ES2693698T3 - Aparato de cocción de calentamiento por inducción - Google Patents
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Abstract
Un aparato de cocción de calentamiento por inducción que comprende: un cuerpo (21) principal; una placa (23) superior montada en una superficie superior del cuerpo (21) principal para colocar un recipiente (22) de cocción sobre la misma; una bobina (24) de calentamiento dispuesto debajo de la placa (23) superior para calentar el recipiente (22) de cocción; un sensor (26) de infrarrojos dispuesto debajo de la placa (23) superior para detectar rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente (22) de cocción; un circuito (27) de control configurado para controlar una salida de la bobina (24) de calentamiento; y una placa (28) de blindaje del flujo magnético fabricada de una placa de metal; caracterizado por: una pluralidad de materiales (25) de ferrita dispuestos por debajo de la bobina (24) de calentamiento de manera que se extienden radialmente desde un centro de la bobina (24) de calentamiento; en el que el circuito (27) de control se dispone por debajo de los materiales (25) de ferrita y comprende un circuito (36b, 36c) inversor operable para generar una corriente de alta frecuencia que se va a suministrar a la bobina (24) de calentamiento y un elemento (36c) semiconductor operable para accionar el circuito inversor (36b, 36c), controlando el circuito (27) de control una salida de la bobina (24) de calentamiento en función de una salida del sensor (26) de infrarrojos; un disipador (36a) de calor operable para enfriar el elemento (36c) semiconductor montado en su interior; en el que la placa (28) de blindaje del flujo magnético se interpone entre los materiales (25) de ferrita y el circuito (27) de control y soporta la bobina (24) de calentamiento y los materiales (25) de ferrita desde abajo, y se fabrica a partir de una placa de metal para blindar la fuga de flujo magnético hacia abajo desde los materiales (25) de ferrita; y un ventilador (32) operable para transportar aire de enfriamiento para enfriar el circuito (27) de control, en el que el sensor (26) de infrarrojos se sitúa debajo de la placa (28) de blindaje del flujo magnético, y el ventilador (32) transporta el aire de enfriamiento a través de un espacio entre la placa (28) de blindaje del flujo magnético y el disipador (36a) de calor y el ventilador (32) transmite otro flujo de aire de enfriamiento hacia el sensor (26) de infrarrojos a lo largo de una superficie inferior de la placa (28) de blindaje del flujo magnético.
Description
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DESCRIPCION
Aparato de coccion de calentamiento por induccion Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un aparato de coccion de calentamiento por induccion que tiene un sensor de infrarrojos.
Antecedentes de la tecnica
Convencionalmente, un aparato de coccion de calentamiento por induccion de este tipo incluye una placa superior para colocar un recipiente de coccion en el mismo, una bobina de calentamiento dispuesta debajo de una ubicacion en la que se coloca el recipiente de coccion, un miembro de blindaje de flujo magnetico dispuesto en la proximidad de la bobina de calentamiento para restringir la fuga del flujo magnetico de la bobina de calentamiento, un sensor de infrarrojos para la recepcion de rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente de coccion sobre la placa superior y emitir una senal de deteccion en funcion de la cantidad de luz recibida, y un circuito de control para controlar una salida de la bobina de calentamiento basandose en la senal de deteccion, en el que el sensor de infrarrojos se coloca por debajo del miembro de blindaje del flujo magnetico (vease, por ejemplo, el Documento de Patente 1).
La Figura 6 representa un aparato de coccion de calentamiento por induccion convencional, que incluye un cuerpo 1 principal que forma una cubierta exterior, una placa 3 superior montada en una superficie superior del cuerpo 1 principal para colocar un recipiente 2 de coccion sobre la misma, y una bobina 4 de calentamiento dispuesta debajo de la placa 3 superior para calentar por induccion el recipiente 2 de coccion. Una pluralidad de materiales 5 de ferrita ferromagneticos que tienen un efecto de recogida del flujo magnetica se disponen por debajo de la bobina 4 de calentamiento de manera que se extienden radialmente desde un centro de la bobina 4 de calentamiento, como se ve desde arriba, para controlar el flujo magnetico que se dirige hacia abajo desde la bobina 4 de calentamiento.
Un sensor 6 de infrarrojos se dispone debajo de la bobina 4 de calentamiento que calienta por induccion una superficie inferior del recipiente 2 de coccion. El sensor 6 de infrarrojos detecta los rayos infrarrojos emitidos desde la superficie inferior del recipiente 2 de coccion a traves de la placa 3 superior y emite una senal en funcion de una temperatura de la superficie del fondo del recipiente 2 de coccion. Un circuito 7 de control se dispone debajo del sensor 6 de infrarrojos para controlar una salida de la bobina 4 de calentamiento basandose en la senal emitida desde el sensor 6 de infrarrojos.
El circuito 7 de control se aloja dentro de un conducto 11 de aire de enfriamiento definido entre una pared de fondo del cuerpo 1 principal y una placa 10 divisoria dispuesta por debajo de la bobina 4 de calentamiento. Los componentes 8 de generacion de calor que constituyen el circuito 7 de control, como un IGBT montado en un disipador 8a de calor, un condensador de resonancia, y similares se montan de forma fija sobre una placa 7a de control y se enfnan a una temperatura deseada por un ventilador 9 montado en el cuerpo 1 principal.
La bobina 4 de calentamiento se coloca sobre una superficie superior de una base 13 de la bobina, en la que se alojan los materiales 5 de ferrita y se fija a la misma, por ejemplo, por pegado. La base 13 de la bobina se soporta por una pluralidad de resortes 12 montados en la placa 10 divisoria y se presiona contra una superficie inferior de la placa 3 superior por los resortes 12 a traves de un separador 16 que proporciona un espacio entre una superficie superior de la bobina 4 de calentamiento y la placa 3 superior. El sensor 6 de infrarrojos se dispone por debajo de los materiales 5 de ferrita y por encima de la placa 10 divisoria. La influencia del flujo magnetico en el sensor 6 de infrarrojos se reduce por el efecto de recogida del flujo magnetico de los materiales 5 de ferrita.
Ademas, para eliminar la influencia de fuga de flujo magnetico, el sensor 6 de infrarrojos esta rodeado por una cubierta 14 de blindaje del flujo magnetico fabricada de, por ejemplo, aluminio y que tiene un efecto de blindaje del flujo magnetico. El sensor 6 de infrarrojos debe enfriarse a una temperatura deseada, debido a que el sensor 6 de infrarrojos se calienta y la temperatura del mismo aumenta por el calor generado por la bobina 4 de calentamiento y el recipiente 2 de coccion. Para este fin, la placa 10 divisoria tiene un orificio 15 de ventilacion definido en su interior en las proximidades del sensor 6 de infrarrojos, y parte del aire de enfriamiento que pasa a traves del conducto 11 de aire de enfriamiento pasa a traves del orificio 15 de ventilacion para enfriar el sensor 6 de infrarrojos.
Mediante esta construccion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion convencional que tiene el sensor de infrarrojos puede realizar una deteccion de temperatura estable con el uso del sensor de infrarrojos sin verse afectado por la fuga de flujo magnetico de la bobina de calentamiento.
Documento de la tecnica anterior
- Documento de Patente 1: Publicacion de Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n°. 2.004 a 273.303
Sin embargo, en la construccion convencional descrita anteriormente, debido a que el sensor 6 de infrarrojos esta rodeado por la cubierta 14 de blindaje del flujo magnetico, y la placa 10 divisoria se interpone entre el sensor 6 de infrarrojos y el circuito 7 de control, surge un problema con el montaje y, por ejemplo, el cableado de los cables de
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senal para la conexion del sensor 6 de infrarrojos y el circuito 7 de control es complicado.
Ademas, como el sensor 6 de infrarrojos se enfna por parte del aire de enfriamiento que pasa a traves del conducto 11 de aire de enfriamiento, es decir, el aire de enfriamiento pasa a traves del orificio 15 de ventilacion, un volumen de aire de enfriamiento suficiente para enfriar el sensor 6 de infrarrojos no llega a la cubierta 14 de blindaje del flujo magnetico, por lo que es diffcil realizar una correcta deteccion de temperature.
El documento JP 2004-273303 A describe un dispositivo de coccion de calentamiento por induccion que tiene un sensor de infrarrojos que puede detectar con precision la temperatura y puede controlar de forma estable el calentamiento. Una placa superior para colocar un recipiente de coccion se dispone en la superficie superior de un cuerpo, una bobina de calentamiento para realizar el calentamiento por induccion del recipiente de coccion y un sensor de infrarrojos se disponen en la porcion inferior de la placa superior, y el sensor de infrarrojos se dispone por debajo de la superficie inferior de la bobina de calentamiento. Esta configuracion evita la influencia de un campo magnetico de induccion de la bobina de calentamiento generado durante la coccion de calentamiento, y restringe la generacion de calor del propio sensor de infrarrojos para detectar con precision la temperatura y controlar de forma estable el calentamiento.
El documento JP 11-354264 A describe un aparato de coccion de calentamiento por induccion incorporado que evita impartir una sensacion desagradable a un usuario cuando el aire de escape despues del enfriamiento de una arte de control se fuga del espacio libre de un aparato, asf como el esfuerzo de una influencia adversa en las preparaciones de almacenamiento cuando un disipador de temperatura interior se eleva. A este respecto, las fugas de aire de escape se eliminan por la realizacion de la constitucion integral por una placa superior y una caja de contorno, y una parte de control en una placa de control se enfna eficazmente mediante la disposicion de un ventilador exclusivo de admision y un ventilador exclusivo de escape.
Sumario de la invencion
La invencion se define por la materia objeto de la reivindicacion 1 independiente. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones ventajosas.
Ventajas de la invencion
Ventajosamente, los inconvenientes descritos anteriormente se han superado.
Ventajosamente, se proporciona un aparato de coccion de calentamiento por induccion que es de construccion y montaje sencillo y es capaz de realizar una correcta deteccion de temperatura al minimizar un aumento de temperatura del sensor de infrarrojos.
Ventajosamente, un aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye un sensor de infrarrojos situado por debajo de una placa de blindaje del flujo magnetico que se interpone entre un circuito de control y materiales de ferrita dispuestos por debajo de una bobina de calentamiento, y el aire de enfriamiento se transporta hacia el sensor de infrarrojos a lo largo de una superficie inferior de la placa de blindaje del flujo magnetico.
Mediante esta construccion, el sensor de infrarrojos y el circuito de control se alojan dentro del mismo espacio y, por lo tanto, el numero de partes componentes que intervienen entre el sensor de infrarrojos y el circuito de control se puede reducir, por lo que es posible mejorar de encaje. Tambien, debido a que espacio debajo de la placa de blindaje del flujo magnetico define un conducto de aire de enfriamiento para enfriar el sensor de infrarrojos, y el circuito de control se situa dentro del conducto de aire de enfriamiento, tanto el circuito de control como el sensor de infrarrojos se enfnan eficazmente por el aire de enfriamiento desde el mismo dispositivo de enfriamiento, limitando de ese modo un aumento de temperatura del sensor de infrarrojos, acompanado de una correcta deteccion de temperatura.
Efectos de la invencion
El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la presente invencion es de construccion sencilla, facilita el montaje, y restringe la influencia de un campo electromagnetico en el sensor de infrarrojos y un aumento de temperatura del sensor de infrarrojos para realizar la deteccion de la temperatura correcta.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una vista en seccion de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.
La Figura 2 es una vista en planta superior de un conducto de aire de enfriamiento, definida en un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion.
La Figura 3 es una vista en planta superior de un conducto de aire de enfriamiento, definida en un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion.
La Figura 4 es una vista en planta superior de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una cuarta realizacion de la presente invencion.
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La Figura 5 es una vista en seccion de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una quinta realizacion de la presente invencion.
La Figura 6 es una vista en seccion de un aparato de coccion de calentamiento por induccion convencional. Realizaciones para realizar la invencion
Una primera invencion proporciona un aparato de coccion de calentamiento por induccion, que incluye un cuerpo principal, una placa superior montada en una superficie superior del cuerpo principal para colocar un recipiente de coccion sobre el mismo, una bobina de calentamiento dispuesta debajo de la placa superior para calentar el recipiente de coccion, una pluralidad de materiales de ferrita dispuestos debajo de la bobina de calentamiento para extenderse radialmente desde un centro de la bobina de calentamiento, una placa de retencion de la bobina de calentamiento que sostiene la bobina de calentamiento y los materiales de ferrita, un sensor de infrarrojos dispuesto debajo de la placa superior para detectar los rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente de coccion, y un circuito de control dispuesto debajo de los materiales de ferrita y que incluye un circuito inversor operable para generar una corriente de alta frecuencia para ser suministrada a la bobina de calentamiento y un elemento semiconductor operable para impulsar el circuito inversor, el circuito de control controla una salida de la bobina de calentamiento que depende de una salida del sensor de infrarrojos. Este aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye tambien una pluralidad de aletas de enfriamiento operables para enfriar el elemento semiconductor montado en su interior, una placa de blindaje del flujo magnetico interpuesta entre los materiales de ferrita y el circuito de control y fabricada de una placa de metal para proteger la fuga de flujo magnetico hacia abajo desde los materiales de ferrita, y un ventilador operable para transportar aire de enfriamiento para enfriar el circuito de control. El sensor de infrarrojos se coloca debajo de la placa de blindaje del flujo magnetico, y el ventilador transporta el aire de enfriamiento hacia el sensor de infrarrojos a lo largo de una superficie inferior de la placa de blindaje del de magnetico.
En esta construccion, debido a que la placa de blindaje del flujo magnetico no se coloca entre el sensor de infrarrojos y el circuito de control, el montaje del aparato es mejor. Tambien, debido que el espacio debajo de la placa de blindaje del flujo magnetico define un conducto de aire de enfriamiento para enfriar el sensor de infrarrojos, y el circuito de control se situa dentro del conducto de aire de enfriamiento, tanto el circuito de control como el sensor de infrarrojos se enfnan eficazmente por el aire de enfriamiento desde el mismo dispositivo de enfriamiento, mejorando asf la eficacia de enfriamiento del sensor de infrarrojos, acompanado por una correcta deteccion de temperatura.
En una segunda invencion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye, ademas, un miembro cilmdrico interpuesto entre el sensor de infrarrojos y la placa superior de manera que se extienden a traves de la placa de blindaje del flujo magnetico, en el que los rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente de coccion pasan a traves del miembro cilmdrico.
Debido a que una superficie de extremo del elemento cilmdrico se puede colocar cerca del sensor de infrarrojos, los rayos infrarrojos distintos de los del recipiente de coccion se controlan a fin de no entrar en el sensor de infrarrojos, es decir, la influencia de la luz ambiental en el sensor de infrarrojos se minimiza. En consecuencia, el grado de libertad en el nivel vertical del sensor de infrarrojos se incrementa, lo que da como resultado un aumento del rendimiento de enfriamiento.
En una tercera invencion, el sensor de infrarrojos y las aletas de enfriamiento se situan paralelos entre sf con respecto al ventilador para que el aire de enfriamiento procedente del ventilador para enfriar el sensor de infrarrojos y el aire de enfriamiento procedente del ventilador para enfriar las aletas de enfriamiento fluyan en paralelo entre sf. Al hacer esto, el sensor de infrarrojos se puede enfriar eficazmente utilizando un fuerte de aire de enfriamiento que pasa a traves de los componentes generadores de calor.
En una cuarta invencion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye ademas un canal yuxtapuesto con las aletas de enfriamiento para dirigir aire de enfriamiento desde el ventilador hacia el sensor de infrarrojos. Por consiguiente, un fuerte aire de enfriamiento procedente del ventilador se puede conducir directamente al sensor de infrarrojos, mejorando de este modo aun mas la eficacia de enfriamiento del sensor de infrarrojos.
En una quinta invencion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye ademas un anillo de emision de luz que rodea una periferia exterior de la bobina de calentamiento. Ademas, la placa superior incluye una pelmula de blindaje de luz formada sobre una superficie inferior de la misma que se orienta hacia la bobina de calentamiento para proteger la luz y una porcion de transmision de luz formada en la superficie inferior de la placa superior para permitir la transmision de la luz mediante la eliminacion de una porcion de la proteccion de la luz pelmula en una ubicacion confrontar el anillo de emision de luz, en el que la placa de blindaje del flujo magnetico se orienta hacia la porcion de transmision de luz.
La placa de blindaje del flujo magnetico actua para blindar la entrada de luz ambiente en el sensor de infrarrojos a traves de la placa superior para reducir asf la influencia de la luz ambiente en el sensor de infrarrojos situado debajo de la placa de blindaje del flujo magnetico, lo que da como resultado la deteccion de temperatura estable.
En una sexta invencion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye ademas una pelmula
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absorbente de luz formada sobre la placa de blindaje del flujo magnetico. Debido a que la luz ambiente que entra a traves de la placa superior es absorbida por la placa de blindaje del flujo magnetico, el efecto de blindar la luz ambiente es aun mayor, permitiendo asf la deteccion de temperatura mas estable.
En una septima invencion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye ademas una cubierta montada en una superficie inferior de la placa de sujecion de la bobina de calentamiento para alojar el sensor de infrarrojos en su interior, la cubierta se extiende a traves de la placa de blindaje del flujo magnetico. Esta construccion permite que el aparato sea montado bajo la condicion en la que el sensor de infrarrojos se ha montado a la placa de sujecion de la bobina de calentamiento, por lo que es posible simplificar las operaciones de montaje y desmontaje.
En una octava invencion, se proporciona un circuito de deteccion para detectar una salida desde el sensor de infrarrojos, y la cubierta se forma de un material metalico conductor y mantiene en contacto con el circuito de deteccion, pero electricamente aislado de la placa de blindaje del flujo magnetico. Esta construccion evita que una corriente electrica fluya dentro del circuito de deteccion a traves de la placa de blindaje del flujo magnetico.
Las realizaciones de la presente invencion se explican a continuacion con referencia a los dibujos, pero la presente invencion no se limita por dichas realizaciones.
(Realizacion 1)
La Figura 1 es una vista en seccion de una porcion esencial de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.
El aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye un cuerpo 21 principal en forma de una cubierta exterior en forma de caja que abre hacia arriba y que tiene una pared 21a inferior y una pluralidad de paredes laterales (no mostradas). Una placa 23 superior se monta en una superficie superior del cuerpo 21 principal para colocar un recipiente 22 de coccion sobre el mismo, y una bobina 24 de calentamiento se dispone debajo de la placa 23 superior para calentar por induccion el recipiente 22 de coccion. Una pluralidad de materiales 25 de ferrita ferromagneticos en forma barras que tienen un efecto de recogida de flujo magnetico se disponen por debajo de la bobina 24 de calentamiento de manera que se extienden radialmente desde un centro de la bobina 24 de calentamiento, como se ve desde arriba. Los materiales 25 de ferrita tienen un efecto de recogida de flujo magnetico para restringir la propagacion del flujo magnetico, que se dirige hacia abajo desde la bobina 24 de calentamiento, hacia abajo lejos de la bobina 24 de calentamiento.
Un sensor 26 de infrarrojos se dispone debajo de la bobina 24 de calentamiento. El sensor 26 de infrarrojos detecta los rayos infrarrojos emitidos desde una superficie inferior del recipiente 22 de coccion a traves de la placa 23 superior y emite una senal en funcion de una temperatura de la superficie del fondo del recipiente 22 de coccion. Un circuito 27 de control se forma sobre una placa de circuito impreso y se dispone por debajo de la bobina 24 de calentamiento en la proximidad del sensor 26 de infrarrojos. El circuito 27 de control incluye un circuito inversor formado por elementos 36c semiconductores tal como, por ejemplo, IGBT y rectificadores montados en y enfriados por un disipador 36a de calor (aletas de enfriamiento), y condensadores 36b de resonancia. El circuito 27 de control tambien incluye un controlador para el circuito inversor y genera una corriente de alta frecuencia que se va a suministrar a la bobina 24 de calentamiento. El circuito 27 de control controla una salida de la bobina 24 de calentamiento basandose en la senal emitida desde el sensor 26 de infrarrojos.
El sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control se disponen debajo de los materiales 25 de ferrita, y la influencia del flujo magnetico generado por la bobina 24 de calentamiento en el sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control se reduce por el efecto de recogida de flujo magnetico de los materiales 25 de ferrita. Ademas, para eliminar la influencia de la fuga de flujo magnetico hacia abajo de los materiales 25 de ferrita, se coloca una placa 28 de blindaje del flujo magnetico fabricada de una placa de metal como, por ejemplo, una placa de aluminio y que tiene un efecto de blindaje del flujo magnetico se interpone entre los materiales 25 de ferrita y el circuito 27 de control para dividir un espacio en el lado de la bobina 24 de calentamiento y otro espacio en el lado del circuito 27 de control. La bobina 24 de calentamiento y los materiales 25 de ferrita se sujetan mediante una base 29 de la bobina (placa de sujecion de la bobina de calentamiento). La bobina 24 de calentamiento se coloca sobre una superficie superior de la base 29 de la bobina y se fija a la misma, por ejemplo, mediante union. Los materiales 25 de ferrita se pueden incrustar en la base 29 de la bobina mediante moldeo por insercion o adheridos a una superficie inferior de la base 29 de la bobina.
Un material 30 aislante del calor fabricado de, por ejemplo, fibras ceramicas se interpone entre la placa 23 superior y la bobina 24 de calentamiento para reducir un efecto termico del recipiente 22 de coccion calentado en la bobina 24 de calentamiento. La base 29 de la bobina se coloca sobre la placa 28 de blindaje del flujo magnetico, y la bobina 24 de calentamiento se coloca sobre la base 29 de la bobina. De esta manera, la placa 28 de blindaje del flujo magnetico es compatible con la bobina 24 de calentamiento desde abajo a traves de la base 29 de la bobina. La placa 28 de blindaje del flujo magnetico se empuja hacia arriba por una pluralidad de resortes 31 montados en la pared 21a inferior del cuerpo 21 principal. La placa 28 de blindaje del flujo magnetico empujada asf presiona, a su vez, la bobina 24 de calentamiento contra una superficie inferior de la placa 23 superior a traves del material 30
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aislante del calor.
Un espacio entre la pared 21a inferior del cuerpo 21 principal y la placa 28 de blindaje del flujo magnetico define un conducto 33 de aire de enfriamiento, en el que el circuito 27 de control se coloca de modo que el aire de enfriamiento se puede transportar hacia una placa 27a de control y el sensor 26 de infrarrojos a lo largo de una superficie inferior de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. El sensor 26 de infrarrojos y los componentes de generacion de calor que constituyen el circuito 27 de control y que incluyen los elementos 36c semiconductores tales como IGBT, rectificadores y similares fijados y conectados termicamente al disipador 36a de calor, y condensadores 36b de resonancia se enfnan por el aire de enfriamiento generado por un ventilador 32 montado en el cuerpo 21 principal.
Un miembro 34 cilmdrico fabricado de una resina se dispone entre la placa 23 superior y el sensor 26 de infrarrojos para extenderse a traves de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. El elemento 34 cilmdrico se forma unitariamente con una cubierta 35a superior que se fija a una superficie inferior de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico por medio de piezas y tornillos (no mostrados) a fin de cubrir el sensor 26 de infrarrojos. El sensor 26 de infrarrojos se suelda a una placa 26a de circuito impreso, que forma un circuito de deteccion que incluye un montaje circuito amplificador, y se coloca sobre y se fija a una cubierta 35b inferior. La cubierta 35a superior tiene una abertura definida en una porcion inferior de la misma, con la que la cubierta 35b inferior se acopla de tal manera que el sensor 26 de infrarrojos se aloja dentro de la cubierta que conforma las cubiertas 35a, 35b superior e inferior. La cubierta 35a superior se forma de una resina junto con el miembro 34 cilmdrico, mientras que el cubierta 35b inferior se puede formar de una resina o un metal conductor. Si la cubierta 35b inferior se forma de un metal conductor tal como aluminio, un efecto de blindaje del flujo magnetico para reducir los ruidos externos (por ejemplo, ondas electromagneticas generadas por el inversor) que pueden alcanzar el sensor 26 de infrarrojos puede obtenerse.
El aparato de calentamiento de coccion por induccion de la construccion antes descrita funciona como sigue.
El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con esta realizacion incluye la placa 28 de blindaje del flujo magnetico fabricada a partir de una placa de metal e interpuesta entre los materiales 25 de ferrita y el circuito 27 de control para proteger la fuga de flujo magnetico hacia abajo de los materiales 25 de ferrita. La placa 28 de blindaje del flujo magnetico actua para reducir la cantidad de flujo magnetico que puede filtrarse desde la bobina 24 de calentamiento hacia el circuito 27 de control, evitando asf el funcionamiento erroneo del circuito 27 de control. Ademas, el sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control se disponen debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico para recibir el aire de enfriamiento transportado desde el ventilador 32 a lo largo de una superficie inferior de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. Debido a que el sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control estan ubicados dentro del mismo espacio, y debido a que no hay placa de blindaje del flujo magnetico interpuesta entre el sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control, el cableado entre el sensor 26 de infrarrojos y la placa 27a de control se simplifica, facilitando asf el montaje. Ademas, debido a que el sensor 26 de infrarrojos y el circuito 27 de control se alojan dentro de un espacio que esta delimitado por la placa 28 de blindaje del flujo magnetico y la pared 21a inferior del cuerpo 21 principal para definir el conducto 33 de aire de enfriamiento, el sensor 26 de infrarrojos se enfna principalmente por el aire de enfriamiento que pasa a traves del conducto 33 de aire de enfriamiento, lo que hace posible mejorar la eficacia de enfriamiento del sensor 26 de infrarrojos y realizar un correcta deteccion de temperatura.
En la realizacion descrita anteriormente, el miembro 34 cilmdrico se dispone entre el sensor 26 de infrarrojos y la placa 23 superior a fin de extenderse a traves de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico, y los rayos infrarrojos pasan a traves del miembro 34 cilmdrico. En consecuencia, mediante el posicionamiento de un extremo inferior del elemento 34 cilmdrico cerca del sensor 26 de infrarrojos y un extremo superior del elemento 34 cilmdrico cerca de la placa 23 superior, la luz que entra en el sensor 26 de infrarrojos que no es la luz de una porcion del recipiente 22 de coccion donde se desea la deteccion de temperatura se puede blindar, por lo que es posible minimizar la inestabilidad de la salida del sensor 26 de infrarrojos que se ha causado hasta ahora por la luz ambiente. Tambien, tal posicionamiento de los extremos respectivos del miembro 34 cilmdrico puede aumentar el grado de libertad en el nivel vertical del sensor 26 de infrarrojos y, por lo tanto, el sensor 26 de infrarrojos se puede colocar en una ubicacion donde la velocidad del aire es alta, lo que da como resultado un incremento del rendimiento de enfriamiento.
Aunque en la realizacion descrita anteriormente el miembro 34 cilmdrico es de una construccion de una sola pieza o continuo por encima y por debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico, el miembro 34 cilmdrico se puede separar por encima y por debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. Es decir, si un orificio continuo se define arriba y debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico, pueden obtenerse los efectos deseados.
(Realizacion 2)
La Figura 2 es una vista en planta superior de un conducto de aire de enfriamiento, definido en un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion. Debido a que la construccion basica de la segunda realizacion es la misma que la de la primera realizacion, se omite la explicacion duplicada de la misma y, en lo sucesivo, solo se explican principalmente las diferencias. Las mismas partes componentes que las de la primera realizacion mostrada en la Figura 1 se designan con los mismos numeros
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de referencia.
En la Figura 2, el aire de enfriamiento procedente del ventilador 32 para enfriar el sensor 26 de infrarrojos y el aire de enfriamiento procedente del ventilador 32 para enfriar el disipador 36a de calor (aletas de enfriamiento), en el que los componentes de generacion de calor en el circuito 27 de control, es decir, los elementos 36c semiconductores tales como IGBT, rectificadores y similares se fijan, fluyen en paralelo entre sf, como se muestra por las flechas en la Figura 2. Es decir, el sensor 26 de infrarrojos y el disipador 36a de calor se situan paralelos entre sf con respecto al ventilador 32. Esta disposicion puede utilizar eficazmente el aire de enfriamiento procedente del ventilador 32 para enfriar el sensor 26 de infrarrojos para mejorar de ese modo el efecto de enfriamiento en el sensor 26 de infrarrojos.
(Realizacion 3)
La Figura 3 es una vista en planta superior de un conducto de aire de enfriamiento, definido en un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion. Debido a que la construccion basica de la tercera realizacion es la misma que la de la segunda realizacion, se omite la explicacion duplicada de la misma y, en lo sucesivo, solo se explican principalmente las diferencias. Las mismas partes componentes que las de la segunda realizacion mostrada en la Figura 2 se designan con los mismos numeros de referencia.
En la Figura 3, el aire de enfriamiento procedente del ventilador 32 fluye en una direccion, como se muestra por las flechas a traves de un canal 32b de enfriamiento del componente de generacion de calor para enfriar los componentes de generacion de calor en el circuito 27 de control, es decir, los elementos 36c semiconductores tales como IGBT, rectificadores y similares fijados al disipador 36a de calor. En esta realizacion, otro canal 32a se proporciona por separado del canal 32b de enfriamiento del componente de generacion de calor para dirigir el aire de enfriamiento hacia el sensor 26 de infrarrojos. Esta disposicion puede conducir directamente el aire de enfriamiento procedente del ventilador 32 al sensor 26 de infrarrojos para mejorar de este modo adicionalmente el efecto de enfriamiento en el sensor 26 de infrarrojos.
(Realizacion 4)
La Figura 4 es una vista en planta superior de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una cuarta realizacion de la presente invencion. Debido a que la construccion basica de la cuarta realizacion es la misma que la de la primera realizacion se omite la explicacion duplicada de la misma y, en lo sucesivo, solo se explican principalmente las diferencias. Las mismas partes componentes que las de la primera realizacion mostrada en la Figura 1 se designan con los mismos numeros de referencia.
En la Figura 4, una placa 23 superior incluye cuatro zonas 40 de calentamiento, en cada una de las que un recipiente 22 de coccion se va a colocar, y una porcion 41 de control/visualizacion proporcionada en una porcion delantera de la misma, para las operaciones de calentamiento y visualizacion. Como se explica en la primera realizacion, una bobina de calentamiento (no mostrada) se soporta por una placa 28 de blindaje del flujo magnetico (indicada por lmeas discontinuas en la Figura 4) en una posicion debajo de cada zona 40 de calentamiento. En esta realizacion, cuatro anillos 39 de emision de luz, cada uno constituido por un LED o varios LED, y una grna de luz anular se proporcionan por debajo de la placa 23 superior para permitir que un usuario reconozca facilmente las zonas 40 de calentamiento respectivas (vease Figura 5). Cada anillo 39 de emision de luz emite luz hacia arriba a traves de una porcion 37 de transmision de luz formada en la placa 23 superior para formar un anillo luminoso anular. Una pelfcula 38 de blindaje de luz para blindar la luz se forma sobre una superficie inferior de la placa 23 superior, excepto en la porcion 37 de transmision de luz mediante, por ejemplo, pintura (vease Figura 5). La placa 28 de blindaje del flujo magnetico se orienta hacia la porcion 37 de transmision de luz.
Como se ha descrito anteriormente, en esta realizacion, debido a que la placa 28 de blindaje del flujo magnetico se coloca como para orientarse hacia la porcion 37 de transmision de luz de la placa 23 superior, la placa 28 de blindaje del flujo magnetico actua para blindar la luz ambiente que entra a traves de la porcion 37 de transmision de luz de la placa 23 superior para reducir la influencia de la luz ambiente en el sensor 26 de infrarrojos situado debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico, lo que permite una deteccion de temperatura estable. Ademas de la construccion descrita anteriormente, si una superficie de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico esta cubierta con un material absorbente de luz mediante la pintura o impresion en negro, la luz ambiente que entra a traves de la placa 23 superior es absorbida por la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. Como resultado, el efecto de blindar la luz ambiente se mejora aun mas para permitir una deteccion de temperatura mas estable.
Aunque en esta realizacion la porcion 37 de transmision de luz esta en la forma de un anillo, al igual que con el anillo 39 de emision de luz, la forma, la posicion, y el objeto de la porcion 37 de transmision de luz no se limita a esto.
(Realizacion 5)
La Figura 5 es una vista en seccion de una porcion esencial de un aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una quinta realizacion de la presente invencion. Debido a que la construccion basica de la quinta realizacion es la misma que la de la primera realizacion se omite la explicacion duplicada de la misma y, en lo sucesivo, solo se explican principalmente las diferencias. Las mismas partes componentes que las de la primera
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realizacion mostrada en la Figura 1 se designan con los mismos numeros de referencia.
Como se muestra en la Figura 5, una placa 28 de blindaje del flujo magnetico se soporta por una pluralidad de soportes 31a fijados a la pared 21a inferior del cuerpo 21 principal, y una base 29 de la bobina se soporta y empuja contra la placa 23 superior por una pluralidad de resortes 31b montados en una superficie superior de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. Las cubiertas 35a, 35b superior e inferior que alojan el sensor 26 de infrarrojos se forman de aluminio que es un material metalico conductor. Un miembro 34 cilmdrico se forma unitariamente con la base 29 de la bobina por moldeo de resina.
La cubierta 35a superior tiene una brida 35c roscada a una superficie inferior de la base 29 de la bobina. Por consiguiente, la cubierta compuesta de las cubiertas 35a, 35b superior e inferior se fija a la superficie inferior de la base 29 de la bobina. La cubierta 35a superior tiene tambien una pared 35d superior que tiene un orificio 35e pasante definido en su interior, en el que se inserta una porcion inferior del miembro 34 cilmdrico de manera que un extremo inferior del miembro 34 cilmdrico se puede colocar cerca del sensor 26 de infrarrojos dispuesto debajo de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico. La placa 28 de blindaje del flujo magnetico tiene un orificio 28a pasante definido en su interior, y cuando la base 29 de la bobina se coloca en extremos superiores de los resortes 31b, las cubiertas 35a, 35b se insertan en el orificio 28a pasante.
Por la construccion descrita anteriormente, el aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con esta realizacion causa los mismos efectos causados por el aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la primera realizacion. Ademas, la placa 28 de blindaje del flujo magnetico es fija, por lo que es posible montar facilmente el aparato. Ademas, puesto que el sensor 26 de infrarrojos se monta en la base 29 de la bobina, el aparato se puede montar bajo la condicion en la que el sensor 26 de infrarrojos se ha montado a la base 29 de la bobina, por lo que es posible simplificar las operaciones de montaje y desmontaje.
Ademas, debido a que la placa 28 de blindaje del flujo magnetico conductora y la cubierta 35a, 35b conductora pueden estar electricamente aislados entre sf, un potencial de la cubierta 35a, 35b conductora se puede hacer igual al de un circuito 26a de deteccion para el sensor 26 de infrarrojos, mientras que un potencial de la placa 28 de blindaje del flujo magnetico puede hacerse diferente al del circuito 26a de deteccion del sensor 26 de infrarrojos o igual al del cuerpo 21 principal, que a menudo se hace igual a la de la tierra. Al hacerlo asf, el funcionamiento del sensor 26 de infrarrojos se puede estabilizar para el control exacto de la temperatura del recipiente de coccion.
Cabe senalar que las construcciones como se han explicado en la primera a la quinta realizaciones se pueden combinar apropiadamente.
Aplicabilidad industrial
Como se ha descrito anteriormente, debido a que la presente invencion puede mejorar el rendimiento de un aparato de coccion de calentamiento por induccion con un sensor de infrarrojos y facilitar el trabajo de montaje del mismo, la presente invencion se puede aplicar a diversos aparatos con un sensor de infrarrojos.
Lista de referencias
21 cuerpo principal
21a pared de fondo del cuerpo principal
22 recipiente de coccion
23 placa superior
24 bobina de calentamiento
25 material de ferrita
26 sensor de infrarrojos
26a placa de circuito impreso (circuito de deteccion)
27 circuito de control
27a tabla de control
28 placa de blindaje del flujo magnetico
28a orificio pasante (placa de blindaje del flujo magnetico)
29 base de la bobina (placa de sujecion de la bobina de calentamiento)
31 resorte
31a soporte
31b resorte
32 ventilador
32a, 32b canal
33 conducto de aire de enfriamiento
34 miembro cilmdrico
35a, 35b cubierta
35c brida (cubierta)
35d pared superior (cubierta)
35e orificio pasante (cubierta)
36a
36b
36c
37
5 38
39
40
41
disipador de calor (aletas de enfriamiento)
condensador de resonancia (componente generador de calor)
elemento semiconductor (componente generador de calor)
porcion de transmision de luz
peKcula de blindaje de luz
anillo de emision de luz
zona de calentamiento
porcion de control/visualizacion
Claims (8)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Un aparato de coccion de calentamiento por induccion que comprende:un cuerpo (21) principal;una placa (23) superior montada en una superficie superior del cuerpo (21) principal para colocar un recipiente (22) de coccion sobre la misma;una bobina (24) de calentamiento dispuesto debajo de la placa (23) superior para calentar el recipiente (22) de coccion;un sensor (26) de infrarrojos dispuesto debajo de la placa (23) superior para detectar rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente (22) de coccion;un circuito (27) de control configurado para controlar una salida de la bobina (24) de calentamiento; y una placa (28) de blindaje del flujo magnetico fabricada de una placa de metal; caracterizado por:una pluralidad de materiales (25) de ferrita dispuestos por debajo de la bobina (24) de calentamiento de manera que se extienden radialmente desde un centro de la bobina (24) de calentamiento; en el que el circuito (27) de control se dispone por debajo de los materiales (25) de ferrita y comprende un circuito (36b, 36c) inversor operable para generar una corriente de alta frecuencia que se va a suministrar a la bobina (24) de calentamiento y un elemento (36c) semiconductor operable para accionar el circuito inversor (36b, 36c), controlando el circuito (27) de control una salida de la bobina (24) de calentamiento en funcion de una salida del sensor (26) de infrarrojos;un disipador (36a) de calor operable para enfriar el elemento (36c) semiconductor montado en su interior; en el que la placa (28) de blindaje del flujo magnetico se interpone entre los materiales (25) de ferrita y el circuito (27) de control y soporta la bobina (24) de calentamiento y los materiales (25) de ferrita desde abajo, y se fabrica a partir de una placa de metal para blindar la fuga de flujo magnetico hacia abajo desde los materiales (25) de ferrita; yun ventilador (32) operable para transportar aire de enfriamiento para enfriar el circuito (27) de control,en el que el sensor (26) de infrarrojos se situa debajo de la placa (28) de blindaje del flujo magnetico, y el ventilador (32) transporta el aire de enfriamiento a traves de un espacio entre la placa (28) de blindaje del flujo magnetico y el disipador (36a) de calor y el ventilador (32) transmite otro flujo de aire de enfriamiento hacia el sensor (26) de infrarrojos a lo largo de una superficie inferior de la placa (28) de blindaje del flujo magnetico.
- 2. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un elemento (34) cilmdrico interpuesto entre el sensor (26) de infrarrojos y la placa (23) superior a fin de extenderse a traves de la placa (28) de blindaje del flujo magnetico, en el que los rayos infrarrojos emitidos desde el recipiente (22) de coccion pasan a traves del miembro (34) cilmdrico.
- 3. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el sensor (26) de infrarrojos y el disipador (36a) de calor se situan en paralelo entre sf con respecto al ventilador (32) para que el aire de enfriamiento procedente del ventilador (32) para enfriar el sensor (26) de infrarrojos y el aire de enfriamiento procedente del ventilador (32) para enfriar el disipador (36a) de calor fluyan en paralelo entre sf
- 4. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 3, que comprende ademas un canal (32a) yuxtapuesto con el disipador (36a) de calor para conducir el aire de enfriamiento procedente del ventilador (32) hacia el sensor (26) de infrarrojos.
- 5. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas un anillo (39) de emision de luz que rodea una periferia exterior de la bobina (24) de calentamiento, en el que la placa (23) superior comprende una pelmula (38) de blindaje de luz formada en una superficie inferior de la misma orientada hacia la bobina (24) de calentamiento para blindar la luz y una porcion de transmision de luz formada en la superficie inferior de la placa (23) superior para permitir la transmision de luz mediante la eliminacion de una porcion de la pelmula (38) de blindaje de luz en una ubicacion orientada hacia el anillo (39) de emision de luz, y en el que la placa (28) de blindaje del flujo magnetico se orienta hacia la porcion de transmision de luz.
- 6. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 5, que comprende ademas una pelmula (38) absorbente de la luz formada en la placa (28) de blindaje del flujo magnetico.
- 7. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas una placa (29) de sujecion de la bobina de calentamiento que sujeta la bobina (24) de calentamiento y los materiales (25) de ferrita; yuna cubierta (35a, 35b) montada en una superficie inferior de la placa (29) de sujecion de la bobina de calentamiento para alojar el sensor (26) de infrarrojos en su interior, extendiendose la cubierta (35a, 35b) a traves de la placa (28) de blindaje del flujo magnetico.
- 8. El aparato de coccion de calentamiento por induccion de acuerdo con la reivindicacion 7, que comprende ademasun circuito (26a) de deteccion operable para detectar una salida procedente del sensor (26) de infrarrojos, en el que la cubierta (35a, 35b) se forma de un material metalico conductor y se mantiene en contacto con el circuito (26a) de deteccion, pero electricamente aislada de la placa (28) de blindaje del flujo magnetico.
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