DE3704581A1

DE3704581A1 - Cooker having inductively heated hotplates

Info

Publication number: DE3704581A1
Application number: DE19873704581
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-09-15

Abstract

In the case of a cooker having inductively heated hotplates, it is possible for the items to be cooked to be heated non-uniformly. The object is to achieve uniform heating of the items to be cooked. This is achieved by the distance between the turns of the spiral coil being different and/or a plurality of coils in each case being allocated to one hotplate. Especially for cookers for large kitchens.

Description

Bei Kochstellen mit sogenannter induktiver Heizung werden mit einer unterhalb der Kochplatte befindlichen Induktions spule in dem das Kochgut enthaltenden, aus Metall bestehen dem Behälter Induktionsströme erzeugt, die den Behälter und dadurch das darin befindliche Kochgut erwärmen. Diese Lösung hat den Vorteil, daß die bei bisherigen Herden vorhandene, mit Heizspiralen geheizte Kochplatte entfällt und somit der Wirkungsgrad beträchtlich erhöht wird.For hotplates with so-called inductive heating with an induction located below the hotplate coil in which contain the food to be cooked, made of metal the container generates induction currents that the container and this will heat the food inside. This solution has the advantage that the existing herds, hotplate heated with heating spirals is eliminated and thus the Efficiency is increased considerably.

Die Induktionsspule besteht z.B. aus einer zweilagigen fla chen spiralförmigen Spule, die unterhalb einer aus Glas- Keramik bestehenden Kochplatte angeordnet ist. Auf dieser Kochplatte befindet sich der Behälter mit dem Kochgut. Der in die Induktionsspule hineinfließende Wechselstrom hat eine Amplitude Spitze/Spitze von etwa 18-45 A und eine Frequenz zwischen 25 und 40 kHz. Die Leistungsübertragung erfolgt durch Wirbelströme, die durch die Induktionsspule in dem Bo den des Behälters induziert werden, wodurch eine geringe thermische Trägheit und somit eine schnelle Erwärmung des Kochgutes erzielt werden.The induction coil consists e.g. from a two-ply fla helical coil, which is underneath a glass Ceramic existing hotplate is arranged. On this Hotplate is the container with the food. The alternating current flowing into the induction coil has an Amplitude peak / peak of about 18-45 A and a frequency between 25 and 40 kHz. The power is transferred by eddy currents through the induction coil in the Bo those of the container are induced, resulting in a low thermal inertia and thus a rapid heating of the Cooking good can be achieved.

Es hat sich gezeigt, daß es bei einer solchen Kochstelle mit induktiver Heizung zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Kochgutes kommen kann. Beispielsweise kann das Kochgut, wenn die Wärmeerzeugung im Boden des Behälters schneller ist als der Wärmeausgleich in diesem Boden, an einer Stelle bereits gar sein und an einer anderen Stelle noch nicht. Das ist be sonders nachteilig bei einem solchen Kochgut, bei dem eine gleichmäßige Wärmeverteilung nicht durch Umrühren erreicht werden kann. Dieser Nachteil kann zwar durch eine Bewegung des Behälters ausgeglichen werden. Dadurch wird aber insbe sondere bei professionellen Küchen die Summe der Vorteile induktiv beheizter Kochstellen gemindert.It has been shown that with such a hob with inductive heating for uneven heating of the Cookware can come. For example, the food to be cooked when the heat generation in the bottom of the container is faster than the heat balance in this floor, at one point already be at all and not yet in another place. That is particularly disadvantageous in such a cookware in which one even heat distribution not achieved by stirring can be. This disadvantage can be caused by movement of the container are balanced. But this makes the sum of the advantages, especially in professional kitchens induction heated cooktop reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kochstelle mit induktiver Heizung so auszubilden, daß eine weitestge hend gleichmäßige Erwärmung des Kochgutes erreicht wird.The invention has for its object a hotplate with inductive heating so that a wide range uniform heating of the food is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Er findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This task is by the He described in claim 1 finding solved. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Bei der Lösung gemäß Merkmal a) wird vorzugsweise empirisch, also durch Ausprobieren ermittelt, wie der Abstand der ein zelnen Windungen über den Durchmesser zu wählen ist, damit das Kochgut gleichmäßig erwärmt wird. Die Wirkungsweise beru ht darauf, daß die Strombelegung und damit die Stärke des erzeugten Feldes über den Durchmesser der Spule so variiert wird, daß der über der Spule befindliche Behälter und das darin befindliche Kochgut gleichmäßig erwärmt werden.In the solution according to feature a ), it is preferably determined empirically, that is to say by trying out, how the distance between the individual turns over the diameter is to be selected, so that the cooking material is heated uniformly. The mode of operation is based on the fact that the current occupancy and thus the strength of the field generated is varied over the diameter of the coil so that the container located above the coil and the cooking material contained therein are heated uniformly.

Gemäß Merkmal b) wird die Aufgabe durch eine Vielzahl über die Fläche der Kochplatte verteilter Spulen erreicht. Diese Spulen können einander gleich oder auch unterschiedlich be messen sein. Bei dieser Lösung sind vorzugsweise jeweils Paa re aus zwei Spulen vorgesehen, bei denen die Richtung des Stromes in der spiralförmigen Wicklung entgegengesetzt ist, also z.B. bei der einen im Uhrzeigersinn und bei der anderen im Gegenuhrzeigersinn. Durch diese Lösung wird zusätzlich erreicht, daß die von der Kochstelle ausgehende Störstrah lung beträchtlich verringert wird.According to feature b ), the object is achieved by a large number of coils distributed over the surface of the hotplate. These coils can be the same or different be measured. In this solution, pairs of two coils are preferably provided in each case, in which the direction of the current in the spiral winding is opposite, that is to say, for example, one in the clockwise direction and the other in the counterclockwise direction. With this solution it is additionally achieved that the interference radiation emanating from the hotplate is considerably reduced.

Es können auch beide Merkmale a) und b) gleichzeitig angewen det werden. Beispielsweise sind dann vier Spulen vorgesehen. Bei zwei Spulen ist die Stromrichtung von oben gesehen in der Spirale im Uhrzeigersinn und bei zwei Spulen im Gegenuhr zeigersinn, wobei zusätzlich die Spulen unterschiedlichen Windungsabstand über den Durchmesser aufweisen. Die unter schiedliche Stromrichtung in den Spulen kann grundsätzlich durch verschiedenen Aufbau der Spirale erreicht werden, in dem diese von außen nach innen einmal im Uhrzeigersinn und einmal im Gegenuhrzeigersinn gewickelt ist. Die Spulen kön nen aber auch geometrisch völlig gleich sein, wenn sie mit einem Strom unterschiedlicher Polarität gespeist werden. Bei spielweise wird derselbe Strom bei der einen Spule außen und bei der anderen innen eingespeist. Es ist auch denkbar, zwei gleiche Spulen an derselben Stelle mit Strömen unterschiedli cher Polarität zu speisen.Both features a ) and b ) can also be used simultaneously. For example, four coils are then provided. In the case of two coils, the direction of current seen from above is clockwise in the spiral and in the case of two coils in the counterclockwise direction, the coils additionally having different winding spacings over the diameter. The different direction of current in the coils can in principle be achieved by different construction of the spiral, in that it is wound from the outside inwards once clockwise and once counterclockwise. However, the coils can also be completely identical geometrically if they are fed with a current of different polarity. For example, the same current is fed in on one coil outside and on the other inside. It is also conceivable to feed two identical coils at the same point with currents of different polarity.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläute rt. Darin zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing rt. Show in it

Fig. 1 im Prinzip eine Kochstelle mit induktiver Heizung, Fig. 1 in principle a hotplate with inductive heating,

Fig. 2 eine spiralförmige Spule mit unterschiedlichem Windungsabstand, Fig. 2 is a helical coil with different coil spacing,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine derartige Spule und Fig. 3 shows a section through such a coil and

Fig. 4 eine Anordnung mit mehreren über die Fläche der Kochplatte verteilten Spulen. Fig. 4 shows an arrangement with several coils distributed over the surface of the hotplate.

In Fig. 1 steht auf der Kochplatte K aus einem Glaskeramik die Pfanne P mit den Kochgut D. Unterhalb der Kochplatte K befindet sich die Induktionsspule S, die von dem Wechselspan nungsgenerator G mit dem Wechselstrom i gespeist wird. Fig. 1 zeigt das Ersatzschaltbild der Spule S mit der induktiven Komponente L und dem Verlustwiderstand R.In Fig. 1, the pan P with the food D is on the hotplate K made of a glass ceramic. Below the hotplate K is the induction coil S , which is fed by the alternating voltage generator G with the alternating current i . Fig. 1 shows the equivalent circuit diagram of the coil S with the inductive component L and the loss resistor R.

In Fig. 2 ist der Abstand a der einzelnen Windungen W der spiralförmigen Spule S über den Durchmesser unterschiedlich bemessen, indem der Abstand a in der Mitte relativ klein, im Bereich zwischen der Mitte und dem äußeren Rand größer und am äußeren Rand wieder kleiner bemessen ist. In Fig. 2 the distance a between the individual windings W of the helical coil S dimensioned differently over the diameter by the distance a in the middle of relatively small, is larger in the region between the center and the outer edge and is sized smaller again at the outer edge .

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine derartige Spule S mit unterschiedlichem Abstand a der einzelnen Windungen W. Fig. 3 shows a section through such a coil S with different spacing a of the individual turns W.

In Fig. 4 sind einer Kochplatte K gemäß Fig. 1 insgesamt vier Spulen S 1, S 2, S 3, S 4 zugeordnet, die mit demselben Strom i von dem Wechselspannungsgenerator G gespeist werden. Die Spulen S 1- S 4 haben gleichen Wickelsinn, d.h. die Spira le verläuft jeweils von oben gesehen von außen nach innen im Uhrzeigersinn. Es können vier völlig identische Spulen sein. Die Einspeisung des Stromes i in die Spule S erfolgt abwech selnd außen oder innen. Die Spulen S 1 und S 2 bilden somit ein Spulenpaar mit entgegengesetzter Stromrichtung und eben so die Spulen S 3 und S 4. Durch die Aufteilung einer Spule in vier Einzelspulen S 1- S 4 und die entgegengesetzte Stromrich tung sowie die dadurch erzeugten gegensätzlichen Magnetfel der werden einerseits eine gleichmäßige Erwärmung des Kochgu tes D und andererseits eine geringere Störstrahlung der ge samten Kochstelle erreicht.In FIG. 4, a cooktop K according to FIG. 1 is assigned a total of four coils S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , which are fed with the same current i by the AC voltage generator G. The coils S 1 - S 4 have the same winding direction, ie the coils run clockwise from the outside to the inside as seen from above. There can be four completely identical coils. The current i is fed into the coil S alternately outside or inside. The coils S 1 and S 2 thus form a pair of coils with opposite current directions and so do the coils S 3 and S 4 . By dividing a coil into four individual coils S 1- S 4 and the opposite current direction and the opposing magnetic fields generated thereby, on the one hand uniform heating of the Kochgu tes D and on the other hand a lower interference radiation of the entire hob is achieved.

Die Anordnung, der Wicklungsaufbau und/oder die Stromrich tung der Spulen S kann so gewählt werden, daß die magneti schen Streufelder der Spulen außerhalb des Kochstellenberei ches einander kompensieren. Die Spulen S, z.B. vier gemäß Fig 4, erzeugen dann in dem Behälter P die zum Erwärmen not wendigen Wirbelströme, während das resultierende magnetische Streufeld außerhalb des Kochstellenbereiches so gering gehal ten werden kann, daß dadurch in der Nähe befindliche andere Geräte nicht gestört werden. Neben der erzielten Gleichmäßig keit in der Erwärmung des Kochgutes kann also zusätzlich ei ne Verringerung des von der Kochstelle ausgehenden Streufel des erreicht werden.The arrangement, the winding structure and / or the current direction of the coils S can be chosen so that the magnetic stray fields of the coils compensate each other outside of the hotplate area. The coils S , for example four according to FIG. 4 , then generate in the container P the eddy currents which are not necessary for heating, while the resulting magnetic stray field outside the cooking area can be kept so low that other devices in the vicinity are not disturbed thereby. In addition to the uniformity achieved in the heating of the food to be cooked, it is also possible to achieve a reduction in the amount of litter coming from the hotplate.

Claims

1. Cooking area with induction heated hot plates ( K ), each with a spiral, with an alternating current ( i ) ge fed coil ( S ), characterized in that to achieve a uniform heating of the food ( D )

a) the distance ( a ) of the turns ( W ) of the coil ( S ) over the diameter of the coil ( S ) is different Lich ( Fig. 2, 3) and / or
b) a cooktop ( K ) is assigned several coils ( S 1 - S 4 ) distributed over the surface of the plate ( FIG. 4).

2. Cooking surface according to claim 1, characterized in that in an arrangement with several coils ( S 1- S 4 ) according to feature b) pairs of two coils ( S 1 , S 2 or S 3 , S 4 ) with opposite current direction (+ i , - i ) are provided ( Fig. 4).

3. Cooking area according to claim 2, characterized in that the coils ( S 1 , S 2 or S 3 , S 4 ) of a pair are geometrically essentially the same and fed with the same current ( i ) in the middle or outside who the ( Fig. 4).

4. Cooking area according to claim 2, characterized in that the current ( i ) in the two coils ( S 1 , S 2 or S 3 , S 4 ) of a pair is fed in at the same point and the sign of the current (+ i , - i ) or the winding direction of the spiral in the two coils is opposite.

5. Cooking area according to one of claims 1-4, characterized in that the arrangement, the winding structure and / or the current direction of the coils ( S ) are selected so that their magnetic stray fields outside of the cooking area compensate each other.