DE112007002332B4

DE112007002332B4 - heater arrangement

Info

Publication number: DE112007002332B4
Application number: DE112007002332.5T
Authority: DE
Inventors: Ignacio Garde Aranda; Pablo Jesus Hernandez Blasco; Alfonso Lorente Perez; Oscar Pallares Zaera; Rafael Alonso Esteban; Adolfo Arnal Valero; Luis Angel Barragan Perez; Tomas Pollan Santamaria
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2025-02-27
Anticipated expiration: 2027-11-14
Also published as: DE112007002332A5; ES2310961B1; ES2310961A1; WO2008064993A1

Abstract

Heizvorrichtungsanordnung (28), insbesondere Induktionskochvorrichtungsanordnung, mit einem Satz von Heizmodulen (22), wobei ein Heizmodul (22) ein Heizmittel (24) zur Übertragung einer Heizenergie an einen zu heizenden Gegenstand (18, 20) und eine Leistungseinheit (26) zur Versorgung des Heizmittels (24) mit Leistung aufweist, und mit einer Steuereinheit (27), die dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Position eines zu heizenden Gegenstands (18, 20) relativ zu den Heizmodulen (22) eine zum Heizen des Gegenstands (18, 20) ausgebildete Heizgruppe von Heizmodulen (22) zu bilden, gekennzeichnet durch eine Kühlungseinheit (40) zur Kühlung der Heizmodule (22), wobei die Kühlungseinheit (40) wenigstens eine Kühlkörpereinheit (42, 44; 98) aufweist, die zur Kühlung von zumindest drei Heizmodulen (22) dient, wobei die Kühlungseinheit (40) eine Lüftereinheit (62, 64) aufweist, welche im Zusammenwirken mit der Kühlkörpereinheit (42, 44; 98) zur Kühlung von zumindest drei Heizmodulen (22) vorgesehen ist, wobei die Lüftereinheit (62, 64) zwei Lüfter (66, 68, 70, 72) aufweist, die beidseitig der Kühlkörpereinheit (42, 44; 98) angeordnet sind, und wobei einer der Lüfter (66, 70) zum Blasen einer Kühlluft zur Wechselwirkung mit der Kühlkörpereinheit (42, 44, 98) dient, während der andere Lüfter (68, 72) zum Saugen der durch die Wechselrichtung erwärmten Kühlluft eingesetzt wird.

Heating device arrangement (28), in particular an induction cooking device arrangement, with a set of heating modules (22), wherein a heating module (22) has a heating means (24) for transmitting heating energy to an object (18, 20) to be heated and a power unit (26) for supplying the heating means (24) with power, and with a control unit (27) which is provided to form a heating group of heating modules (22) designed to heat the object (18, 20) depending on a position of an object (18, 20) to be heated relative to the heating modules (22), characterized by a cooling unit (40) for cooling the heating modules (22), wherein the cooling unit (40) has at least one heat sink unit (42, 44; 98) which serves to cool at least three heating modules (22), wherein the cooling unit (40) has a fan unit (62, 64) which in cooperation with the heat sink unit (42, 44; 98) for cooling at least three heating modules (22), wherein the fan unit (62, 64) has two fans (66, 68, 70, 72) which are arranged on both sides of the heat sink unit (42, 44; 98), and wherein one of the fans (66, 70) serves to blow cooling air for interaction with the heat sink unit (42, 44, 98), while the other fan (68, 72) is used to suck in the cooling air heated by the alternating direction.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Heizvorrichtungsanordnung, insbesondere einer Induktionskochvorrichtungsanordnung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a heating device arrangement, in particular an induction cooking device arrangement, according to the preamble of claim 1.

Eine Heizvorrichtung, insbesondere ein Induktionskochfeld, ist bekannt. Diese umfasst eine Heizvorrichtungsanordnung mit Heizmodulen, welche jeweils einen Heizkörper und eine Leistungseinheit zur Versorgung des Heizkörpers mit einer Heizleistung aufweisen. Zur Kühlung der Heizmodule bei einem Betrieb ist die Heizvorrichtungsanordnung mit einer Kühlungseinheit versehen.A heating device, in particular an induction hob, is known. This comprises a heating device arrangement with heating modules, each of which has a heating element and a power unit for supplying the heating element with a heating output. To cool the heating modules during operation, the heating device arrangement is provided with a cooling unit.

Die Druckschrift WO 2006 / 032292 A1 offenbart ein Kochfeld mit einem Satz von Heizmodulen, wobei die Heizmodule jeweils ein Heizmittel zur Übertragung einer Heizenergie an einen zu heizenden Gegenstand und eine Leistungseinheit zur Versorgung des Heizmittels mit Leistung aufweist. Eine Steuereinheit erkennt Gruppen von einem zu heizenden Gegenstand belegten Heizmodulen als zusammenhängende Fläche und steuert die Leistungseinheiten der bedeckten Heizmodule entsprechend an.The publication WO 2006/032292 A1 discloses a hob with a set of heating modules, wherein the heating modules each have a heating means for transmitting heating energy to an object to be heated and a power unit for supplying the heating means with power. A control unit recognizes groups of heating modules covered by an object to be heated as a connected area and controls the power units of the covered heating modules accordingly.

Die Druckschrift DE 101 63 839 A1 lehrt zu einer Kühlung von in einer Kochmulde befindlichen elektronischen Bauteilen die Verwendung eines Lüfters sowie eines Kühlkörpers.The publication DE 101 63 839 A1 teaches the use of a fan and a heat sink to cool electronic components located in a cooktop.

Die Druckschrift DE 199 55 457 A1 offenbart zu einer Kühlung elektronischer Bauteile einen Gehäuseboden aus Aluminium, welcher als Kühlkörper fungiert.The publication DE 199 55 457 A1 reveals a housing base made of aluminum, which acts as a heat sink, for cooling electronic components.

Die Druckschrift EP 0 561 219 A1 offenbart, dass zu einem Schutz vor höheren Temperaturen die verbauten elektronischen Bauteile geschützt werden sollten, wobei es vorteilhaft sei, die Induktionserzeugungsmittel an einem Kühlkörper anzuordnen, der an seiner Unterseite Kühlrippen und entsprechende Kühlkanäle hat, durch die ein Lüfter Kühlluft bläst.The publication EP 0 561 219 A1 discloses that in order to protect against higher temperatures, the installed electronic components should be protected, whereby it is advantageous to arrange the induction generating means on a heat sink which has cooling fins and corresponding cooling channels on its underside through which a fan blows cooling air.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Heizvorrichtungsanordnung hinsichtlich verbesserter Kühlungseigenschaften bereitzustellen.The object of the invention is in particular to provide a generic heating device arrangement with regard to improved cooling properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1, while advantageous embodiments and further developments of the invention can be taken from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Heizvorrichtungsanordnung, insbesondere einer Induktionskochvorrichtungsanordnung, mit einem Satz von Heizmodulen und einer Kühlungseinheit zur Kühlung der Heizmodule.The invention relates to a heating device arrangement, in particular an induction cooking device arrangement, with a set of heating modules and a cooling unit for cooling the heating modules.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kühlungseinheit wenigstens eine Kühlkörpereinheit aufweist, die zur Kühlung von zumindest drei Heizmodulen dient. Es kann dadurch eine besonders effektive und schnelle Wärmeabfuhr erreicht werden. Die Kühlkörpereinheit weist zumindest einen Kühlkörper auf. Unter einem „Kühlkörper“ kann in diesem Zusammenhang insbesondere ein vorzugsweise einstückiger Körper verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, eine von zumindest einem Heizmodul insbesondere durch Leistungsverluste erzeugte Wärme aufzunehmen und/oder von einer Wärmeaufnahmestelle durch Wärmeleitung abzuführen. Hierzu ist der Kühlkörper aus einem wärmeleitenden Material hergestellt, wie z.B. Aluminium, Kupfer, Silber usw. Die Kühlkörpereinheit bildet vorzugsweise eine Wärmeaufnahmefläche, die zumindest drei Heizmodulen zugeordnet ist. Hierbei ist die Wärmeaufnahmefläche zweckmäßigerweise den Heizmodulen zugewandt. Die Kühlkörpereinheit ist außerdem vorzugsweise im Bereich eines zu kühlenden Heizmoduls angeordnet, wobei die Kühlkörpereinheit mit einem Abstand kleiner als 5 cm, vorzugsweise kleiner als 3 cm und bevorzugt kleiner als 1 cm zum zu kühlenden Heizmodul angeordnet ist. Eine Wärmeaufnahme kann mittels des Kontakts der Kühlkörpereinheit mit einer das zu kühlende Heizmodul umgebenden Luft erfolgen und/oder sie kann mittels eines direkten Kontakts der Kühlkörpereinheit mit zumindest einem Teilbereich des Heizmoduls erfolgen. Ferner kann eine durch das Heizmodul erzeugte Wärme über ein wärmeleitendes Material, wie z.B. eine Wärmeleitpaste, vom Heizmodul zu der Kühlkörpereinheit geführt werden.It is proposed that the cooling unit has at least one heat sink unit that serves to cool at least three heating modules. This allows particularly effective and rapid heat dissipation to be achieved. The heat sink unit has at least one heat sink. In this context, a "heat sink" can be understood in particular as a preferably one-piece body that is intended to absorb heat generated by at least one heating module, in particular through power losses, and/or to dissipate it from a heat absorption point by heat conduction. For this purpose, the heat sink is made of a heat-conducting material, such as aluminum, copper, silver, etc. The heat sink unit preferably forms a heat absorption surface that is assigned to at least three heating modules. The heat absorption surface expediently faces the heating modules. The heat sink unit is also preferably arranged in the area of a heating module to be cooled, the heat sink unit being arranged at a distance of less than 5 cm, preferably less than 3 cm and preferably less than 1 cm from the heating module to be cooled. Heat absorption can occur by means of contact between the heat sink unit and air surrounding the heating module to be cooled and/or it can occur by means of direct contact between the heat sink unit and at least a partial area of the heating module. Furthermore, heat generated by the heating module can be conducted from the heating module to the heat sink unit via a heat-conducting material, such as a thermal paste.

Ein Heizmodul weist erfindungsgemäß ein Heizmittel zur Übertragung einer Heizenergie an einen zu heizenden Gegenstand und eine Leistungseinheit zur Versorgung des Heizmittels mit Leistung auf. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtungsanordnung eignet sich insbesondere für den Einsatz in einer Induktionsheizvorrichtung, wie insbesondere einer Induktionskochvorrichtung. Dabei sind die Heizmittel der Heizmodule vorzugsweise als Induktionsheizspulen ausgebildet, die eine Heizung mittels eines magnetischen Wechselfelds mit einer Heizfrequenz bewirken, und die Leistungseinheiten sind z.B. als Wechselrichter zur Erzeugung der Heizfrequenz ausgeführt. Hierzu weisen die Leistungseinheiten beispielsweise elektronische Schaltelemente auf, die die Heizfrequenz mittels Schaltvorgängen bereitstellen, welche typischerweise aufgrund von Leistungsverlusten eine große Wärmemenge bei einem Betrieb erzeugen.According to the invention, a heating module has a heating means for transmitting heating energy to an object to be heated and a power unit for supplying the heating means with power. The heating device arrangement according to the invention is particularly suitable for use in an induction heating device, such as in particular an induction cooking device. The heating means of the heating modules are preferably designed as induction heating coils, which cause heating by means of an alternating magnetic field with a heating frequency, and the power units are designed, for example, as inverters for generating the heating frequency. For this purpose, the power units have, for example, electronic switching elements that provide the heating frequency by means of switching processes, which typically generate a large amount of heat during operation due to power losses.

Es kann eine besonders vorteilhafte Kühlungswirkung erreicht werden, wenn die Kühlkörpereinheit zur Kühlung von zumindest sechs, insbesondere zumindest zehn, bevorzugt zumindest zwanzig Heizmodulen dient. In einer solchen Konfiguration der Heizvorrichtungsanordnung, in welcher eine große Anzahl von Heizmodulen einer gemeinsamen Kühlkörpereinheit zugeordnet ist, werden in einem Betrieb der Heizvorrichtung typischerweise nicht alle Heizmodule gleichzeitig mit ihrer maximalen Leistung betrieben. Dabei kann eine von mit einer hohen Leistung betriebenen Heizmodulen erzeugte Wärme über Bereiche der Kühlkörpereinheit abgeführt werden, die Heizmodulen entsprechen, welche mit einer geringeren Leistung betrieben sind oder unbetrieben verbleiben.A particularly advantageous cooling effect can be achieved if the heat sinks unit serves to cool at least six, in particular at least ten, preferably at least twenty heating modules. In such a configuration of the heating device arrangement, in which a large number of heating modules are assigned to a common heat sink unit, typically not all heating modules are operated at their maximum power at the same time during operation of the heating device. Heat generated by heating modules operated at a high power can be dissipated via areas of the heat sink unit that correspond to heating modules that are operated at a lower power or remain inoperative.

Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Kühlkörpereinheit einen zusammenhängenden Wärmeaufnahmebereich zur Kühlung von zumindest drei Heizmodulen bildet. Dadurch kann eine über ein großes Volumen homogene Wärmeleitung erreicht werden. Der Wärmeaufnahmebereich ist vorzugsweise als zusammenhängende Wärmeaufnahmefläche ausgebildet. Der zusammenhängende Wärmeaufnahmebereich kann durch einen einstückig ausgebildeten Körper gebildet sein. Eine Wärmeaufnahmefläche kann dabei von zumindest einem zusammenhängenden Teil einer Seitenfläche des Körpers gebildet sein. Der zusammenhängende Wärmeaufnahmebereich kann außerdem durch ein Zusammenwirken von zumindest zwei Körpern zustande kommen, die aneinander angrenzen. Vorzugsweise erstreckt sich der Wärmeaufnahmebereich über einen Teilbereich des ersten Körpers und setzt sich unterbrechungslos über einen am Teilbereich des ersten Körpers angrenzenden Teilbereich des zweiten Körpers fort. Eine zusammenhängende Wärmeaufnahmefläche kann z.B. durch eine Seitenfläche des ersten Körpers und eine Seitenfläche des zweiten Körpers, die entlang einer Kontaktlinie aneinander angrenzen, gebildet sein, wobei die Wärmeaufnahmefläche des ersten Körpers sich von der Seitenfläche des ersten Körpers über die Kontaktlinie hinaus in die Seitenfläche des zweiten Körpers fortsetzt.It is also proposed that the heat sink unit forms a continuous heat absorption area for cooling at least three heating modules. This makes it possible to achieve homogeneous heat conduction over a large volume. The heat absorption area is preferably designed as a continuous heat absorption surface. The continuous heat absorption area can be formed by a body formed in one piece. A heat absorption surface can be formed by at least a continuous part of a side surface of the body. The continuous heat absorption area can also be created by an interaction of at least two bodies that are adjacent to one another. The heat absorption area preferably extends over a partial area of the first body and continues uninterruptedly over a partial area of the second body that is adjacent to the partial area of the first body. A continuous heat absorption surface can be formed, for example, by a side surface of the first body and a side surface of the second body that are adjacent to one another along a contact line, the heat absorption surface of the first body continuing from the side surface of the first body beyond the contact line into the side surface of the second body.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kühlkörpereinheit einen Wärmeaufnahmebereich bildet, der zur Kühlung zumindest einer Reihe von wenigstens drei Heizmodulen dient, wodurch eine konstruktive einfache Heizvorrichtungsanordnung erreicht werden kann. Unter einer „Reihe“ von Heizmodulen kann insbesondere ein Satz von Heizmodulen verstanden werden, die einander folgend entlang einer gemeinsamen Reihenachse angeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the heat sink unit forms a heat absorption area which serves to cool at least one row of at least three heating modules, whereby a structurally simple heating device arrangement can be achieved. A "row" of heating modules can be understood in particular as a set of heating modules which are arranged one after the other along a common row axis.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühlkörpereinheit einen Wärmeaufnahmebereich bildet, der zur Kühlung von zumindest zwei Reihen von Heizmodulen dient, wodurch eine besonders kompakte Heizvorrichtungsanordnung erreicht werden kann. Hierbei erstrecken sich die Reihen vorzugsweise jeweils entlang einer anderen Reihenachse, wobei die Reihenachsen vorteilhafterweise zueinander parallel ausgerichtet sind. Hierzu können die Reihenachsen beidseitig der Kühlkörpereinheit angeordnet sein. Dies eignet sich insbesondere, wenn die Heizmodule in einer Matrixanordnung angeordnet sind. Dabei können durch die Kühlkörpereinheit zumindest zwei Matrixreihen und/oder zumindest zwei Matrixspalten gekühlt werden.It is further proposed that the heat sink unit forms a heat absorption area that serves to cool at least two rows of heating modules, whereby a particularly compact heating device arrangement can be achieved. The rows preferably each extend along a different row axis, wherein the row axes are advantageously aligned parallel to one another. For this purpose, the row axes can be arranged on both sides of the heat sink unit. This is particularly suitable when the heating modules are arranged in a matrix arrangement. At least two matrix rows and/or at least two matrix columns can be cooled by the heat sink unit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kühlkörpereinheit als einstückiger Kühlkörper ausgebildet ist, wodurch ein geringer Montageaufwand und eine homogene Wärmeabfuhr erreicht werden können.In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the heat sink unit is designed as a one-piece heat sink, whereby low assembly effort and homogeneous heat dissipation can be achieved.

Erfindungsgemäß weist die Heizvorrichtungsschaltung eine Steuereinheit auf, die dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Position eines zu heizenden Gegenstands relativ zu den Heizmodulen eine zum Heizen des Gegenstands ausgebildete Heizgruppe von Heizmodulen zu bilden. Dadurch kann eine hohe Flexibilität in der Anwendung einer Heizvorrichtung, in welcher die Heizvorrichtungsanordnung eingesetzt ist, erreicht werden. Dies eignet sich insbesondere für den Einsatz der Heizvorrichtungsanordnung bei einer Kochvorrichtung. Dabei sind die Heizmodule vorzugsweise unterhalb einer Kochplatte angeordnet. Bei einem Gruppenbetrieb zum Heizen des Gegenstands setzt sich eine Heizgruppe von Heizmodulen vorzugsweise aus Heizmodulen des Satzes zusammen, die vom sich auf der Kochplatte befindenden Gegenstand, insbesondere einem Kochgeschirr, zumindest teilweise gedeckt sind. Die Anordnung der Heizmodule ist vorzugsweise als Matrixanordnung ausgelegt. Dabei können Heizmodule unterschiedlicher Reihen und/oder unterschiedlicher Spalten der Matrixanordnung vom auf der Kochplatte aufgelegten Gegenstand zumindest teilweise gedeckt sein. Die Heizmodule sind vorzugsweise derart dimensioniert, dass ein Kochgeschirr üblicher Dimensionen, wie z.B. ein Topf mit einem Durchmesser von zumindest 8 cm, Heizmodule unterschiedlicher Reihen und unterschiedlicher Spalten zumindest teilweise deckt. Der Satz von Heizmodulen legt eine zu einem Heizen des Gegenstands geeignete, zusammenhängende Kochzone der Kochplattenoberfläche fest, welche zumindest einen überwiegenden Teil der Kochplattenoberfläche, vorteilhaft zumindest 60 %, bevorzugt mindestens 70 % und besonders vorteilhaft zumindest 80 % der Kochplattenoberfläche deckt. Beim Verstellen des Gegenstands auf der Kochplatte kann flexibel ein Heizen von Gegenständen in beliebig gewählten Positionen dieser Gegenstände innerhalb dieser Kochzone durchgeführt werden. Die Steuereinheit ist hierbei vorzugsweise dazu vorgesehen, die Zusammensetzung der Heizgruppe an eine Änderung der Position des Gegenstands relativ zu den Heizmodulen zumindest teilautomatisch, vorteilhaft vollautomatisch anzupassen. Beim Auflegen eines weiteren Gegenstands kann eine weitere Heizgruppe zum Durchführen eines Gruppenbetriebs gebildet werden. Eine für einen Gruppenbetrieb der Heizmodule vorgesehene Heizvorrichtungsanordnung ist vorzugsweise mit einer großen Anzahl von Heizmodulen, wie insbesondere mit zumindest sechs Heizmodulen, versehen. Um eine hohe Flexibilität in der Positionierung des Gegenstands für einen Heizbetrieb zu erreichen, ist die Heizvorrichtungsanordnung vorzugsweise mit einem Satz von zumindest zehn, vorteilhaft zumindest zwanzig, besonders bevorzugt zumindest vierzig Heizmodulen versehen. Die Steuereinheit kann zumindest teilweise einstückig mit einer Recheneinheit, wie z.B. einem Mikroprozessor oder Mikrokontroller, ausgebildet sein.According to the invention, the heating device circuit has a control unit which is provided to form a heating group of heating modules designed to heat the object depending on a position of an object to be heated relative to the heating modules. This makes it possible to achieve a high degree of flexibility in the use of a heating device in which the heating device arrangement is used. This is particularly suitable for use of the heating device arrangement in a cooking device. The heating modules are preferably arranged below a hotplate. In a group operation for heating the object, a heating group of heating modules is preferably made up of heating modules of the set which are at least partially covered by the object on the hotplate, in particular a cooking vessel. The arrangement of the heating modules is preferably designed as a matrix arrangement. Heating modules in different rows and/or different columns of the matrix arrangement can be at least partially covered by the object placed on the hotplate. The heating modules are preferably dimensioned such that a cooking utensil of usual dimensions, such as a pot with a diameter of at least 8 cm, at least partially covers heating modules of different rows and different columns. The set of heating modules defines a coherent cooking zone of the hotplate surface suitable for heating the object, which covers at least a major part of the hotplate surface, advantageously at least 60%, preferably at least 70% and particularly advantageously at least 80% of the hotplate surface. When adjusting the object on the hotplate, objects can be flexibly heated in any desired position of these objects within this cooking zone. The control unit is preferably provided here to adapt the composition of the heating group to a change. the position of the object relative to the heating modules can be adjusted at least partially automatically, advantageously fully automatically. When another object is placed on top, another heating group can be formed to carry out group operation. A heating device arrangement provided for group operation of the heating modules is preferably provided with a large number of heating modules, in particular with at least six heating modules. In order to achieve a high degree of flexibility in positioning the object for heating operation, the heating device arrangement is preferably provided with a set of at least ten, advantageously at least twenty, particularly preferably at least forty heating modules. The control unit can be formed at least partially in one piece with a computing unit, such as a microprocessor or microcontroller.

Bei einem Gruppenbetrieb der Heizmodule ist der Satz von Heizmodulen in Heizgruppen und in Gruppen von unbetrieben verbleibenden Heizmodulen verteilt. Entspricht eine Heizgruppe einem ersten Bereich der Kühlkörpereinheit und entspricht eine unbetriebene Gruppe einem zweiten Bereich der Kühlkörpereinheit, kann schnell und effektiv eine in der betriebenen Gruppe erzeugte Wärme über den zweiten Bereich abgeführt werden. Dabei stehen Bereiche der Kühlkörpereinheit, die Heizgruppen und unbetriebenen Heizgruppen entsprechen, über einen gemeinsamen Kühlkörper oder über Anlageflächen zwischen verschiedenen Kühlkörpern miteinander in Verbindung, wodurch ein schneller und effektiver Temperaturausgleich zwischen diesen Bereichen erreicht werden kann. Ferner kann die Kühlkörpereinheit zur Abfuhr einer Wärmemenge ausgelegt sein, die kleiner als die Wärmemenge ist, welche erzeugt wäre, wenn alle der Kühlkörpereinheit zugeordneten Heizmodule mit ihrer jeweiligen maximalen Leistung zusammen betrieben werden würden.When the heating modules are operated in groups, the set of heating modules is distributed into heating groups and into groups of heating modules that remain inoperative. If a heating group corresponds to a first area of the heat sink unit and an inoperative group corresponds to a second area of the heat sink unit, heat generated in the operated group can be quickly and effectively dissipated via the second area. Areas of the heat sink unit that correspond to heating groups and inoperative heating groups are connected to one another via a common heat sink or via contact surfaces between different heat sinks, whereby a quick and effective temperature equalization between these areas can be achieved. Furthermore, the heat sink unit can be designed to dissipate an amount of heat that is smaller than the amount of heat that would be generated if all heating modules assigned to the heat sink unit were operated together at their respective maximum output.

Vorzugsweise weisen die Heizmodule jeweils ein Heizmittel und eine Leistungseinheit zur Leistungsversorgung des Heizmittels auf, wobei die Kühlkörpereinheit einen Wärmeaufnahmebereich bildet, der zur Kühlung der Leistungseinheiten dient. Die Leistungseinheiten stellen bei einem Betrieb der Heizvorrichtung typischerweise eine Hauptquelle von Leistungsverlusten dar. Sind, insbesondere bei einer als Induktionskochvorrichtung ausgebildeten Heizvorrichtung, die Leistungseinheiten als Wechselrichter zur Erzeugung einer Heizfrequenz ausgebildet, werden diese Leistungsverluste während Schaltvorgängen von Halbleiterkomponenten verursacht. Durch eine gezielte Wärmeaufnahme im Bereich der Leistungseinheiten können eine besonders hohe Kühlungswirkung und das Auftreten von hohen Temperaturen vorteilhaft vermieden werden.Preferably, the heating modules each have a heating means and a power unit for supplying power to the heating means, with the heat sink unit forming a heat absorption area that serves to cool the power units. The power units typically represent a main source of power losses when the heating device is in operation. If the power units are designed as inverters for generating a heating frequency, particularly in the case of a heating device designed as an induction cooking device, these power losses are caused during switching operations of semiconductor components. By specifically absorbing heat in the area of the power units, a particularly high cooling effect and the occurrence of high temperatures can be advantageously avoided.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kühlkörpereinheit einen Teilbereich bildet, welcher als Schutzmittel zum Schützen zumindest eines Teils wenigstens eines der Heizmodule gegen ein elektromagnetisches Feld dient. Dadurch kann eine vorteilhafte, zumindest teilweise elektromagnetische Abschirmung erreicht werden, wobei Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können. Vorteilhafterweise dient der Teilbereich der Kühlkörpereinheit zum Schützen der Leistungseinheit eines Heizmoduls insbesondere gegen ein von einem der Leistungseinheit zugeordneten Heizmittel erzeugtes Heizfeld. Unter einem „elektromagnetischen Feld“ kann in diesem Zusammenhang ein magnetisches und/oder elektrisches Feld verstanden werden. Der Teilbereich der Kühlkörpereinheit kann insbesondere aus einem antimagnetischen Material, wie z.B. einem nicht ferromagnetischen Material, hergestellt sein, wodurch eine magnetische Abschirmung des Teils des Heizmoduls durch diesen Teilbereich vorteilhaft erreicht werden kann.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the heat sink unit forms a partial area which serves as a protective means for protecting at least part of at least one of the heating modules against an electromagnetic field. This makes it possible to achieve advantageous, at least partial electromagnetic shielding, whereby components, installation space, assembly effort and costs can be saved. The partial area of the heat sink unit advantageously serves to protect the power unit of a heating module, in particular against a heating field generated by a heating means assigned to the power unit. In this context, an "electromagnetic field" can be understood to mean a magnetic and/or electric field. The partial area of the heat sink unit can in particular be made from an antimagnetic material, such as a non-ferromagnetic material, whereby magnetic shielding of the part of the heating module can advantageously be achieved by this partial area.

Eine effektive Wärmeabfuhr einer von der Kühlkörpereinheit aufgenommenen Wärme kann erreicht werden, wenn die Kühlkörpereinheit zumindest einen Wärmeabfuhrkanal bildet. Die Kühlkörpereinheit kann ferner ein Wärmerohr (auch Heat Pipe genannt) aufweisen, welches mit einer gewissen Menge eines Wärmeübertragungsmediums gefüllt ist. Dadurch kann schnell ein vorteilhafter Temperaturausgleich über die Kühlkörpereinheit erreicht werden. Das Wärmerohr erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung der Kühlkörpereinheit, wodurch eine homogene Temperaturverteilung über die gesamte Länge der Kühlkörpereinheit erreicht werden kann.An effective heat dissipation of heat absorbed by the heat sink unit can be achieved if the heat sink unit forms at least one heat dissipation channel. The heat sink unit can also have a heat pipe which is filled with a certain amount of a heat transfer medium. This allows an advantageous temperature equalization to be achieved quickly across the heat sink unit. The heat pipe preferably extends in the longitudinal direction of the heat sink unit, whereby a homogeneous temperature distribution can be achieved over the entire length of the heat sink unit.

Erfindungsgemäß weist die Kühlungseinheit eine Lüftereinheit auf, welche im Zusammenwirken mit der Kühlkörpereinheit zur Kühlung von zumindest drei Heizmodulen vorgesehen ist. Es kann dadurch die Kühlungswirkung der Kühlungseinheit weiter erhöht werden, wobei Bauteile und Bauraum im Aufbau der Lüftereinheit eingespart werden können.According to the invention, the cooling unit has a fan unit which, in conjunction with the heat sink unit, is provided for cooling at least three heating modules. The cooling effect of the cooling unit can thereby be further increased, whereby components and installation space in the structure of the fan unit can be saved.

Eine konstruktiv einfache Ausführung der Kühlungseinheit kann erreicht werden, wenn die Lüftereinheit im Zusammenwirken mit der Kühlkörpereinheit zur Kühlung einer Reihe von zumindest drei Heizmodulen dient. Dabei kann ein erzeugter Luftstrom gerade entlang der Reihenachse der Reihe verlaufen.A structurally simple design of the cooling unit can be achieved if the fan unit, in conjunction with the heat sink unit, serves to cool a row of at least three heating modules. In this case, a generated air flow can run straight along the row axis of the row.

Dient die Lüftereinheit im Zusammenwirken mit der Kühlkörpereinheit zur Kühlung von zumindest zwei Reihen von Heizmodulen, kann eine besonders kompakte Ausführung der Heizvorrichtungsanordnung erreicht werden.If the fan unit, in conjunction with the heat sink unit, serves to cool at least two rows of heating modules, a particularly compact design of the heating device arrangement can be achieved.

Eine besonders effektive Wärmeabfuhr durch Herstellung eines Kühlluftstroms wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Lüftereinheit zwei Lüfter aufweist, die beidseitig der Kühlkörpereinheit angeordnet sind. Hierbei dient erfindungsgemäß einer der Lüfter zum Blasen einer Kühlluft zur Wechselwirkung mit der Kühlkörpereinheit, während der andere Lüfter zum Saugen der durch die Wechselrichtung erwärmten Kühlluft eingesetzt wird.A particularly effective heat dissipation by producing a cooling air flow is achieved according to the invention in that the fan unit has two fans that are arranged on both sides of the heat sink unit. According to the invention, one of the fans is used to blow cooling air to interact with the heat sink unit, while the other fan is used to suck in the cooling air heated by the alternating direction.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. The drawing shows embodiments of the invention. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further useful combinations.

Es zeigen:

1 ein Induktionskochfeld mit einer Kochplatte und einem Satz von Heizmodulen und zwei auf der Kochplatte angeordnete Kochgeschirre,
2 eine interne Anordnung des Induktionskochfelds aus 1 mit den Heizmodulen und einer Kühlungseinheit in einer Ansicht von oben,
3 ein Heizmodul in einer schematischen Darstellung,
4 einen Kühlkörper der Kühlungseinheit aus 2,
5 die Anordnung aus 2 in einer Schnittdarstellung,
6 einen alternativen Kühlkörper der Kühlungseinheit und
7 verschiedene Absaug- und Abfuhrrichtungen für einen Kühlluftstrom der Kühlungseinheit.

They show:

1 an induction hob with a hotplate and a set of heating modules and two cookware arranged on the hotplate,
2 an internal arrangement of the induction hob 1 with the heating modules and a cooling unit in a view from above,
3 a heating module in a schematic representation,
4 a heat sink of the cooling unit 2 ,
5 the arrangement 2 in a sectional view,
6 an alternative heat sink of the cooling unit and
7 different suction and discharge directions for a cooling air flow of the cooling unit.

1 zeigt eine als Induktionskochfeld ausgebildete Heizvorrichtung 10. Die Heizvorrichtung 10 weist einen Befestigungsrahmen 12 zur Befestigung an einer Arbeitsplatte, eine Kochplatte 14 zum Auflegen von Kochgeschirren und ein Bedienfeld 16 zum Starten, Stoppen und Einstellen eines Heizbetriebs auf. Auf der Kochplatte 14 sind zwei als Topf ausgebildete Gegenstände 18, 20 angeordnet, die jeweils durch eine durchgezogene Kreislinie schematisch dargestellt sind. Zur Durchführung eines Kochbetriebs der Heizvorrichtung 10 ist diese mit einem Satz von Heizmodulen 22 versehen. Diese umfassen jeweils ein als Induktionsspule ausgebildetes Heizmittel 24, das in 1 mittels eines gestrichelten Rechtecks schematisch dargestellt ist. In einem Betrieb eines Heizmoduls 22 wird von dessen Heizmittel 24 ein als magnetisches Wechselfeld ausgebildetes Heizsignal erzeugt, welches eine Heizfrequenz, die z.B. 25 kHz beträgt, aufweist. Das Heizsignal H induziert elektrische Ströme im metallischen Boden der Gegenstände 18, 20. Diese elektrischen Ströme erwärmen eine sich in den Gegenständen 18, 20 befindende Speise. Ein Heizmittel 24 im Betrieb des entsprechenden Heizmoduls 22 wird zur Erzeugung des Heizsignals mit einem elektrischen Wechselstrom gespeist, welcher mit der Heizfrequenz oszilliert. Zur Erzeugung dieses Wechselstroms und zur Versorgung der Heizmittel 24 mit Leistung sind die Heizmodule 22 jeweils mit einer als Wechselrichter ausgebildeten Leistungseinheit 26 versehen. Diese Leistungseinheiten 26 sind in 2 dargestellt. 1 shows a heating device 10 designed as an induction hob. The heating device 10 has a mounting frame 12 for attachment to a worktop, a hotplate 14 for placing cooking utensils on and a control panel 16 for starting, stopping and adjusting a heating operation. Two objects 18, 20 designed as pots are arranged on the hotplate 14, each of which is shown schematically by a solid circular line. In order to carry out a cooking operation of the heating device 10, it is provided with a set of heating modules 22. These each comprise a heating means 24 designed as an induction coil, which in 1 is shown schematically by means of a dashed rectangle. When a heating module 22 is in operation, its heating means 24 generates a heating signal in the form of an alternating magnetic field, which has a heating frequency of, for example, 25 kHz. The heating signal H induces electric currents in the metal base of the objects 18, 20. These electric currents heat a supply located in the objects 18, 20. A heating means 24 in the operation of the corresponding heating module 22 is fed with an alternating electric current to generate the heating signal, which oscillates at the heating frequency. To generate this alternating current and to supply the heating means 24 with power, the heating modules 22 are each provided with a power unit 26 designed as an inverter. These power units 26 are in 2 shown.

Die Heizvorrichtung 10 ist zur Erwärmung der Gegenstände 18, 20 mittels eines Gruppenbetriebs der Heizmodule 22 vorgesehen. Hierzu sind die Heizmodule 22 jeweils mit einem in 3 dargestellten Sensormittel 25 versehen, mittels dessen erkannt werden kann, ob das Heizmodul 22 von einem der Gegenstände 18, 20 zumindest teilweise bedeckt ist. Mit Hilfe eines nicht näher beschriebenen Gruppierungsprozesses werden Heizgruppen von Heizmodulen 22 gebildet, die jeweils einem der Gegenstände 18, 20 zugeordnet sind. Startet ein Bediener einen Kochbetrieb der Heizvorrichtung 10 mittels des Bedienfelds 16, wird dieser Kochbetrieb mittels der Heizmodule 22 beider Heizgruppen durchgeführt, während die weiteren Heizmodule 22, die zu keiner der gebildeten Heizgruppen gehören, unbetrieben verbleiben. Verstellt der Bediener einen der Gegenstände 18, 20 auf der Kochplatte 14 oder stellt er ein weiteres Kochgeschirr auf die Kochplatte 14 auf, werden anhand der neuen Anordnung von zu heizenden Gegenständen relativ zu den Heizmitteln 24 entsprechende Heizgruppen von Heizmodulen 22 angepasst bzw. neu gebildet. Die Gruppierungsprozesse zur Bildung von Heizgruppen erfolgen mittels einer als Mikroprozessor ausgebildeten Steuereinheit 27, die in 1 gestrichelt dargestellt ist.The heating device 10 is intended for heating the objects 18, 20 by means of a group operation of the heating modules 22. For this purpose, the heating modules 22 are each provided with a 3 shown sensor means 25, by means of which it can be recognized whether the heating module 22 is at least partially covered by one of the objects 18, 20. With the aid of a grouping process not described in more detail, heating groups of heating modules 22 are formed, each of which is assigned to one of the objects 18, 20. If an operator starts a cooking operation of the heating device 10 using the control panel 16, this cooking operation is carried out using the heating modules 22 of both heating groups, while the other heating modules 22 that do not belong to any of the heating groups formed remain inoperative. If the operator adjusts one of the objects 18, 20 on the hotplate 14 or places another cooking vessel on the hotplate 14, corresponding heating groups of heating modules 22 are adjusted or newly formed based on the new arrangement of objects to be heated relative to the heating means 24. The grouping processes for forming heating groups are carried out by means of a control unit 27 designed as a microprocessor, which is in 1 is shown in dashed lines.

In 2 ist eine Heizvorrichtungsanordnung 28 der Heizvorrichtung 10 in einer Ansicht von oben dargestellt, in welcher der Satz von Heizmodulen 22 zu erkennen ist. Die Heizmodule 22 weisen jeweils eines der als Induktionsspulen ausgebildeten Heizmittel 24, die in der Figur schematisch als durchgezogene Rechtecke dargestellt sind, und eines der als Wechselrichter ausgeführten, mittels gestrichelter Rechtecke dargestellten Leistungseinheiten 26 auf. Diese Leistungseinheiten 26 erzeugen bei einem Betrieb des entsprechenden Heizmoduls 22 einen Wechselstrom mit der Heizfrequenz mittels Schaltvorgängen, die von Schaltmitteln 30 bewirkt werden (3). Diese Schaltmittel 30 sind als Schalttransistoren ausgebildet. In diesem Beispiel weisen die Leistungseinheiten 26 jeweils ein Paar von als IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor oder Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode) ausgeführten Schaltmitteln 30 auf. Alternative Ausführungen der Schaltmittel 30, wie z.B. als FET-Transistoren (Feldeffekttransistoren), sind ebenfalls denkbar. Eine Darstellung eines der Heizmodule 22 mit einer Leistungseinheit 26, welche die Schaltmittel 30 aufweist, einem als Induktionsspule ausgebildeten Heizmittel 24 und einem der Sensormittel 25 kann der 3 entnommen werden.In 2 a heating device arrangement 28 of the heating device 10 is shown in a view from above, in which the set of heating modules 22 can be seen. The heating modules 22 each have one of the heating means 24 designed as induction coils, which are shown schematically in the figure as solid rectangles, and one of the power units 26 designed as inverters, shown by dashed rectangles. When the corresponding heating module 22 is operating, these power units 26 generate an alternating current with the heating frequency by means of switching processes that are effected by switching means 30 ( 3 ). These switching means 30 are designed as switching transistors. In this example, the power units 26 each have a pair of switching means 30 designed as IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistors). Alternative designs of the Switching means 30, such as FET transistors (field effect transistors), are also conceivable. A representation of one of the heating modules 22 with a power unit 26, which has the switching means 30, a heating means 24 designed as an induction coil and one of the sensor means 25 can be found in the 3 be taken.

Die Heizmodule 22 sind ferner in einer Matrixanordnung angeordnet. In diesem Beispiel weist die Matrixanordnung vier Reihen 32.1, 32.2, 32.3, 32.4 und zwölf Spalten auf. Weitere Ausgestaltungen der Matrixanordnung mit weiteren Kombinationen von Reihen- und Spaltenzahlen sind denkbar. Die als Induktionsspulen ausgebildeten Heizmittel 24 sind in einem als Trägermatrix 38 ausgebildeten Trägermittel aufgenommen (siehe auch 5). Die Heizmodule in einer Reihe 32.1, 32.2, 32.3, 32.4 legen jeweils eine Reihenachse fest, wobei die Reihenachsen parallel zu einer Achse 34 ausgerichtet sind. Die Heizmodule 22 in einer Spalte legen jeweils eine Spaltenachse fest, wobei die Spaltenachsen jeweils parallel zu einer Achse 36 ausgerichtet sind, die senkrecht zur Achse 34 steht.The heating modules 22 are also arranged in a matrix arrangement. In this example, the matrix arrangement has four rows 32.1, 32.2, 32.3, 32.4 and twelve columns. Further embodiments of the matrix arrangement with further combinations of row and column numbers are conceivable. The heating means 24 designed as induction coils are accommodated in a carrier means designed as a carrier matrix 38 (see also 5 ). The heating modules in a row 32.1, 32.2, 32.3, 32.4 each define a row axis, wherein the row axes are aligned parallel to an axis 34. The heating modules 22 in a column each define a column axis, wherein the column axes are each aligned parallel to an axis 36 which is perpendicular to the axis 34.

Bei einem Betrieb eines Heizmoduls 22 wird durch die entsprechende Leistungseinheit 26, insbesondere durch Verluste von dessen Schaltmitteln 30, Wärme erzeugt. In einem Gruppenbetrieb des Satzes von Heizmodulen 22 ist die von einer betriebenen Heizgruppe von Heizmodulen 22 erzeugte Wärme abzuführen, um eine Überhitzung der Heizvorrichtung 10 zu vermeiden. Um Beschädigungen der Heizvorrichtungselektronik zu vermeiden, ist insbesondere die Temperatur der Heizvorrichtung 10 unter dem Wert von 125°C aufrechtzuerhalten. Hierzu ist die Heizvorrichtungsanordnung 28 mit einer Kühlungseinheit 40 versehen. Die Kühlungseinheit 40 weist zwei Kühlkörpereinheiten 42, 44 auf, die jeweils von der Kochplatte 14 aus betrachtet unterhalb der Trägermatrix 38 angeordnet sind. Die Kühlkörpereinheiten 42, 44 umfassen jeweils zwei aus Aluminium hergestellte und einstückig ausgeführte Kühlkörper 46, 48 bzw. 50, 52. Die Kühlkörpereinheiten 42, 44 dienen jeweils zur Kühlung von zwei Reihen 32.1, 32.2 bzw. 32.3, 32.4 von Heizmodulen 22, die zwei Reihen der Matrixanordnung entsprechen. Insbesondere dienen die Kühlkörpereinheiten 42, 44 zur Kühlung der Leistungseinheiten 26 der Heizmodule 22. Hierzu sind jeweils zwei Reihen von Leistungseinheiten 26 parallel zur Achse 34 der Matrixanordnung beidseitig einer der Kühlkörpereinheiten 42, 44 angeordnet. Die Kühlkörpereinheiten 42, 44 sind identisch ausgebildet, so dass die Beschreibung sich im Folgenden auf die Kühlkörpereinheit 42 beschränkt.When a heating module 22 is in operation, heat is generated by the corresponding power unit 26, in particular by losses from its switching means 30. In a group operation of the set of heating modules 22, the heat generated by an operated heating group of heating modules 22 must be dissipated in order to avoid overheating of the heating device 10. In order to avoid damage to the heating device electronics, the temperature of the heating device 10 in particular must be maintained below the value of 125°C. For this purpose, the heating device arrangement 28 is provided with a cooling unit 40. The cooling unit 40 has two heat sink units 42, 44, which are each arranged below the carrier matrix 38 when viewed from the hotplate 14. The heat sink units 42, 44 each comprise two heat sinks 46, 48 and 50, 52 made of aluminum and designed as a single piece. The heat sink units 42, 44 each serve to cool two rows 32.1, 32.2 and 32.3, 32.4 of heating modules 22, which correspond to two rows of the matrix arrangement. In particular, the heat sink units 42, 44 serve to cool the power units 26 of the heating modules 22. For this purpose, two rows of power units 26 are arranged parallel to the axis 34 of the matrix arrangement on both sides of one of the heat sink units 42, 44. The heat sink units 42, 44 are designed identically, so that the description below is limited to the heat sink unit 42.

Die Kühlkörper 46, 48 sind jeweils als ein quaderförmiger Körper ausgebildet (siehe auch 4), der sich im montierten Zustand der Heizvorrichtungsanordnung 28 entlang der Achse 34 der Matrixanordnung erstreckt. Die Kühlkörper 46, 48 weisen ferner jeweils eine Kontaktfläche 54 bzw. 56 auf (siehe auch 4), über welche sie aneinander anliegen. Die Kontaktflächen 54, 56 sind jeweils von einer Seitenfläche des entsprechenden Kühlkörpers 46 bzw. 48 gebildet, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Kühlkörpers 46 bzw. 48 steht. Die Kontaktflächen 54, 56 sind identisch ausgebildet, wodurch eine effektive Wärmeübertragung zwischen den Kühlkörpern 46, 48 erreicht werden kann. Zur Kühlung der Leistungseinheiten 26 bei einem Betrieb der entsprechenden Heizmodule 22 dienen Seitenflächen der Kühlkörper 46, 48. Dabei bildet eine Seitenfläche 58.1 des Kühlkörpers 46 im Zusammenwirken mit einer Seitenfläche 60.1 des Kühlkörpers 48 einen Wärmeaufnahmebereich 61.1 zur Aufnahme einer von den Leistungseinheiten der Reihe 32.1 von Heizmodulen 22 durch Leistungsverluste erzeugten Wärme. Dieser Wärmeaufnahmebereich 61.1 ist als eine zusammenhängende, sich in Haupterstreckungsrichtung der Kühlkörpereinheit 42 erstreckende Wärmeaufnahmefläche ausgebildet. In dieser Ausführung wird eine Wärmeaufnahme über einen direkten Kontakt, und zwar durch ein Anliegen der Leistungseinheiten 26 der Reihe 32.1 am Wärmeaufnahmebereich 61.1 bewirkt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann dies indirekt erfolgen, indem die Leistungseinheiten 26 mit einem kleinen Abstand zum Wärmeaufnahmebereich 61.1 angeordnet sind. Es ist des Weiteren der Einsatz eines Wärmeleitungsmittels, wie z.B. einer Wärmeleitpaste, zur Verbindung der Leistungseinheiten 26 mit dem Wärmeaufnahmebereich 61.1 denkbar.The heat sinks 46, 48 are each designed as a cuboid-shaped body (see also 4 ), which extends along the axis 34 of the matrix arrangement in the assembled state of the heating device arrangement 28. The heat sinks 46, 48 also each have a contact surface 54 and 56, respectively (see also 4 ), via which they lie against one another. The contact surfaces 54, 56 are each formed by a side surface of the corresponding heat sink 46 or 48, which is perpendicular to the main direction of extension of the heat sink 46 or 48. The contact surfaces 54, 56 are identical, whereby effective heat transfer between the heat sinks 46, 48 can be achieved. Side surfaces of the heat sinks 46, 48 serve to cool the power units 26 when the corresponding heating modules 22 are in operation. A side surface 58.1 of the heat sink 46, in cooperation with a side surface 60.1 of the heat sink 48, forms a heat absorption region 61.1 for absorbing heat generated by the power units of the row 32.1 of heating modules 22 due to power losses. This heat absorption area 61.1 is designed as a continuous heat absorption surface extending in the main direction of extension of the heat sink unit 42. In this embodiment, heat absorption is achieved via direct contact, namely by the power units 26 of the row 32.1 resting on the heat absorption area 61.1. In a further embodiment, this can be done indirectly by arranging the power units 26 at a small distance from the heat absorption area 61.1. It is also conceivable to use a heat conduction medium, such as a thermal paste, to connect the power units 26 to the heat absorption area 61.1.

Auf der den Seitenflächen 58.1, 60.1 abgewandten Seite der Kühlkörpereinheit 42 bildet eine Seitenfläche 58.2 des Kühlkörpers 46 im Zusammenwirken mit einer Seitenfläche 60.2 des Kühlkörpers 48 einen als zusammenhängende Wärmeaufnahmefläche ausgebildeten Wärmeaufnahmebereich 61.2, der zur Kühlung der Reihe 32.2 von Heizmodulen 22 dient. Die Wärmeaufnahmebereiche 61.1 und 62.2 bilden einen Wärmeaufnahmebereich 61 der Kühlkörpereinheit 42, der zur Kühlung der Reihen 32.1 und 32.2 von Heizmodulen 22 dient. Die Beschreibung der Bildung von Wärmeaufnahmebereichen durch die Kühlkörpereinheit 42 findet auch auf die Kühlkörpereinheit 44 Anwendung und wird nicht wiederholt.On the side of the heat sink unit 42 facing away from the side surfaces 58.1, 60.1, a side surface 58.2 of the heat sink 46, in cooperation with a side surface 60.2 of the heat sink 48, forms a heat absorption area 61.2 designed as a continuous heat absorption area, which serves to cool the row 32.2 of heating modules 22. The heat absorption areas 61.1 and 62.2 form a heat absorption area 61 of the heat sink unit 42, which serves to cool the rows 32.1 and 32.2 of heating modules 22. The description of the formation of heat absorption areas by the heat sink unit 42 also applies to the heat sink unit 44 and is not repeated.

In einem Gruppenbetrieb der Heizmodule 22 ist der Satz von Heizmodulen 22 unter den Heizgruppen und den restlichen, unbetrieben verbleibenden Heizmodulen 22 geteilt. Durch die großen, sich zusammenhängend über die ganze Länge der Reihen 32 erstreckenden Wärmeaufnahmebereiche 61 kann eine von den betriebenen Leistungseinheiten 26 der Heizgruppen erzeugte Wärme über Bereiche der Kühlkörpereinheiten 42, 44 abgeführt werden, die unbetriebenen Heizmodulen 22 zugewandt sind. Dabei kann bei einem Gruppenbetrieb der Heizmodule 22 ein schneller und effektiver Temperaturausgleich zwischen Regionen der Kühlkörpereinheiten 42, 44 erreicht werden, die den Heizgruppen einerseits und unbetriebenen Heizmodulen 22 andererseits entsprechen.In a group operation of the heating modules 22, the set of heating modules 22 is divided between the heating groups and the remaining, unoperated heating modules 22. Due to the large heat absorption areas 61 extending continuously over the entire length of the rows 32, heat generated by the operated power units 26 of the heating groups can be distributed over areas of the heat sink units 42, 44 which face the non-operating heating modules 22. In this case, when the heating modules 22 are operated in groups, a rapid and effective temperature equalization can be achieved between regions of the heat sink units 42, 44 which correspond to the heating groups on the one hand and non-operating heating modules 22 on the other.

Ferner ist die Kühlungseinheit 40 mit zwei Lüftereinheiten 62, 64 versehen, die jeweils einer Kühlkörpereinheit 42 bzw. 44 zugeordnet sind. Dabei dient eine Lüftereinheit 62, 64 im Zusammenwirken mit der entsprechenden Kühlkörpereinheit 42 bzw. 44 jeweils zur gemeinsamen Kühlung von zwei Reihen 32 der Matrixanordnung von Heizmodulen 22. Die Lüftereinheiten 62, 64 weisen jeweils zwei Lüfter 66, 68 bzw. 70, 72 auf, die beidseitig der zugeordneten Kühlkörpereinheit 42 bzw. 44 angeordnet sind. Die Lüfter 66, 68, 70, 72 sind jeweils im Bereich einer Stirnfläche 74 eines Kühlkörpers 46, 48, 50, 52 angeordnet, die sich senkrecht zur Achse 34 der Matrixanordnung erstreckt (siehe 4). Die Lüftereinheiten 62, 64 erzeugen mittels ihrer entsprechenden Lüfterpaare im Betrieb der Heizvorrichtung 10 jeweils einen Kühlluftstrom 76, welcher in Haupterstreckungsrichtung der Kühlkörpereinheiten 42, 44 parallel zur Achse 34 verläuft und mittels eines gestrichelten Pfeils schematisch dargestellt ist. Hierzu saugen die Lüfter 66, 70 eine kühle Luft an und blasen diese in die Kühlkörpereinheiten 42 bzw. 44. Die Lüfter 68, 72 saugen die in der Kühlkörpereinheit 42 bzw. 44 erwärmte Luft an und führen sie nach außen ab. Die Lüfter 66, 68, 70, 72 sind jeweils von der Kochplatte 14 aus betrachtet von einem Teilbereich 78 einer Kühlkörpereinheit 42, 44 gedeckt, welcher als Steg ausgebildet ist (siehe auch 4).Furthermore, the cooling unit 40 is provided with two fan units 62, 64, each of which is assigned to a heat sink unit 42 or 44. In this case, a fan unit 62, 64, in cooperation with the corresponding heat sink unit 42 or 44, serves to jointly cool two rows 32 of the matrix arrangement of heating modules 22. The fan units 62, 64 each have two fans 66, 68 or 70, 72, which are arranged on both sides of the associated heat sink unit 42 or 44. The fans 66, 68, 70, 72 are each arranged in the region of an end face 74 of a heat sink 46, 48, 50, 52, which extends perpendicular to the axis 34 of the matrix arrangement (see 4 ). The fan units 62, 64 generate a cooling air flow 76 by means of their respective fan pairs during operation of the heating device 10, which runs parallel to the axis 34 in the main direction of extension of the heat sink units 42, 44 and is shown schematically by means of a dashed arrow. To do this, the fans 66, 70 suck in cool air and blow it into the heat sink units 42 and 44. The fans 68, 72 suck in the air heated in the heat sink unit 42 and 44 and discharge it to the outside. The fans 66, 68, 70, 72 are each covered, as viewed from the hotplate 14, by a partial area 78 of a heat sink unit 42, 44, which is designed as a web (see also 4 ).

4 zeigt den Kühlkörper 48 und den dem Kühlkörper 48 zugeordneten Lüfter 66 in einer perspektivischen Ansicht. Der Kühlkörper 48 weist die Seitenfläche 60.2 auf, die in Zusammenwirken mit der Seitenfläche 58.2 des Kühlkörpers 46 den Wärmeaufnahmebereich 61.2 bildet (siehe 2), entlang welchem im montierten Zustand der Heizvorrichtungsanordnung 28 Leistungseinheiten 26 der Reihe 32.2 angeordnet sind. Der Kühlkörper 48 weist ferner einen als Plateau 82 ausgebildeten Teilbereich auf, der von einer Oberseite gebildet ist, die im montierten Zustand der Heizvorrichtung 10 den Heizmitteln 24 zugewandt ist. Das Plateau 82 setzt sich in der Haupterstreckungsrichtung des Kühlkörpers 48 als der als Steg ausgebildete Teilbereich 78 fort, unterhalb welchem der Lüfter 66 angeordnet ist. Im montierten Zustand der Heizvorrichtungsanordnung 28 sind die Heizmittel 24 der Heizmodule 22 jeweils von der Kochplatte 14 aus betrachtet oberhalb des Plateaus 82 angeordnet. Aus dem Plateau 82 sind ferner Öffnungen 84 ausgeformt, die sich als durch den Kühlkörper 48 durchgebohrte Luftkanäle senkrecht zur Plateauebene fortsetzen. Durch diese Öffnungen 84 kann ein Luftstrom in den Kühlkörper 48 bzw. aus dem Kühlkörper 48 geführt werden. Dabei kann insbesondere eine effektive Kühlung der oberhalb des Plateaus 82 angeordneten Heizmittel 24 erreicht werden. Eine Unterseite 86 des Kühlkörpers 48, welche dem Plateau 82 gegenüber angeordnet ist, weist ferner Rippen 88 auf, welche Wärmeabfuhrkanäle 89 bilden (siehe auch 5). Durch diese Wärmeabfuhrkanäle 89, die sich in Haupterstreckungsrichtung des Kühlkörpers 48 und im montierten Zustand der Heizvorrichtungsanordnung 28 entlang der Achse 34 der Matrixanordnung erstrecken, kann ein besonders effektiver Temperaturausgleich zwischen Bereichen des Kühlkörpers 48 erreicht werden. Die Unterseite des Kühlkörpers 46 ist identisch ausgebildet, so dass die von den Rippen 88 gebildeten Wärmeabfuhrkanäle 89 sich im Kühlkörper 46 fortsetzen und somit über die ganze Kühlkörpereinheit 42 entlang der Achse 34 verlaufen. 4 shows the heat sink 48 and the fan 66 associated with the heat sink 48 in a perspective view. The heat sink 48 has the side surface 60.2, which in cooperation with the side surface 58.2 of the heat sink 46 forms the heat absorption area 61.2 (see 2 ), along which, in the assembled state of the heating device arrangement 28, power units 26 of the row 32.2 are arranged. The heat sink 48 also has a partial area designed as a plateau 82, which is formed by an upper side which, in the assembled state of the heating device 10, faces the heating means 24. The plateau 82 continues in the main extension direction of the heat sink 48 as the partial area 78 designed as a web, below which the fan 66 is arranged. In the assembled state of the heating device arrangement 28, the heating means 24 of the heating modules 22 are each arranged above the plateau 82, as viewed from the hotplate 14. Openings 84 are also formed in the plateau 82, which continue as air channels drilled through the heat sink 48 perpendicular to the plateau plane. An air flow can be guided into the heat sink 48 or out of the heat sink 48 through these openings 84. In particular, effective cooling of the heating means 24 arranged above the plateau 82 can be achieved. A bottom side 86 of the heat sink 48, which is arranged opposite the plateau 82, also has ribs 88 which form heat dissipation channels 89 (see also 5 ). These heat dissipation channels 89, which extend in the main direction of extension of the heat sink 48 and, in the assembled state of the heating device arrangement 28, along the axis 34 of the matrix arrangement, make it possible to achieve particularly effective temperature equalization between areas of the heat sink 48. The underside of the heat sink 46 is designed identically, so that the heat dissipation channels 89 formed by the ribs 88 continue in the heat sink 46 and thus run over the entire heat sink unit 42 along the axis 34.

In 5 ist eine Schnittansicht durch einen Teil der Heizvorrichtungsanordnung 28 aus 2 entlang der Linie V-V dargestellt. Es sind die Heizmittel 24 der Reihen 32.1 und 32.2 sowie die Kühlkörpereinheit 42 mit dem Kühlkörper 48 zu erkennen. Der Kühlkörper 48 bildet, wie oben beschrieben, die Wärmeaufnahmebereiche 61.1, 62.2, die beidseitig des Kühlkörpers 48 jeweils zur Kühlung einer Reihe 31.1 bzw. 32.2 dienen. Ferner sind das Plateau 82, über welches die als Induktionsspulen ausgebildeten Heizmittel 24 angeordnet sind, und die die Wärmeabfuhrkanäle 89 bildenden Rippen 88 zu erkennen. Die Leistungseinheiten 26 sind über eine unterhalb des Kühlkörpers 48 angeordnete Leiterplatte 90 an eine nicht näher dargestellte Steuerelektronik der Heizvorrichtung 10 angeschlossen. Es ist ferner die Trägermatrix 38 zu sehen, welche Aufnahmebereiche 92 bildet, in welchen die Heizmittel 24 aufgenommen sind. Die Trägermatrix 38, der Kühlkörper 48 und die Leiterplatte 90 sind über nicht näher dargestellte Verbindungselemente miteinander verbunden. Durch die Anordnung der Heizmittel 24 über das Plateau 82 und die Anordnung der Leistungseinheiten 26 an den Wärmeaufnahmebereichen 61.1, 61.2 des Kühlkörpers 48 sind die Leistungseinheiten 26 durch das Plateau 82 gegen das von den Heizmitteln 24 erzeugte Heizfeld teilweise abgeschirmt. Hierbei dienen Teilbereiche 94, 96 des Kühlkörpers 48, welche sich jeweils über den Bereich der Heizmittel 24 erstrecken, als Schutzmittel zum Schützen der Leistungseinheiten 26 gegen das Heizfeld. Die Teilbereiche 94, 96 entsprechen Bereichen des Kühlkörpers 48, die jeweils von einem Heizmittel 24 überlappt sind. Diese sind in der Figur schematisch durch gestrichelte Linien begrenzt.In 5 is a sectional view through a portion of the heater assembly 28 of 2 shown along the line VV. The heating means 24 of the rows 32.1 and 32.2 as well as the heat sink unit 42 with the heat sink 48 can be seen. The heat sink 48 forms, as described above, the heat absorption areas 61.1, 62.2, which serve on both sides of the heat sink 48 to cool a row 31.1 or 32.2. The plateau 82, over which the heating means 24 designed as induction coils are arranged, and the ribs 88 forming the heat dissipation channels 89 can also be seen. The power units 26 are connected to a control electronics of the heating device 10 (not shown in more detail) via a circuit board 90 arranged below the heat sink 48. The carrier matrix 38 can also be seen, which forms receiving areas 92 in which the heating means 24 are accommodated. The carrier matrix 38, the heat sink 48 and the circuit board 90 are connected to one another via connecting elements that are not shown in detail. Due to the arrangement of the heating means 24 over the plateau 82 and the arrangement of the power units 26 at the heat absorption areas 61.1, 61.2 of the heat sink 48, the power units 26 are partially shielded by the plateau 82 against the heating field generated by the heating means 24. In this case, partial areas 94, 96 of the heat sink 48, which each extend over the area of the heating means 24, serve as protective means for protecting the power units 26 against the heating field. The partial areas 94, 96 correspond to areas of the heat sink 48, which are each overlapped by a heating means 24. These are schematically delimited in the figure by dashed lines.

6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kühlungseinheit 40 mit der Lüftereinheit 62 und einer Kühlkörpereinheit 98. Merkmale der Kühlkörpereinheit 98, die Merkmalen der Kühlkörpereinheit 42 entsprechen, werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht beschrieben und sie werden in der Figur mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Kühlkörpereinheit 98 ist von einem einstückig ausgeführten Kühlkörper 100 gebildet, welcher im montierten Zustand der Heizvorrichtungsanordnung 28 zur Kühlung der Reihen 32.1, 32.2 von Heizmodulen 22 auf deren gesamter Länge dient. Hierbei bilden Seitenflächen des Kühlkörpers 100, die sich parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Kühlkörpers 100 erstrecken, zwei Wärmeaufnahmebereiche, von welchen ein Wärmeaufnahmebereich 102.2 zur Kühlung der Reihe 32.2 in der Figur sichtbar ist. Der Wärmeaufnahmebereich 102.2 und ein weiterer, in der Figur nicht sichtbarer Wärmeaufnahmebereich zur Kühlung der Reihe 32.1, welcher von der dem Wärmeaufnahmebereich 102.2 gegenüber angeordneten Seitenfläche des Kühlkörpers 100 gebildet ist, bilden einen Wärmeaufnahmebereich 102, der zur Kühlung der Reihen 32.1 und 32.2 dient. Die Lüftereinheit 62 weist die Lüfter 66, 68 auf, die beidseitig des Kühlkörpers 100 angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform ist ein einstückiger Kühlkörper denkbar, welcher zur Kühlung von zumindest drei, insbesondere zumindest vier Reihen der Matrixanordnung vorgesehen ist. Eine Kühlkörpereinheit kann außerdem von einem einstückig ausgeführten Kühlkörper gebildet sein, der zur Kühlung zumindest eines überwiegenden Teils der Matrixanordnung von Heizmodulen 22, insbesondere zur Kühlung der ganzen Matrixanordnung vorgesehen ist. 6 shows an alternative embodiment of the cooling unit 40 with the fan unit 62 and a heat sink unit 98. Features of the heat sink per unit 98, which correspond to features of the heat sink unit 42, are not described to avoid repetition and are designated in the figure with the same reference numerals. The heat sink unit 98 is formed by a one-piece heat sink 100 which, in the assembled state of the heating device arrangement 28, serves to cool the rows 32.1, 32.2 of heating modules 22 over their entire length. Side surfaces of the heat sink 100, which extend parallel to the main extension direction of the heat sink 100, form two heat absorption regions, of which a heat absorption region 102.2 for cooling the row 32.2 is visible in the figure. The heat absorption area 102.2 and a further heat absorption area, not visible in the figure, for cooling the row 32.1, which is formed by the side surface of the heat sink 100 arranged opposite the heat absorption area 102.2, form a heat absorption area 102, which serves to cool the rows 32.1 and 32.2. The fan unit 62 has the fans 66, 68, which are arranged on both sides of the heat sink 100. In a further embodiment, a one-piece heat sink is conceivable, which is provided for cooling at least three, in particular at least four rows of the matrix arrangement. A heat sink unit can also be formed by a one-piece heat sink, which is provided for cooling at least a predominant part of the matrix arrangement of heating modules 22, in particular for cooling the entire matrix arrangement.

In 7 sind verschiedene Kombinationen von Absaug- und Abfuhrrichtungen von Luft für den Kühlluftstrom 76 mittels der Lüfter 66, 68 der Lüftereinheit 62 dargestellt. Dabei kann die Absaug- bzw. Abfuhrrichtung parallel oder senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Kühlkörpereinheit 42 ausgerichtet sein.In 7 various combinations of suction and discharge directions of air for the cooling air flow 76 by means of the fans 66, 68 of the fan unit 62 are shown. The suction or discharge direction can be aligned parallel or perpendicular to the main extension direction of the heat sink unit 42.

Bezugszeichenreference sign

1010: Heizvorrichtungheating device
1212: Befestigungsrahmenmounting frame
1414: Kochplattehotplate
1616: Bedienfeldcontrol panel
1818: GegenstandObject
2020: GegenstandObject
2222: Heizmodulheating module
2424: Heizmittelheating medium
2525: Sensormittelsensor means
2626: Leistungseinheitpower unit
2727: Steuereinheitcontrol unit
2828: Heizvorrichtungsanordnungheater arrangement
3030: Schaltmittelswitching device
3232: ReiheRow
32.132.1: ReiheRow
32.232.2: ReiheRow
32.332.3: ReiheRow
32.432.4: ReiheRow
3434: Achseaxis
3636: Achseaxis
3838: Trägermatrixcarrier matrix
4040: Kühlungseinheitcooling unit
4242: Kühlkörpereinheitheat sink unit
4444: Kühlkörpereinheitheat sink unit
4646: Kühlkörperheat sink
4848: Kühlkörperheat sink
5050: Kühlkörperheat sink
5252: Kühlkörperheat sink
5454: Kontaktflächecontact surface
5656: Kontaktflächecontact surface
58.158.1: Seitenflächeside surface
58.258.2: Seitenflächeside surface
60.160.1: Seitenflächeside surface
60.260.2: Seitenflächeside surface
6161: Wärmeaufnahmebereichheat absorption area
61.161.1: Wärmeaufnahmebereichheat absorption area
61.261.2: Wärmeaufnahmebereichheat absorption area
6262: Lüftereinheitfan unit
6464: Lüftereinheitfan unit
6666: Lüfterfan
6868: Lüfterfan
7070: Lüfterfan
7272: Lüfterfan
7474: Stirnflächefrontal surface
7676: Kühlluftstromcooling air flow
7878: Teilbereichsub-area
8282: Plateauplateau
8484: Öffnungopening
8686: Unterseitebottom
8888: Ripperib
8989: Wärmeabfuhrkanalheat dissipation channel
9090: Leiterplattecircuit board
9292: Aufnahmebereichrecording area
9494: Teilbereichsub-area
9696: Teilbereichsub-area
9898: Kühlkörpereinheitheat sink unit
100100: Kühlkörperheat sink
102102: Wärmeaufnahmebereichheat absorption area
102.2102.2: Wärmeaufnahmebereichheat absorption area

Claims

Heating device arrangement (28), in particular an induction cooking device arrangement, with a set of heating modules (22), wherein a heating module (22) has a heating means (24) for transmitting heating energy to an object (18, 20) to be heated and a power unit (26) for supplying the heating means (24) with power, and with a control unit (27) which is provided to form a heating group of heating modules (22) designed to heat the object (18, 20) depending on a position of an object (18, 20) to be heated relative to the heating modules (22), characterized by a cooling unit (40) for cooling the heating modules (22), wherein the cooling unit (40) has at least one heat sink unit (42, 44; 98) which serves to cool at least three heating modules (22), wherein the cooling unit (40) has a fan unit (62, 64) which in cooperation with the heat sink unit (42, 44; 98) for cooling at least three heating modules (22), wherein the fan unit (62, 64) has two fans (66, 68, 70, 72) which are arranged on both sides of the heat sink unit (42, 44; 98), and wherein one of the fans (66, 70) serves to blow cooling air for interaction with the heat sink unit (42, 44, 98), while the other fan (68, 72) is used to suck in the cooling air heated by the alternating direction.

Heating device arrangement (28) according to claim 1 , characterized in that the heat sink unit (42, 44; 98) forms a continuous heat absorption area (61.1, 61.2; 102.2) for cooling at least three heating modules (22).

Heating device arrangement (28) according to claim 1 or 2 , characterized in that the heat sink unit (42, 44; 98) forms a heat absorption area (61.1, 61.2; 102.2) which serves to cool at least one row (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) of at least three heating modules (22).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink unit (42, 44; 98) forms a heat absorption region (61; 102) which serves to cool at least two rows (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) of heating modules (22).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink unit (98) is designed as a one-piece heat sink (100).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating modules (22) each have a heating means (24) and a power unit (26) for supplying power to the heating means (24) and the heat sink unit (42, 44; 98) forms a heat absorption region (61; 102) which serves to cool the power units (26).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink unit (42) forms a partial region (94, 96) which serves as a protective means for protecting at least a part of at least one of the heating modules (22) against an electromagnetic field.

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink unit (42; 98) forms at least one heat dissipation channel (89).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (62, 64) in cooperation with the heat sink unit (42, 44; 98) serves to cool a row (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) of at least three heating modules (22).

Heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (62, 64) in cooperation with the heat sink unit (42, 44; 98) serves to cool at least two rows (32.1, 32.2, 32.3, 32.4) of heating modules (22).

Heating device, in particular induction cooking device, with a heating device arrangement (28) according to one of the preceding claims.