ES2341882T3 - Calentador de induccion. - Google Patents
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Abstract
Un calentador de inducción, incluyendo: una placa superior (5) adaptada para que encima de ella se coloque un objeto a calentar (15) hecho de metal no magnético con conductividad eléctrica no menor que la del aluminio; una bobina de calentamiento (1) dispuesta debajo de la placa superior (5), la bobina de calentamiento está adaptada para calentar por inducción el objeto a calentar (15); un soporte (2) para sujetar la bobina de calentamiento (1); y un conductor eléctrico (4) dispuesto entre la placa superior (5) y la bobina de calentamiento (1) de tal manera que el conductor eléctrico mire a la bobina de calentamiento, donde el conductor eléctrico (4) tiene una porción extendida (47, 61) que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico, y la porción extendida (47, 61) tiene un conector (48) adaptado para conectarse en un acoplador a una parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo; caracterizado porque el conductor eléctrico (4) es una placa adaptada para reducir la flotabilidad durante el calentamiento por inducción del objeto a calentar (15); y la porción extendida (47, 61) forma unos medios de reducción de conexión térmica (20) para reducir la conducción de calor del conductor eléctrico (4) al conector (48) proporcionando una porción curvada (55), entre el conductor eléctrico y el conector, que se curva debajo del soporte (2) hacia fuera o hacia dentro con respecto a la bobina de calentamiento (1), donde la porción curvada (55) tiene una porción curvada (55a) curvada en una dirección opuesta.
Description
Calentador de inducción.
La presente invención se refiere a un calentador
de inducción en el que un conductor eléctrico está dispuesto entre
un objeto a calentar y una bobina de calentamiento.
Un calentador de inducción induce corrientes
transitorias y calienta un objeto a calentar que es una carga, tal
como una cazuela, usando un campo magnético de alta frecuencia
generado por una bobina de calentamiento. Este calentador de
inducción es un centro de atención a causa de sus ventajas de alta
eficiencia calorífica, seguridad y limpieza. Recientemente se ha
desarrollado un calentador de inducción que puede calentar objetos
con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica, tal
como aluminio y cobre, además de aparatos para objetos con alta
permeabilidad magnética, tal como hierro, y los de baja
permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica, tales como
acero inoxidable no magnético.
En estos aparatos de calentamiento por inducción
existe capacitancia parásita (capacidad equivalente) entre la
bobina de calentamiento y el objeto a calentar. Si el usuario toca
el objeto a calentar, circula una corriente desde la bobina de
calentamiento a la tierra a través de la capacitancia parásita y
resistencia interna (resistencia equivalente) del cuerpo del
usuario. Para calentar un objeto con baja permeabilidad magnética y
alta conductividad eléctrica, el número de devanados de bobina en
la bobina de calentamiento tiene que ser más grande y el voltaje
aplicado a la bobina de calentamiento tiene que ser más alto que al
calentar un objeto con alta permeabilidad magnética o un objeto con
baja permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica. Esto
puede producir escape de corriente superior a un nivel
predeterminado de la bobina de calentamiento de alto voltaje al
cuerpo humano. Así, el paso de una corriente de fuga a través del
cuerpo humano se tiene que evitar en el caso de un calentador de
inducción diseñado para calentar objetos con baja permeabilidad
magnética y alta conductividad eléctrica. Por ejemplo, la
publicación del Modelo de Utilidad japonés no examinada número
S50-82046 proporciona una película conductora en la
cara trasera de una placa superior, y esta película conductora está
puesta a tierra con el fin de evitar que una corriente de fuga pase
a través del cuerpo humano.
El calentador de inducción regula la
distribución de la temperatura de calentamiento en el objeto a
calentar cambiando el contenido del flujo magnético que llega al
objeto. Por ejemplo, la publicación de la Patente japonesa
examinada número H7-249480 proporciona un conductor
eléctrico en forma de aro entre la bobina de calentamiento y el
objeto a calentar para ajustar la distribución de temperatura. En
este caso, el conductor eléctrico tiene una hendidura entre la
periferia exterior y la periferia interior. Una corriente de
inducción en una dirección opuesta a la corriente de alta
frecuencia de la bobina de calentamiento fluye en el conductor
eléctrico, pero la hendidura interrumpe esta corriente de inducción.
La distribución de temperatura en el objeto a calentar se regula
regulando la distribución de intensidad de campo magnético usando la
corriente de alta frecuencia que fluye en la bobina de
calentamiento y la corriente de inducción que fluye en el conductor
eléctrico.
Para calentar un objeto con baja permeabilidad
magnética y alta conductividad eléctrica, el conductor eléctrico en
forma de aro dispuesto entre la bobina de calentamiento y el objeto
reduce la flotabilidad ejercida en el objeto calentado. En este
caso, sin embargo, el valor de calentamiento del conductor eléctrico
aumenta. Consiguientemente, en el caso de aparatos con un panel
superior de control, que cada vez son más populares, el conductor
eléctrico se tiene que colocar en una posición distante del panel
superior de control para evitar todo daño producido por el calor
del conductor eléctrico en el dispositivo de cristal líquido (LCD)
dispuesto debajo de la placa superior para operación del panel
superior. Además, el montaje de alta densidad requiere un diseño
compacto, tanto en anchura como altura, dentro de la caja para
satisfacer la demanda de un mayor rendimiento.
Sin embargo, en una estructura convencional, la
película conductora para evitar que la corriente de fuga fluya al
cuerpo humano y el conductor eléctrico para disminuir la
flotabilidad, al calentar un objeto con baja permeabilidad
magnética y alta conductividad eléctrica, son componentes separados.
Consiguientemente, los costos son altos para un calentador de
inducción que tenga estas funciones. Además, se demandan diseños más
compactos.
El documento WO 2004/016047 describe un aparato
de calentamiento por inducción incluyendo una bobina de
calentamiento por inducción para calentar por inducción una materia
a calentar, una placa superior dispuesta entre la materia a
calentar y la bobina de calentamiento, medios de activación para
suministrar una corriente de alta frecuencia a la bobina de
calentamiento por inducción, y un blindaje electrostático que tiene
conductividad. El blindaje electrostático está dispuesto entre la
placa superior y la bobina de calentamiento por inducción y
conectado a una porción de potencial bajo mediante porciones de
conexión.
Un objeto de la presente invención es ofrecer un
calentador de inducción altamente fiable y compacto que elimina el
riesgo de shock eléctrico al cuerpo humano, y también evita la
elevación de un objeto a calentar.
Esto se logra con los elementos expuestos en la
reivindicación 1. Otras realizaciones ventajosas de la presente
invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Un calentador de inducción tiene un conductor
eléctrico dispuesto entre una bobina de calentamiento y una placa
superior para disminuir la flotabilidad ejercida en un objeto a
calentar durante el calentamiento por inducción del objeto hecho de
metal no magnético con conductividad equivalente a o mayor que la
del aluminio. Este conductor eléctrico incluye una porción
extendida que se extiende al menos hacia abajo del conductor
eléctrico, un conector dispuesto en la porción extendida, y unos
medios de reducción de conexión térmica dispuestos entre el
conductor eléctrico en la porción extendida y el conector para
reducir la conducción de calor desde el conductor eléctrico al
conector. El conector se puede conectar en un acoplador a una parte
de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial
bajo.
Dado que el conductor eléctrico tiene el
conector que se puede conectar en el acoplador a la parte de
potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo, el
conector eléctrico tiene las funciones de reducir la flotabilidad y
de blindaje electrostático. Consiguientemente, el calentador de
inducción tiene un menor número de componentes, elimina el riesgo
de shock eléctrico al cuerpo humano, y evita la elevación de un
objeto a calentar durante el calentamiento por inducción del objeto
hecho de metal no magnético con conductividad equivalente o
superior a la del aluminio. La porción extendida tiene una parte que
se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico. Esto
permite un conductor eléctrico compacto sin ampliar el tamaño del
conductor eléctrico, en particular, en la dirección radial. Así se
puede garantizar un espacio para proporcionar componentes
periféricos, tales como LCDs, cerca de la cara superior, o se puede
evitar todo efecto perjudicial térmico debido al calor generado por
el conductor eléctrico a estos componentes. Más aún, los medios de
reducción de conexión térmica están dispuestos en la porción
extendida. Esto reduce la conducción de calor al conector, y
eventualmente reduce la temperatura del conector. Así se asegura una
conexión eléctrica, logrando un calentador de inducción altamente
fiable y compacto.
Además, la porción extendida tiene una parte que
se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico y también
puede tener una porción curvada que se curva hacia fuera o hacia
dentro debajo de un soporte que sujeta la bobina de calentamiento.
La porción curvada suprime la extensión adicional hacia abajo de la
porción extendida mientras que se extiende una distancia desde el
conductor eléctrico al conector. Esto reduce la conducción de calor
al conector, y eventualmente reduce la temperatura del conector.
Además, el esfuerzo concentrado en una parte a curvar en la porción
curvada se puede reducir haciendo una forma en sección transversal
uniforme cerca de la parte a curvar. Esto mejora la resistencia
(resistencia de curvatura). Consiguientemente, se asegura una
conexión eléctrica, logrando un calentador de inducción altamente
fiable y compacto.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una vista en sección de un
calentador de inducción según una primera realización ejemplar.
La figura 2A es una vista en planta de una parte
clave del calentador de inducción según la primera realización
ejemplar.
La figura 2B es una vista en perspectiva de una
parte clave según la primera realización ejemplar.
La figura 3 es una vista en sección de un
calentador de inducción según una segunda realización ejemplar.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una
parte clave del calentador de inducción según la segunda realización
ejemplar.
La figura 5A es una vista en sección de un
calentador de inducción según una tercera realización ejemplar de
la presente invención.
La figura 5B es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea A-A en la figura 5A.
La figura 5C es otra vista en sección tomada a
lo largo de la línea A-A en la figura 5A.
La figura 6A es una vista en sección de una
parte clave de un calentador de inducción según una cuarta
realización ejemplar de la presente invención.
La figura 6B es una vista en perspectiva del
calentador de inducción según la cuarta realización ejemplar de la
presente invención.
La figura 6C es una vista en perspectiva de una
parte clave del calentador de inducción según la cuarta realización
ejemplar de la presente invención.
- 1
- Bobina de calentamiento
- 2
- Soporte
- 4
- Conductor eléctrico
- 5
- Placa superior
- 8
- Porción extendida
- 9
- Conector
- 10
- Porción de soporte
- 11
- Espacio
- 12
- Condensador
- 13
- Agujero
- 14
- Porción curvada
- 15
- Objeto a calentar
- 16
- Terminal de conexión plano
- 17
- Porción curvada
- 18
- Conducto
- 19
- Hendidura
- 20
- Medios de reducción de conexión térmica
- 47
- Porción extendida
- 48
- Conector
- 51
- Condensador
- 52
- Porción curvada
- 54
- Terminal de conexión
- 55
- Porción curvada
- 56
- Guía
- 57
- Tope
- 58
- Tope
- 59
- Regulador de ángulo de curvatura
- 60
- Conductor eléctrico
- 61
- Porción extendida
Un calentador de inducción incluye una placa
superior para colocar un objeto a calentar, una bobina de
calentamiento dispuesta debajo de la placa superior para calentar
por inducción el objeto, y un conductor eléctrico dispuesto entre
la bobina de calentamiento y la placa superior de tal manera que el
conductor eléctrico mire a la bobina de calentamiento. El conductor
eléctrico disminuye la flotabilidad durante el calentamiento por
inducción del objeto hecho de metal no magnético con conductividad
eléctrica equivalente o superior a la del aluminio. El conductor
eléctrico incluye una porción extendida que se extiende al menos
hacia abajo del conductor eléctrico, un conector dispuesto en la
porción extendida que se puede conectar en un acoplador a una parte
de potencial bajo para acoplar a la parte de potencial bajo, y unos
medios de reducción de conexión térmica dispuestos en la porción
extendida para reducir la conducción de calor desde el conductor
eléctrico al conector. Con esta estructura, el conductor eléctrico
realiza funciones de disminución de la flotabilidad y de blindaje
electrostático. Consiguientemente, el calentador de inducción usa un
menor número de componentes, elimina el riesgo de shock eléctrico
al cuerpo humano, y evita la elevación de un objeto a calentar.
Además, la porción extendida que se extiende hacia abajo de la
periferia exterior del conductor eléctrico evita ampliar el
conductor eléctrico, en particular, en la dirección radial. Esto
ofrece un conductor eléctrico compacto que asegura un espacio para
componentes periféricos tales como LCDs dispuestas cerca de la cara
superior, o suprime los efectos térmicos perjudiciales debidos al
calor generado desde el conductor eléctrico a estos componentes.
Además, los medios de reducción de conexión térmica dispuestos en la
porción extendida reducen la conducción de calor al conector, y
eventualmente reducen la temperatura del conector. Así se asegura
una conexión eléctrica, logrando un calentador de inducción
altamente fiable y compacto.
Aún más, otro calentador de inducción incluye
una placa superior para colocar un objeto a calentar, una bobina de
calentamiento dispuesta debajo de la placa superior para calentar
por inducción el objeto, y un conductor eléctrico en forma de placa
dispuesto entre la bobina de calentamiento y la placa superior de
tal manera que el conductor eléctrico mire a la bobina de
calentamiento. El conductor eléctrico disminuye la flotabilidad
ejercida en el objeto a calentar durante el calentamiento por
inducción del objeto hecho de metal no magnético con conductividad
eléctrica equivalente o superior a la del aluminio. El conductor
eléctrico incluye una porción extendida que se extiende al menos
hacia abajo del conductor eléctrico, y un conector dispuesto en la
porción extendida que se puede conectar en un acoplador a una parte
de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo.
Esta porción extendida tiene una porción curvada hacia fuera o hacia
dentro debajo de un soporte que sujeta la bobina de
calentamiento.
En la estructura anterior, el conductor
eléctrico tiene las funciones de disminuir la flotabilidad y de
blindaje electrostático. Consiguientemente, se puede lograr un
calentador de inducción que tiene un menor número de componentes,
elimina el riesgo de shock eléctrico al cuerpo humano, y evita la
elevación del objeto a calentar. El conector formado hacia abajo de
la periferia exterior del conductor eléctrico evita ampliar el
tamaño del conductor eléctrico, en particular, en la dirección
radial. Esto ofrece un conductor eléctrico compacto que puede
suprimir cualesquiera efectos térmicos perjudiciales del conductor
eléctrico en componentes periféricos en la cara superior, tal como
LCDs.
Además, la porción extendida que se extiende al
menos hacia abajo del conductor eléctrico tiene una porción curvada
que se curva hacia fuera o hacia dentro debajo del soporte que
sujeta la bobina de calentamiento. Esto proporciona una distancia
más larga del conductor eléctrico al conector mientras que suprime
la extensión adicional hacia abajo de la porción extendida, de modo
que se puede reducir la conducción de calor al conector, y
eventualmente se puede reducir la temperatura del conector. Una
forma en sección transversal cerca de una parte a curvar en la
porción curvada se hace uniforme de tal manera que el esfuerzo se
concentre menos en la parte a curvar, dando mejor resistencia
(resistencia de curvatura). Esto asegura la conexión eléctrica,
logrando un calentador de inducción altamente fiable y compacto.
A continuación se describen realizaciones
ejemplares con referencia a los dibujos.
Primera realización
ejemplar
Las figuras 1, 2A, y 2B ilustran un calentador
de inducción en la primera realización ejemplar.
El calentador de inducción en la primera
realización ejemplar incluye una placa superior 5 en la que se
describen el objeto 15 a calentar, tal como una cazuela y olla; una
bobina de calentamiento 1 dispuesta debajo de la placa superior 5
para calentar por inducción el objeto 15; y un conductor eléctrico
en forma de placa 4 dispuesto entre la bobina de calentamiento 1 y
la placa superior 5. El conductor eléctrico 4 tiene una porción
extendida 8 que primero se extiende lateralmente (una dirección en
la misma cara que el conductor eléctrico 4) del conductor eléctrico
4 una pequeña distancia y después se extiende hacia abajo
(aproximadamente perpendicular a la cara de conductor eléctrico 4),
que es una parte conductora interior en forma de tira 8b; un
conector 9 que está dispuesto en una punta de porción extendida 8 y
se puede conectar al terminal de conexión plano 16 que es un
acoplador a una parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte
de potencial bajo; y medios de reducción de conexión térmica 20a y
20b dispuestos en la porción extendida 8 para reducir la conducción
de calor del conductor eléctrico 4 al conector 9.
Cuando se suministra una corriente de alta
frecuencia desde un circuito de control (no ilustrado), la bobina
de calentamiento 1 genera un campo magnético de alta frecuencia con
el fin de calentar por inducción el objeto 15. La corriente de alta
frecuencia de 50 kHz o más alta puede ser suministrada a la bobina
de calentamiento 1, y por ello el objeto 15 a calentar hecho de
metal no magnético con conductividad eléctrica equivalente o
superior a la del aluminio puede ser calentado por inducción. Una
periferia interior de la bobina de calentamiento 1 se pone a un
lado de potencial alto, y una periferia exterior se pone a un lado
de potencial bajo. La bobina de calentamiento 1 se coloca y
mantiene mediante el soporte 2.
El soporte 2 hecho de resina resistente al calor
tiene un núcleo de ferrita 3 debajo de la bobina de calentamiento 1
dispuesto aproximadamente paralelo a la bobina de calentamiento 1.
El soporte 2 se ha formado de tal manera que cubra la superficie
del núcleo de ferrita 3 de modo que el núcleo de ferrita 3 y la
bobina de calentamiento 1 estén aislados eléctricamente.
El conductor eléctrico 4 está dispuesto entre la
bobina de calentamiento 1 y la placa superior 5 de modo que el
conductor eléctrico 4 mire a la bobina de calentamiento 1. Más
preferiblemente, también se coloca una hoja aislante 6, y el
conductor eléctrico 4 está intercalado y se retiene entre la hoja
aislante 6 y la placa superior 5. Una porción de soporte de
conductor eléctrico 10 que sobresale del soporte 2 coloca el
conductor eléctrico 4 mediante la hoja aislante 6. El conductor
eléctrico 4 se coloca en la hoja aislante 6 de modo que el conductor
eléctrico 4 esté eléctricamente aislado de la bobina de
calentamiento 1 mediante el espacio 11. La porción de soporte de
conductor eléctrico 10 es de aproximadamente 2 mm de ancho en el
lado de la periferia interior de la bobina de calentamiento 1, y
está dispuesta en cuatro puntos. En el lado de la periferia
exterior, la porción de soporte de conductor eléctrico 10 es de
aproximadamente 15 mm de ancho, y está dispuesta en doce puntos a
intervalos iguales de modo que las porciones de soporte de conductor
eléctrico 10 no cierren el aire refrigerante que pasa sobre la cara
superior de la bobina de calentamiento 1.
El conductor eléctrico 4 se hace de una hoja de
aluminio que es de aproximadamente 1 mm de grosor. Como se
representa en la figura 2A, el conductor eléctrico 4 tiene
aproximadamente forma de aro, en una vista en planta, y tiene un
agujero interior. El diámetro exterior y el diámetro interior de
conductor eléctrico 4 son aproximadamente los mismos que los de la
bobina de calentamiento 1. El conductor eléctrico 4, dividido en dos
partes por la hendidura 4a de aproximadamente 10 mm de ancho, cubre
la bobina de calentamiento 1. La porción extendida 8 que se
extiende desde el conductor eléctrico 4 se ha formado en un punto en
la periferia exterior de cada una de las partes divididas del
conductor eléctrico 4. Cada porción extendida 8 tiene una parte
conductora horizontal 8a y una parte conductora inferior 8b
formadas integralmente con el conductor eléctrico 4 usando el mismo
material, y el conector 9 hecho de acero inoxidable. Se usa acero
inoxidable para el conector 9 en esta realización ejemplar, pero el
conector 9 también puede estar chapado. El acero inoxidable es SUS
430 o SUS 304, y está chapado típicamente con
níquel-cromo, cromo o aluminio.
Los medios de reducción de conexión térmica 20
son una porción dispuesta en una parte de porción extendida 8, y se
han formado creando uno o más agujeros 13 aproximadamente en la
línea central de la porción extendida 8 entre el conductor
eléctrico 4 y el conector 9. Unos medios de reducción de conexión
térmica 20, es decir, la porción extendida 8 donde se crea el
agujero 13, tienen una zona en sección transversal más pequeña que
otra parte de la porción extendida 8. Esto reduce la conducción de
calor desde el conductor eléctrico 4 al conector 9, y eventualmente
suprime la subida de temperatura del conector 9. Como se representa
en la figura 2B, el agujero 13 se ha creado en dos puntos en la
porción extendida 8 en la primera realización ejemplar, y se llaman
agujeros 13a y 13b. No se ha creado ningún agujero en la porción
curvada 14. El cableado externo se conecta insertando el terminal
de conexión plano 16, que es un acoplador con la parte de potencial
bajo dispuesta en un extremo de cableado externo, a una punta de
conector 9. El conector 9 está acoplado eléctricamente, mediante el
cableado externo y el condensador 12, a potencial de potencia
comercial, suministrando el potencial, después de rectificar
potencia comercial a introducir en un inversor, una corriente de
alta frecuencia a la bobina de calentamiento 1, o una parte de
potencial bajo tal como tierra.
El conector 9 y la parte conductora inferior 8b
que configura la porción extendida 8 están acoplados típicamente
por calafateo o soldadura. Si hay un riesgo de corrosión debido a
conexión de metales diferentes, se puede aplicar silicona o
análogos para aislar el aire.
La placa superior 5, que es un aislante
eléctrico, se hace de cerámica resistente al calor. El objeto 15 a
calentar hecho de un material con baja permeabilidad magnética y
alta conductividad eléctrica, tal como aluminio y cobre, se coloca
sobre la placa superior 5 de modo que el objeto 15 mire a la bobina
de calentamiento 1. El aro de blindaje 7 se hace de un aro
troquelado de aluminio plomo, o parte prensada, y se dispone
alrededor de la periferia exterior de la bobina de calentamiento 1
y el núcleo de ferrita 3.
A continuación se describe la operación del
calentador de inducción montado anteriormente. Cuando la corriente
de alta frecuencia es suministrada a la bobina de calentamiento 1 de
un circuito de control (no ilustrado), la bobina de calentamiento 1
genera un campo magnético. Este campo magnético de alta frecuencia
generado induce la corriente en una cara inferior del objeto 15 a
calentar. Si no hay conductor eléctrico 4, la corriente de
inducción inducida en el objeto 15 cancela el campo magnético
generado desde la bobina de calentamiento 1. En consecuencia, la
corriente de inducción en una dirección opuesta y paralela a la
corriente de la es inducida en el objeto 15. Dado que el objeto 15
a calentar se hace de un material con baja permeabilidad magnética
y alta conductividad eléctrica, tal como aluminio y cobre, se ejerce
una fuerza de repulsión, que actúa lejos de la bobina de
calentamiento 1, en la parte inferior del objeto 15 debido a la
interacción de la corriente de inducción y la corriente de la
bobina de calentamiento. Esto ejerce la flotabilidad en el objeto 15
a calentar.
Si se dispone el conductor eléctrico 4, se
facilita una placa del conductor eléctrico 4 mirando a una parte o
toda la cara de la bobina de calentamiento 1 en el lado del objeto
15 a calentar. Consiguientemente, el campo magnético generado por
la bobina de calentamiento 1 está conectado a un conductor eléctrico
4, y la corriente de inducción es inducida en el conductor
eléctrico 4. El conductor eléctrico 4 es de aproximadamente 1 mm de
grueso, que es un grosor mayor que una profundidad permeable.
Consiguientemente, la mayor parte del campo magnético conectado al
conductor eléctrico 4 no pasa a través del conductor eléctrico 4,
sino que va hacia el objeto 15 a calentar alrededor de la periferia
exterior del conductor eléctrico 4 o a través del agujero 4b en la
periferia interior del conductor eléctrico 4. En otros términos, la
distribución de la corriente inducida en el objeto 15 a calentar
cambia generando la corriente de inducción en el conductor eléctrico
4.
El campo magnético generado por la bobina de
calentamiento 1 está conectado al conductor eléctrico 4 y el objeto
15 a calentar, y la corriente de inducción se genera en ambos. La
corriente de inducción inducida en el objeto 15 a calentar es
generada por la interconexión de la distribución de campo magnético
superpuesta de una distribución de campo magnético generada en la
bobina de calentamiento 1 y una distribución de campo magnético
generada por la corriente inducida en el conductor eléctrico 4.
Consiguientemente, la provisión de conductor eléctrico 4 cambia la
distribución de corriente inducida en el objeto 15. Además, se añade
la distribución de corriente generada en el conductor eléctrico 4.
Esto incrementa la resistencia en serie equivalente de la bobina de
calentamiento 1. La resistencia en serie equivalente se refiere aquí
a una resistencia en serie equivalente en la impedancia de entrada
de la bobina de calentamiento 1 medida usando una frecuencia
próxima a una frecuencia de calentamiento mientras el objeto 15 a
calentar y el conductor eléctrico 4 están dispuestos en posiciones
similares a las de sus estados de calentamiento.
Una resistencia en serie equivalente más grande
da lugar a un acoplamiento magnético más fuerte entre la bobina de
calentamiento 1 y el objeto 15 a calentar, y así el valor de
calentamiento en objeto 15 incrementa incluso con la misma
corriente de la bobina de calentamiento. Consiguientemente, la
corriente aplicada a la bobina de calentamiento 1 se puede reducir
para lograr el mismo consumo de potencia, y por lo tanto se reduce
la flotabilidad ejercida en el objeto 15. Además, una parte de la
flotabilidad que se supone ejercida en el objeto 15 se ejerce en el
conductor eléctrico 4, y así la flotabilidad ejercida en el objeto
15 a calentar se puede disminuir más.
Como se ha descrito anteriormente, el conductor
eléctrico 4 tiene una función de disminución de la flotabilidad que
sirve para disminuir la flotabilidad ejercida en el objeto 15 a
calentar, debido al campo magnético generado en la bobina de
calentamiento 1, reduciendo la corriente que fluye a la bobina de
calentamiento 1 en el caso de lograr la misma salida. En
consecuencia, se puede evitar la elevación o el desplazamiento de
objeto 15 a calentar cuando el objeto a calentar 15 se hace de un
material con baja permeabilidad magnética y conductividad eléctrica
equivalente o superior a la del aluminio o cobre.
Dado que el conductor eléctrico 4 se hace de
aluminio, tiene baja permeabilidad magnética y alta conductividad
eléctrica. Así, no es probable que el flujo magnético sea absorbido
por el conductor eléctrico 4. En otros términos, el contenido de
flujo que llega al objeto 15 no se reduce. La corriente inducida en
el conductor eléctrico 4 por interconexión del flujo magnético de
la bobina de calentamiento 1 y el conductor eléctrico 4 cambia la
dirección y distribución del campo magnético. El flujo magnético
puede ser interconectado al objeto 15 para calentamiento por
inducción, evitando al mismo tiempo la generación de flotabilidad, a
través de cualquier ruta: el agujero pasante 4b en la periferia
interior del conductor eléctrico 4 o alrededor del conductor
eléctrico 4.
En la primera realización ejemplar, el tamaño
del conductor eléctrico 4 se determina de tal manera que el
conductor eléctrico 4 mire casi a toda la bobina de calentamiento 1
a excepción de la hendidura 4a. Una placa más grande del conductor
eléctrico 4 y una distancia más próxima entre el conductor eléctrico
4 y la bobina de calentamiento 1 aumentan el efecto de resistencia
en serie equivalente porque pasa más flujo magnético de la bobina
de calentamiento 1 al conductor eléctrico 4. Consiguientemente, el
área superficial del conductor eléctrico 4 se determina tomando en
cuenta un efecto requerido de disminución de la flotabilidad, o
condiciones tales como la distancia entre el conductor eléctrico 4
y la bobina de calentamiento 1 y la generación de calor en el
conductor eléctrico 4. En esta realización ejemplar, se han previsto
dos hendiduras 4a para limitar la corriente anular inducida en el
conductor eléctrico 4. Sin embargo, también son aplicables tres o
más hendiduras.
El acoplamiento electrostático entre una parte
de alto voltaje generado en la bobina de calentamiento 1 y el
objeto 15 a calentar se reduce acoplando eléctricamente el conector
9 del conductor eléctrico 4 directamente o mediante un condensador
a una parte de potencial bajo. Consiguientemente, se suprime una
corriente de fuga, que es un voltaje alto de alta frecuencia
generado en la bobina de calentamiento 1, que fluye al cuerpo del
usuario mediante una capacitancia parásita entre la bobina de
calentamiento 1 y el objeto 15 a calentar. La parte de potencial
bajo se refiere aquí a partes con potencial inferior a la parte de
alto potencial de la bobina de calentamiento 1. Ejemplos de la
parte de potencial bajo son partes tales como el voltaje de
suministro de entrada, el voltaje CC después de rectificar el
voltaje de suministro, y un potencial próximo al nivel
rectificado.
En otros términos, la impedancia interna del
conductor eléctrico 4 (incluyendo una capacitancia del condensador
12, si la hubiere) y la impedancia sintética de la capacitancia
parásita entre el conductor eléctrico 4 y el cuerpo del usuario y
la impedancia interna del cuerpo del usuario (impedancia
equivalente) están conectadas en paralelo entre el conductor
eléctrico 4 y tierra. La impedancia interna del conductor eléctrico
4 es sumamente pequeña en comparación con la capacitancia parásita
y la impedancia interna del cuerpo del usuario, y así la mayor
parte de la corriente de fuga de la bobina de calentamiento 1 fluye
a tierra a través del conductor eléctrico 4, y casi no escapa
corriente al cuerpo del usuario.
Si el objeto 15 a calentar es una cazuela hecha
de un material con baja permeabilidad magnética y baja resistencia,
tal como aluminio o cobre, hay que aplicar una frecuencia más alta a
la bobina de calentamiento 1 para calentar el objeto 15 a alta
potencia. El voltaje máximo aplicado a la bobina de calentamiento 1
se incrementa a 1 kV o más.
Si el conductor eléctrico 4 está acoplado
eléctricamente a la parte de potencial bajo, como se ha descrito
anteriormente, la diferencia de potencial entre el objeto 15 y el
conductor eléctrico 4 es pequeña, y así la corriente de fuga
producida por el cuerpo humano que toca el objeto 15 se reduce de
forma significativa. Consiguientemente, el usuario puede tocar el
objeto 15 sin peligro.
La bobina de calentamiento 1 está conectada a un
inversor, que es un circuito de excitación, de modo que un terminal
de periferia exterior tenga un potencial más bajo que el de un
terminal de periferia interior. En este caso, una zona de la parte
de alto potencial de la bobina de calentamiento 1 que mira
prácticamente al objeto 15 a calentar es menor que cuando bobina de
calentamiento 1 está conectada al inversor de modo que el terminal
de periferia exterior tenga un potencial más alto que el del
terminal de periferia interior. Así se puede reducir la corriente
de fuga.
Cuando se suministra una corriente de alta
frecuencia a la bobina de calentamiento 1, una corriente de alta
frecuencia es inducida en el aro de blindaje 7 por el campo
magnético generado en la bobina de calentamiento 1. La corriente de
alta frecuencia inducida en el aro de blindaje 7 genera un campo
magnético en la misma dirección que la bobina de calentamiento 1 en
la periferia interior del aro de blindaje 7, y un campo magnético
en una dirección opuesta al campo magnético de la bobina de
calentamiento 1 en la periferia exterior del aro.
Consiguientemente, se puede reducir el escape del campo magnético de
la bobina de calentamiento 1 a la periferia exterior.
Como se ha descrito anteriormente, en la primera
realización ejemplar, el conductor eléctrico 4 incrementa la
resistencia en serie equivalente de la bobina de calentamiento 1
cuando el objeto 15 a calentar se coloca mirando a la bobina de
calentamiento 1, y también tiene una función de disminución de la
flotabilidad que disminuye la flotabilidad ejercida en el objeto 15
por el campo magnético generado por la bobina de calentamiento 1.
Consiguientemente, se puede lograr calentamiento de alta potencia
durante la cocción evitando al mismo tiempo la elevación del objeto
15 a calentar hecho de un material con baja permeabilidad magnética
y alta conductividad eléctrica, tal como aluminio, cobre o
latón.
Además, el conductor eléctrico 4 acoplado
eléctricamente a la parte de potencial bajo evita que la corriente
de fuga, producida por un voltaje alto de alta frecuencia generado
en la bobina de calentamiento 1, fluya al cuerpo del usuario
mediante la capacitancia parásita entre la bobina de calentamiento 1
y el objeto 15 a calentar.
Además, dado que el conductor eléctrico 4 tiene
ambas funciones de disminuir la flotabilidad y de blindaje
electrostático, se puede lograr un calentador de inducción compacto,
seguro y barato con un menor número de componentes.
El aumento de temperatura del conductor
eléctrico 4 es menor en su zona fuera de la periferia exterior de
la bobina de calentamiento 1, en comparación con dentro de la
periferia interior. Consiguientemente, la provisión de la porción
extendida 8 fuera de la periferia exterior de la bobina de
calentamiento 1 suprime la conducción de calor a la porción
extendida 8.
Además, la porción extendida 8 se ha formado más
próxima al terminal de la periferia exterior, que es un terminal de
potencia bajo de la bobina de calentamiento 1, que el terminal de
periferia interior, que es un terminal de potencial alto de la
bobina de calentamiento 1. Esto facilita el aislamiento eléctrico
fiable entre la bobina de calentamiento 1 y la porción extendida
8.
Además, se pueden formar medios de reducción de
conexión térmica 20 reduciendo parcialmente una zona en sección
transversal (en múltiples puntos aceptables) perpendicular a la
dirección de extensión de la porción extendida 8. Más
específicamente, los medios de reducción de conexión térmica 20
tienen un área en sección transversal más pequeña perpendicular a
la dirección de extensión de la porción extendida 8 que la zona en
sección transversal perpendicular a la dirección de extensión de la
porción extendida 8 en ambos lados de los medios de reducción de
conexión térmica 20. Un área termoconductora más pequeña en un
recorrido termoconductor al conector 9 corta la conexión térmica de
modo que se reduzca la temperatura del conector 9.
Consiguientemente, el conector 9, después de reducir la
temperatura, está conectado a la parte de potencial bajo para
asegurar el acoplamiento eléctrico. Así se puede lograr un
calentador de inducción fiable.
Además, el agujero 13 se ha formado en dos
puntos (13a y 13b) aproximadamente en la línea central de la porción
extendida de modo que la zona termoconductora se reduzca para
cortar la conexión térmica. Así se reduce la temperatura del
conector 9, y los medios de reducción de conexión térmica 20 se
logran con medios relativamente simples. Con respecto a la
estructura, ambas caras laterales de los agujeros en la porción
extendida 8 están conectadas en dos puntos, y así la forma es
estable. Consiguientemente, se puede lograr un calentador de
inducción simple, estable y fiable. Los medios de reducción de
conexión térmica 20 también se pueden formar creando el agujero 13
en la porción extendida 8 en un punto o tres o más puntos.
Además, la zona en sección transversal
perpendicular a la dirección de extensión de la porción extendida 8
en la porción curvada 14 se hace mayor que una zona en sección
transversal perpendicular a la dirección de extensión de la porción
extendida 8 en los medios de reducción de conexión térmica 20. Esto
asegura una gran zona en sección transversal para la porción
curvada 14 donde la resistencia tiende a disminuir de modo que la
resistencia de curvatura se pueda mejorar logrando un calentador de
inducción estructuralmente estable y fiable.
El conductor eléctrico 4 está dispuesto
contactando la cara inferior de la placa superior 5. Esto incrementa
el calor del conductor eléctrico 4 descargado por conducción de
calor mediante la placa superior 5. Cuando el calor de conductor
eléctrico 4 es descargado de una parte de la placa superior 5 donde
el objeto 15 a calentar no está colocado, el calor generado del
conductor eléctrico 4 no puede contribuir a calentar el objeto 15.
En la primera realización ejemplar, el conductor eléctrico 4 tiene
una parte conductora inferior 8b formada hacia abajo por curvado en
la porción curvada 14 con respecto a la parte conductora horizontal
8a que se extiende horizontalmente desde el conductor eléctrico 4,
y también tiene una estructura en que es difícil que el calor se
transmita hacia abajo. Consiguientemente, el conductor eléctrico 4
se puede conectar térmicamente al objeto 15 a calentar
efectivamente para mantener el rendimiento. Además, el área (en el
lado de la periferia exterior) del conductor eléctrico 4 que
contacta la placa superior 5 no se tiene que ensanchar demasiado
para asegurar una distancia más larga de conducción de calor al
conector 9 con el fin de suprimir la subida de temperatura del
conector 9. Consiguientemente, no aumenta innecesariamente una parte
de conexión térmica entre la placa superior 5 y el conductor
eléctrico 4 que no contacta el objeto 15 a calentar. La parte
conductora horizontal 8a hace más larga la porción extendida 8, y
los medios de reducción de conexión térmica 20, dispuestos en la
primera realización ejemplar, reducen el aumento de temperatura del
conector 9. Sin embargo, no siempre son necesarios, y se pueden
omitir. La porción extendida 8 está dispuesta en la periferia
exterior del conductor eléctrico 4.
Sin embargo, la posición tampoco está limitada.
La porción extendida 8 se puede disponer en una zona distinta de la
periferia exterior.
Además, se facilita al menos el espacio 11 entre
la bobina de calentamiento 1 y el conductor eléctrico 4 para que a
su través pase aire refrigerante. El aire refrigerante W aplicado a
la porción extendida 8 enfría la porción extendida 8 de modo que la
temperatura del conector 9 se pueda reducir. Consiguientemente, se
puede lograr otro calentador de inducción fiable.
\vskip1.000000\baselineskip
Segunda realización
ejemplar
Las figuras 3 y 4 muestran un calentador de
inducción en la segunda realización ejemplar. Los componentes
idénticos a los de la primera realización ejemplar llevan las mismas
marcas de referencia para no duplicar la descripción.
En el calentador de inducción en la segunda
realización ejemplar, la porción extendida 8 formada hacia abajo
incluye una parte conductora horizontal 8a que se extiende hacia
fuera de un extremo del conductor eléctrico 4 en la dirección
radial de la bobina de calentamiento 1, una parte conductora
inferior 8b formada hacia abajo, una porción curvada 17 curvada
hacia fuera debajo del soporte 2 que soporta la bobina de
calentamiento 1 en la dirección radial de la bobina de
calentamiento 1, y un conector 9 fijado a la porción curvada 17
típicamente por calafateo o soldadura. El conector 9 no sobresale
fuera del soporte 2, o al menos se minimiza una distancia de
proyección. Esta estructura se extiende una distancia desde el
conductor eléctrico 4 al conector 9 en una punta de porción
extendida 8. La hendidura 19 está dispuesta en una zona límite de la
porción curvada 17 contra la parte conductora inferior 8b con el
fin de facilitar el curvado.
El conducto 18 se ha dispuesto fuera de la
bobina de calentamiento 1 y dentro de la porción extendida 8 para
alimentar aire refrigerante W al conector 9. Esto promueve la
alimentación de aire refrigerante W al conector 9, además de la
porción extendida 8, de modo que la temperatura de conector 9 se
pueda reducir más para mejorar más la fiabilidad. Otros puntos son
los mismos que los de la primera realización ejemplar.
Como se ha descrito anteriormente, la porción
curvada 17 se ha previsto también como unos medios de reducción de
conexión térmica en la segunda realización ejemplar de modo que una
distancia desde el conductor eléctrico 4 al conector 9 en la punta
de la porción extendida 8 se pueda extender más. Esto reduce más la
temperatura del conector 9, logrando otro calentador de inducción
fiable. En otros términos, los medios de reducción de conexión
térmica 20a y 20b se forman creando un agujero 13 en la parte
conductora horizontal 8a y la parte conductora inferior 8b con el
fin de hacer una zona en sección transversal perpendicular a la
dirección de extensión de la porción extendida 8 menor que la otra
zona.
Además, la provisión de la porción curvada 17
elimina en particular el saliente en la dirección de altura,
ahorrando espacio. La provisión de la porción curvada 17 también
hace que la porción curvada 17 o el conector 9 contacten la cara
inferior del soporte 2 de modo que se pueda limitar el
desplazamiento hacia arriba del conductor eléctrico 4.
Además, la provisión del conducto 18 para
alimentar aire refrigerante al conector 9 reduce más la temperatura
del conector 9, logrando otro calentador de inducción fiable.
En las realizaciones primera y segunda
ejemplares, como se representa en la figura 2A, cada conductor
eléctrico y la parte de potencial bajo (potencial de potencia
comercial o tierra) están conectados solamente en un solo punto de
conector 9 (porción extendida 8) en cada conductor eléctrico 4. El
conector 9 (porción extendida 8) también se puede disponer en
múltiples puntos de cada conductor eléctrico 4 con el fin de mejorar
la fiabilidad o detectar la conexión aplicando corriente entre
múltiples conectores 9 dispuesto en el mismo conductor eléctrico 4.
La seguridad se puede mejorar más si la electricidad se aplica a la
bobina de calentamiento 1 solamente cuando la conexión es
satisfactoria.
\vskip1.000000\baselineskip
Tercera realización
ejemplar
Las figuras 5A, 5B, y 5C muestran un calentador
de inducción en la tercera realización ejemplar de la presente
invención. Los componentes idénticos a los de la primera realización
ejemplar llevan las mismas marcas de referencia para no duplicar la
descripción.
En el calentador de inducción en la tercera
realización ejemplar, el conductor eléctrico 4 se ha dispuesto de
tal manera que contacte una cara de la placa superior 5 en el lado
de la bobina de calentamiento 1, y tiene una porción extendida 47
que se extiende desde su periferia exterior. La porción extendida 47
incluye una parte conductora inferior en forma de tira 47a formada
hacia abajo por curvado en la porción curvada 52; una porción
curvada 55; y un conector 48 dispuesto en una punta de la porción
extendida 47. El conector 48 se puede conectar al conector 54 de
una parte de potencial bajo dispuesta en el extremo de cableado para
acoplar a la parte de potencial bajo.
La porción curvada 55 es una parte que sobresale
debajo del soporte 2 que sujeta la bobina de calentamiento 1 cuando
el conductor eléctrico 4 se coloca en la hoja aislante 6. Después de
colocar el conductor eléctrico 4 en la hoja aislante 6, la porción
curvada 55 se curva hacia fuera de tal manera que contacte el lado
inferior del soporte 2. La porción curvada 55 se pliega de nuevo en
una punta (segunda porción curvada 55a). El conector 48 está
dispuesto aproximadamente horizontal a una periferia interior de la
porción curvada 55 cuando la porción curvada 55 se curva hacia
fuera. Esta estructura permite la extensión de una distancia desde
el conductor eléctrico 4 al conector 48 en la punta de la porción
extendida 47 a lo largo del soporte 2. Una forma en sección
transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la
parte conductora inferior 47a es uniforme, como se representa en
vistas fragmentarias en sección en las figuras 5B y 5C. La figura 5C
es un ejemplo de que la porción extendida 47 tiene una hendidura 50
en su centro. La porción curvada 55 también tiene forma de tira como
la parte conductora inferior 47a. La provisión de la hendidura en
la porción curvada 55 suprime la conducción de calor desde el
conductor eléctrico 4 al terminal 48.
La porción curvada 55 se ha curvado haciendo que
la cara exterior de la porción extendida 47 contacte el extremo
inferior de guía 56 del soporte 2. Dado que el soporte 2 tiene una
guía 56 que restringe la curvatura de una parte a curvar en la
porción curvada 55 con respecto a la parte conductora inferior 47a,
la curvatura es estable, y la porción curvada 55 se curva
suavemente sin una curvatura excesiva. Consiguientemente, no se
concentra ningún esfuerzo y aumenta la resistencia de curvatura de
la porción curvada, mejorando la fiabilidad.
El soporte 2 tiene un tope 57 para restringir el
desplazamiento hacia abajo de la porción extendida 47. El tope 58
también está dispuesto en el soporte 2 para restringir el
desplazamiento hacia arriba de la porción extendida 47 cuando el
conector 48 y el terminal de conexión 54 están conectados.
Además, el soporte 2 tiene un regulador de
ángulo de curvatura 59 para ajustar un ángulo de curvatura con
respecto a la parte conductora inferior 47a cuando la porción
curvada 55 se curva hacia fuera. Cuando se curva la porción curvada
55, se curva a mano hasta que su borde exterior contacte la cara
inferior de regulador de ángulo de curvatura 59. Así se logra un
ángulo de curvatura estable después de que la porción curvada 55
vuelva cuando se suelta la mano.
El conector 48 en la punta de porción extendida
47 está acoplado al terminal de conexión 54 que es el acoplador con
la parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial
bajo. En otros términos, el conductor eléctrico 4 está acoplado
mediante el condensador 51 o directamente a potencial de potencia
comercial, un potencial después de rectificar la potencia comercial
de entrada al inversor para suministrar corriente de alta
frecuencia a la bobina de calentamiento 1, o tierra insertando y
acoplando el terminal de conexión 54 al conector 48.
A continuación se describen la operación y el
efecto del calentador de inducción configurado anteriormente. Se
omite la descripción de la operación y el efecto idénticos a los de
la primera realización ejemplar.
El calentador de inducción en la tercera
realización ejemplar tiene una porción extendida 47 que incluye una
parte conductora inferior 47a formada hacia abajo de la periferia
exterior del conductor eléctrico 4, una porción curvada 55 curvada
hacia fuera o hacia dentro debajo del soporte 2 que sujeta la bobina
de calentamiento 1, y conector 48. Dado que la porción extendida 47
tiene una porción curvada 55, la distancia al conector 48 se puede
ampliar, reduciendo así la conducción de calor del conductor
eléctrico 4 al conector 48 y reduciendo eventualmente la
temperatura del conector 48. En otros términos, la porción curvada
55 es una forma de medios de reducción de conexión térmica 20, y
así tiene el mismo efecto que el agujero 13 en la primera
realización ejemplar.
Además, la porción curvada 55 tiene una
hendidura. Esto reduce una zona en sección transversal de la porción
curvada 55 perpendicular a su dirección de termoconducción,
evitando además la conducción de calor desde el conductor eléctrico
4 al terminal 48.
Además, la porción curvada 55, que son los
medios de reducción de conexión térmica 20, tiene una segunda
porción curvada 55a curvada en la dirección opuesta. Esto amplía
más la distancia del conductor eléctrico 4 al conector 48, y
también evita la extensión radial y hacia abajo de la porción
extendida 47.
Además, una forma en sección transversal cerca
de una parte a curvar en la porción curvada 55 se hace uniforme de
modo que se elimine la concentración de esfuerzos sobre la parte
curvada de la porción curvada 55, dando mayor resistencia
(resistencia de curvatura) a la parte curvada de la porción curvada
55. Esto asegura la conexión eléctrica, logrando un calentador de
inducción altamente fiable y compacto.
La porción curvada 55 se curva haciendo que la
cara exterior de la porción extendida 47 contacte el extremo
inferior de guía 56 del soporte 2. Esto estabiliza la curvatura.
También se logra una curvatura suave sin curva excesiva.
Consiguientemente, se elimina la concentración de esfuerzos, y se
mejora la resistencia de curvatura de la parte curvada, logrando
alta fiabilidad.
El soporte 2 tiene un tope 57 para restringir el
desplazamiento hacia abajo de la porción extendida 47. El tope 57
restringe el desplazamiento hacia abajo de la porción extendida 47
(conector 48), y así facilita la prevención de interferencia con
componentes en una parte inferior. Consiguientemente, se puede
lograr estabilidad estructural y fiabilidad.
Además, el soporte 2 tiene un tope 58 que no
contacta el conector 48 cuando la porción curvada 55 se curva hacia
fuera, pero que restringe el desplazamiento hacia arriba de la
porción extendida 47 cuando el conector 48 y el terminal de
conexión 54 están acoplados. El tope 58 restringe el desplazamiento
hacia arriba del terminal de conexión 54 (conector 48), y así
facilita la prevención de interferencia con componentes en una parte
superior. Consiguientemente, se pueden lograr estabilidad
estructural y fiabilidad.
Además, el soporte 2 tiene un regulador de
ángulo de curvatura 59 para regular el ángulo de curvatura de la
porción curvada 55. Esto facilita el curvado en un ángulo de
curvatura predeterminado, tomando en cuenta la vuelta al curvarse,
mejorando la operabilidad del acoplamiento al terminal de conexión
54.
\vskip1.000000\baselineskip
Cuarta realización
ejemplar
Las figuras 6A, 6B, y 6C muestran un calentador
de inducción en la cuarta realización ejemplar de la presente
invención. Los componentes idénticos a los de la tercera realización
ejemplar llevan las mismas marcas de referencia para no duplicar la
descripción.
El calentador de inducción en la cuarta
realización ejemplar tiene un conductor eléctrico 60 hecho de
aluminio o aleación de aluminio, y una porción extendida 61 hecha
de un material separado, que es acero inoxidable chapado. Este
acero inoxidable es SUS430 o SUS304, y se chapa típicamente con
níquel cromo, cromo, o aluminio.
El conector 60a del conductor eléctrico 60 y el
conector 61a de la porción extendida 61 están acoplados típicamente
por calafateo o soldadura. La figura 6C representa la forma de la
porción extendida 61 antes del calafateo cuando la porción
extendida 61 se acopla por calafateo. La porción de calafateo 61b es
un saliente en forma de cuña creado en un lado interior del
conector 61a. El conector 61a abraza el conector 60a del conductor
eléctrico 60 y está acoplado al conector 60 por calafateo. Si hay
riesgo de corrosión debido a contacto de metales diferentes, se
puede aplicar silicona o análogos a una parte acoplada para aislar
el aire.
Cuando la porción extendida 61 está acoplada al
conductor eléctrico 60, la porción extendida 61 es aproximadamente
perpendicular al conductor eléctrico 60. En este estado, la porción
extendida 61 se inserta en el agujero 62 creado en el soporte 2, y
el conductor eléctrico 60 se coloca en la hoja aislante 6 en el
soporte 2. La porción extendida 61 se inserta a lo largo de la guía
56, y sobresale debajo del soporte 2.
A continuación, la porción extendida 61 se
empuja y curva con la mano hacia una dirección periférica exterior
(dirección radial) del soporte 2 de tal forma que la porción
extendida 61 toque un extremo inferior de la guía 56 hasta que una
punta de una segunda porción curvada, que es una parte curvada de la
porción extendida 61, contacte la superficie del reductor de ángulo
de curvatura 59. La porción curvada 55 de la porción extendida 61
vuelve cuando se suelta la mano, y es aproximadamente paralela al
soporte 2. Consiguientemente, el reductor de ángulo de curvatura 59
estabiliza un ángulo formado por la porción curvada 55 y la porción
extendida 61 aproximadamente a un ángulo recto después de curvar la
porción extendida 61.
Como se ha descrito anteriormente, en la cuarta
realización ejemplar, el conductor eléctrico 60 se hace de aluminio
o aleación de aluminio, y la porción extendida 61 se hace de
material diferente, que es acero inoxidable. Dado que la porción
extendida 61 que tiene una porción curvada 55 se hace de acero
inoxidable, su resistencia de curvatura (resistencia de curva) se
mejora en comparación con el caso de formar la porción extendida 61
usando aluminio o aleación de aluminio que es adecuado para el
conductor eléctrico. Además, una capa de recubrimiento formada por
recubrimiento mejora la resistencia a la oxidación del acero
inoxidable. En particular, se puede evitar un aumento de la
resistencia de contacto en la parte acoplada entre el conductor
eléctrico 60 y la porción extendida 61, mejorando la fiabilidad. El
recubrimiento se aplica si es preciso, y por ello se puede
omitir.
En las realizaciones tercera y cuarta
ejemplares, cada conductor eléctrico y la parte de potencial bajo
(potencial de potencia comercial, tierra, o análogos) están
conectados solamente en un solo punto de la porción extendida 47 o
61 en cada conductor eléctrico 4. Alternativamente, la porción
extendida 47 o 61 se puede disponer en múltiples puntos de cada
conductor eléctrico 4 con el fin de mejorar la fiabilidad o detectar
la conexión aplicando corriente entre múltiples porciones
extendidas 47 o 61 en el mismo conductor eléctrico 4. La seguridad
se puede mejorar más si se aplica electricidad a la bobina de
calentamiento 1 solamente cuando la conexión es satisfactoria.
Como se ha descrito anteriormente, la presente
invención ofrece un calentador de inducción altamente fiable y
compacto que elimina el riesgo de shock eléctrico al cuerpo humano,
y también evita la elevación de un objeto a calentar.
Consiguientemente, el calentador de inducción de la presente
invención es efectivo típicamente para calentar por inducción
equipo de cocción.
Claims (10)
1. Un calentador de inducción, incluyendo:
una placa superior (5) adaptada para que encima
de ella se coloque un objeto a calentar (15) hecho de metal no
magnético con conductividad eléctrica no menor que la del
aluminio;
una bobina de calentamiento (1) dispuesta debajo
de la placa superior (5), la bobina de calentamiento está adaptada
para calentar por inducción el objeto a calentar (15);
un soporte (2) para sujetar la bobina de
calentamiento (1); y
un conductor eléctrico (4) dispuesto entre la
placa superior (5) y la bobina de calentamiento (1) de tal manera
que el conductor eléctrico mire a la bobina de calentamiento,
donde
el conductor eléctrico (4) tiene una porción
extendida (47, 61) que se extiende al menos hacia abajo del
conductor eléctrico, y
la porción extendida (47, 61) tiene un conector
(48) adaptado para conectarse en un acoplador a una parte de
potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo;
caracterizado porque
el conductor eléctrico (4) es una placa adaptada
para reducir la flotabilidad durante el calentamiento por inducción
del objeto a calentar (15); y
la porción extendida (47, 61) forma unos medios
de reducción de conexión térmica (20) para reducir la conducción de
calor del conductor eléctrico (4) al conector (48) proporcionando
una porción curvada (55), entre el conductor eléctrico y el
conector, que se curva debajo del soporte (2) hacia fuera o hacia
dentro con respecto a la bobina de calentamiento (1), donde la
porción curvada (55) tiene una porción curvada (55a) curvada en una
dirección opuesta.
2. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde la porción extendida (47, 61) está dispuesta
en una posición fuera de una periferia exterior de la bobina de
calentamiento (1).
3. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde un desplazamiento hacia arriba del conductor
eléctrico (4) se limita haciendo que la porción curvada (55)
contacte el soporte (2).
4. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde la porción curvada (55) tiene una hendidura
(50).
5. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde el soporte (2) incluye además un tope (57)
para restringir una desplazamiento hacia abajo de la porción
curvada (55) de la porción extendida (47, 61).
6. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde el soporte incluye además un tope (58) para
restringir un desplazamiento hacia arriba del acoplador a la parte
de potencial bajo cuando el acoplador a la parte de potencial bajo
esté acoplado al conector de la porción extendida (47, 61).
7. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde el soporte (2) tiene un regulador de ángulo
de curvatura (59) para regular un ángulo de curvatura de la porción
curvada (55).
8. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, donde la porción extendida (61) se hace de un
material diferente del conductor eléctrico (4), haciéndose el
conductor eléctrico de uno de aluminio y aleación de aluminio, y
haciéndose la porción extendida de acero inoxidable.
9. El calentador de inducción de la
reivindicación 8, donde la porción extendida (61) tiene una capa
chapada en su superficie.
10. El calentador de inducción de la
reivindicación 1, incluyendo además un conducto (18) en una posición
fuera de la bobina de calentamiento (1) y dentro de la porción
extendida (47, 61), el conducto está adaptado para alimentar aire
refrigerante hacia el conector de la porción extendida.
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