FR2582896A1 - Household electrical appliances or the like usable with induction ovens and not requiring to be plugged in for their supply - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREILS ELECTRODOMESTIQUES OU ANALOGUES UTILISABLES
AVEC LES FOYERS A INDUCTION ET NE NECESSITAWT PAS Drt
BRANCHEMENT POUR LEUR ALIMENTATION.ELECTRODOMESTIC DEVICES OR THE LIKE FOR USE
WITH INDUCTION FIREPLACES AND DO NOT NEED TO DRT
CONNECTION FOR THEIR POWER SUPPLY.
La présente invention concerne un nouveau type d'appareils utilisant l'électricité comme source d'énergie et qui ne nécessitent pas da raccordement direct au secteur pour leur alimentation. Elle a -trait plus particulièrement à un nouveau type d'appareils électrodomestiques ou analogues dont l'alimentation est obtenue sans raccordement direct au secteur. The present invention relates to a new type of appliance using electricity as an energy source and which does not require direct connection to the mains for their supply. It was more particularly a new type of household or similar appliance, the power supply of which is obtained without direct connection to the mains.
A ce jour, les appareils électrodomestiques, tels que las fours, grils, moulins à café, mélangeurs..., né cestent pour leur fonctionnement d'être raccordés au secteur par l'intermédiaire d'une prise. Par suite, il est indispensable de prévoia des installations comporte tant non seulement des branchements pour les appareils destinés à être reliés en permanence au secteur (tels que les fours, plaques de cuisson, machines à laver. > ), mais également des prises additionnelles pour les appareils électrodomestiques dont l'usage est occasionnel. To date, household electrical appliances, such as ovens, grills, coffee grinders, mixers, etc., are due to their operation to be connected to the mains via a socket. Consequently, it is essential to provide facilities that include not only connections for devices intended to be permanently connected to the sector (such as ovens, hobs, washing machines.>), But also additional sockets for household electrical appliances whose use is occasional.
De telles prises de branchement compliquent les installations électriques, sont en générai inesthétiques et peuvent également présenter un danger, notamment pour les enfants. Par ailleurs, les appareils électrodomestiques comportent donc obligatoirement un cordon de raccordement qui non seulement est gênant mais également arrive à se détériorer à la longue. De plus, l'entretien de tels appareils, lavage notamment, implique du fait de ce raccordement extérieur, certaines précautions.Such connection sockets complicate electrical installations, are generally unsightly and can also be dangerous, especially for children. Furthermore, household appliances therefore necessarily include a connection cord which not only is troublesome but also happens to deteriorate in the long run. In addition, the maintenance of such devices, washing in particular, involves certain precautions due to this external connection.
Or on a trouvé. et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type d'appareils électrodomestiques qui surmontent ces inconvénients et qui peuvent fonctionner sans aucun raccordement direct au secteur, l'énergie nécessaire à leur fonctionnement étant obtenue par le biais d'un foyer à induction, de type connu, alimenté quant à lui directement par le courant du secteur (en général ayant une tension de 220 volts et une fréquence de 50 à 60 Hertz) et fonctionnant à une fréquence de l'ordre de 25 à 35 kHz. We have found it. and this is what is the subject of the present invention, a new type of household appliance which overcomes these drawbacks and which can operate without any direct connection to the mains, the energy necessary for their operation being obtained by means of '' an induction fireplace, of known type, directly supplied by the mains current (generally having a voltage of 220 volts and a frequency of 50 to 60 Hertz) and operating at a frequency of the order of 25 to 35 kHz.
De tels foyers à induction peuvent être par exemple du type de ceux faisant l'objet de la demande de brevet français n" 2 486 345 ou 84/19 848. Such induction fireplaces can, for example, be of the type that is the subject of French patent application no. 2 486 345 or 84/19 848.
La figure 1 illuste de manière schématique la structure et le fonctionnement d'un foyer de cuisson à induction de type connu, la figure 2 étant une vue de détail montrant la structure de l'inducteur que comporteun tel foyer. Bien entendu, lorsque le foyer comporte plusieurs zones de cuisson, plusieurs inducteurs sont utilisés. Figure 1 schematically illustrates the structure and operation of an induction cooking hearth of known type, Figure 2 is a detail view showing the structure of the inductor that includes such a hearth. Of course, when the hearth has several cooking zones, several inductors are used.
Si l'on se reporte à ces figures 1 et 2, un tel foyer à induction est essentiellement composé d'un convertisseur (ou générateur) (1) alimenté par le secteur 50 ou 60 Hz et donnant dans une self (2) (ou inducteur) un courant à la fréquence de 25 à 30 kHz. L'inducteur (2) est, ainsi que cela ressort de la figure 2, constitué par un bobinage en spirale plane d'une "tresse" de brins de cuivre isolés, les sorties (3,4) étant reliées au générateur (1). If one refers to these figures 1 and 2, such an induction hearth is essentially composed of a converter (or generator) (1) supplied by the sector 50 or 60 Hz and giving into a choke (2) (or inductor) a current at the frequency of 25 to 30 kHz. The inductor (2) is, as shown in Figure 2, constituted by a flat spiral winding of a "braid" of insulated copper strands, the outputs (3,4) being connected to the generator (1) .
De tels foyers permettent une chauffe rapide d'ustensiles métalliques (5) disposés sur une plaque (6) en vitro céramique (ou autre plaque similaire), intercalée entre l'inducteur (2) et le fond de ces ustensiles (5). Such fireplaces allow rapid heating of metallic utensils (5) arranged on a ceramic plate (6) (or other similar plate), interposed between the inductor (2) and the bottom of these utensils (5).
Le champ électromagnétique crée par le passage du courant haute fréquence produit par le convertisseur (1), génère des courants de Foucault dans le fond métallique des ustensiles permettant la chauffe. La plaque (5) en matériau non métallique (vitro céramique) ne sert que de support mécanique aux ustensiles.The electromagnetic field created by the passage of the high frequency current produced by the converter (1), generates eddy currents in the metal bottom of the utensils allowing the heating. The plate (5) made of non-metallic material (ceramic glass) only serves as a mechanical support for the utensils.
Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type d'appareils électrodomestiques qui peuvent être alimentés directement à partir de tels foyers à induction et ce, sans nécessiter de branchement extérieur, lesdits appareils étant caractérisés par le fait qu'ils comportent un socle- destiné à reposer sur la plaque que comporte le foyer à induction, ledit socle étant à base d'un matériau isolant (non métallique) dans lequel est disposé un capteur d'é- nergie constitué d'un inducteur qui donne à ses bornes une force rlectromotrice induite qui alimente un circuit correspondant aux fonctions que doit remplir l'appareil (par exemple transformation de l'énergie en chaleur, en lumière, en mouvement). However, we have found, and this is what is the subject of the present invention, a new type of household electrical appliance which can be supplied directly from such induction fireplaces and this, without requiring any external connection, the said apparatuses being characterized by the fact that they comprise a base intended to rest on the plate which comprises the induction hearth, said base being based on an insulating material (not metallic) in which is arranged a sensor of- energy consisting of an inductor which gives its terminals an induced electromotive force which feeds a circuit corresponding to the functions which the apparatus must fulfill (for example transformation of energy into heat, into light, into movement).
Avantageusement, le capteur que comporte l'appareil conforme à l'invention est similaire à l'inducteur que comporte la plaque à induction et fonctionne à la même fréquence. La puissance disponible à la sortie du capteur peut être soit fixe soit au contraire réglable, par exemple en modifiant le rapport de transformation, c'est-à-dire le rapport entre le nombre de spires du capteur et celui de l'inducteur de la plaque et/ou en modifiant l'écartement entre ces deux éléments et/ou leur position l'un par rapport à l'autre. Advantageously, the sensor that the device according to the invention has is similar to the inductor that the induction hob has and operates at the same frequency. The power available at the sensor output can be either fixed or on the contrary adjustable, for example by modifying the transformation ratio, i.e. the ratio between the number of turns of the sensor and that of the inductor of the plate and / or by modifying the spacing between these two elements and / or their position relative to each other.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels
- la figure 3 illustre le schéma de principe d'un appareil réalisé conformémment à l'invention et la manière dont il fonctionne
- les figures 4,5 et 6 illustrent un four de cuisson réalisé conformément à l'invention ;
- les figures 7 et 8 illustrent une lampe réalisée conformément à l'invention
- les figures 9 et 10 illustrent un mélangeur.The invention and the advantages which it brings will however be better understood thanks to the exemplary embodiments given below by way of indication but not limitation and which are illustrated by the appended diagrams in which
- Figure 3 illustrates the block diagram of an apparatus produced in accordance with the invention and the manner in which it operates
- Figures 4,5 and 6 illustrate a baking oven produced in accordance with the invention;
- Figures 7 and 8 illustrate a lamp produced in accordance with the invention
- Figures 9 and 10 illustrate a mixer.
D'une manière générale, on peut dire que les trois exemples de réalisation donnés ci-après illustrent les différentes possibilités permises par l'invention, à savoir le fait de pouvoir réaliser des appareils électrodomestiques fonctionnant sans fil d'alimentation et pouvant créer soit de la chaleur, de la lumière ou un mouvement. In general, it can be said that the three exemplary embodiments given below illustrate the various possibilities permitted by the invention, namely the fact of being able to produce household electrical appliances operating without a power cord and capable of creating either heat, light or movement.
Dans tous les modes de réalisation, ainsi que cela ressort de la figure 3, l'alimentation est obtenue par l'intermédiaire d'une plaque à induction de type connu telle que rappelée précédemment et illustrée par la figure 2. In all the embodiments, as shown in FIG. 3, the power supply is obtained by means of an induction plate of known type as recalled previously and illustrated by FIG. 2.
Dans le cas présent, l'inducteur (2) se présente sous la forme d'une spirale plane telle qu'illustrée à la figure 2, dont le diamètre est d'environ d'une vingtaine de centimètres et qui est constitué par l'enroulement d'une tresse de filaments de cuivre, cette tresse ayant un diamètre de trois à quatre millimètres et la spirale comportant vingt à trente spires. frt inducteur (2) est disposé en-dessous de la plaque support (6) (vitro céramique). In the present case, the inductor (2) is in the form of a planar spiral as illustrated in FIG. 2, the diameter of which is around twenty centimeters and which is constituted by the winding of a braid of copper filaments, this braid having a diameter of three to four millimeters and the spiral comprising twenty to thirty turns. inductor frt (2) is arranged below the support plate (6) (ceramic glass).
L'appareil conforme à l'invention, désigné par la référence générale (A) est, quant à lui, constitué d'un socle (7) prévu à la base d'une enceinte (8), enceinte dont la forme, les dimensions.. dépendront des fonctions que doit remplir un tel appareil. Dans tous les cas, conformément à l'invéntion, un capteur d'énergie (9) est disposé dans le socle (7), ce capteur étant, de préférence, réalisé d'une manière similaire à l'inducteur (2) du foyer de cuisson proprement dit. Le socle (7) est réalisé dans un matériau non conducteur et est destiné à etre posé à plat sur la plaque support (7) en lieu et place des ustensiles de cuisine conventionnels utilisés jusqu'à ce jour en association avec de telles plaques de cuisson. The device according to the invention, designated by the general reference (A), for its part, consists of a base (7) provided at the base of an enclosure (8), an enclosure whose shape, dimensions .. will depend on the functions which such an apparatus must fulfill. In all cases, in accordance with the invention, an energy sensor (9) is arranged in the base (7), this sensor preferably being produced in a similar manner to the inductor (2) of the hearth proper cooking. The base (7) is made of a non-conductive material and is intended to be placed flat on the support plate (7) in place of the conventional kitchen utensils used to date in association with such hobs .
Lorsque le générateur à induction (1) fonctionne, il apparait donc aux bornes (10,11) du capteur (9) une force électromotrice induite de même fréquence 25 à 35 kHz et dont l'amplitude peut être variable, et, par exemple dépendre du rapport de transformation, c'est-àdire-du rapport entre le-nombre de spires du capteur (9) et celui de l'inducteur (2). Eventuellement, il pourrait être envisagé de modifier ce rapport par simple déplacement du socle sur la plaque (6) et/ou en réglant l'écartement e entre l'inducteur (2) et le capteur (9). When the induction generator (1) is operating, it therefore appears at the terminals (10,11) of the sensor (9) an induced electromotive force of the same frequency 25 to 35 kHz and the amplitude of which can be variable, and for example depend transformation ratio, that is to say, the ratio between the number of turns of the sensor (9) and that of the inductor (2). Optionally, it could be envisaged to modify this ratio by simply moving the base on the plate (6) and / or by adjusting the spacing e between the inductor (2) and the sensor (9).
La force électromotrice produite aux bornes du capteur (9) est utilisée, conformément à l'invention, pour être envoyée dans un circuit d'utilisation (12) d'un récepteur (13), le circuit (12) etant conçu selon les fonctions que doit remplir le récepteur (13).La puissance absoXbee par le récepteur (13) est fonction de son inpédance elle est égale au plus à la puissance du générateur à induction (1). The electromotive force produced at the terminals of the sensor (9) is used, in accordance with the invention, to be sent into a use circuit (12) of a receiver (13), the circuit (12) being designed according to the functions which the receiver (13) must fill. The power absoXbee by the receiver (13) is a function of its inpedance and is at most equal to the power of the induction generator (1).
Ainsi que le montreront les trois exemples de réalisation donnés ci-après, le récepteur (13) peut être une résistance électrique si l'appareil dans lequel il est placé est destiné à chauffer, une source lumineuse, unmoteur électrique permettant de communiquer un mouve ment....... As will be shown by the three embodiments given below, the receiver (13) can be an electrical resistance if the device in which it is placed is intended to heat, a light source, an electric motor making it possible to communicate a movement. .......
Par ailleurs, dans un même appareil, le capteur (9) peut éventuellement alimenter plusieurs récepteurs, soit de nature identique, soit de nature différente. Ainsi, on peut réaliser un appareil électrodomestique comportant à la fois un moteur destiné à produire une action mécanique et une résistance électrique pour obtenir un effet thermique. Furthermore, in the same device, the sensor (9) can possibly power several receivers, either of an identical nature, or of a different nature. Thus, one can produce a household electrical appliance comprising at the same time a motor intended to produce a mechanical action and an electrical resistance to obtain a thermal effect.
Dans le schéma de principe illustré par la figure 3, l'interrupteur (14) permet la mise en marche ou l'ar rêt de l'appareil. Eventuellement, on pourrait disposer en série avec cet interrupteur (14) un interrupteur automatique obéissant à une fonction déterminée propre à l'appareil, par exemple un thermostat, un pressostat, un hygrostat, un programmateur, etc.. In the block diagram illustrated in FIG. 3, the switch (14) allows the appliance to be started or stopped. Optionally, one could have in series with this switch (14) an automatic switch obeying a specific function specific to the device, for example a thermostat, a pressure switch, a hygrostat, a programmer, etc.
De même, plusieurs récepteurs peuvent etre alimentés par le même capteur, l'ensemble faisant partie du même appareil. Likewise, several receivers can be powered by the same sensor, the whole being part of the same device.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent la structure et le fonctionnement d'un four réalisé conformément à l'invention. Figures 4, 5 and 6 illustrate the structure and operation of an oven produced in accordance with the invention.
Dans un tel mode de réalisation, le récepteur (13) se présente sous la forme d'une enceinte, dont l'une des faces (15) peut'entre ouverte pour en permettre l'accès
La base de cette enceinte (13) forum le socle (7) dans lequel est disposé le capteur (9) en forme de spirale plane. Conformément à l'invention, ce four ne comporte aucun cordon de raccordement à une source d'alimentation extérieure.In such an embodiment, the receiver (13) is in the form of an enclosure, one of the faces (15) of which can be opened to allow access
The base of this enclosure (13) forum the base (7) in which the sensor (9) is arranged in the form of a flat spiral. According to the invention, this oven does not have any cord for connection to an external power source.
Afin d'assurer le chauffage de l'intérieur du four, il comporte une résistance de sole (16) et une rsistan- ce de voûte (17). Ces deux résistances (16,17) sont raccordées aux deux bornes (10,11) du capteur (9). Un thermostat (18) est intercalé sur le circuit et permet d'afficher et d'obtenir la température souhaitée. In order to ensure the heating of the interior of the oven, it includes a hearth resistance (16) and a roof resistor (17). These two resistors (16,17) are connected to the two terminals (10,11) of the sensor (9). A thermostat (18) is inserted on the circuit and makes it possible to display and obtain the desired temperature.
Le schéma du circuit d'un tel four est illustré par la figure 5. The circuit diagram for such an oven is illustrated in Figure 5.
Dans ce four, le socle (7) est réalisé en matériau isolant électrique et comporte donc le capteur (9) incorporé. Au-dessus de ce capteur (9), est disposée la résistance de sole (16) séparée de celui-ci par un matériau isolant thermique et électrique. Juste au-dessus dé la résistance de sole (16), est disposée une plaque d'un métal (20), non magnétique (aluminium par exemple) servant de diffuseur thermique. La résistance de voûte (17) est, quant à elle, incorporée dans le capot supérieur de l'enceinte (13). In this oven, the base (7) is made of electrically insulating material and therefore includes the sensor (9) incorporated. Above this sensor (9) is disposed the sole resistor (16) separated from it by a thermal and electrical insulating material. Just above the floor resistor (16), is placed a plate of a metal (20), non-magnetic (aluminum for example) serving as a thermal diffuser. The arch resistor (17) is, for its part, incorporated in the upper cover of the enclosure (13).
Les organes de commande et de visualisation (thermostat (18), interrupteur (14), voyant lumineux (19)) sont noyés dans un caisson (21) accolés à l'enceinte proprement dite (13). Les fils sont noyés dans les parois et se trouvent donc invisibles. The control and display members (thermostat (18), switch (14), indicator light (19)) are embedded in a box (21) attached to the enclosure itself (13). The wires are embedded in the walls and are therefore invisible.
Un tel four, du fait qu'il ne comporte aucun passage pour le câble d'alimentation peut être facilement nettoyé, par exemple par immersion dans un éviers voire même par passage dans un lave-vaisselle, la porte de fermeture étant bien entendu otée. Such an oven, because it has no passage for the power cable can be easily cleaned, for example by immersion in a sink or even by passage in a dishwasher, the closing door being of course removed.
Les figures 7 et 8 illustrent une lampe d'éclairage sans fil d'alimentation réalisée conformément à l'invention. Dans une telle lampe, l'ampoule (21) constitue donc le récepteur, son alimentation étant obtenue par l'intermédiaire d'un capteur (9) noyé, comme précédemment, dans un socle en matière non conductrice. Lorsque l'ampoule (21) est une ampoule à incandescence ou à halogène, l'intensité lumineuse peut etre réglée facilement par mise en série avec le capteur (9) d'une inductance (22) variable, noyée dans le socle (7). Figures 7 and 8 illustrate a wireless power supply lighting lamp produced in accordance with the invention. In such a lamp, the bulb (21) therefore constitutes the receiver, its power being obtained by means of a sensor (9) embedded, as previously, in a base made of non-conductive material. When the bulb (21) is an incandescent or halogen bulb, the light intensity can be easily adjusted by putting in series with the sensor (9) a variable inductance (22), embedded in the base (7) .
Une telle lampe, outre l'avantage qu'elle ne comporte pas de cordon d'alimentation, a son ampoule qui fonctionne en fréquence élevée, ce qui améliore l'efficacité lumineuse. En effet, les courants circulant dans le filament sont d'intensité plus forte en surface du fait de l'effet pelliculaire, ce qui augmente la température de surface et améliore 1 'émission lumineuse. Such a lamp, in addition to the advantage that it does not include a power cord, has its bulb which operates at high frequency, which improves the light efficiency. Indeed, the currents flowing in the filament are of higher intensity at the surface due to the film effect, which increases the surface temperature and improves the light emission.
Les figures 9 et 10 illustrent un mélangeur réali sé conformément à l'invention. Figures 9 and 10 illustrate a mixer made in accordance with the invention.
Dans un tel mélangeur, l'énergie fournie par le capteur (9) sert à alimenter un moteur électrique (23) qui entraîne une hélice (24). Le moteur (23) est un moteur à courant continu et est alimenté par le capteur (9) grâce à, par exemple, un pont redresseur (25). Comme précédemment, le capteur (9) est noyé dans un socle en .a-ière isolante. In such a mixer, the energy supplied by the sensor (9) is used to power an electric motor (23) which drives a propeller (24). The motor (23) is a direct current motor and is supplied by the sensor (9) by, for example, a rectifier bridge (25). As before, the sensor (9) is embedded in an insulating base.
Comme dans exemple précédent, illustré par les figures 7 et 8, il est possible d'obtenir une variation de puissance (donc de vitesse) par interposition en série avec le capteur (9) d'une self variable (voir figure 10). Bien entendu, de manière connue, l'hélice (24) est disposée à l'intérieur d'un récipient destiné à contenir les produits à mélanger. As in the previous example, illustrated by FIGS. 7 and 8, it is possible to obtain a variation in power (and therefore speed) by interposing in series with the sensor (9) a variable inductor (see FIG. 10). Of course, in known manner, the propeller (24) is disposed inside a container intended to contain the products to be mixed.
Les exemples qui précèdent montrent bien les avantages apportés par l'invention et notamment le fait qu'il est possible de réaliser un grand nombre d'appareils électrodomestiques pouvant fonctionner sans fil d'alimentation ce qui, non seulement, en facilite l'utilisation mais également permet d'avoir des ensembles étanches pouvant être facilement nettoyés après usage. The foregoing examples clearly show the advantages provided by the invention and in particular the fact that it is possible to produce a large number of household electrical appliances which can operate without a power cord, which not only facilitates their use but also allows for waterproof assemblies that can be easily cleaned after use.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation donnés précédemment mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments given above but it covers all the variants produced in the same spirit.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8508587A FR2582896A1 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Household electrical appliances or the like usable with induction ovens and not requiring to be plugged in for their supply |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8508587A FR2582896A1 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Household electrical appliances or the like usable with induction ovens and not requiring to be plugged in for their supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2582896A1 true FR2582896A1 (en) | 1986-12-05 |
Family
ID=9319955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8508587A Pending FR2582896A1 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Household electrical appliances or the like usable with induction ovens and not requiring to be plugged in for their supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2582896A1 (en) |
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