NO170120B - Induksjonskokeplate eller- komfyr. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en induksjonskokeplate eller- komfyr, av den art som er definert i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1.

I forbindelse med en kokeplate for et kokested eller en komfyr hvor varmegenereringen blir fremskaffet ved hjelp av induktiv oppvarming ved hjelp av en induksjonsspole, vil den nyttige magnetiske fluks være sluttet gjennom kokekaret som skal varmes opp. I tillegg til den nyttige fluks vil også samtidig lekkfluks forekomme, og denne danner et magnetisk lekkfelt som omgir kokeplaten. Når dette lekkfelt blir generert ved hjelp av en elektrisk strøm med høy frekvens (av størrelsesorden 25 kHz), vil feltet kunne bevirke interferens, spesielt ved mottagelse av AM radiokringkast-ing.

For å redusere lekkfeltet er det foreslått, i forbindelse med keramiske induksjonskomfyrer, å fremskaffe ringformede ledende belegg på støtteflaten under kokekaret. I henhold til andre forslag er der anordnet ledende ringer eller sylindre som skal omgi spolen. En spesiell god virkning har man oppnådd ved hjelp av stykker av ferritt som er plassert under spolen for å samle opp feltet i det området.

Ved bruk av det feltskjermende arrangement som her er beskrevet, har det vært mulig å begrense lekkfeltet fra spolen i retningen henholdsvis bort fra kokekaret og sideveis. Imidlertid, mellom kokekarets støtteflate og den øvre side av spolen, foreligger der et område hvor lekkfluksen kan trenge gjennom. Målinger har vist at så lenge dette lekkfelt forblir upåvirket, vil de forbedringer som man har oppnådd ved forskjellige skjermingsarrangementer bare være marginale. I tillegg vil de forskjellige avskjermningsarrangementer kunne innebære praktiske vanskeligheter.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere eller i det minste i betydelig grad redusere lekkfeltet uten noen betydelig reduksjon av det nyttige felt. Denne hensikt vil man oppnå ved en induksjonskokeplate eller- komfyr med de karakteristiske trekk som er angitt i det vedføyde patentkrav 1. Foretrukne utførelsesformer vil fremkomme fra de vedføyde avhengige krav.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer.

Figur 1 viser skjematisk en keramisk kokeplate.

Figurene 2-5 viser fire forskjellige arrangementer hva angår induksjonsspoler. Figurene 6 og 7 viser to forskjellige konstruksjonsutførel-ser av spoler med spolekjerner. Figur 8 er et snitt tatt etter linjen VIII - VIII på figur 6. Figur 9 viser sluttelig et snitt tatt etter linjen IX - IX på figur 7.

På figur 1 er der vist en vanlig kokeplate eller- komfyr 10 av keramisk type, som er forsynt med en støtteflate 11 for et kokekar 12. Varmen fremskaffes induktivt ved hjelp av en induksjonsoppvarmningsenhet 13 som er plassert under støtteflaten og montert på en holder 14, som her er vist skjematisk. Oppvarmningsenheten omfatter en induksjonsspole 15 som genererer et magnetfelt som blir sluttet via kokekaret 12, for således å oppvarme dette. Under spolen 15 bef.inner der seg en ringformet ferrittskive 16 som oppsamler feltlinjene som er rettet nedover, og ved hjelp av hvilken der begrenses lekkfeltet i denne retning.

Selv om man ved den kjente kokeplate som er vist på figur 1, har anordnet avskjermningsarrangementer rundt spolen, vil det nyttige felt som er rettet oppover, måtte bli levnet upåvirket. Følgelig vil feltlinjer kunne komme ut i området mellom spolen og bunnen av kokekaret. Fordi den oppvarmning som er nødvendig, innebærer et behov for stor strøm i spolen, vil det utgående lekkfelt ha en tilsvarende stor styrke, noe som bevirker uønsket forstyrrelse.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det nå foreslått å erstatte den eneste induksjonsspole med to eller flere spoler som er symmetrisk plassert i forhold til en vertikallinje gjennom støtteflaten og senteret for kokekaret. I hver av disse spoler vil der flyte en strøm med samme styrke, fortrinnsvis den samme strøm. Imidlertid vil disse strømmer bevirke forskjellige retninger for de magnetiske felter som blir fremskaffet, slik at ved hvert feltpunkt, på en avstand fra kokeplaten, vil feltfordelingen og spesielt lekkfluksen fra de forskjellige spoler hovedsakelig oppheve hverandre.

På figur 2 er der vist en utførelsesform med fire spoler 17 - 20, som er plassert symmetrisk. Spolene danner en firkant, hvor der langs sidene av firkanten er plassert to tillig-gende spoler med motsatte viklingsretninger, mens diagonalt motsatte spoler har den samme viklingsretning. Spolene som er vist sett ovenfra, er blitt viklet på kjerner 21 tildannet av ferritt og vist ved midtpartiet av hver spole.

På figur 3 er der vist to plane spoler 22, 23 anordnet koaksialt, samtidig som kjernene er betegnet med 24 og 25. Slik det fremgår ved hjelp av pilene, har strømmene i spolene motsatt strømningsretning.

På figur 4 er der vist to like spoler 26, 27 plassert symmetrisk, idet den ene befinner seg like under den annen. Strømmene i spolene er like, men strømmer i motsatt retning. I denne forbindelse er det nødvendig med en ferrittskive 28 som er plassert mellom spolene for å slutte det oppoverret-tede felt fra den nedre spole 27. Hvis ikke vil feltene fra spolene 26, 27 motvirke hverandre i området for kokekaret.

På figur 5 er det vist den mulighet å arrangere en flerhet av spoler i matriseform. Dersom spolene har en felles vikling, slik det er vist, vil retningene for feltene bli slik som indikert ved plusstegn og minustegn. Ved et feltpunkt som befinner seg på avstand fra kokekaret, vil feltbidragene hovedsakelig utviske hverandre.

På figurene 6 og 7 henholdsvis figurene 8 og 9 er det vist eksempler som viser i praksis utførelsesformer ifølge figurene 2 og 3. Slik det fremgår av figurene 6 og 8 er spolene 17-20 innlemmet i en spoleholder 39 med en hel basisplate 29 med en øvre kant 30, samt kjernedeler 31, 32, 33, 34 som spolene er blitt ført inn på. Spolene har form av en kvadrant av en sirkel, men de kan også ha form av en sirkel.Holderen er tildannet av ferritt, noe som gir resultat av god skjerming mot lekkfeltet i retning nedover såvel som sideveis.

På figurene 7 og 9 er der vist hvordan man på samme måte som med henvisning til figurene 6 og 8, kan realisere utførel-sesf ormen i henhold til figur 3. En lignende spoleholder omfatter en basisplate 35, en omkretskant 36 samt et sentralt kjerneparti 37 og et ringformet kjerneparti 38.

Beregninger av de resulterende felter i et feltpunkt er utført for utførelsesformene i henhold til figurene 2-4. Disse beregninger viser at styrken på lekkfeltet blir redusert til mindre enn en prosent av styrken av det tilsvarende felt fra en eneste spole. Ved utførelsesformen ifølge figur 2 vil da hver spole bidra med en fjerdedel av den tilførte oppvarmningseffekt.

Målinger har også blitt utført hva angår virkningsgraden av arrangementet i henhold til figur 2. Disse målinger har vist at en magnetisk kobling til kokekaret pr. enhetslengde av tråden i spolen, svarer til den magnetiske kobling i tilfellet i henhold til figur 1 med en eneste spole. Her vil den magnetiske kobling være definert som den induktivt overførte energi pr. ampere av strøm og pr. meter av tråd, og den magnetiske kobling utgjør også et mål for virkningsgraden

Claims (7)

1. Induksjonskokeplate eller- komfyr, omfattende en støtteflate (11) for et kokekar (12) og en innretning (13) som er plassert under støtteflaten for generering av et magnetfelt som driver en magnetisk fluks gjennom kokekaret,karakterisert vedat den magnetfeltgene-rerende innretning (13) omfatter minst to spoler (15) hvis konstruksjon og plassering er slik at ved påsatt kokekar vil den nyttige fluks sluttes via kokekaret, mens i hvert feltpunkt på en avstand fra kokeplaten, vil bidragene fra lekkfluksen fra de forskjellige spoler hovedsakelig utbalansere hverandre.

2. Plate som angitt i krav 1, karakterisert vedat fire like spoler (17 - 20) er plassert symmetrisk i det samme plan under støtte-flaten (11), for således å danne to diagonalt motsatte spolepar (17, 19; 18, 20), samtidig som spolene er innrettet slik at de kan føre den samme strøm, og videre at spolene i hvert spolepar har den samme viklingsretning i et spolepar av den første art, og av motsatt retning i det annet spolepar.

3. Plate som angitt i krav 1, karakterisert vedat de to spoler (22, 23) er plassert konsentrisk, den ene innenfor den annen, samtidig som den samme strøm passerer gjennom spolene, og spolene har motsatt viklingsretninger.

4. Plate som angitt i krav 1, karakterisert vedat to like spoler (26, 27) er plassert konsentrisk i forskjellige plan, samtidig som spolene er innrettet til å føre den samme strøm og dessuten at spolene har motsatte viklingsretninger.

5. Plate som angitt i krav 1, karakterisert vedat en flerhet av spoler er plassert i det samme plan under dannelse av en matrise, samtidig som alle spoler er innrettet til å føre den samme strøm og retningene for viklingene er blitt valgt slik at tilstøtende spoler i matrisen har motsatte feltretninger med unntak av diagonalt motsatte spoler som har samme feltret-ning .

6. Plate som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat spolene er viklet på kjerner (31 - 34) tildannet av ferritt og med deler (29, 30) som innelukker de sider av spolene som ikke vender mot støtteflaten.

7. Plate som angitt i krav 4 og 6,karakterisert vedat en skive (24) av ferritt er plassert mellom spolene (26, 27).