ES2376566B1 - Campo de cocción con sensores inductivos. - Google Patents

Campo de cocción con sensores inductivos.

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Abstract

Campo de cocción con sensores inductivos.#La invención parte de un campo de cocción con una placa de cubierta (10), varios elementos de calentamiento (12a - 12d) dispuestos debajo de la placa de cubierta (10), y varios sensores inductivos (16) para detectar un elemento de batería de cocción (14) colocado sobre la placa de cubierta (10).#Para posibilitar un campo de cocción económico y de montaje sencillo, con una detección de ollas de alta resolución, se propone que los sensores (16) estén dispuestos en una capa (18) entre la placa de cubierta (10) y los elementos de calentamiento (12a - 12d).

Description

CAMPO DE COCCiÓN CON SENSORES iNDUCTiVOS
La invención se refiere a un campo de cocción con sensores inductivos según el preámbulo de la reivindicación 1.
A partir del estado de la técnica, son conocidos campos de cocción por inducción que posibilitan una detección automática de elementos de batería de cocción colocados sobre el campo de cocción. Para ello, los inductores de calentamiento del campo de cocción mismo son utilizados como sensores, o en el centro de los inductores son dispuestos sensores inductivos separados para detectar el elemento de batería de cocción.
En ambos casos, la detección del elemento de batería de cocción es de resolución espacial relativamente baja. La resolución espacial está limitada a través de la distancia de los inductores de calentamiento. Asimismo, la utilización simultánea de los inductores de calentamiento como sensores va unida a un coste adicional, ya que los inductores de calentamiento deben ser conectados, a elección, con una electrónica de lectura o con la electrónica de la potencia, lo cual requiere un circuito adicional y/o cableado adicional. También se vuelve necesario un elevado coste de montaje a través del costoso cableado, si los sensores son integrados en los elementos de calentamiento.
Por lo tanto, la invención se basa en especial en la tarea de poner a disposición de un modo económico una disposición de detección de ollas de alta resolución y de montaje sencillo para un campo de cocción.
La tarea se resuelve en especial mediante un campo de cocción según la reivindicación 1. De las reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.
La invención parte en especial de un campo de cocción con una placa de cubierta, varios elementos de calentamiento dispuestos debajo de la placa de cubierta, y varios sensores inductivos para detectar un elemento de batería de cocción colocado sobre la placa de cubierta.
Se propone que los sensores estén dispuestos en una capa entre la placa de cubierta y los elementos de calentamiento. A través de ello, se puede conseguir una independencia entre los sensores y los elementos de calentamiento. El número, distribución, tamaño y cableado de los sensores pueden ser configurados de manera completamente independiente del número, distribución y tamaño de los elementos de calentamiento, y pueden ser optimizados en cuanto a una mejor detección de ollas y de mayor resolución. Asimismo, se pueden simplificar el montaje y el cableado.
Las ventajas de la invención son efectivas en especial si los elementos de calentamiento son inductores.
La resolución espacial obtenida por la disposición de sensores se puede mejorar, en lo que a detección se refiere, con la ayuda de los inductores de calentamiento, en especial si una distancia entre los sensores adyacentes es menor que una distancia entre los elementos de calentamiento, o sea, inductores de calentamiento, adyacentes. En especial, cada uno de los elementos de calentamiento y de los sensores puede estar dispuesto en una retícula, donde la retícula de los sensores puede ser de malla más estrecha que la retícula de los elementos de calentamiento. También puede diferenciarse la forma de la retícula. A modo de ejemplo, los inductores de calentamiento, o sea, los elementos de calentamiento, pueden estar dispuestos en una retícula rectangular, mientras que los sensores pueden estar dispuestos en una red triangular o red alveolar, o viceversa.
En una configuración especialmente económica de la invención, los sensores inductivos pueden estar compuestos de bucles conductores producidos serigráficamente. De manera alternativa, los sensores inductivos pueden ser fabricados como cables laminares planos, los cuales son conocidos, a modo de ejemplo, para el cableado de visualizadores de cristal líquido (LeD, o Liquid Crystal Display).
La diversidad de componentes del campo de cocción puede ser reducida si los inductores están aplicados sobre un lado posterior de una placa de cubierta. De modo alternativo a ello, los sensores pueden estar aplicados sobre una membrana de soporte, dispuesta entre los elementos de calentamiento y la placa de cubierta, sobre un filtro de soporte, una lámina de soporte, o placa de soporte. En todos los casos, se pueden emplear procedimientos serigráficos para la impresión de pistas conductoras, las cuales son conocidas, a modo de ejemplo, a partir de procedimientos para fabricar calefactores para lunas de automóvil.
Según otra configuración de la invención, el campo de cocción comprende una unidad de mando para la evaluación de las señales de los sensores para la detección del elemento de batería de cocción. La unidad de mando puede estar configurada, en especial, para utilizar, junto a las señales de los sensores, también señales, captadas mediante los inductores, para la detección del elemento de batería de cocción. Para ello, el número de sensores necesarios puede ser reducido con una resolución espacial predeterminada. Si los sensores están dispuestos en una retícula, en especial aquellos puntos de la retícula que se correspondan con los puntos centrales de los inductores pueden ser vaciados. La información correspondiente puede ser averiguada a través de la medición de la inductancia efectiva total y/o del ángulo de pérdidas del sistema global compuesto por el inductor de calentamiento y el elemento de batería 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:
Figura 1
un campo de cocción con una placa de cubierta, cuatro elementos de
calentamiento, y una retícula de sensores inductivos en una vista
superior esquemática,
Figura 6
una representación de sección del campo de cocción de la figura 1 con
uno de los sensores inductivos,
Figura 6
la placa de cubierta del campo de cocción de las figuras 1 y 6 en una
vista desde el lado posterior,
Figura 4
una representación despiezada de un campo de cocción según la
invención, según otra configuración de la invención, y
Figura 5
un campo de cocción según otra configuración de la invención con
puntos de la retícula vaciados.
Las figuras 1 a 6 muestran un campo de cocción con una placa de cubierta 10 de vidrio o vitrocerámica, y varios elementos de calentamiento 16a 7 16d dispuestos debajo de la placa de cubierta. El campo de cocción es un campo de cocción por inducción, y los elementos de calentamiento 16a 7 16d son inductores, los cuales generan en el funcionamiento del campo de cocción un campo magnético de alta frecuencia, que genera corrientes en remolino en la base de un elemento de batería de cocción 14, o bien, olla de cocción, para calentarla.
Junto al lado posterior 60 de la placa de cubierta 10 está dispuesta además una pluralidad de sensores inductivos 16 para detectar un tamaño y posición del elemento de batería de cocción 14 sobre la placa de cubierta 10. Los sensores 16 están dispuestos en una capa entre la placa de cubierta 10 y los elementos de calentamiento 16a 7 16d (figura 6), cuyo grosor se encuentra por debajo de, aproximadamente, 1 7 6 mm., para no perturbar el acoplamiento inductivo entre los elementos de calentamiento 16a 7 16d y el elemento de batería de cocción 14 a calentar por ellos.
En el ejemplo de realización representado en las figuras 1, 6 y 6, esta capa 18 es una capa, aplicada serigráficamente sobre el lado posterior 60 de la placa de cubierta 10, de una pasta conductora, apropiada para la serigrafía, que, tras el proceso de impresión, puede ser endurecida o sinterizada. Los sensores inductivos 16 están por tanto formados de bucles conductores producidos serigráficamente, cuyos extremos están conectados, a través de conductores laminares planos 66 o cables de cobre finos, pegados sobre el lado posterior 60 de la placa de cubierta 10, con una unidad excitadora 64 para accionar los sensores 16 de la capa 18.
La unidad excitadora 64 puede generar corrientes de medición en los sensores 16, para detectar la inductancia y/o un ángulo de pérdidas de un sistema global formado por los bucles conductores y el elemento de batería de cocción 14 y, a partir de ello, deducir la presencia del elemento de batería de cocción 14.
La unidad excitadora 64 es dirigida, al igual que la electrónica de la potencia (no representada explícitamente aquí) del campo de cocción, por una unidad de mando 66, la cual está configurada como unidad de cálculo programable libremente, y la cual también puede estar configurada en realizaciones alternativas de la invención en una pieza con la unidad excitadora 64.
La unidad de mando acciona además un visualizador gráfico (no representado), en el cual son representados la posición y el tamaño de los elementos de batería de cocción detectados, y el cual visualiza una asignación entre el elemento de batería de cocción 14 y elementos de mando 68 del campo de cocción.
Los elementos de mando 68 pueden comprender electrodos impresos sobre el lado posterior de la placa de cubierta 10, los cuales estén impresos junto con los sensores 16 sobre la placa de cubierta 10.
Los elementos de calentamiento 16a - 16d y los sensores 16 están cada uno dispuesto en una retícula, donde la retícula de los sensores 16 es de malla mucho más estrecha que la retícula de los elementos de calentamiento 16a 7 16d. Una constante de la rejilla, o bien, una distancia entre dos puntos adyacentes de la retícula de los elementos de calentamiento 16a 7 16d, es en el ejemplo de realización representado en la figura 1 cuatro veces mayor que una constante de la rejilla de la retícula de los sensores 16. La idea de la invención es aplicable también a campos de cocción de matriz con una retícula de malla más estrecha de elementos de calentamiento 16a 7 16d. Tales campos de cocción comprenden un número elevado de inductores, por ejemplo, entre 16 y 66 inductores. En este caso, la dimensión de retícula de la retícula de sensores puede ser el doble de estrecha que la dimensión de retícula de los inductores, o sea, elementos de calentamiento 16a 7 16d.
Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos de realización alternativos de la invención. Para evitar repeticiones, la siguiente descripción de las figuras se limita a diferencias con respecto al ejemplo de realización representado en las figuras 1 a 6. Para la descripción de las características constantes, se remite a la descripción de las figuras 1 a 6.
La figura 4 muestra una representación despiezada de un campo de cocción según otra configuración de la invención. Los sensores 16 están instalados en una capa 18, separable de la placa de cubierta 10, sobre una membrana de soporte 60. La membrana de soporte 60 es, a modo de ejemplo, una lámina resistente a la temperatura, y los sensores 16 pueden estar impresos en serigrafía sobre la membrana de soporte 60. El cableado completo de los sensores 16 sobre la membrana de soporte 60 tiene lugar a través de una conexión común 66, la cual puede ser conectada fácilmente durante el montaje del campo de cocción en un enchufe correspondiente. Por tanto, leer los sensores a través de la unidad de mando 66, o bien, la unidad excitadora 64, es especialmente sencillo.
La figura 5 muestra otro ejemplo de realización alternativo de la invención. En este ejemplo de realización de la invención, los sensores 16 están dispuestos en una retícula, donde aquellos puntos de la retícula que se corresponden con los puntos centrales de los inductores, o sea, elementos de calentamiento 16a 7 16d, están vaciados. Puesto que los elementos de calentamiento 16a 7 16d pueden ser utilizados igualmente como sensores, la información relativa a puntos vaciados de la retícula puede ser obtenida mediante la utilización de los inductores 16a 7 16d como sensores adicionales.
Puesto que en los puntos centrales de los elementos de calentamiento 16a 7 16d también se producen las temperaturas más elevadas, vaciándose estos puntos
también se reduce la temperatura máxima esperable para los sensores 16. eomo consecuencia, se pueden reducir las exigencias en cuanto a la resistencia a la temperatura de los sensores 16, y se pueden abrir otros potenciales de ahorro de costes.
Símbolos de referencia
10
Placa de cubierta
16
Elemento de calentamiento
14
Elemento de batería de cocción
16
Sensor
18
eapa
60
Lado posterior
66
eonductor laminar
64
Unidad excitadora
66
Unidad de mando
68
Elemento de mando
60
Membrana de soporte
66
eonexión

Claims (10)

  1. REiViNDiCACiONES
    1. eampo de cocción con una placa de cubierta (10), varios elementos de calentamiento (16a 7 16d) dispuestos debajo de la placa de cubierta (10), y varios sensores inductivos (16) para detectar un elemento de batería de cocción (14) colocado sobre la placa de cubierta (10), caracterizado porque los sensores (16) están dispuestos en una capa (18) entre la placa de cubierta (10) y los elementos de calentamiento (16a 7 16d).
  2. 6. eampo de cocción según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de calentamiento (16a 7 16d) son inductores.
  3. 6. eampo de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque una distancia entre sensores (16) adyacentes es menor que una distancia entre elementos de calentamiento (16a 7 16d) adyacentes.
  4. 4.
    eampo de cocción según la reivindicación 6, caracterizado porque cada uno de los elementos de calentamiento (16a 7 16d) y de los sensores (16) están dispuestos en una retícula, donde la retícula de los sensores (16) es de malla más estrecha que la retícula de los elementos de calentamiento (16a 7 16d).
  5. 5.
    eampo de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque los sensores inductivos (16) comprenden bucles conductores producidos serigráficamente.
  6. 6.
    eampo de cocción según una de las reivindicaciones 1 7 4, caracterizado porquelos sensores inductivos (16) comprenden cables laminares planos.
  7. 6. eampo de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque los sensores inductivos (16) están aplicados sobre un lado posterior (60) de la placa de cubierta (10).
  8. 8. eampo de cocción según una de las reivindicaciones 1 7 6, caracterizado porque los sensores (16) están aplicados sobre una membrana de soporte dispuesta entre los elementos de calentamiento (16a 7 16d) y la placa de cubierta (10).
  9. 6. eampo de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por una unidad de mando (66) para la evaluación de las señales de los sensores (16) para la detección del elemento de batería de cocción (14).
    5 10. eampo de cocción según las reivindicaciones 6 y 6, caracterizado porque la unidad de mando (66) está configurada para utilizar, junto a las señales de los sensores (16), también señales, captadas por los elementos de calentamiento (16a 7 16d), para la detección del elemento de batería de cocción (14).
  10. 11. eampo de cocción según la reivindicación 10, caracterizado porque los
    10 sensores (16) están dispuestos en una retícula, donde aquellos puntos de la retícula que se corresponden con los puntos centrales de los elementos de calentamiento (16a 7 16d) están vaciados.
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