ES2337922T3 - Dispositivo de calentamiento por induccion y cavidad de encimera de coccion dotada de un dispositivo de calentamiento por induccion de este tipo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de calentamiento por inducción (11, 111,211) para una zona de cocción, con una bobina de inducción (13, 113, 213), dispuesta o fijada sobre un dispositivo de soporte (20, 120, 220), en el cual: - sobre el dispositivo de soporte (20, 120, 220) está dispuesta una unidad de alimentación (30, 130, 230) para transformar una tensión suministrada en un control de potencia para la bobina de inducción (13, 113, 213), - la unidad de alimentación presenta una electrónica de potencia (33, 133, 233) y una electrónica de control (37, 137, 237), - un dispositivo ventilador (39, 139, 239) está previsto para al menos la electrónica de potencia, - el dispositivo de calentamiento por inducción (11, 111, 211) presenta conexiones de potencia eléctricas y conexiones de control eléctricas y - el dispositivo de calentamiento por inducción está realizado como unidad modular lista para su montaje y/o su conexión, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de calentamiento por inducción (11, 111, 211) es una unidad modular, siendo esencialmente cerrada hacia el exterior y como unidad modular terminada en su extensión lateral solamente sobresale ligeramente de aquella de la bobina de inducción (13, 113, 213).
Description
Dispositivo de calentamiento por inducción y
cavidad de encimera de cocción dotada de un dispositivo de
calentamiento por inducción de este tipo.
La invención se refiere a un dispositivo de
calentamiento por inducción para una zona de cocción así como una
cavidad de encimera de cocción con un dispositivo de calentamiento
por inducción de este tipo.
La estructura de una cavidad de encimera de
cocción con dispositivos calentadores por inducción es conocida por
ejemplo por la patente DE198 17 197 A1. En la misma, las bobinas de
inducción individuales, enrolladas bajo ciertas circunstancias sobre
soportes propios, están emplazadas en una bandeja de admisión de una
encimera de cocción de inducción. Aquellas están unidas con un
dispositivo de suministro de potencia eléctrica central, que está
previsto bien para todos los dispositivos calentadores por inducción
o para al menos dos dispositivos calentadores por inducción. Un
mando de la encimera de cocción emite señales al dispositivo de
suministro de potencia eléctrica conforme al valor de potencia
prefijado para una correspondiente carga de potencia del respectivo
dispositivo de calentamiento por inducción.
Además es sabido por la patente DE 199 35 835 A1
el caldear por inducción en una cavidad de encimera de cocción dos
zonas de cocción con dispositivos calentadores por inducción y las
otras zonas de cocción con cuerpos calefactores radiantes. Para
ambos dispositivos calentadores por inducción está previsto un
dispositivo de suministro de potencia eléctrica común que, conforme
a las órdenes de mando, carga uno o ambos dispositivos calentadores
por inducción con potencia eléctrica. Particularmente ambos
dispositivos calentadores por inducción pueden ser realizados como
un llamado módulo doble correspondiente.
DE 202 04 249 U1 describe un dispositivo de
calentamiento por inducción para una zona de cocción. Este
dispositivo de calentamiento por inducción presenta una bobina de
inducción en forma de una espiral plana, un cuerpo refrigerador
fijado sobre un lado así como una chapa cobertera para cubrir los
elementos de potencia de un generador de inducción del dispositivo
de calentamiento por inducción. Por un lado, este dispositivo de
calentamiento por inducción está construido relativamente abierto.
Además, una refrigeración de una electrónica de potencia puede tener
lugar solamente por medio de los cuerpos refrigeradores y la chapa
cobertera.
La patente DE 101 63 839 A1 describe otro
dispositivo de calentamiento por inducción en forma de un
módulo-dúo previamente citado. Sobre un marco
descansan las bobinas de inducción, mientras que por debajo en una
carcasa común están previstos unos cuerpos refrigeradores, un único
soplante de refrigeración común así como la electrónica para todas
las cuatro bobinas de inducción. Estas citadas piezas funcionales
individuales forman así los componentes.
La invención se basa en la tarea de crear un
dispositivo de calentamiento por inducción inicialmente mencionado
así como una cavidad de encimera de cocción provista del mismo, con
los cuales pueden ser eliminados los problemas del estado de la
técnica y siendo posible sobre todo una estructura deseada de una
cavidad de encimera de cocción de diferentes maneras.
Este objetivo es resuelto con un dispositivo de
calentamiento por inducción de las características de la
reivindicación 1 así como una cavidad de encimera de cocción de las
características de la reivindicación 20. Las configuraciones
ventajosas y preferidas de la invención son objeto de otras
reivindicaciones y en lo sucesivo vienen descritas detalladamente.
El texto de las reivindicaciones está redactado haciendo referencia
explícita al contenido de la descripción.
Según la invención está previsto que la bobina
de inducción esté dispuesta o fijada sobre un dispositivo de
soporte, lo cual puede ocurrir también enrollando un hilo en bobina
en el dispositivo de soporte. En el dispositivo de soporte por un
lado está dispuesta una unidad de alimentación, la cual transforma
la tensión suministrada, particularmente una tensión de alimentación
monofásica, en un accionamiento de potencia para la bobina de
inducción. Para ello, la unidad de alimentación presenta una
electrónica de potencia y una electrónica de mando, para lo cual el
dispositivo de calentamiento por inducción presenta conexiones
eléctricas de potencia y conexiones de mando eléctricas. Además está
previsto un dispositivo ventilador que enfría al menos la parte de
potencia o conduce el aire de refrigeración. Finalmente, el
dispositivo de calentamiento por inducción está formado como una
unidad modular lista para el montaje o para la conexión. Esto
significa que está prefabricada, de modo que solamente debe ser
incorporada en una cavidad de encimera de cocción y ser conectada
eléctricamente durante su ensamblaje. Otros pasos ventajosamente no
son necesarios.
Por consiguiente, con la invención se permite
efectuar rápida y fácilmente el ensamblaje de una zona de cocción
con al menos un dispositivo de calentamiento por inducción de este
tipo. Además, el dispositivo de calentamiento por inducción es una
unidad funcional autónoma que igual que por ejemplo los cuerpos de
calefactores radiantes por lo demás también puede ser conectada
fácilmente y no precisa ninguna electrónica de potencia adicional.
Así por ejemplo han de incorporarse en una llamada cavidad de la
encimera de cocción cuádruple cuatro dispositivos de calentamiento,
de los cuales un número discrecional puede estar formado por
dispositivos calentadores por inducción según la invención. Para la
estructura de la cavidad de encimera de cocción esto no juega un
papel esencial, puesto que en comparación con encimeras de cocción
de inducción conocidas del estado de la técnica no procede el
suministro de potencia eléctrica separado o la electrónica de
potencia. Esto presenta por ejemplo también la ventaja de que el
espacio necesitado para el dispositivo de suministro de potencia
eléctrica central o común quede libre. Esto aumenta a su vez el
margen creativo para emplazar los dispositivos de calentamiento en
la cavidad de encimera de cocción. Además pueden crearse así también
unas series pequeñas más económicas de dispositivos de calentamiento
emplazados cada uno completamente de manera discrecional y de
diferentes maneras con una combinación de dispositivos calentadores
por inducción y dispositivos calefactores radiantes.
Ventajosamente, la bobina de inducción es plana
y consiste en una capa de conductores enrollados el uno al lado del
otro, siendo por lo tanto una monocapa. Para ello, el dispositivo de
soporte es esencialmente plano, por ejemplo también discoidal.
Aquella apoya la bobina de inducción completamente o en toda su
superficie, pudiendo presentar orificios individuales o bocas de
paso.
La unidad de alimentación que puede presentar un
número de componentes soporta estos ventajosamente sobre un circuito
impreso o generalmente sobre un portacomponentes. Este se extiende
esencialmente ventajosamente en paralelo a la bobina de inducción.
De manera especialmente ventajosa están fijados todos los
componentes eléctricos de la electrónica de mando y/o la electrónica
de potencia sobre un único portacomponentes, particularmente en
ambos lados.
El dispositivo ventilador puede ser
ventajosamente un ventilador usual integrado y relativamente pequeño
que simplemente debe ser conectado aún eléctricamente. Este
ventilador puede ser fijado por una parte sobre el dispositivo de
soporte, estando fijado ventajosamente directamente al mismo por
tornillos o uniones por encastre o similares. Aquel sin embargo
puede ser fijado o unido también directamente al portacomponentes.
Mediante distanciadores o similares puede adherirse también al
dispositivo de soporte.
Ventajosamente están previstos entre el
portacomponentes y el dispositivo de soporte unos distanciadores que
facilitan el posicionado preciso del portacomponentes con respecto
al dispositivo de soporte y por consiguiente dentro del dispositivo
de inducción. Por una parte es posible en este caso realizar el
posicionado únicamente mediante una instalación apretada desde el
exterior. Por otra parte, el portacomponentes puede ser unido
mecánicamente con el dispositivo de soporte, por ejemplo mediante
los distanciadores anteriormente citados. Dicha unión debería ser
desmontable, particularmente para el caso de una reparación o un
intercambio.
Fundamentalmente puede estar previsto un
recubrimiento que cubre o rodea diferentes componentes del
dispositivo de calentamiento por inducción, particularmente el
portacomponentes. El recubrimiento en este caso es esencialmente
ventajosamente cerrado o circundante, de modo que surja una unidad
total en gran parte cerrada. Los orificios naturalmente pueden estar
previstos para bocas de paso de conductores eléctricos y como
orificios de aireación.
El recubrimiento puede ser en forma de cubeta
según un primer ejemplo de realización, es decir con una superficie,
de la cual resalta un borde lateral en zonas esenciales. Aquel puede
cubrir tanto la superficie del portacomponentes como también
lateralmente llegar hasta el dispositivo de soporte. En este caso es
posible sujetar el recubrimiento exclusivamente sobre el dispositivo
de soporte o hacer engranar elementos de fijación, como pernos o
tornillos en el dispositivo de soporte. El recubrimiento puede ser
colocado sobre el portacomponentes o el distanciador hacia el
portacomponentes. Así es por ejemplo posible fijar el
portacomponentes sobre el recubrimiento, de tal manera que este es
presionado por el mismo contra el dispositivo de soporte y
adhiriéndose ventajosamente al mismo mediante distanciadores.
Según otra posible configuración de la
invención, el dispositivo de soporte presenta al menos en su zona
exterior un borde lateral saliente que puede ser completamente o en
gran parte circular. Así, el dispositivo de soporte mismo puede
formar un espacio de alojamiento en forma de cubeta para admitir
sobre todo la unidad de alimentación así como el dispositivo
ventilador. Estas piezas pueden estar fijadas en este espacio de
alojamiento, ventajosamente directamente sobre el dispositivo de
soporte. El espacio de alojamiento puede estar cerrado por un
recubrimiento. Aquí puede estar previsto que este descanse
esencialmente sobre los bordes laterales salientes del dispositivo
de soporte. En este caso puede ser una especie de tapa plana. Además
puede estar previsto sobre todo en un portacomponentes que ocupa la
superficie esencial del dispositivo de calentamiento por inducción,
que el recubrimiento se adhiera lo menos posible al mismo para no
torcerlo. Alternativamente, en la zona central del dispositivo de
soporte, puede estar previsto un distanciador y adicionalmente a una
fijación exterior lateral una fijación central o fijación de la
unidad de alimentación o del portacomponentes. En esta zona pueden
acometer también cubiertas, puesto que su fuerza entonces es guiada
directamente al dispositivo de soporte por la unión por los
distanciadores. Distanciadores de este tipo pueden estar unidos en
una sola pieza con el dispositivo de soporte o ser un componente
íntegro. Sobre todo en una configuración como componentes de
material plástico los distanciadores pueden sobresalir de estos.
Es posible estructurar el dispositivo de soporte
para el calentamiento por inducción de al menos dos partes de
soporte. Una parte del soporte puede ser en este caso un soporte
superficial de la bobina de inducción o llevar la bobina de
inducción. Otra parte del soporte puede llevar la unidad de
alimentación o su portacomponentes o estar unida con el mismo.
Ventajosamente, las partes de soporte pueden ser unidas entre sí,
ofreciendo una unión mecánica fija y simultáneamente desmontable un
montaje ventajoso así como posibilidades de reparación.
Una primera parte del soporte puede ser entonces
esencialmente discoidal y plana. Una segunda parte del soporte puede
presentar igualmente una especie de disco, resaltando sobre todo un
borde lateral para formar un espacio de alojamiento en forma de
cubeta para la unidad de alimentación. El borde lateral puede ser
esencialmente circular con la misma altura. En el espacio de
alojamiento puede estar fijado el portacomponentes a la segunda
parte del soporte por ejemplo mediante distanciadores. Los
distanciadores pueden sobresalir en este caso de manera íntegra de
la segunda parte de soporte. Para cerrar la unidad modular o el
espacio de alojamiento puede estar previsto entonces un
recubrimiento esencialmente discoidal, como ha sido ya descrito
previamente.
Ventajosamente está previsto en general que un
borde lateral circular de la unidad modular o un recubrimiento en
ciertas zonas forma el borde lateral total, pudiendo existir
pequeñas secciones con orificios o escotaduras. A través de estos
pueden sobresalir conexiones o similares de la unidad de
alimentación hacia el exterior. La sección sobre todo puede servir
para incorporar la unidad de alimentación con las conexiones
sobresalientes. Se cierra o cubre esta interrupción en el borde
lateral por una sección saliente correspondiente en la otra parte.
Especialmente ventajosa es dicha sección en la parte prevista del
dispositivo de calentamiento por inducción, a la cual está fijado el
portacomponentes, particularmente cuando el portacomponentes es
prefijado sobre un recubrimiento en forma de cubeta antes de
ensamblarlo con el dispositivo de soporte.
Ventajosamente está previsto para una estructura
más simple del dispositivo calentador únicamente un portacomponentes
único para la unidad de alimentación. Sobre el mismo están
dispuestas tanto la electrónica de potencia como también la
electrónica de mando. Entonces puede estar previsto que los
componentes de la electrónica de potencia, particularmente aquellos
que son poco susceptibles a campos interferentes, estén situados en
el lado dirigido hacia la bobina de inducción. Esto es sobre todo
ventajoso, cuando el portacomponentes se encuentre a ser posible
lejos de la bobina de inducción en la unidad. Especialmente
ventajosamente las piezas de la electrónica de mando,
particularmente los componentes sensibles, están emplazados en el
lado apartado del portacomponentes.
La unidad de alimentación o la electrónica de
potencia para el dispositivo de calentamiento por inducción está
estructurado ventajosamente con un único transistor convertidor.
Este puede formar un circuito oscilante paralelo con la bobina de
inducción para la limitación de los gastos en componentes. Además
puede tener lugar una adaptación óptima a la bobina de inducción,
particularmente referente a los parámetros eléctricos.
La electrónica de potencia presenta
ventajosamente un cuerpo refrigerador, sobre el que están dispuestos
particularmente un transistor convertidor anteriormente citado u
otros componentes de potencia. Este cuerpo refrigerador puede servir
también por ejemplo como uno de los distanciadores previamente
citados. A causa de su configuración estable de aluminio puede estar
incorporado igualmente en unión mecánicamente fija o transmitiendo
fuerza.
El dispositivo ventilador que refrigera sobre
todo la unidad de alimentación o una electrónica de potencia, puede
estar dispuesto entre la bobina de inducción y el portacomponentes o
en la unidad de alimentación, es decir completamente integrado en la
unidad modular del dispositivo de inducción. Así está unido
ventajosamente con la unidad de alimentación o el portacomponentes
para el mando y el suministro de potencia eléctrica.
Una conducción de aire de refrigeración puede
estar formada de tal manera que, en un lado apartado de la bobina de
inducción que en caso de ser usado es habitualmente el lado
inferior, es introducido o aspirado aire refrigerante a través de
uno o varios orificios de aspiración prefijados definidamente. Estos
orificios de aspiración están dispuestos próximos al dispositivo
ventilador, en particular directamente debajo. El dispositivo
ventilador sopla el aire de refrigeración primero contra la unidad
de alimentación o la electrónica de potencia o un cuerpo
refrigerador previsto para ello. Sucesivamente la corriente de aire
de refrigeración es pasada a la otra electrónica de potencia y
también la otra electrónica de mando. Entonces puede salir del
dispositivo calentador. Para ello está previsto ventajosamente que
en la zona central del equipo de soporte esté previsto un orificio,
a través del cual puede salir el aire de refrigeración. En este
sentido puede estar previsto particularmente para la instalación
bajo un recubrimiento como una placa de encimera de vitrocerámica,
que esté prevista una cierta rendija de aire de algunos milímetros
entre la bobina de inducción y el lado inferior de la encimera de
cocción. A través de este intersticio puede escapar el aire de
refrigeración al exterior, produciéndose preferiblemente un flujo de
aire de refrigeración que se extiende esencialmente radialmente al
exterior y que cubre toda la bobina de inducción. Para ello pueden
estar previstos también elementos conductores de aire. Así es
posible además una refrigeración de la bobina de inducción. Que el
aire de refrigeración ya haya enfriado otras piezas del dispositivo
de calentamiento por inducción y por consiguiente haya alcanzado una
temperatura generalmente bastante alta no molesta en este caso. La
tolerancia térmica de las bobinas de inducción usuales se encuentra
bastante por encima de aquellas de los componentes eléctricos,
generalmente por encima de 200ºC.
Debido a la disposición de un dispositivo
ventilador directamente sobre el dispositivo calentador que puede
enfriar además la bobina de inducción misma es posible renunciar a
otro aislamiento térmico. Así, la estructura es más sencilla y un
ensamblaje más rápido.
En una zona central libre de la bobina de
inducción el dispositivo calentador puede presentar una sonda
térmica. Con ésta podría ser captada la temperatura de un
recubrimiento o encimera de cocción que se encuentra encima. Para
ello, la sonda térmica está realizada ventajosamente de tal manera
que se adhiera al lado inferior con contacto termotransmisor tanto
para el posicionado definido como también para la medición de la
temperatura. En el caso de una conducción de aire de refrigeración
que se extiende a través del centro se pasa ésta a la sonda
térmica.
Según la invención está previsto que la unidad
del dispositivo de calentamiento por inducción terminada sobresalga
lateralmente sólo un poco de la bobina de inducción misma. Así se
logra una estructura relativamente compacta de toda la unidad.
Particularmente es por ello bien posible disponer en una cavidad de
encimera de cocción un tal dispositivo de calentamiento por
inducción junto a otros dispositivos de calentamiento como cuerpos
calefactores radiantes de manera relativamente estrecha y ahorrando
espacio.
En el dispositivo de soporte para la bobina de
inducción pueden estar previstos o formados unos elementos
distanciadores, particularmente en la zona exterior y/o una zona
central intermedia. Los mismos sobresalen de la bobina de inducción
y están destinados a ser colocados sobre una placa de cocción que se
encuentra encima para una distancia definida.
Una cavidad de encimera de cocción según la
invención presenta varios dispositivos de calentamiento, de los
cuales al menos uno es un dispositivo de calentamiento por inducción
arriba citado. Los dispositivos de calentamiento están fijados sobre
la cavidad de la encimera de cocción, particularmente en una bandeja
de soporte que termina el lado inferior o en una placa de encimera
de cocción que termina la parte superior. Particularmente están
combinados dispositivos calentadores por inducción según la
invención y cuerpos calefactores radiantes convencionales en una
cavidad de encimera de cocción de este tipo.
La cavidad de encimera de cocción presenta un
dispositivo de mando que presenta elementos de mando y un control.
Así se pueden generar señales de control en función del mando, que
son guiadas al menos directamente a un dispositivo de calentamiento
por inducción o a su electrónica de control. Además está prevista
una fuente de alimentación de la cavidad de encimera de cocción y
los conductores eléctricos conducen directamente desde la fuente de
alimentación a la electrónica de potencia de la unidad de
alimentación del dispositivo de calentamiento por inducción. En
dependencia de las señales de control, la unidad de alimentación
efectúa la carga de la bobina de inducción. Así puede suprimirse
otra electrónica de potencia que está prevista de manera habitual
centralmente para la alimentación de varias bobinas de
inducción.
En vez de un control de una cavidad de encimera
de cocción con elementos de mando, como por ejemplo interruptores
táctiles, pueden estar previstos también reguladores de energía
electromecánicos, como son conocidos de la patente DE 198 33 983 A1.
Los mismos contienen un interruptor mecánico acompasado que produce
señales de conmutación o que, en caso de estar conectados unos
cuerpos calefactores radiantes, carga éstos directamente con
potencia eléctrica. En caso de una sintonización correspondiente,
estas señales de conmutación eléctricas pueden ser dadas también a
la electrónica de control de un dispositivo de calentamiento por
inducción. Por una parte, ésta puede reconocer el valor de potencia
ajustado en el servicio permanente y ajustarlo luego para un
suministro de potencia eléctrica continuo con un valor de potencia
correspondiente a la bobina de inducción. Por otra parte, la misma
puede accionar de manera acompasada la bobina de inducción similar a
un cuerpo calefactor radiante, es decir por cierto sólo para tiempos
determinados, pero entonces con plena potencia.
Estas y otras características se deducen además
de de las reivindicaciones también de la descripción y los dibujos,
pudiendo ser realizadas las características individuales
respectivamente por sí solas o varias en forma de combinaciones
alternativas en una forma de realización de la invención y en otros
campos y pueden representar realizaciones ventajosas así como
indicadas para su protección, para las que aquí se solicita
protección. La subdivisión de la solicitud en partes individuales
así como títulos provisionales no limitan las declaraciones hechas
bajo este concepto en su validez general.
Los ejemplos de realización de la invención
están representados esquemáticamente en los dibujos y en lo sucesivo
se describen detalladamente. En los dibujos se muestran:
Fig. 1 un dispositivo de calentamiento por
inducción respecto a sus piezas individuales y en estado
completamente montado,
Fig. 2 una variación del dispositivo de
calentamiento por inducción de la Fig. 1,
Fig. 3 otra variación del dispositivo de
calentamiento por inducción de la Fig. 1,
Fig. 4 una vista más detallada de un dispositivo
de calentamiento por inducción correspondiente a la Fig. 1 con un
dispositivo de soporte en una sola pieza,
Fig. 5 ensamblaje de una bobina de inducción
según la Fig. 4, a la que están fijados desde abajo tanto un
portacomponentes como también un recubrimiento en forma de
cubeta,
Fig. 6 una vista en oblicuo desde arriba sobre
la disposición del portacomponentes de la Fig. 5 en el recubrimiento
y
Fig. 7 una cavidad de encimera de cocción según
la invención con dispositivos de calentamiento emplazados en una
bandeja de admisión y la placa de encimera de vitrocerámica
encima.
En la figura 1 está representado un así llamado
dispositivo de calentamiento por inducción 11 en la parte superior,
descompuesto en sus piezas individuales esenciales. Una bobina de
inducción 13 consiste en varias espiras 14 de un hilo en bobinas 15
con una conexión interior 16a y una conexión exterior 16b. En la
zona central se encuentra una sonda térmica 18 con un conductor de
alimentación 19.
La bobina de inducción 13 es soportada por un
dispositivo de soporte 20 o está dispuesta sobre el mismo. El
dispositivo de soporte 20 consiste ventajosamente en plástico y es
esencialmente plano y presenta la forma de una placa. Aquel presenta
distanciadores 22 formados sobre el mismo, sobre cuya función aún se
entrará más en detalle. Además pueden ser incorporados unos núcleos
de ferrita 25 alargados y planos, lo cual se puede deducir mejor de
la Fig. 4, en correspondientes alojamientos 24 sobre el lado
inferior y ser fijados sobre los mismos. Además, el dispositivo de
soporte 20 presenta bocas de paso 27, a través de las cuales pueden
ser guiadas hacia abajo las conexiones 16 de la bobina de inducción
13 así como las conexiones 19 de la sonda térmica 18.
Debajo del dispositivo de soporte 20 viene la
parte eléctrica 30 o un portacomponentes 31, particularmente un
circuito impreso. El mismo lleva sobre su cara superior
principalmente la electrónica de potencia 33 y en su lado inferior
principalmente la electrónica de mando 35. La electrónica de
potencia 33 comprende por ejemplo un transistor 34 junto con cuerpos
refrigeradores 35. Otros componentes de la electrónica de potencia
33 son aquellos que están presentes habitualmente en la electrónica
de potencia de un dispositivo de calentamiento por inducción. Los
componentes de la electrónica de mando 37 son componentes igualmente
típicos, particularmente también circuitos integrados o componentes
más pequeños.
La parte eléctrica 30 forma por consiguiente la
unidad de alimentación y sucesivamente viene descrita con más
precisión. Un dispositivo ventilador 39, ventajosamente un
ventilador integrado como por ejemplo un ventilador radial, es
montado o colocado sobre la unidad de alimentación 30,
particularmente con efecto de refrigeración directo para el cuerpo
refrigerador 35 y por consiguiente el transistor 34.
Desde abajo se monta un recubrimiento 40 sobre
el dispositivo de inducción 11. El mismo consiste en una placa
cobertera 41 esencialmente plana, de la cual sobresale un borde
lateral 42 esencialmente circular. El recubrimiento 40 está
fabricado ventajosamente de plástico.
Por debajo del dispositivo de soporte 20 sobre
todo por debajo de la bobina de inducción 13 y de los núcleos de
ferrita 25 puede estar dispuesta en estado ensamblado una placa de
aluminio 26 para el apantallamiento de la unidad de alimentación 30
situada debajo.
Completamente abajo en la Fig. 1 está
representado el dispositivo de calentamiento por inducción
ensamblado 11. El recubrimiento 40 o su borde lateral 42 se
extienden esencialmente alrededor del dispositivo de soporte 20 o su
borde exterior, para formar así una unidad cerrada. La bobina de
inducción 13 descansa directamente sobre el dispositivo de soporte
20. Sobre sus espaciadores 22 a su vez está colocada y
particularmente también atornillada o fijada la unidad de
alimentación 30 o el portacomponentes 31. Las conexiones 16 de la
bobina de inducción 13 están fijadas a unas conexiones
correspondientes de la unidad de alimentación 30, por ejemplo el
hilo en bobina 15 está soldado de manera firme directamente sobre
campos de contacto. El dispositivo ventilador 39 se encuentra
lateralmente junto al cuerpo refrigerador 35. Una aspiración de aire
refrigerante tiene lugar a través de orificios de aire refrigerante
44 señalados en la parte inferior del recubrimiento 40 o en la placa
cobertera 41. Los mismos pueden estar previstos también
alternativamente en el borde lateral 42, según el tipo y la
disposición del dispositivo ventilador 39. La conducción de aire de
refrigeración pasa a través de los orificios de aire refrigerante 44
y hacia el cuerpo refrigerante 35. Desde ahí, el aire de
refrigeración fluye sobre la otra superficie del portacomponentes 31
o la electrónica de potencia 33. Luego atraviesa la boca de paso
central 27 pasando por la sonda térmica 18 hacia arriba y
extendiéndose entre el lado inferior de una placa de encimera de
cocción que se encuentra encima y la parte superior de la bobina de
inducción 13 y saliendo radialmente hacia el exterior. Así, todas
las piezas cubiertas pueden ser enfriadas.
En la figura 2 está representada como variación
la misma bobina de inducción 113 que en la figura 1. Esta se adhiere
a un primer dispositivo de soporte 120a que es simplemente una placa
plana con los correspondientes alojamientos 124a para núcleos de
ferrita 125. La segunda parte del dispositivo de soporte es la parte
inferior 120b. Sobre la misma están formados tanto distanciadores
122 como también bordes laterales 121 formados ventajosamente
esencialmente circulares y cerrando el dispositivo de calentamiento
por inducción 111.
La unidad de alimentación 130 igualmente como el
dispositivo ventilador 139 corresponde a aquella de la Fig. 1. La
unidad modular está terminada hacia abajo por un recubrimiento 140
que consiste simplemente en una placa cobertera plana 141, es decir
no presenta bordes laterales o similares.
Del dispositivo de calentamiento por inducción
ensamblado 111 es visible, como la bobina de inducción 113
igualmente como la unidad de alimentación 130 se adhiere a un
dispositivo de soporte en dos piezas con el soporte superior 120a y
el soporte inferior 120b. La unidad de alimentación 130 o el
portacomponentes 131 se adhieren a los distanciadores 122 y están
fijados. En comparación con la Fig. 1 por lo tanto el dispositivo de
soporte está formado por dos piezas y el mismo presenta el borde
lateral 121. El recubrimiento por lo contrario no presenta por
consiguiente ningún borde lateral.
En la figura 3 está prevista a su vez, de forma
similar a las Fig. 1 y 2, la misma bobina de inducción 213 junto con
la parte superior de un soporte 220a. También la unidad de
alimentación 230 y el dispositivo ventilador 239 corresponden a
aquellas de las figuras anteriores. El dispositivo de soporte está
provisto aquí también de un soporte inferior 220b, es decir, de un
dispositivo de soporte en dos piezas. Sin embargo los distanciadores
222 están realizados como componentes separados y están incorporados
por separado. El soporte inferior 220b presenta a su vez el borde
lateral sobresaliente 221. El recubrimiento 240 hacia abajo
corresponde a aquel de la Fig. 2, es por lo tanto simplemente una
placa cobertera plana 241.
Del estado ensamblado del dispositivo de
calentamiento por inducción 211 completamente abajo en la Fig. 3 se
puede reconocer que el mismo, excepto los distanciadores 222 no
formados sobre el dispositivo de soporte 220, corresponde a aquellos
de la Fig. 2.
En la figura 4 está representada más en detalle
la estructura del dispositivo de calentamiento por inducción 11 de
la Fig. 1. La bobina de inducción redonda 13 está colocada ya o se
coloca sobre el dispositivo de soporte 20. Sobre el lado inferior
del dispositivo de soporte 20 esencialmente plano están formados por
un lado varios distanciadores 22. Además están formados alojamientos
24 en forma de radios, en los cuales pueden ser incorporados y
fijados los núcleos de ferrita planos 25. Por encima se coloca a su
vez la placa de aluminio 26 correspondientemente formada, que
presenta en los mismos puntos unas bocas de paso 27 como también el
dispositivo de soporte 20, particularmente para pasar conexiones.
También los distanciadores 22 sobresalen de la placa de aluminio 26.
Es visible, como una corta pieza de borde lateral 21 sobresale en un
punto del dispositivo de soporte 20. Sucesivamente se entrará aún
más en detalle.
En la figura 5 está representado en una
perspectiva algo distinta todo el ensamblaje del dispositivo de
calentamiento por inducción 11. Adicionalmente a las partes ya
descritas en la figura 4 está representada la unidad de alimentación
30. La misma presenta un portacomponentes 31, sobre el cual se halla
la electrónica de potencia 33 así como el transistor 34 junto con
los cuerpos refrigeradores 35. Directamente al cuerpo refrigerador
35 empalma el ventilador 39 y sopla el aire refrigerante
directamente encima. Ha de tenerse en cuenta al mismo tiempo que el
portacomponentes 31 termina poco detrás del transistor 34 y el
cuerpo refrigerador 35 sobresale por consiguiente encima del
mismo.
El portacomponentes 31 a la derecha pasa a una
sección de conexión 32. Esta sección de conexión 32 presenta al
menos dos terminales de conexión previstos particularmente para una
conexión a la red, es decir forman la conexión de potencia o la
conexión desde el exterior a la electrónica de potencia 33. Una
conexión de mando a la electrónica de mando 37 no está representada,
puede sin embargo tener lugar fácilmente por medio de terminales de
conexión correspondientes o una conexión de conector plano.
Debajo del portacomponentes 31 se encuentra el
recubrimiento 40 que está realizado esencialmente en forma de
cubeta. En este caso está prevista sin embargo una entalladura en el
borde lateral 42 en la zona de la sección de conexión 32. Además se
extiende aquí su placa cobertera inferior 41 correspondientemente
hasta que soporta o cubra hacia abajo también la sección de conexión
32. La entalladura 43 en el borde lateral 42 sirve por lo tanto para
que aquí la sección de conexión 32 pueda sobresalir del dispositivo
de calentamiento por inducción 11 normalmente cerrado. Para cerrar a
su vez la entalladura 43, el pequeño trozo de borde lateral 21 está
previsto en el dispositivo de soporte 20.
En la figura 6 está representado desde arriba en
oblicuo, como la unidad de alimentación 30 está incorporada en el
recubrimiento 40. Se puede reconocer bien que el ventilador 39 se
encuentra próximo al cuerpo refrigerador 35. Además se puede
reconocer, como la sección de conexión 32 atraviesa la entalladura
43 hacia el exterior y por consiguiente es bien accesible. Además se
puede reconocer que el portacomponentes 31 cubre aproximadamente dos
tercios de la superficie de la placa cobertera 41, estando formado
esencialmente de forma triangular y no sigue del todo a la extensión
redonda de la placa cobertera 41. En el lado inferior del
portacomponentes 31 está dispuesta aún la electrónica de control 37,
que sin embargo no es visible aquí.
En la figura 7 está representada una cavidad de
encimera de cocción total 50. Ella consiste en una placa de encimera
de cocción 51, por ejemplo de vitrocerámica, que está provista de un
marco circular 52, por ejemplo de metal. En una bandeja de admisión
54 consistente por ejemplo igualmente en metal o plástico están
dispuestos diferentes dispositivos de calentamiento, siendo en este
ejemplo de realización los dos dispositivos de calentamiento
izquierdos cuerpos calefactores radiantes 55 y los dos derechos son
dispositivos calentadores por inducción 11 de diferentes dimensiones
según la invención.
En la bandeja de admisión está prevista en la
zona intermedia posterior una conexión a la red 57, con la cual la
cavidad de encimera de cocción 50 por ejemplo puede ser conectada
como de costumbre a una conexión trifásica doméstica. Desde la
conexión a la red 57, los cables de conexión 58a van directamente a
los dos dispositivos calentadores por inducción 11o sus secciones de
conexión 32. Además, los cables de conexión 58b van a un dispositivo
de control 60 que asume un suministro de potencia eléctrica directo
del cuerpo calefactor radiante 55. Para ello el control 60 puede
presentar por ejemplo interruptores táctiles para un operador, que
cuales están señalados en la parte superior de la placa de cocción
51 mediante las correspondientes marcaciones 61. Por ello pueden ser
insertadas señales de control u órdenes de mando, especialmente para
la selección de una zona de cocción o un dispositivo calentador así
como para el ajuste de un valor de potencia. Para los cuerpos
calefactores radiantes 55, esto hace que el control 60 sea interno,
por ejemplo por medio de relés de potencia que conectan y cargan por
consiguiente con plena potencia, particularmente en servicio
acompasado, el respectivo cuerpo calefactor radiante 55 seleccionado
mediante los cables de conexión 58b a la conexión a red 57.
Para los dispositivos calentadores por inducción
11 están previstos cables de control 59 del mando 60, que envía las
correspondientes órdenes a la respectiva electrónica de control 37
de los dispositivos calentadores por inducción 11. Puesto que la
electrónica de potencia 33 está conectada directamente a la conexión
a la red 57 por medio de los cables de conexión 58a, la electrónica
de control 37 puede efectuar o controlar así directamente la carga
de potencia eléctrica al dispositivo de calentamiento por inducción
11.
Según se puede reconocer en la Fig. 7, los
dispositivos calentadores por inducción 11 según la invención están
formados en la cavidad de encimera de cocción 50 según la invención
por las dimensiones exteriores conforme a los dispositivos de
calentamiento habituales, como por ejemplo los cuerpos calefactores
radiantes 55. Debido a que están realizados como componentes
autónomos con mando propio y electrónica de potencia propia, la
cavidad de encimera de cocción 50 no necesita ningún tipo de
electrónica de potencia central o suministro de potencia. Una
conexión a la red 57 está prevista de todas las maneras forzosamente
en cada cavidad de encimera de cocción. Los dispositivos
calentadores por inducción según la invención 11 pueden ser
cambiados libremente también en lo que concierne su disposición. En
la cavidad de encimera de cocción 50 han de tenderse únicamente
cables de conexión 58 y cables de control 59, lo cual sin embargo no
crea grandes problemas. Además, los dispositivos calentadores por
inducción 11 están provistos ventajosamente de dimensiones similares
a los cuerpos calefactores radiantes 55, particularmente también en
relación a su altura. Así pueden ser usados eventualmente incluso
los mismos elementos de fijación con bornas de contacto elásticas o
similares, lo cual permite una disposición más libre de dispositivos
calentadores por inducción en una llamada cavidad de encimera de
cocción mixta.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos relacionados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- \bullet DE 19817197 A1 [0002]
- \bullet DE 10163839 A1 [0005]
- \bullet DE 19935835 A1 [0003]
- \bullet DE 19833983 A1 [0031]
\bullet DE 20204249 U1 [0004]
Claims (23)
1. Dispositivo de calentamiento por inducción
(11, 111,211) para una zona de cocción, con una bobina de inducción
(13, 113, 213), dispuesta o fijada sobre un dispositivo de soporte
(20, 120, 220), en el cual:
- -
- sobre el dispositivo de soporte (20, 120, 220) está dispuesta una unidad de alimentación (30, 130, 230) para transformar una tensión suministrada en un control de potencia para la bobina de inducción (13, 113, 213),
- -
- la unidad de alimentación presenta una electrónica de potencia (33, 133, 233) y una electrónica de control (37, 137, 237),
- -
- un dispositivo ventilador (39, 139, 239) está previsto para al menos la electrónica de potencia,
- -
- el dispositivo de calentamiento por inducción (11, 111, 211) presenta conexiones de potencia eléctricas y conexiones de control eléctricas y
- -
- el dispositivo de calentamiento por inducción está realizado como unidad modular lista para su montaje y/o su conexión,
caracterizado por el hecho de que el
dispositivo de calentamiento por inducción (11, 111, 211) es una
unidad modular, siendo esencialmente cerrada hacia el exterior y
como unidad modular terminada en su extensión lateral solamente
sobresale ligeramente de aquella de la bobina de inducción (13, 113,
213).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que
el dispositivo de soporte (20, 120, 220) es plano, particularmente
discoidal, ocupando el dispositivo de soporte la misma superficie
que la bobina de inducción (13, 113, 213) o soporta a ésta sobre
toda su superficie.
3. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de
que la unidad de alimentación (30, 130, 230) presenta un circuito
impreso o un portacomponentes (31, 131, 231) que se extiende de
forma preferente esencialmente en paralelo a la bobina de inducción
(13, 113, 213) y lleva la electrónica de potencia (33, 133, 233) y/o
la electrónica de control (37, 137, 237).
4. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que el dispositivo ventilador (39, 139, 239) está
fijado sobre el dispositivo de soporte (20, 120, 220),
particularmente está fijado directamente sobre el mismo o está
conectado a éste.
5. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el
hecho de que el dispositivo ventilador (39, 139, 239) está fijado
directamente sobre el portacomponentes (31, 131, 231) o está
conectado al mismo y se apoya igualmente en el dispositivo de
soporte (20, 120, 220) mediante distanciadores (22, 122, 222).
6. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que el portacomponentes (31, 131, 231) se apoya
contra el dispositivo de soporte (20, 120, 220) mediante
distanciadores (22, 122, 222), estando éste firmemente unido
mecánicamente al dispositivo de soporte, especialmente mediante
distanciadores, donde preferiblemente un recubrimiento (40, 41, 42)
cubre o rodea el portacomponentes (31), estando realizado
particularmente el recubrimiento esencialmente en forma de cubeta y
forma un espacio de alojamiento y tanto cubre la superficie del
portacomponentes como se extiende también sobre los lados (42) hasta
el dispositivo de soporte (20) de tal manera que el dispositivo de
calentamiento por inducción terminado (11) esté esencialmente
cerrado como unidad modular.
7. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que
el recubrimiento (40) está fijado exclusivamente sobre el
dispositivo de soporte (20) y/o sobre espaciadores (22) hacia un
portacomponentes (31), preferiblemente en la zona del borde exterior
(42).
8. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el
hecho de que el dispositivo de soporte (120, 220) presenta al menos
en la zona exterior un borde lateral (121, 221) saliente,
esencialmente circular para formar un espacio de alojamiento en
forma de cubeta.
9. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 3 y 8, caracterizado por el hecho de
que un portacomponentes (131, 231) o un circuito impreso con la
electrónica de potencia (133, 233), la electrónica de control (137,
237) y/o el dispositivo ventilador (139, 239), que forman
particularmente la unidad de alimentación, están fijados en el
espacio de alojamiento del dispositivo de soporte (120, 220),
preferiblemente sobre el dispositivo de soporte.
10. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por el hecho de
que el espacio de alojamiento en forma de cubeta está cerrado por un
recubrimiento (140, 240), descansando el recubrimiento esencialmente
sobre los bordes laterales salientes (121, 221) del dispositivo de
soporte (120, 220) y siendo preferiblemente una especie de tapa
plana, encontrándose en particular esencialmente sobre la zona del
borde lateral.
11. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por
el hecho de que en la zona central del dispositivo de soporte (120,
220) está previsto al menos un distanciador (122, 222) para disponer
sobre el mismo en la posición correcta la unidad de alimentación
(130, 230) o un portacomponentes (131, 231), estando unido
particularmente el distanciador en una sola pieza con el dispositivo
de soporte o siendo un componente íntegro.
12. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por
el hecho de que el dispositivo de soporte (120, 220) consiste en al
menos dos partes de soporte (120a, b; 220a, b), siendo una parte de
soporte (120a 220a) el apoyo superficial de la bobina de inducción
(113, 213) y la otra parte de soporte (120b 220b), lleva la unidad
de alimentación (130, 230) o un portacomponentes (131, 231) o está
unida a éste, estando unidas de manera fija y desmontable
preferiblemente las dos piezas del dispositivo de soporte y
particularmente la primera parte de soporte (120a, 220a) es
esencialmente discoidal, de preferencia sin bordes laterales
salientes.
13. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que
la segunda parte del soporte (120b, 220b) presenta un borde lateral
circular (121, 221) para formar un espacio de alojamiento a modo de
cubeta para la unidad de alimentación (130, 230) o el
portacomponentes (131, 231), sobresaliendo el borde lateral
preferiblemente de una parte central discoidal.
14. Dispositivo de calentamiento por inducción
según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por el hecho
de que la unidad de alimentación (130, 230) o el portacomponentes
(131, 231) está fijado sobre la segunda parte del soporte (120b,
220b), presentando preferiblemente esta segunda parte del soporte
distanciadores (122, 222) para apoyarse sobre el portacomponentes,
formando particularmente una unidad con la segunda parte del soporte
(120b, 220b).
15. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que la unidad de alimentación (30, 130, 230)
presenta un portacomponentes único (31, 131, 231) para la
electrónica de potencia (33, 133, 233) y la electrónica de control
(37, 137, 237), estando dispuestos preferiblemente los componentes
de la electrónica de potencia en el lado del portacomponentes
orientado hacia la bobina de inducción (13, 113, 213) y el
portacomponentes está emplazado en el extremo de la unidad
constructiva distanciada de la bobina de inducción.
16. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que la unidad de alimentación (30, 130, 230) o una
electrónica de potencia (33, 133, 233) contenida en la misma
presenta un transistor convertidor único (34, 134, 234) y forma un
circuito oscilante paralelo con la bobina de inducción (13, 113,
213).
17. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que el dispositivo ventilador (39, 139, 239) está
dispuesto entre la bobina de inducción (13, 113, 213) y la unidad de
alimentación (30, 130, 230) o el portacomponentes (31, 131, 231),
estando provisto preferiblemente de conexiones eléctricas y
conectado a la unidad de alimentación o al portacomponentes.
18. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que en un lado apartado de la bobina de inducción
(13, 113, 213), particularmente el lado inferior, está previsto un
orificio de aspiración (44, 144, 244) para el aire refrigerante en
la zona del dispositivo ventilador (39, 139, 239), que aspira aire
refrigerante y lo dirige contra la unidad de alimentación (30, 130,
230) o la electrónica de potencia (33, 133, 233) o un cuerpo
refrigerador (34, 134, 234), estando prevista preferiblemente una
circulación de aire de refrigeración que, después de que el flujo de
aire de refrigeración haya sido dirigido más allá de la electrónica
de potencia, dirige el flujo de aire de refrigeración más allá de
una electrónica de control (37, 137, 237) y luego a través de un
orificio central (27, 127, 227) en el dispositivo de soporte (20,
120, 220) fuera de la unidad modular a través de una zona central
libre de la bobina de inducción.
19. Dispositivo de calentamiento por inducción
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que el mismo está concebido como unidad modular
autónoma para una conexión a una tensión de alimentación no regulada
(57) en lo que concierne la generación de potencia, como por ejemplo
una tensión de red y para la conexión a señales de control para el
ajuste de la regulación de potencia o el valor de la potencia
suministrada.
20. Cavidad de encimera de cocción con varias
zonas de cocción y los respectivos dispositivos de calentamiento
asociados, presentando la cavidad de encimera de cocción (50) una
bandeja de soporte (54), en la cual están incorporados y fijados los
dispositivos de calentamiento (11, 55), caracterizada por el
hecho de que al menos un dispositivo calentador es un dispositivo de
calentamiento por inducción (11) según una de las reivindicaciones
anteriores.
21. Cavidad de encimera de cocción según la
reivindicación 20, caracterizada por el hecho de que la misma
presenta un dispositivo de mando (60, 61) con un control para
generar señales de control dependientes de la operación, siendo
guiadas las señales de control directamente a un dispositivo de
calentamiento por inducción (11).
\newpage
22. Cavidad de encimera de cocción según la
reivindicación 20 o 21, caracterizada por el hecho de que la
misma presenta reguladores de energía electromecánicos que contienen
un interruptor mecánico acompasado, cuyas señales de control
eléctricas están guiadas directamente a un dispositivo de
calentamiento por inducción (11).
23. Cavidad de encimera de cocción según una de
las reivindicaciones 20 a 22, caracterizada por el hecho de
que la misma presenta una fuente de alimentación (57),
preferiblemente con un filtro, estando unido un dispositivo de
calentamiento por inducción (11) de la cavidad de encimera de
cocción (50) directamente con la fuente de alimentación.
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