ES2366514A1 - Dispositivo para colocar sobre un campo de cocción por inducción. - Google Patents
Dispositivo para colocar sobre un campo de cocción por inducción. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo para colocar sobre un campo de cocción por inducción.La invención parte de un dispositivo con un lado inferior (20) para colocar sobre un campo de cocción por inducción y con un lado superior (24) para colocar un elemento de batería de cocción (26), así como con una bobina de inducción inferior (28) dispuesta en la cercanía del lado inferior (20) para el acoplamiento inductivo a una bobina de inducción de campo de cocción (12) del campo de cocción por inducción. Para hacer un campo de cocción por inducción utilizable de manera más flexible mediante el dispositivo, se propone proveer el dispositivo de una bobina de inducción superior (30) para generar corrientes de inducción en el elemento de batería de cocción (26), que esté conectada con la bobina de inducción inferior (28).
Description
Dispositivo para colocar sobre un campo de
cocción por inducción.
La invención se refiere a un dispositivo con un
lado inferior para colocar sobre un campo de cocción por inducción
según el concepto general de la reivindicación 1.
A partir de la US 3,761,668 es conocido un campo
de cocción por inducción con una pieza accesoria colocable sobre el
campo de cocción por inducción. En un lado inferior de la pieza
accesoria está dispuesta una bobina de inducción, que está acoplada
inductivamente a una bobina de inducción de campo de cocción
dispuesta debajo de la placa de cubierta del campo de cocción por
inducción, y obtiene energía de esta bobina de inducción de campo de
cocción.
Esta energía puede ser utilizada para diferentes
consumidores que estén dispuestos en la pieza accesoria, o puedan
ser conectados a la pieza accesoria. A modo de ejemplo, la energía
transmitida magnéticamente puede ser empleada para accionar un motor
o un elemento de calentamiento resistivo. En este caso, se trata
siempre de la transformación de la energía del campo magnético en
otras formas de energía utilizables.
La utilidad de los campos de cocción por
inducción está restringida no sólo por medio de las propiedades
ferromagnéticas necesarias de la base de la batería de cocción, sino
también a través de la forma necesariamente plana de la base de la
batería de cocción. A modo de ejemplo, los woks sólo pueden ser
calentados sobre campos de cocción convencionales de manera muy
inefectiva, ya que el abombamiento convexo del lado inferior del wok
en un área exterior radialmente de la bobina de inducción de campo
de cocción conduce a una distancia demasiado grande entre la bobina
de inducción de campo de cocción y la base del wok.
La invención se basa en especial en la tarea de
poner a disposición un dispositivo que permita una utilización
eficaz de un amplio espectro de elementos de batería de cocción, en
especial, aquellos con formas inusuales, sobre un campo de cocción
por inducción.
La tarea se resuelve en especial mediante un
dispositivo con las características de la reivindicación 1. De las
reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y
perfeccionamientos ventajosos.
La invención parte en especial de un dispositivo
con un lado inferior para colocar sobre un campo de cocción por
inducción y con un lado superior para colocar un elemento de batería
de cocción. Asimismo, el dispositivo comprende una bobina de
inducción inferior dispuesta en la cercanía del lado inferior para
el acoplamiento inductivo a una bobina de inducción de campo de
cocción del campo de cocción por inducción.
Se propone proveer el dispositivo de una bobina
de inducción superior para generar corrientes de inducción en el
elemento de batería de cocción, que esté conectada con la bobina de
inducción inferior. La bobina de inducción superior puede estar
adaptada en su forma y/o tamaño a la forma y/o tamaño del elemento
de batería de cocción y, de este modo, calentar el elemento de
batería de cocción de manera efectiva.
El dispositivo puede comprender en especial una
carcasa en la que estén dispuestas la bobina de inducción superior y
la bobina de inducción inferior directamente detrás de paredes de la
carcasa, las cuales formen el lado superior, o bien, el lado
inferior, de la carcasa. Por consiguiente, el dispositivo es
dispuesto en especial entre la bobina de inducción de campo de
cocción y el elemento de batería de cocción, y sirve como adaptador
que posibilita calentar el elemento de batería de cocción de manera
efectiva, también entonces si esto no fuera posible colocando
directamente el elemento de batería de cocción sobre el campo de
cocción por inducción. Por lo general, las bobinas de inducción de
campo de cocción están dispuestas debajo de placas de cubierta de
vidrio o vitrocerámica, y el lado superior y el lado inferior del
dispositivo están realizados de un material dieléctrico para evitar
un blindaje del campo magnético generado por la bobina de inducción
de campo de cocción. Asimismo, en especial el lado superior debería
estar fabricado de un material dieléctrico resistente al calor, para
evitar
\hbox{daños a través de la olla de cocción calentada por
las corrientes de inducción.}
El intercalar el dispositivo entre la bobina de
inducción de campo de cocción y la olla de cocción posibilita además
instalar una conexión para tomar una corriente de alimentación para
otro consumidor de energía, a modo de ejemplo, un motor eléctrico de
una licuadora o batidora, o similares.
Asimismo, el disponer el dispositivo entre la
olla de cocción y la placa de cubierta de campo de cocción conduce a
que en el área de la placa de cubierta de campo de cocción sólo
aparezcan temperaturas que sean bajas en comparación con la
temperatura del elemento de batería de cocción. Por lo tanto, son
concebibles configuraciones de la invención en las que la placa de
cubierta de campo de cocción sólo tenga una escasa resistencia a la
temperatura, hasta aproximadamente 250 ó 300ºC. De este modo, se
pueden ahorrar costes. En el caso de que el usuario quiera producir
temperaturas más elevadas, debe disponer el dispositivo entre la
olla de cocción y la placa de cubierta de campo de cocción. Puesto
que, por lo general, raramente será esto el caso, se podrá superar
la pérdida de comodidad de la que ello va acompañado.
Se puede conseguir una adaptación a formas poco
convencionales del elemento de batería de cocción si la bobina de
inducción superior y la bobina de inducción inferior tienen una
forma diferente. La bobina de inducción inferior es, por lo general,
circular, e idéntica en su forma y su diámetro a la bobina de
inducción de campo de cocción. Para calentar woks, la bobina de
inducción superior puede tener en especial una forma que se abra
hacia arriba cóncavamente. También son concebibles bobinas de
inducción superiores ovaladas para calentar una asadora o similares.
De manera independiente del tamaño de la bobina de inducción de
campo de cocción, también se pueden calentar de manera efectiva
elementos de batería de cocción muy grandes o muy pequeños si la
bobina de inducción superior y la bobina de inducción inferior
tienen diámetros diferentes. Se puede mejorar más la adaptabilidad
si el lado superior y/o la bobina de inducción superior son
deformables elásticamente.
La superficie del lado superior está compuesta
en una configuración especialmente ventajosa de la invención de un
material dieléctrico con una resistencia al calor de más de
500ºC.
Una transmisión de energía entre la bobina de
inducción inferior y la bobina de inducción superior puede ser
interrumpida si el dispositivo comprende un elemento interruptor
para interrumpir una conexión entre la bobina de inducción superior
y la bobina de inducción inferior. De este modo, en especial
entonces si a través de la bobina de inducción inferior son
alimentados junto a la bobina de inducción superior otros
consumidores de energía más, el funcionamiento de calentamiento de
la bobina de inducción superior puede ser interrumpido de manera
independiente del funcionamiento de los otros consumidores.
La energía recibida a través de la bobina de
inducción inferior puede hacerse utilizable más fácilmente si el
dispositivo comprende además un rectificador para generar una
corriente continua a partir de la corriente alterna inducida en la
bobina de inducción inferior y/o un transformador para generar una
baja tensión a partir de la tensión inducida en la bobina de
inducción inferior. Como baja tensión se denomina en este contexto
en especial una tensión de menos de 12 V, en especial, de
aproximadamente 5 V.
Asimismo, se propone que el dispositivo
comprenda un sensor para detectar una propiedad del elemento de
batería de cocción, a modo de ejemplo, un sensor de temperatura o un
sensor para detectar un peso del elemento de batería de cocción. A
partir del peso se pueden extraer conclusiones sobre una cantidad de
llenado del elemento de batería de cocción, que puede ser utilizada
para la regulación del proceso de cocción.
Otras ventajas se extraen de la siguiente
descripción del dibujo. En el dibujo están representados ejemplos de
realización de la invención. El dibujo, la descripción y las
reivindicaciones contienen características numerosas en combinación.
El experto en la materia considerará las características
ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras
combinaciones razonables.
Muestran:
Fig. 1 una representación esquemática de sección
de un campo de cocción por inducción,
Fig. 2 un campo de cocción por inducción con un
dispositivo para calentar una olla de cocción tipo wok,
Fig. 3 un esquema de conexiones esquemático del
campo de cocción por inducción y el dispositivo según las figuras 1
ó 2,
Fig. 4 un esquema de conexiones esquemático de
un campo de cocción por inducción y un dispositivo según las figuras
1 ó 2 con un sensor, una unidad de mando y una unidad de
comunicación, y
Fig. 5 una representación esquemática de un
campo de cocción por inducción con un dispositivo según la
invención, cuya bobina de inducción superior está en contacto con
una pared lateral de un elemento de batería de cocción.
La figura 1 muestra una representación
esquemática de sección de un campo de cocción por inducción con una
placa de cubierta 10, una bobina de inducción de campo de cocción
12, que está dispuesta debajo de la placa de cubierta 10, y
elementos de blindaje magnético 14. Los elementos de blindaje
magnético 14 están configurados en especial como travesaños
ferromagnéticos, orientados radialmente. Debajo de los elementos de
blindaje magnético está dispuesta la electrónica de potencia 16 del
campo de cocción por inducción. Sobre la placa de cubierta 10 del
campo de cocción por inducción está dispuesto un dispositivo según
la invención con una carcasa 18, en lo que el lado inferior 20 de la
carcasa 18 se encuentra sobre la placa de cubierta 10 y, de hecho,
de tal modo que en la medida de lo posible un eje central 22 de la
bobina de inducción de campo de cocción 12 coincida con un eje
central de la carcasa 18. La carcasa 18 tiene en conjunto una forma
cilíndrica plana. Sobre un lado superior 24 de la carcasa 18 está
colocado un elemento de batería de cocción 26, o sea, una olla de
cocción o una sartén o similares. En la carcasa 18 del dispositivo
está dispuesta en cercanía directa del lado inferior 20 una bobina
de inducción inferior 28, cuya forma y diámetro se corresponden con
la forma y el diámetro de la bobina de inducción de campo de cocción
12. Un campo magnético alterno generado por la bobina de inducción
de campo de cocción 12 induce corrientes alternas correspondientes
en la bobina de inducción inferior 28 del dispositivo, de modo que
entre la bobina de inducción de campo de cocción 12 y la bobina de
inducción inferior 28 es posible una transmisión de energía efectiva
con pérdidas sólo escasas.
Debajo del lado superior 24 de la carcasa 18
está dispuesta una bobina de inducción superior 30, que está
conectada con la bobina de inducción inferior 28 a través de un
circuito de corriente común. Las corrientes alternas inducidas en la
bobina de inducción inferior 28 son transmitidas a la bobina de
inducción superior 30, que genera un campo magnético alterno
correspondiente. Este campo magnético alterno genera corrientes en
remolino en la base ferromagnética del elemento de batería de
cocción 26, de modo que éste es calentado. Entre la bobina de
inducción inferior 28 y la bobina de inducción superior 30 están
dispuestos elementos de blindaje magnético 32 para evitar pérdidas
por dispersión e interacciones destructivas entre las dos bobinas de
inducción 28, 30.
Asimismo, en el circuito de corriente que
conecta la bobina de inducción inferior 28 y la bobina de inducción
superior 30 puede ser integrada opcionalmente una unidad de
electrónica 34, que pueda comprender uno o varios de los elementos
descritos con mayor exactitud haciéndose referencia a la figura
4.
La forma y el tamaño de la bobina de inducción
superior 30 se pueden diferenciar de la forma y el tamaño de la
bobina de inducción inferior 28. En comparación con la temperatura
que aparece al calentarse un elemento de batería de cocción 26
colocado directamente sobre la placa de cubierta 10 en el área de la
placa de cubierta 10, la temperatura que se produce en la
configuración según la figura 1 en el área de la placa de cubierta
10 es escasa. Por lo tanto, la placa de cubierta 10 puede ser
fabricada de un material menos resistente a la temperatura en
comparación con el estado de la técnica.
La figura 2 muestra una configuración
alternativa de la invención con un dispositivo que tiene muchas
características en común con el dispositivo según la figura 1. Por
lo tanto, para evitar repeticiones, a continuación sólo se describen
las diferencias con respecto al dispositivo según la figura 1,
mientras que en lo referente a características que permanecen
iguales se remite a la descripción de la figura 1.
La bobina de inducción superior 30 en el
dispositivo según la figura 2 está arqueada cóncavamente con forma
de embudo o de casquete esférico, y en su forma está adaptada al
lado superior 24 cóncavo también con forma de embudo o de casquete
esférico de una carcasa 18 del dispositivo. La forma del lado
superior 24 y de la bobina de inducción superior 30 está por lo
tanto adaptada a la forma del lado inferior convexo de un elemento
de batería de cocción 26 configurado como olla de cocción tipo wok.
De este modo, el material ferromagnético de la olla de cocción tipo
wok puede ser calentado inductivamente con un grado de eficacia
elevado.
La figura 3 muestra un esquema de conexiones
esquematizado del campo de cocción por inducción y del dispositivo
con la bobina de inducción inferior 28 y la bobina de inducción
superior 30, así como con el grupo constructivo de la electrónica
34. El campo de cocción por inducción obtiene su energía a partir de
una conexión 36 a la red de corriente doméstica. La corriente
alterna de baja frecuencia de la red de corriente doméstica es
rectificada a través de un rectificador 38, y es transformada por un
inversor 40 en una corriente de calentamiento de alta frecuencia con
una frecuencia en el orden de magnitud entre 50 y 100 kHz, que es
escogida a través de una unidad de mando no representada aquí de
manera dependiente de una potencia de calentamiento deseada. Esta
corriente de calentamiento de alta frecuencia es transmitida
entonces a la bobina de inducción de campo de cocción para generar
un campo magnético de alta frecuencia correspondiente.
La figura 4 muestra un ejemplo de realización
alternativo de la invención con un grupo constructivo de la
electrónica 34 representado detalladamente. Este grupo constructivo
de la electrónica 34 comprende un sensor 42 para detectar una
temperatura del elemento de batería de cocción 26, o para determinar
un peso del producto de cocción, una unidad de mando 44 para evaluar
las señales del sensor 42, un interruptor 46 para interrumpir un
circuito de corriente que comprende la bobina de inducción superior
30, en lo que el interruptor 46 es accionable automáticamente a
través de la unidad de mando 44, una unidad de comunicación 48 para
enviar y recibir inalámbricamente señales de mando, a modo de
ejemplo, de una unidad de comunicación correspondiente del campo de
cocción por inducción, así como una unidad de suministro de
corriente 50 con un rectificador 52 y un transformador 54, que
genera una tensión continua de baja tensión para alimentar la unidad
de mando 44, a partir de la corriente inducida en la bobina de
inducción inferior 28.
La figura 5 muestra un ejemplo de realización
alternativo de la invención, en la cual la bobina de inducción
superior 30 está bobinada con forma helicoidal, y está en contacto
con una pared lateral de un elemento de batería de cocción 26. La
bobina de inducción superior 30 está conectada en serie con la
bobina de inducción inferior 28, y genera un campo magnético
alterno, el cual genera corrientes en remolino en la pared lateral
del elemento de batería de cocción 26 y, así, lo calienta
directamente. Con ello, en el interior del elemento de batería de
cocción 26 se puede conseguir una distribución de la temperatura más
homogénea en comparación con el estado de la técnica, según el cual
las ollas de cocción han sido calentadas siempre desde abajo.
- 10
- Placa de cubierta
- 12
- Bobina de inducción de campo de cocción
- 14
- Elementos de blindaje magnético
- 16
- Electrónica de potencia
- 18
- Carcasa
- 20
- Lado inferior
- 22
- Eje central
- 24
- Lado superior
- 26
- Elemento de batería de cocción
- 28
- Bobina de inducción inferior
- 30
- Bobina de inducción superior
- 32
- Elementos de blindaje magnético
- 34
- Grupo constructivo de la electrónica
- 36
- Conexión
- 38
- Rectificador
- 40
- Inversor
- 42
- Sensor
- 44
- Unidad de mando
- 46
- Interruptor
- 48
- Unidad de comunicación
- 50
- Unidad de suministro de corriente
- 52
- Rectificador
- 54
- Transformador.
Claims (13)
1. Dispositivo con un lado inferior (20) para
colocar sobre un campo de cocción por inducción y con un lado
superior (24) para colocar un elemento de batería de cocción (26),
así como con una bobina de inducción inferior (28) dispuesta en la
cercanía del lado inferior (20) para el acoplamiento inductivo a una
bobina de inducción de campo de cocción (12) del campo de cocción
por inducción, caracterizado por una bobina de inducción
superior (30) para generar corrientes de inducción en el elemento de
batería de cocción (26), que está conectada con la bobina de
inducción inferior (28).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque un circuito de corriente que comprende
la bobina de inducción superior (30) y la bobina de inducción
inferior (28) comprende una conexión (36) para tomar una corriente
de alimentación para otro consumidor de energía (34).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado porque la bobina de
inducción superior (30) y la bobina de inducción inferior (28)
tienen una forma diferente.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la bobina de inducción superior (30)
tiene una forma que se abre hacia arriba cóncavamente.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado porque la bobina de
inducción superior (30) y la bobina de inducción inferior (28)
tienen diámetros diferentes.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado porque la superficie
del lado superior (24) está compuesta de un material dieléctrico con
una resistencia al calor de más de 500ºC.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado por un elemento
interruptor (46) para interrumpir una conexión entre la bobina de
inducción superior (30) y la bobina de inducción inferior (28).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado por un rectificador
(38) para generar una corriente continua a partir de una corriente
alterna inducida por la bobina de inducción de campo de cocción (12)
en la bobina de inducción inferior (28).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
enunciadas anteriormente, caracterizado por un transformador
(54) para generar una baja tensión a partir de la tensión inducida
por la bobina de inducción de campo de cocción (12) en la bobina de
inducción inferior (28).
10. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 8 y 9, caracterizado por una unidad de mando
(44) alimentada con corriente por la corriente continua y/o la baja
tensión.
11. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 8 y 9, caracterizado por una unidad de
comunicación (48) inalámbrica alimentada con corriente por la
corriente continua y/o la baja tensión.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por
un sensor (42) para detectar una propiedad del elemento de batería
de cocción (26) colocado sobre el lado superior (24).
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque la bobina de inducción superior (30) está configurada para
estar en contacto con una pared lateral del elemento de batería de
cocción (26).
Priority Applications (2)
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| ES200930176A Active ES2366514B1 (es) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Dispositivo para colocar sobre un campo de cocción por inducción. |
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