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

Dispositivo de calentamiento por induccion y cavidad de encimera de coccion dotada de un dispositivo de calentamiento por induccion de este tipo. Download PDF

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ES2337922T3 ES06706390T ES06706390T ES2337922T3 ES 2337922 T3 ES2337922 T3 ES 2337922T3 ES 06706390 T ES06706390 T ES 06706390T ES 06706390 T ES06706390 T ES 06706390T ES 2337922 T3 ES2337922 T3 ES 2337922T3
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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.
Objetivo y solución
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.
Descripción breve de los dibujos
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.
Descripción detallada de los ejemplos de realización
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.
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Documentos relacionados en la descripción
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Documentos de patente mencionados en la descripción
\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).
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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).
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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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