicie 82 contra el campo de
calentamiento generado por los medios de calentamiento 24. Al
suceder esto, zonas parciales 94, 96 del cuerpo enfriador 48, cada
una de las cuales se extiende a través de la zona de los medios de
calentamiento 24, sirven como medio de protección para proteger las
unidades de potencia 26 contra el campo de calentamiento. Las zonas
parciales 94, 96 se corresponden con zonas del cuerpo enfriador 48,
sobre cada una de las cuales está superpuesto un medio de
calentamiento 24. Éstas aparecen en la figura delimitadas de forma
esquemática mediante líneas discontinuas.
La figura 6 muestra una forma de realización
alternativa de la unidad de enfriamiento 40 con la unidad de
ventilador 62 y una unidad de cuerpos enfriadores 98. Las
características de la unidad de cuerpos enfriadores 98 que se
corresponden con características de la unidad de cuerpos
enfriadores 42 no son descritas para evitar repeticiones, y se les
hace referencia en la figura con los mismos símbolos de referencia.
La unidad de cuerpos enfriadores 98 está formada por un cuerpo
enfriador 100 realizado en una sola pieza, el cual sirve en el
estado montado de la disposición de dispositivo de calentamiento 28
para el enfriamiento de las filas 32.1, 32.2 de módulos de
calentamiento 22 por toda la longitud de las mismas. En este caso,
superficies laterales del cuerpo enfriador 100 que se extienden
paralelamente con respecto a la dirección de la extensión principal
del cuerpo enfriador 100 forman dos superficies de absorción de
calor, de las cuales se puede observar en la figura una zona de
absorción de calor 102.2 para el enfriamiento de la fila 32.2. La
zona de absorción de calor 102.2 y otra zona de absorción de calor
no visible en la figura para el enfriamiento de la fila 32.1, la
cual está formada por la superficie lateral del cuerpo enfriador
100 dispuesta enfrente de la zona de absorción de calor 102.2,
forman una zona de absorción de calor 102, la cual sirve para el
enfriamiento de las filas 32.1 y 32.2. La unidad de ventilador 62
presenta los ventiladores 66, 68, los cuales están dispuestos a
ambos lados del cuerpo enfriador 100. En otra forma de realización,
es pensable un cuerpo enfriador de una sola pieza, el cual esté
previsto para el enfriamiento de al menos tres, en especial al menos
cuatro filas de la disposición de matriz. Una unidad de cuerpos
enfriadores puede estar formada además por un cuerpo enfriador
realizado en una sola pieza, el cual esté previsto para el
enfriamiento de al menos una parte predominante de la disposición de
matriz de módulos de calentamiento 22, en especial para el
enfriamiento de toda la disposición de matriz.
En la figura 7 están representadas diferentes
combinaciones de direcciones de evacuación y de aspirado de aire
para la corriente de aire enfriador 76 mediante los ventiladores
66, 68 de la unidad de ventilador 62. En este caso, la dirección de
evacuación o de aspirado puede estar alineada paralela o
verticalmente con respecto a la dirección de la extensión principal
de la unidad de cuerpos enfriadores 42.
- 10
- Dispositivo de calentamiento
- 12
- Marco de fijación
- 14
- Placa de cocción
- 16
- Panel de mandos
- 18
- Objeto
- 20
- Objeto
- 22
- Módulo de calentamiento
- 24
- Medio de calentamiento
- 25
- Medio sensor
- 26
- Unidad de potencia
- 27
- Unidad de mando
- 28
- Disposición de dispositivo de calentamiento
- 30
- Elementos de conexión
- 32
- Fila
- 32.1
- Fila
- 32.2
- Fila
- 32.3
- Fila
- 32.4
- Fila
- 34
- Eje
- 36
- Eje
- 38
- Matriz portadora
- 40
- Unidad de enfriamiento
- 42
- Unidad de cuerpos enfriadores
- 44
- Unidad de cuerpos enfriadores
- 46
- Cuerpo enfriador
- 48
- Cuerpo enfriador
- 50
- Cuerpo enfriador
- 52
- Cuerpo enfriador
- 54
- Superficie de contacto
- 56
- Superficie de contacto
- 58.1
- Superficie lateral
- 58.2
- Superficie lateral
- 60.1
- Superficie lateral
- 60.2
- Superficie lateral
- 61
- Zona de absorción de calor
- 61.1
- Zona de absorción de calor
- 61.2
- Zona de absorción de calor
- 62
- Unidad de ventilador
- 64
- Unidad de ventilador
- 66
- Ventilador
- 68
- Ventilador
- 70
- Ventilador
- 72
- Ventilador
- 74
- Superficie frontal
- 76
- Corriente de aire enfriador
- 78
- Zona parcial
- 82
- Altiplanicie
- 84
- Abertura
- 86
- Lado inferior
- 88
- Nervio
- 89
- Canal de evacuación de calor
- 90
- Placa conductora
- 92
- Zona de absorción
- 94
- Zona parcial
- 96
- Zona parcial
- 98
- Unidad de cuerpos enfriadores
- 100
- Cuerpo enfriador
- 102
- Zona de absorción de calor
- 102.2
- Zona de absorción de calor.
Claims (14)
1. Disposición de dispositivo de calentamiento,
en especial disposición de dispositivo de cocción por inducción,
con un conjunto de módulos de calentamiento (22) y una unidad de
enfriamiento (40) para el enfriamiento de los módulos de
calentamiento (22), caracterizada porque la unidad de
enfriamiento (40) presenta al menos una unidad de cuerpos
enfriadores (42, 44; 98), la cual sirve para el enfriamiento de al
menos tres módulos de calentamiento (22).
2. Disposición de dispositivo de calentamiento
según la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad de
cuerpos enfriadores (42, 44; 98) forma una zona absorción de calor
(61.1, 62.2; 102.2) relacionada para el enfriamiento de al menos
tres módulos de calentamiento (22).
3. Disposición de dispositivo de calentamiento
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la
unidad de cuerpos enfriadores (42, 44; 98) forma una zona de
absorción de calor (61.1, 61.2; 102.2), la cual sirve para el
enfriamiento de al menos una fila (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) de al
menos tres módulos de calentamiento (22).
4. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque la unidad de cuerpos enfriadores (42,
44; 98) forma una zona de absorción de calor (61; 102), la cual
sirve para el enfriamiento de al menos dos filas (32.1, 32.2, 32.3,
32.4) de módulos de calentamiento (22).
5. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque la unidad de cuerpos enfriadores (98)
está configurada a modo de cuerpo enfriador (100) en una sola
pieza.
6. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada por una unidad de mando (27), la cual está
prevista para formar un grupo de calentamiento de módulos de
calentamiento (22) configurado para el calentamiento de un objeto
(18, 20), de forma dependiente de una posición del objeto que ha de
ser calentado (18, 20) con respecto a los módulos de calentamiento
(22).
7. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque cada uno de los módulos de
calentamiento (22) presenta un medio de calentamiento (24) y una
unidad de potencia (26) para el suministro de potencia del medio de
calentamiento (24), y la unidad de cuerpos enfriadores (42, 44; 98)
forma una zona de absorción de calor (61; 102), la cual sirve para
el enfriamiento de las unidades de potencia (26).
8. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque la unidad de cuerpos enfriadores (42)
forma una zona parcial (94, 96), la cual sirve como medio de
protección para proteger al menos una parte de al menos uno de los
módulos de calentamiento (22) contra un campo electromagnético.
9. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque la unidad de cuerpos enfriadores (42;
98) forma al menos un canal de evacuación de calor (89).
10. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente,
caracterizada porque la unidad de enfriamiento (40) presenta
una unidad de ventilador (62, 64), la cual está prevista para el
enfriamiento de al menos tres módulos de calentamiento (22) en
acción conjunta con la unidad de cuerpos enfriadores (42, 44,
98).
11. Disposición de dispositivo de calentamiento
según la reivindicación 10, caracterizada porque la unidad
de ventilador (62, 64) sirve para el enfriamiento de una fila
(32.1, 32.2, 32.3, 32.4) de al menos tres módulos de calentamiento
(22) en acción conjunta con la unidad de cuerpos enfriadores (42,
44, 98).
12. Disposición de dispositivo de calentamiento
según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque la
unidad de ventilador (62, 64) sirve para el enfriamiento de al
menos dos filas (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) de módulos de
calentamiento (22) en acción conjunta con la unidad de cuerpos
enfriadores (42, 44; 98).
13. Disposición de dispositivo de calentamiento
según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada
porque la unidad de ventilador (62, 64) presenta dos ventiladores
(66, 68, 70, 72), los cuales están dispuestos a ambos lados de la
unidad de cuerpos enfriadores (42, 44; 98).
14. Dispositivo de calentamiento, en especial
dispositivo de cocción por inducción, con una disposición de
dispositivo de calentamiento (28) según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente.
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|---|---|---|---|
| ES200603122A ES2310961B1 (es) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Disposicion de dispositivo de calentamiento. |
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| DE112007002332T DE112007002332A5 (de) | 2006-11-28 | 2007-11-13 | Heizvorrichtungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200603122A ES2310961B1 (es) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Disposicion de dispositivo de calentamiento. |
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ID=38984578
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200603122A Active ES2310961B1 (es) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Disposicion de dispositivo de calentamiento. |
Country Status (3)
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