ES2600867T3 - Aparato y método para controlar un elemento de calentamiento triple de un aparato de cocinado - Google Patents

Aparato y método para controlar un elemento de calentamiento triple de un aparato de cocinado Download PDF

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Abstract

Un aparato de cocinado (10), que comprende: una placa de cocina (20) que incluye una pluralidad de zonas de cocinado (22) controladas independientemente, una pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54) situados debajo de una de las zonas de cocinado (22) controladas independientemente, incluyendo la pluralidad de elementos de calentamiento un primer elemento de calentamiento (50), un segundo elemento de calentamiento (52) y un tercer elemento de calentamiento (54), y un controlador electrónico (80) acoplado eléctricamente a la pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54), comprendiendo el controlador un procesador (82), caracterizado por que el controlador electrónico (80) comprende además un dispositivo de memoria (84) acoplado eléctricamente al procesador, teniendo el dispositivo de memoria almacenado en el mismo una pluralidad de instrucciones que, cuando las ejecuta el procesador (82), hacen que dicho procesador: (a) alimente con corriente cada uno de la pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54) a un nivel de potencia máxima durante un intervalo predeterminado de tiempo, (b) mantenga el segundo elemento de calentamiento (52) al nivel de potencia máxima después de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo, y (c) alimente alternativamente con corriente el primer elemento de calentamiento (50) y el tercer elemento de calentamiento (54) al nivel de potencia máxima después de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo de manera que el primer elemento de calentamiento (50) y el tercer elemento de calentamiento (54) no estén alimentados con corriente simultáneamente.

Description

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DESCRIPCION
Aparato y metodo para controlar un elemento de calentamiento triple de un aparato de cocinado Campo tecnico
La presente invencion se refiere, en general, a aparatos de cocinado. La presente invencion se refiere, mas particularmente, a un metodo para accionar los elementos de calentamiento de aparatos de cocinado.
Antecedentes
Un aparato de cocinado se usa para cocinar comidas y otros productos alimenticios sobre una placa de cocina o dentro de un horno. Los aparatos de cocinado incluyen tfpicamente diversos conmutadores de control y dispositivos electronicos para controlar los elementos de calentamiento de dichos aparatos de cocinado.
El documento DE-A-102004059779 describe un metodo de control para un calentador con tres circuitos de calentamiento controlables independientes en los que, cuando se alimentan alternativamente con corriente dos elementos de calentamiento, se apaga el tercer elemento de calentamiento.
El documento EP-A-223503 describe una unidad de control para una unidad de calentamiento provista de tres lamparas de cuarzo halogenas emisoras de radiacion infrarroja. La unidad de control regula sus niveles de potencia al aplicar a los mismos una secuencia apropiada de encendido por rafagas. Describe tambien como disponer las lamparas con una conexion en serie y/o en paralelo a fin de generar diferentes salidas de potencia. Sin embargo, D2 no describe ninguna forma de alimentacion alternativa con corriente de los elementos de calentamiento.
Sumario
Segun un aspecto, se describe un aparato de cocinado. El aparato de cocinado incluye una placa de cocina que tiene una pluralidad de zonas de cocinado controladas independientemente y una pluralidad de elementos de calentamiento situados debajo de una de las zonas de cocinado controladas independientemente. La pluralidad de elementos de calentamiento incluye un primer elemento de calentamiento, un segundo elemento de calentamiento y un tercer elemento de calentamiento. El aparato de cocinado incluye tambien un controlador electronico acoplado electricamente a la pluralidad de elementos de calentamiento. El controlador electronico comprende un procesadory un dispositivo de memoria acoplado electricamente al procesador. El dispositivo de memoria tiene almacenado en el mismo una pluralidad de instrucciones que, cuando las ejecuta el procesador, hacen que dicho procesador alimente con corriente cada uno de la pluralidad de elementos de calentamiento a un nivel de potencia maxima durante un intervalo predeterminado de tiempo, mantenga el segundo elemento de calentamiento al nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo y alimente alternativamente con corriente el primer elemento de calentamiento y el tercer elemento de calentamiento al nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo de manera que el primer elemento de calentamiento y el tercer elemento de calentamiento no esten alimentados con corriente simultaneamente.
En algunas realizaciones, el intervalo predeterminado de tiempo puede ser aproximadamente de dos minutos. En algunas realizaciones, el aparato de cocinado puede incluir un primer rele acoplado electricamente al primer elemento de calentamiento y a un suministro de energfa electrica, y un segundo rele acoplado electricamente al tercer elemento de calentamiento y al suministro de energfa electrica. El controlador electronico puede estar acoplado electricamente al primer rele y al segundo rele y la pluralidad de instrucciones, cuando las ejecuta el procesador, pueden hacer que dicho procesador abra el segundo rele de manera que el tercer elemento de calentamiento deje de estar alimentado con corriente despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo, y abra el primer rele y cierre el segundo rele despues de que ha transcurrido un segundo intervalo predeterminado de tiempo tal que el primer elemento de calentamiento deja de estar alimentado con corriente y el tercer elemento de calentamiento esta alimentado con corriente.
En algunas realizaciones, el segundo intervalo predeterminado de tiempo puede ser aproximadamente de quince segundos. En algunas realizaciones, el aparato de cocinado puede incluir tambien un limitador termico acoplado a la pluralidad de elementos de calentamiento. El limitador termico puede ser accionable para dejar de alimentar con corriente la pluralidad de elementos de calentamiento cuando la temperatura de la zona de cocinado controlada independientemente excede una temperatura especificada.
En algunas realizaciones, cada uno de la pluralidad de elementos de calentamiento puede tener una potencia nominal maxima de 1.500 vatios. Adicionalmente, en algunas realizaciones, el primer elemento de calentamiento puede tener un primer diametro exterior de 15 cm (seis pulgadas) y puede estar dispuesto concentricamente con el segundo elemento de calentamiento y el tercer elemento de calentamiento. En algunas realizaciones, el segundo elemento de calentamiento puede tener un segundo diametro exterior de 23 cm (nueve pulgadas), y el primer elemento de calentamiento puede estar situado dentro de un primer diametro interior del segundo elemento de calentamiento. En algunas realizaciones, el tercer elemento de calentamiento puede tener un tercer diametro exterior de 30 cm (doce pulgadas), y el primer elemento de calentamiento y el segundo elemento de calentamiento pueden estar situados dentro de un segundo diametro interior del tercer elemento de calentamiento.
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Segun otro aspecto, se describe un metodo para accionar un aparato de cocinado. El metodo incluye alimentar con corriente un primer elemento de calentamiento hasta un primer nivel de potencia maxima, un segundo elemento de calentamiento hasta un segundo nivel de potencia maxima y un tercer elemento de calentamiento hasta un tercer nivel de potencia maxima durante un intervalo predeterminado de tiempo de manera que se suministre calor a una zona de cocinado controlada independientemente, mantener el segundo elemento de calentamiento en el segundo nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo, y alimentar alternativamente con corriente el primer elemento de calentamiento hasta el primer nivel de potencia maxima y el tercer elemento de calentamiento hasta el tercer nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo. En algunas realizaciones, el intervalo predeterminado de tiempo puede ser aproximadamente de dos minutos.
En algunas realizaciones, la alimentacion alternativa con corriente del primer elemento de calentamiento hasta el primer nivel de potencia maxima puede incluir alimentar con corriente el primer elemento de calentamiento y dejar de alimentar con corriente el tercer elemento de calentamiento durante un segundo intervalo predeterminado de tiempo, y dejar de alimentar con corriente el primer elemento de calentamiento y alimentar con corriente el tercer elemento de calentamiento despues de que ha transcurrido el segundo intervalo predeterminado de tiempo. En algunas realizaciones, el segundo intervalo predeterminado de tiempo puede ser aproximadamente de quince segundos.
En algunas realizaciones, el primer nivel de potencia maxima, el segundo nivel de potencia maxima y el tercer nivel de potencia maxima pueden ser iguales. En algunas realizaciones, cada uno del primer elemento de calentamiento, el segundo elemento de calentamiento y el tercer elemento de calentamiento pueden tener una potencia nominal maxima de 1.500 vatios.
En algunas realizaciones, el metodo puede que incluya medir la temperatura de la zona de cocinado controlada independientemente, y dejar de alimentar con corriente el primer elemento de calentamiento, el segundo elemento de calentamiento y el tercer elemento de calentamiento cuando la temperatura de la zona de cocinado controlada independientemente excede una temperatura especificada. En algunas realizaciones, la temperatura especificada puede ser aproximadamente 600 grados Celsius.
Segun otro aspecto, el metodo incluye alimentar con corriente cada uno de un primer elemento de calentamiento, un segundo elemento de calentamiento y un tercer elemento de calentamiento hasta un nivel de potencia maxima para suministrar calor a una zona de cocinado controlada independientemente, mantener el primer elemento de calentamiento y el segundo elemento de calentamiento al nivel de potencia maxima y dejar de alimentar con corriente el tercer elemento de calentamiento despues de que ha transcurrido un primer intervalo predeterminado de tiempo, dejar de alimentar con corriente el primer elemento de calentamiento y alimentar con corriente el tercer elemento de calentamiento hasta el nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido un segundo intervalo predeterminado de tiempo, y alimentar con corriente el primer elemento de calentamiento hasta el nivel de potencia maxima y dejar de alimentar con corriente el tercer elemento de calentamiento despues de que ha transcurrido un tercer intervalo predeterminado de tiempo.
En algunas realizaciones, el segundo intervalo predeterminado de tiempo puede ser igual al tercer intervalo predeterminado de tiempo. En algunas realizaciones, el primer intervalo predeterminado de tiempo puede ser aproximadamente de dos minutos.
Breve descripcion de los dibujos
La descripcion detallada hace referencia particularmente a las siguientes figuras, en las que: la figura 1 es una vista, en perspectiva, de un aparato de cocinado;
la figura 2 es un diagrama de bloques simplificado de una realizacion ilustrativa de un sistema de control para el aparato de cocinado de la figura 1;
la figura 3 es un diagrama de flujo simplificado de una rutina de control para accionar un dispositivo de calentamiento del aparato de cocinado de la figura 1; y
la figura 4 es un diagrama de flujo simplificado de una subrutina para accionar tres elementos de calentamiento en la rutina de control de la figura 3.
Descripcion detallada de los dibujos
Aunque los conceptos de la presente invencion son susceptibles a diversas modificaciones y formas alternativas, sus realizaciones representativas espedficas se han mostrado a modo de ejemplo en los dibujos y se describiran con detalle en esta memoria. Se debena entender, sin embargo, que no hay ningun intento de limitar los conceptos de la presente invencion a las formas particulares descritas, sino al contrario, la intencion es cubrir todas las modificaciones, los equivalentes y las alternativas que estan comprendidos dentro del esprntu y el alcance de la invencion como se define por las reivindicaciones adjuntas.
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Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un aparato de cocinado 10. El aparato de cocinado 10 incluye un bastidor inferior 12 y un panel superior 14. El bastidor inferior 12 incluye varias patas 16 que se extienden hacia abajo desde dicho bastidor inferior 12. Las patas 16 estan situadas en cada esquina del bastidor inferior 12 y son ajustables para permitir que el usuario nivele el aparato de cocinado 10 a fin de compensar cualquier inclinacion o angulo de la superficie del suelo.
Una carcasa 18 se extiende hacia arriba desde el bastidor inferior 12 hasta el panel superior 14. Una placa de cocina 20 esta fijada a la carcasa 18, debajo del panel superior 14. Como se muestra en la figura 1, la placa de cocina 20 es una placa vitroceramica. La placa de cocina 20 tiene una pluralidad de zonas de cocinado 22 controladas independientemente. Se debe apreciar que la expresion “zona de cocinado controlada independientemente”, como se usa en esta memoria, hace referencia a un lugar de la placa de cocina que el usuario puede accionar independientemente del resto de la placa de cocina. Una zona de cocinado controlada independientemente puede tener un elemento de calentamiento u otro dispositivo de calentamiento dedicado a suministrar calor a la misma. El calor suministrado a cada zona de calentamiento controlada independientemente esta controlado de manera que una orden para cambiar el calor suministrado a la misma no cambie la cantidad de calor suministrada a cualquier otra zona de cocinado controlada independientemente. En la realizacion ilustrativa de la figura 1, la placa de cocina 20 tiene cuatro zonas de cocinado 22 controladas independientemente.
Un dispositivo de calentamiento 24 (vease la figura 2) esta situado debajo de cada zona de cocinado 22 controlada independientemente. Cada dispositivo de calentamiento 24 es accionable para calentar hasta las temperaturas de cocinado deseadas solamente la zona de cocinado 22 correspondiente controlada independientemente. Un penmetro exterior 26 designa al usuario el lugar en el que debena colocar pucheros, sartenes y similares a calentar por cada zona de cocinado 22 controlada independientemente.
Una superficie de control 28 que tiene varios controles 30 esta situada sobre el panel superior 14. Un usuario puede controlar independientemente la cantidad de calor suministrada a cada una de la pluralidad de zonas de cocinado 22 controladas independientemente usando un conjunto de botones de control 32 sensibles al tacto situados sobre la superficie de control 28. Por ejemplo, si el usuario aprieta un control “ON” 34, se genera una senal electrica de salida indicativa de una entrada de usuario. Un controlador electronico 80 (vease la figura 2) acoplado electricamente con la superficie de control 28 recibe esa senal electrica de salida y controla el funcionamiento del dispositivo de calentamiento 24 correspondiente para cambiar la temperatura de una de la pluralidad de zonas de cocinado 22 controladas independientemente. Se apreciara que en otras realizaciones, los controles 30 pueden tener la forma de conmutadores, diales, pantallas tactiles, u otros dispositivos configurados para recibir una entrada de usuario.
Haciendo referencia a la figura 2, se muestra un diagrama de bloques simplificado de un sistema de control 38 ilustrativo para el aparato de cocinado 10. Se muestra con mayor detalle uno de los dispositivos de calentamiento 24, que esta situado debajo de una de las zonas de cocinado 22 controladas independientemente. El dispositivo de calentamiento 24 incluye una pluralidad de elementos de calentamiento por resistencia 40 que ajustan, en general, dentro del penmetro exterior 26. Cuando estan alimentados con energfa electrica generada por un suministro de energfa electrica (no mostrado), cada uno de los elementos de calentamiento 40 genera calor que se suministra a la zona de cocinado 22 correspondiente controlada independientemente, elevando por ello la temperatura de la placa de cocina 20. Una caja de reles 42 esta situada entre los elementos de calentamiento 40 y la lmea electrica 44 (“L1”) del suministro de energfa electrica, y un limitador de temperatura o termico 46 esta situado entre cada elemento de calentamiento 40 y una lmea electrica 48 (“L2”) del suministro de energfa electrica. Como se describira con mayor detalle, la caja de reles 42 y el limitador termico 46 son accionables para regular la energfa electrica suministrada a los elementos de calentamiento 40.
En la realizacion de la figura 2, la pluralidad de elementos de calentamiento 40 incluye un elemento interior de calentamiento 50, un elemento intermedio de calentamiento 52 y un elemento exterior de calentamiento 54. Como estan realizados en la figura 2, los diametros exteriores de los elementos de calentamiento 50, 52, 54 son aproximadamente 15, 23 y 30 cm (seis, nueve y doce pulgadas), respectivamente. Se debe apreciar que en otras realizaciones, los elementos de calentamiento 40 pueden tener diferentes diametros exteriores.
Los elementos de calentamiento 40 estan dispuestos en un patron sustancialmente concentrico de manera que cada uno de dichos elementos de calentamiento 40 suministre calor a una parte o zona espedfica de la zona de cocinado correspondiente controlada independientemente, cuando estan alimentados con corriente. En la realizacion ilustrativa, la zona de cocinado 22 controlada independientemente esta dividida en tres zonas de calentamiento que corresponden aproximadamente en tamano al diametro exterior de cada uno de los elementos de calentamiento. Por ejemplo, alimentando con corriente solamente el elemento interior de calentamiento 50, se puede suministrar calor a una unica zona de calentamiento 56, que corresponde aproximadamente al diametro exterior del elemento interior de calentamiento 50 (es decir, 15 cm, seis pulgadas). Alimentando con corriente juntos los elementos de calentamiento 50, 52, se puede suministrar calor a una zona de calentamiento 58 doble mas grande que corresponde aproximadamente al diametro exterior del elemento de calentamiento 52 (es decir, 23 cm, nueve pulgadas). Cuando se alimentan con corriente juntos la totalidad de los tres elementos de calentamiento 50, 52, 54, se suministra calor a una zona de calentamiento triple que abarca eficazmente toda la zona de cocinado 22 controlada independientemente.
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En la realizacion ilustrativa, cada uno de los elementos de calentamiento 40 se puede alimentar con corriente hasta un nivel de potencia maxima de 1.500 vatios. Como se usa en esta memoria, la expresion “nivel de potencia maxima” esta definida como la salida maxima de energfa electrica del elemento de calentamiento. El nivel de potencia maxima indica la potencia nominal del elemento de calentamiento. Por ejemplo, un elemento de calentamiento que tiene una potencia nominal de 1.500 vatios se puede alimentar con corriente hasta un nivel de potencia maxima de 1.500 vatios. Asf, en la realizacion ilustrativa, cuando el elemento interior de calentamiento 50, el elemento intermedio de calentamiento 52 y el elemento exterior de calentamiento 54 se alimentan con corriente juntos hasta sus niveles de potencia maxima respectivos, el dispositivo de calentamiento 24 produce un total de 4.500 vatios. Se apreciara que en otras realizaciones, el nivel de potencia maxima de cada uno de los elementos de calentamiento 40 puede ser menor o mayor que 1.500 vatios. Adicionalmente, en otras realizaciones, cada uno de los elementos de calentamiento 40 puede que no tenga el mismo nivel de potencia maxima de manera que, por ejemplo, el elemento interior de calentamiento 50 pueda tener un nivel de potencia maxima menor que el del elemento exterior de calentamiento 54.
El limitador termico 46 acoplado a los elementos de calentamiento 40 es accionable para medir la temperatura de la zona de cocinado 22 controlada independientemente. En algunas realizaciones, el aparato de cocinado 10 puede incluir un sensor independiente de temperatura para medir la temperatura de la zona de cocinado 22 controlada independientemente, que se transmite a continuacion a un limitador termico. Adicionalmente, en algunas realizaciones, el limitador termico 46 puede ser un componente del dispositivo de calentamiento 24 que esta instalado debajo de la zona de cocinado 22 controlada independientemente.
Cuando la temperatura medida por el limitador termico 46 excede una temperatura especificada, dicho limitador termico 46 corta la conexion entre el suministro de energfa electrica (es decir, la lmea 48) y los elementos de calentamiento 40, lo que deja de alimentar con corriente dichos elementos de calentamiento 40. De ese modo, el limitador termico 46 impide que el dispositivo de calentamiento 24 someta la zona de cocinado 22 controlada independientemente a temperaturas que dananan la placa vitroceramica 20. Cuando la temperatura medida cae por debajo de la temperatura especificada, el limitador termico 46 vuelve a conectar los elementos de calentamiento 40 al suministro de energfa electrica, permitiendo por ello que dichos elementos de calentamiento 40 generen y suministren calor a la zona de cocinado 22 controlada independientemente. En la realizacion ilustrativa, la temperatura especificada es aproximadamente 600°C.
Como se ha descrito anteriormente, la caja de reles 42 esta situada entre los elementos de calentamiento 40 y las lmeas electricas 44. La caja de reles 42 incluye unos reles o conmutadores de rele 60, 62, 64 accionados electricamente que se pueden abrir y cerrar selectivamente para regular la energfa electrica suministrada a los elementos de calentamiento 40. Por ejemplo, cuando se cierra el conmutador de rele 60, el elemento interior de calentamiento 50 se conecta con su lmea 44 correspondiente y se alimenta con energfa electrica del suministro de energfa electrica. Cuando se abre el conmutador de rele 60, el elemento interior de calentamiento 50 se desconecta de su lmea 44 correspondiente, cortando por ello el suministro de energfa electrica al elemento de calentamiento 50. Puesto que cada uno de los conmutadores de rele 60, 62, 64 esta controlado independientemente, el estado de uno de los conmutadores de rele no afecta al funcionamiento de los otros conmutadores de rele. De ese modo, cada uno de los elementos de calentamiento 40 esta controlado independientemente de manera que uno o mas de dichos elementos de calentamiento 40 se puedan alimentar con corriente en todo momento. En algunas realizaciones, cada conmutador de rele 60, 62, 64 puede ser un conmutador de rele electromagnetico, que se abre y se cierra en respuesta a una senal de control.
El aparato de cocinado 10 incluye tambien una unidad de control electronico (ECU) o “controlador electronico” 80. El controlador electronico 80 puede estar situado en el panel superior 14 o dentro de la carcasa 18 del aparato de cocinado 10. El controlador electronico 80 es, en esencia, el ordenador maestro responsable de interpretar las senales electricas enviadas por sensores asociados con el aparato de cocinado 10 y de activar o alimentar con corriente los componentes controlados electronicamente asociados con el aparato de cocinado 10. Por ejemplo, el controlador electronico 80 esta configurado para controlar el funcionamiento de los diversos componentes del aparato de cocinado 10, incluyendo los conmutadores de rele 60, 62, 64. El controlador electronico 80 supervisa tambien diversas senales desde la superficie de control 28 y determina cuando se debenan realizar diversos accionamientos del aparato de cocinado 10. Como se describira con mas detalle en lo que sigue con referencia a las figuras 3 y 4, el controlador electronico 80 es accionable para controlar los componentes del aparato de cocinado 10 de manera que, cuando el usuario toca uno de los controles 30 situados sobre la superficie de control 28, el aparato de cocinado 10 active el dispositivo de calentamiento 24 apropiado y accione los elementos de calentamiento 40 de dicho dispositivo de calentamiento 24 para generar la cantidad de calor deseada por el usuario.
Para hacerlo asf, el controlador electronico 80 incluye varios componentes electronicos asociados comunmente con unidades electronicas utilizadas en el control de sistemas electromecanicos. Por ejemplo, el controlador electronico 80 puede incluir, entre otros componentes incluidos habitualmente en tales dispositivos, un procesador tal como un microprocesador 82 y un dispositivo de memoria 84 tal como un dispositivo de memoria programable de solo lectura (“PROM”), incluyendo unas PROM (EPROM o EEPROM) que se pueden borrar. El dispositivo de memoria 84 se proporciona para almacenar, entre otras cosas, instrucciones en forma de, por ejemplo, una rutina informatica (o rutinas) que, cuando la ejecuta el microprocesador 82, permiten que el controlador electronico 80 controle el funcionamiento del aparato de cocinado 10.
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El controlador electronico 80 incluye tambien un circuito analogico de interfaz 86. El circuito analogico de interfaz 86 convierte las senales de salida desde diversos sensores y otros componentes en senales que son adecuadas para su presentacion a una entrada del microprocesador 82. En particular, el circuito analogico de interfaz 86, usando un convertidor (A/D) analogico-digital (no mostrado) o similar, convierte las senales analogicas generadas por los sensores en senales digitales para que las use el microprocesador 82. Se debe apreciar que el convertidor A/D puede estar realizado como un dispositivo discreto o varios dispositivos, o puede estar integrado en el microprocesador 82. Se debe apreciar tambien que, si uno cualquiera o mas de los sensores o de otros componentes asociados con el aparato de cocinado 10 generan una senal de salida digital, se puede poner en derivacion el circuito analogico de interfaz 86.
De modo similar, el circuito analogico de interfaz 86 convierte senales desde el microprocesador 82 en senales de salida que son adecuadas para su presentacion a los componentes controlados electricamente asociados con el aparato de cocinado 10 (por ejemplo, los conmutadores de rele 60, 62, 64). En particular, el circuito analogico de interfaz 86, usando un convertidor (D/A) digital-analogico (no mostrado) o similar, convierte las senales digitales generadas por el microprocesador 82 en senales analogicas para que las usen los componentes controlados electronicamente asociados con el aparato de cocinado 10. Se debe apreciar que, de modo similar al convertidor A/D descrito anteriormente, el convertidor D/A puede estar realizado como un dispositivo discreto o varios dispositivos, o puede estar integrado en el microprocesador 82. Se debe apreciar tambien que, si uno cualquiera o mas de los componentes controlados electronicamente asociados con el aparato de cocinado 10 funcionan sobre una senal digital de entrada, se puede poner en derivacion el circuito analogico de interfaz 86.
Asf, el controlador electronico 80 puede controlar el funcionamiento del aparato de cocinado 10 de acuerdo con la entrada de usuario recibida a traves de la superficie de control 28. En particular, el controlador electronico 80 ejecuta una rutina que incluye, entre otras cosas, un esquema de control en el que dicho controlador electronico 80 recibe la entrada de usuario desde la superficie de control 28 y controla electronicamente el funcionamiento de los conmutadores de rele 60, 62, 64. Para hacerlo asf, el controlador electronico 80 realiza numerosos calculos, de manera continua o intermitente, incluyendo el acceso a valores en tablas de consulta preprogramadas, a fin de ejecutar algoritmos para controlar la apertura y el cierre de cada uno de los conmutadores de rele 60, 62, 64 para generar la cantidad de calor deseada en las zonas de calentamiento 22 correspondientes controladas independientemente.
Como apreciaran los expertos en la tecnica, el aparato de cocinado 10 puede incluir elementos distintos de los mostrados y descritos anteriormente, tales como, a modo de ejemplo, zonas de cocinado adicionales controladas independientemente. El aparato de cocinado 10 puede incluir tambien una variedad de otros sensores, tales como, por ejemplo, un sensor adicional de temperatura para proporcionar datos de temperatura al controlador electronico 80. Aunque el aparato de cocinado 10 esta realizado como un fogon de colocacion libre, se debe apreciar tambien que el aparato de cocinado 10 puede ser, por ejemplo, una placa de cocina configurada para ser colocada en una encimera de cocina.
Para accionar el aparato de cocinado 10, el usuario accede a los controles 30 situados sobre la superficie de control 28. En la realizacion ilustrativa, el usuario toca el control “ON” 34 para activar el dispositivo de calentamiento 24 asociado con una de las zonas de cocinado 22 controladas independientemente. Como se ha descrito anteriormente, la zona de cocinado 22 controlada independientemente esta dividida en tres zonas de calentamiento que corresponden aproximadamente en tamano al diametro exterior de cada uno de los elementos de calentamiento 40. El usuario puede tocar un control de zonas 66 para ajustar el tamano de la zona de calentamiento actualmente activa en las zonas de cocinado 22 controladas independientemente. Por ejemplo, el usuario puede tocar el control de zonas 66 para seleccionar la unica zona de calentamiento 56 como la zona actual, y el aparato de cocinado 10 respondera alimentando con corriente solamente el elemento interior de calentamiento 50. Como se muestra en la figura 1, el control de zonas 66 y el control “ON” 34 son el mismo boton. Se apreciara que en otras realizaciones, cada control puede estar relacionado con un boton diferente.
El usuario puede introducir una cantidad de calor deseada tocando un control de calor 68, y el aparato de cocinado 10 respondera suministrando energfa electrica al elemento o elementos de calentamiento 40 apropiados a fin de generar la cantidad de calor deseada por el usuario en la zona de cocinado 22 controlada independientemente. Como se ha descrito anteriormente, si la temperatura de la placa de cocina 20 excede una temperatura especificada, el limitador termico 46 cortara la conexion entre los elementos de calentamiento 50, 52, 54 y el suministro de energfa electrica, con independencia del controlador electronico 80. Para apagar el dispositivo de calentamiento 24, el usuario puede tocar un control “Off” 70 situado sobre la superficie de control 28.
Haciendo referencia ahora a la figura 3, un diagrama de bloques simplificado ilustra una rutina de control 100 para accionar el aparato de cocinado 10. Cuando el usuario accede primero a la superficie de control 28, el aparato de cocinado 10 esta en un estado de reposo (etapa 102). Como se ha descrito anteriormente, cuando el usuario aprieta cualquiera de los controles 30 situados sobre la superficie de control 28, se genera una senal electrica de salida indicativa de la entrada de usuario. Cuando el usuario toca cualquiera de los controles “ON” 34, el controlador electronico 80 ejecuta un proceso de inicializacion en el que dicho controlador electronico 80 identifica la zona de cocinado 22 controlada independientemente correspondiente al control 34 que ha tocado y efectua una verificacion de estado de los diversos componentes del aparato de cocinado 10. Al final del proceso de inicializacion, el
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controlador electronico 80 esta listo para accionar el dispositivo de calentamiento 24 asociado con la zona de cocinado 22 controlada independientemente que ha seleccionado el usuario. La rutina 100 avanza a continuacion hasta la etapa 104.
En la etapa 104, el controlador electronico 80 determina si el usuario ha seleccionado la unica zona de calentamiento 56 como la zona actual de calentamiento. Para hacer esto, el controlador electronico 80 compara la senal electrica de salida generada por el control de zonas 66 con una tabla de consulta a partir de una pluralidad de tablas de consulta almacenadas en el dispositivo de memoria 84. Cuando el controlador electronico 80 determina que la unica zona de calentamiento 56 se ha seleccionado como la zona actual de calentamiento, la rutina 100 avanza hasta la etapa 106. Cuando el controlador electronico 80 determina que la zona actual de calentamiento no es la unica zona de calentamiento 56, la rutina 100 avanza hasta la etapa 108.
En la etapa 106, el controlador electronico 80 acciona el elemento interior de calentamiento 50 para suministrar la cantidad de calor deseada por el usuario a la unica zona de calentamiento 56 de la zona de cocinado 22 controlada independientemente. Como se ha descrito antes, el usuario toca el control de calor 68 para introducir una cantidad de calor deseada en la zona de calentamiento 22 controlada independientemente. Cuando se recibe la senal electrica de salida desde el control de calor 68, el controlador electronico 80 determina la cantidad de energfa electrica que se debena suministrar al elemento interior de calentamiento 50 para generar la cantidad de calor deseada.
El controlador electronico 80 acciona a continuacion el conmutador de rele 60 para suministrar energfa electrica al elemento interior de calentamiento 50. Se puede suministrar energfa electrica al elemento interior de calentamiento 50 continuamente o sobre una base periodica segun un ciclo predeterminado de trabajo, dependiendo de la cantidad de calor deseada por el usuario. Cuando se suministra continuamente energfa electrica al elemento de calentamiento 50, dicho elemento de calentamiento 50 se alimenta con corriente hasta su potencia nominal maxima. Cuando se suministra energfa electrica al elemento de calentamiento 50 segun un ciclo predeterminado de trabajo, el conmutador de rele 60 se abre y se cierra sobre una base periodica para generar la cantidad de calor deseada por el usuario. Cuando el controlador electronico 80 recibe una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la rutina 100 vuelve a la etapa 104.
Volviendo a la etapa 104, cuando el controlador electronico 80 determina que la zona actual de calentamiento no es la unica zona de calentamiento 56, la rutina 100 avanza hasta la etapa 108. En la etapa 108, el controlador electronico 80 determina si el usuario ha tocado el control de zonas 66 para seleccionar la zona de calentamiento 58 doble como la zona actual de calentamiento. Para hacer esto, el controlador electronico 80 compara la senal electrica de salida generada por el control de zonas 66 con la tabla de consulta almacenada en el dispositivo de memoria 84. Cuando el controlador electronico 80 determina que el usuario ha seleccionado la zona de calentamiento 58 doble como la zona actual de calentamiento, la rutina 100 avanza hasta la etapa 110. Cuando el controlador electronico 80 determina que la zona actual de calentamiento no es la zona de calentamiento 58 doble, la rutina 100 avanza hasta la etapa 112.
En la etapa 110, el controlador electronico 80 acciona el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento intermedio de calentamiento 52 para suministrar la cantidad de calor deseada por el usuario a la zona de calentamiento 58 doble de la zona de cocinado 22 controlada independientemente. Despues de recibir la senal electrica de salida generada por el control de calor 68, el controlador electronico 80 determina la cantidad de energfa electrica requerida para que los elementos de calentamiento 50, 52 generen la cantidad de calor deseada por el usuario.
El controlador electronico 80 acciona a continuacion los conmutadores de rele 60, 62 para suministrar la energfa electrica requerida a los elementos de calentamiento 50, 52. Como con la unica zona de calentamiento 56, se puede suministrar energfa electrica a los elementos de calentamiento 50, 52 continuamente o sobre una base periodica segun un ciclo predeterminado de trabajo, dependiendo de la cantidad de calor deseada por el usuario. Cuando el controlador electronico 80 recibe una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la rutina 100 vuelve a la etapa 104.
Volviendo a la etapa 108, cuando el controlador electronico 80 determina que la zona actual de calentamiento no es la zona de calentamiento 58 doble, la rutina 100 avanza hasta la etapa 112. En la etapa 112, el controlador electronico 80 acciona el elemento interior de calentamiento 50, el elemento intermedio de calentamiento 52 y el elemento exterior de calentamiento 54 para suministrar la cantidad de calor deseada por el usuario a la zona de cocinado 22 controlada independientemente. Despues de recibir la senal electrica de salida generada por el control de calor 68, el controlador electronico 80 determina la cantidad de energfa electrica requerida para que los elementos de calentamiento 50, 52, 54 generen la cantidad de calor deseada por el usuario. El controlador electronico 80 acciona a continuacion los conmutadores de rele 60, 62, 64 para suministrar la energfa electrica requerida a los elementos de calentamiento 50, 52, 54. Como con las zonas de calentamiento unica y doble, se puede suministrar energfa electrica a los elementos de calentamiento 50, 52, 54 continuamente o sobre una base periodica segun un ciclo predeterminado de trabajo, dependiendo de la cantidad de calor deseada por el usuario. Cuando el controlador electronico 80 recibe una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la rutina 100 vuelve a la etapa 104.
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Haciendo referencia ahora a la figura 4, se muestra una realizacion ilustrativa de una subrutina para accionar el elemento interior de calentamiento 50, el elemento intermedio de calentamiento 52 y el elemento exterior de calentamiento 54 en la etapa 112 de la rutina 100. La subrutina (en lo sucesivo, subrutina 200) empieza con la etapa 202, en la que el controlador electronico 80 determina si accionar los elementos de calentamiento 50, 52, 54 en un modo de refuerzo. Para hacer esto, el controlador electronico 80 compara la senal electrica de salida generada por el control de calor 68 con una tabla de consulta asociada con la zona de calentamiento triple. Cuando la senal electrica de salida indica que la cantidad de calor deseada por el usuario es la cantidad de calor maxima generada por el funcionamiento combinado de los elementos de calentamiento 50, 52, 54, el controlador electronico 80 aplica el modo de refuerzo, y la subrutina 200 avanza hasta la etapa 204. Cuando la senal electrica de salida desde el control de calor 68 indica que la cantidad de calor deseada por el usuario es menor que la cantidad de calor maxima, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 206.
En la etapa 204, el controlador electronico 80 acciona los conmutadores de rele 60, 62, 64 para suministrar continuamente energfa electrica a los elementos de calentamiento 50, 52, 54. El controlador electronico 80 genera una senal electrica de control que reciben los conmutadores de rele 60, 62, 64. Cada uno de los conmutadores de rele 60, 62, 64 se cierra en respuesta a la recepcion de la senal electrica de control, conectando por ello los elementos de calentamiento 50, 52, 54 con sus lmeas electricas 44 respectivas y alimentando con corriente los elementos de calentamiento 50, 52, 54 hasta sus niveles de potencia maxima respectivos. Como se ha descrito anteriormente, los elementos de calentamiento 50, 52, 54 de la realizacion ilustrativa producen 4.500 vatios de calor cuando estan alimentados con corriente juntos a potencia maxima. La subrutina 200 avanza a continuacion hasta la etapa 208.
En la etapa 208, se da un incremento a un temporizador y el controlador electronico 80 determina si ha transcurrido un intervalo predefinido de tiempo. Como se muestra en la figura 4, el intervalo predefinido de tiempo es aproximadamente de dos minutos. Aunque el temporizador indique que no ha transcurrido el intervalo predefinido de tiempo, se sigue suministrando energfa electrica a los elementos de calentamiento 50, 52, 54. Cuando ha transcurrido el intervalo predefinido de tiempo, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 210.
En la etapa 210, el controlador electronico 80 acciona el elemento intermedio de calentamiento 52 a su nivel de potencia maxima, mientras acciona alternativamente el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento exterior de calentamiento 54 a potencia maxima. De ese modo, el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento exterior de calentamiento 54 no estan alimentados con corriente simultaneamente en la etapa 210. Para hacer esto, el controlador electronico 80 envfa una senal de control electronica al conmutador de rele 64 para abrir dicho conmutador de rele 64 y cortar la conexion entre el elemento exterior de calentamiento 54 y el suministro de energfa electrica. Los conmutadores de rele 60, 62 permanecen cerrados de manera que el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento intermedio de calentamiento 52 esten alimentados con corriente a potencia maxima.
Despues de un intervalo predefinido de tiempo, el controlador electronico 80 envfa una senal de control electronica al conmutador de rele 60 para abrir dicho conmutador de rele 60 y cortar la conexion entre el elemento interior de calentamiento 50 y el suministro de energfa electrica. El controlador electronico 80 envfa otra senal de control electronica al conmutador de rele 64 para cerrar dicho conmutador de rele 64 y volver a conectar el elemento exterior de calentamiento 54 y el suministro de energfa electrica. Los conmutadores de rele 62, 64 permanecen a continuacion cerrados de manera que el elemento intermedio de calentamiento 52 y el elemento exterior de calentamiento 54 esten alimentados con corriente a potencia maxima.
Despues de que ha transcurrido el intervalo predefinido de tiempo por segunda vez, el controlador electronico 80 invierte el proceso, dejando de alimentar con corriente el elemento exterior de calentamiento 54 y alimentando con corriente el elemento interior de calentamiento 50. A menos que se reciba una nueva entrada de usuario desde la superficie de control 28, el controlador electronico 80 mantiene el elemento intermedio de calentamiento 52 a su nivel de potencia maxima y acciona alternativamente el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento exterior de calentamiento 54 a potencia maxima.
En la realizacion ilustrativa, el intervalo predefinido de tiempo durante el que se accionan alternativamente los elementos de calentamiento 50, 54 es de quince segundos. Se apreciara que en otras realizaciones, el intervalo predefinido de tiempo puede ser mayor o menor dependiendo de la potencia nominal asociada con los elementos de calentamiento 50, 52, 54 y la temperatura nominal de la placa de cocina 20. Aunque el intervalo predefinido de tiempo para el elemento interior de calentamiento 50 y el elemento exterior de calentamiento 54 es el mismo en la realizacion ilustrativa, el intervalo de tiempo asociado con cada elemento de calentamiento puede ser diferente en otras realizaciones de manera que, por ejemplo, el elemento interior de calentamiento 50 se alimente alternativamente con corriente durante mas tiempo que el elemento exterior de calentamiento 54.
Adicionalmente, en la realizacion ilustrativa, el elemento exterior de calentamiento 54 es el primero que se deja de alimentar con corriente. Se apreciara que en otras realizaciones, el elemento interior de calentamiento 50 puede ser el primero que se deja de alimentar con corriente, mientras que el elemento exterior de calentamiento 54 permanece conectado al suministro de energfa electrica. En otras realizaciones, el elemento intermedio de calentamiento 52 se puede alimentar y dejar de alimentar alternativamente con corriente, mientras que otro de los elementos de calentamiento se mantiene a potencia maxima.
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Mientras el controlador electronico 80 sigue accionando el elemento intermedio de calentamiento 52 y accionando alternativamente los elementos de calentamiento 50, 54, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 212, y el controlador electronico 80 supervisa una nueva entrada de usuario. En la etapa 212, el controlador electronico 80 determina si se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66. Cuando el controlador electronico 80 determina que se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la subrutina 200 finaliza y la rutina 100 vuelve a la etapa 104. Cuando el controlador electronico 80 no ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 214.
En la etapa 214, el controlador electronico 80 determina si se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68. Cuando el controlador electronico 80 determina que se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68, la subrutina 200 vuelve a la etapa 202. Cuando el controlador electronico 80 no ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68, la subrutina 200 vuelve a la etapa 210.
Volviendo a la etapa 202, cuando la senal electrica de salida desde el control de calor 68 indica que la cantidad de calor deseada por el usuario es menor que la cantidad de calor maxima, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 206. En la etapa 206, el controlador electronico 80 determina la cantidad de energfa electrica que se debe suministrar a los elementos de calentamiento 50, 52, 54 de manera que se genere la cantidad de calor deseada por el usuario. Para hacer esto, el controlador electronico 80 selecciona una tabla de consulta asociada con la zona de calentamiento triple a partir de la pluralidad de tablas de consulta almacenadas en el dispositivo de memoria 84. Usando la tabla particular de consulta asociada con la zona de calentamiento triple, el controlador electronico 80 selecciona la cantidad de energfa electrica correspondiente a la cantidad de calor deseada por el usuario. El controlador electronico 80 acciona a continuacion los conmutadores de rele 60, 62, 64 para suministrar la energfa electrica requerida a los elementos de calentamiento 50, 52, 54. La subrutina 200 avanza a continuacion hasta la etapa 216.
En la etapa 216, el controlador electronico 80 determina si se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66. Cuando el controlador electronico 80 determina que se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la subrutina 200 finaliza, y la rutina 100 vuelve a la etapa 104. Cuando el controlador electronico 80 no ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de zonas 66, la subrutina 200 avanza hasta la etapa 218.
En la etapa 218, el controlador electronico 80 determina si se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68. Cuando el controlador electronico 80 determina que se ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68, la subrutina 200 vuelve a la etapa 202. Cuando el controlador electronico 80 no ha recibido una nueva senal electrica de salida desde el control de calor 68, la subrutina 200 vuelve a la etapa 206.
Existe una pluralidad de ventajas de la presente invencion que surgen de las diversas caractensticas del metodo, el aparato y el sistema descritos en esta memoria. Se senalara que las realizaciones alternativas del metodo, el aparato y el sistema de la presente invencion puede que no incluyan todas las caractensticas descritas, aunque sigan beneficiandose de, al menos, algunas de las ventajas de tales caractensticas.

Claims (9)

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    20
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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de cocinado (10), que comprende:
    una placa de cocina (20) que incluye una pluralidad de zonas de cocinado (22) controladas independientemente, una pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54) situados debajo de una de las zonas de cocinado (22) controladas independientemente, incluyendo la pluralidad de elementos de calentamiento un primer elemento de calentamiento (50), un segundo elemento de calentamiento (52) y un tercer elemento de calentamiento (54), y
    un controlador electronico (80) acoplado electricamente a la pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54), comprendiendo el controlador un procesador (82),
    caracterizado por que el controlador electronico (80) comprende ademas un dispositivo de memoria (84) acoplado electricamente al procesador, teniendo el dispositivo de memoria almacenado en el mismo una pluralidad de instrucciones que, cuando las ejecuta el procesador (82), hacen que dicho procesador:
    (a) alimente con corriente cada uno de la pluralidad de elementos de calentamiento (50, 52, 54) a un nivel de potencia maxima durante un intervalo predeterminado de tiempo,
    (b) mantenga el segundo elemento de calentamiento (52) al nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo, y
    (c) alimente alternativamente con corriente el primer elemento de calentamiento (50) y el tercer elemento de calentamiento (54) al nivel de potencia maxima despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo de manera que el primer elemento de calentamiento (50) y el tercer elemento de calentamiento (54) no esten alimentados con corriente simultaneamente.
  2. 2. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 1, en el que el intervalo predeterminado de tiempo es de dos minutos.
  3. 3. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    un primer rele (60) acoplado electricamente al primer elemento de calentamiento (50) y a un suministro de energfa electrica, y
    un segundo rele (64) acoplado electricamente al tercer elemento de calentamiento (54) y al suministro de energfa electrica,
    en el que el controlador electronico (80) esta acoplado electricamente al primer rele (60) y al segundo rele (64) y la pluralidad de instrucciones, cuando las ejecuta el procesador, hacen que dicho procesador:
    (a) abra el segundo rele (64) de manera que el tercer elemento de calentamiento (54) deje de estar alimentado con corriente despues de que ha transcurrido el intervalo predeterminado de tiempo, y
    (b) abra el primer rele (60) y cierre el segundo rele (64) despues de que ha transcurrido un segundo intervalo predeterminado de tiempo tal que el primer elemento de calentamiento (50) deja de estar alimentado con corriente y el tercer elemento de calentamiento (54) esta alimentado con corriente.
  4. 4. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 3, en el que el segundo intervalo predeterminado de tiempo es de quince segundos.
  5. 5. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    un limitador termico acoplado a la pluralidad de elementos de calentamiento (24, 40, 50, 52, 54), siendo el limitador termico accionable para dejar de alimentar con corriente la pluralidad de elementos de calentamiento cuando la temperatura de la zona de cocinado controlada independientemente excede una temperatura especificada.
  6. 6. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 1, en el que cada uno de la pluralidad de elementos de calentamiento (24, 40, 50, 52, 54) tiene una potencia nominal maxima de 1.500 vatios.
  7. 7. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 1, en el que el primer elemento de calentamiento (50) tiene un primer diametro exterior de aproximadamente 15 cm y esta dispuesto concentricamente con el segundo elemento de calentamiento (52) y el tercer elemento de calentamiento (54).
  8. 8. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 7, en el que el segundo elemento de calentamiento (52) tiene un segundo diametro exterior de aproximadamente 23 cm, y el primer elemento de calentamiento (50) esta situado dentro de un primer diametro interior del segundo elemento de calentamiento (52).
  9. 9. El aparato de cocinado segun la reivindicacion 7, en el que:
    el tercer elemento de calentamiento (54) tiene un tercer diametro exterior de aproximadamente 30 cm, y el primer elemento de calentamiento (50) y el segundo elemento de calentamiento (52) estan situados dentro de un segundo diametro interior del tercer elemento de calentamiento (54).
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