DE19813996A1 - Cooker with structure for heating both by induction and resistance - Google Patents
Cooker with structure for heating both by induction and resistanceInfo
- Publication number
- DE19813996A1 DE19813996A1 DE19813996A DE19813996A DE19813996A1 DE 19813996 A1 DE19813996 A1 DE 19813996A1 DE 19813996 A DE19813996 A DE 19813996A DE 19813996 A DE19813996 A DE 19813996A DE 19813996 A1 DE19813996 A1 DE 19813996A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrically conductive
- conductive structure
- cooking device
- carrier body
- cooking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 26
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 12
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 3
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
- H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2207/00—Application of thermometers in household appliances
- G01K2207/02—Application of thermometers in household appliances for measuring food temperature
- G01K2207/06—Application of thermometers in household appliances for measuring food temperature for preparation purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2217/00—Temperature measurement using electric or magnetic components already present in the system to be measured
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gareinrichtung.The invention relates to a cooking device.
Es sind Induktionskochstellen bekannt mit einer Kochstel lenplatte zum Aufstellen eines Kochbehälters und einer oder mehreren unter der Kochstellenplatte angeordneten Indukti onsspulen zum induktiven Erhitzen des Behälters. Die Koch stellenplatte und die Induktionsspulen sind voneinander ge trennte Bauteile. Die Induktionsspulen sind aus einem im allgemeinen mehrdrähtigen. Spulenleiter gewickelt und in der Regel einlagige Flachspulen (EP-A-0 380 030, EP-A-0 722 261).Induction hobs with a hob are known lenplatte for setting up a cooking container and a or several inductors arranged under the hotplate on coils for inductive heating of the container. The cook position plate and the induction coils are ge from each other separated components. The induction coils are made in one general multi-wire. Coil conductor wound and in the Standard single-layer flat coils (EP-A-0 380 030, EP-A-0 722 261).
Aus DE-C-38 17 438 ist ein Induktionskochfeld bekannt mit einer Kochstellenplatte aus Kunststoff, in die eine Induk tionsspule und eine Kühlschlange einer Flüssigkeitskühlung gemeinsam als flache Spirale eingegossen sind. Der Indukti onsspulenleiter ist aus einem Kupfergewebeschlauch gebil det, der auf die aus elektrisch isolierenden Material be stehende Kühlschlange aufgezogen ist.From DE-C-38 17 438 an induction hob is known with a plastic hotplate in which an induction tion coil and a cooling coil of a liquid cooling are cast together as a flat spiral. The inductor The coil conductor is made of a copper fabric hose det, which be made of electrically insulating material standing cooling coil is pulled up.
Aus EP-A-0 069 298 ist eine Elektrokochplatte bekannt mit einem flachen Kochplattenkörper aus Keramik, an dessen Un terseite eine mäanderförmig strukturierte Schicht aus Wi derstandsmaterial aufgebracht ist. Diese Widerstandsschicht wird mit einem elektrischen Strom erhitzt zum Beheizen des Kochplattenkörpers. An electric hotplate is known from EP-A-0 069 298 a flat ceramic hob body, on the Un a meandering structured layer of Wi the material is applied. This resistance layer is heated with an electric current to heat the Hotplate body.
Aus WO 96/09738 ist eine widerstandsbeheizte Kochstelle be kannt mit einer Kochplatte aus einem elektrisch isolieren den Keramikträger als Wärmesenke, an dessen Unterseite eine mäanderförmige Widerstandsstruktur zum direkten elektri schen Beheizen des Keramikträgers angeordnet ist. Die Wi derstandsstruktur ist in dieser bekannten Ausführungsform entweder auf den Keramikträger aufgedampft oder aufgesput tert oder als vorgefertigte, gestanzte Metallfolien an den Keramikträger mit einer Anpreßplatte angepreßt. Der Kera mikträger besteht aus einer Siliciumnitrid-Keramik oder ei ner Siliciumcarbid-Keramik.From WO 96/09738 is a resistance-heated hob Knows electrical insulation with a hotplate from one the ceramic support as a heat sink, on the underside of which meandering resistance structure for direct electri heating of the ceramic carrier is arranged. The Wi the stand structure is in this known embodiment either evaporated or sputtered onto the ceramic support tert or as prefabricated, stamped metal foils on the Ceramic carrier pressed with a pressure plate. The Kera mikträger consists of a silicon nitride ceramic or egg ner silicon carbide ceramic.
GB-A-2 079 119 offenbart ein Induktionskochfeld mit einer Glasplatte auf die drei Induktionsspulen aus elektrisch leitendem Material aufgeklebt sind.GB-A-2 079 119 discloses an induction hob with a Glass plate on the three induction coils made of electrical conductive material are glued on.
In US-A-3,843,857 ist ein Induktionskochfeld offenbart mit einer Kochfeldplatte aus Keramik oder Glas, an deren Unter seite eine Induktionsspule aufgedruckt oder aufgeklebt ist. An die Induktionsspule wird ein gepulster Gleichstrom eines entsprechenden Generators gelegt.An induction hob is disclosed in US-A-3,843,857 a ceramic or glass hob, on the bottom an induction coil is printed or glued on. A pulsed direct current is applied to the induction coil appropriate generator.
Aus US-A-5,369,249 schließlich ist eine Induktionsheizung für ein Induktionskochfeld bekannt mit einer Keramikplatte und einer auf der Keramikplatte aufgebrachten und durch Photolithographie strukturierten Kupferspulenstruktur, an deren zwei Anschlüsse ein Hochfrequenzfeld eines HF- Generators angelegt wird.Finally, from US-A-5,369,249 is an induction heater known for an induction hob with a ceramic plate and one applied to the ceramic plate and through Photolithography structured copper coil structure whose two connections are a high-frequency field of an HF Generator is created.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine besonde re Gareinrichtung anzugeben.The invention is based on the object, a particular to specify the right cooking device.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merk malen des Anspruchs 1. This object is achieved according to the invention with the Merk paint of claim 1.
Die Gareinrichtung gemäß Anspruch 1 umfaßt
The cooking device according to claim 1 comprises
- a) wenigstens einen Trägerkörper,a) at least one carrier body,
- b) wenigstens eine unmittelbar auf einer Oberfläche des Trägerkörpers angeordnete Struktur aus elektrisch lei tendem Material,b) at least one directly on a surface of the Carrier body arranged structure made of electrically lei material,
- c) eine mit der elektrisch leitenden Struktur elektrisch verbindbaren Heizgenerator zum Anlegen einer elektri schen Heizspannung an die elektrisch leitende Struktur, wobei infolge des durch die Struktur fließenden elek trischen Heizstromes zum Garen verwendbare elektrische Verlustwärme (Verlustleistung) als Heizwärme (Heizleistung) in der elektrisch leitenden Struktur er zeugt wird, undc) one with the electrically conductive structure electrically connectable heating generator for creating an electri heating voltage to the electrically conductive structure, whereby due to the elec electrical heating current usable for cooking Heat loss (power loss) as heat (Heating power) in the electrically conductive structure is fathered, and
- d) einen mit der elektrisch leitenden Struktur elektrisch verbindbaren Induktionsgenerator zum Anlegen einer elektrischen Wechselspannung an die elektrisch leitende Struktur, wobei infolge des durch die Struktur fließen den elektrischen Wechselstromes durch Induktion ein ma gnetisches Wechselfeld (Induktionsfeld) um die Struktur erzeugt wird, das wiederum durch Erzeugen von Wirbel strömen in geeignetem Kochgeschirr dieses erhitzt.d) one with the electrically conductive structure electrically connectable induction generator for creating a electrical AC voltage to the electrically conductive Structure, as a result of which flow through the structure the electrical alternating current by induction a ma alternating magnetic field (induction field) around the structure is generated, which in turn by creating vortices pour in suitable cookware this heated.
Unter Gareinrichtung wird eine Einrichtung zum Garen von Lebensmitteln und Speisen verstanden. Garen umfaßt alle Formen der thermischen Zubereitung von Lebensmitteln und Speisen, beispielsweise Kochen, Backen, Braten, Schmoren, Dünsten, Trocknen oder auch Auftauen von Speisen, um nur einige zu nennen. Unter einer elektrischen Wechselspannung wird eine zeitlich veränderliche elektrische Spannung ver standen. Unter einem magnetischen Induktionsfeld wird im Zusammenhang mit einer Gareinrichtung eine zeitlich verän derliche und im allgemeinen ortsabhängige (vektorielle) ma gnetische Induktion verstanden, die in einem elektrischen Leiter, beispielsweise einem Kochtopf oder sonstigen Gar gutträger, Wirbelströme erzeugen kann, wodurch dieser Lei ter erhitzt wird. Das Induktionsfeld wird selbst durch die Wechselspannung erzeugt, die an die elektrisch leitende Struktur angelegt wird, so daß ein zeitlich veränderlicher elektrischer Strom durch die elektrisch leitende Struktur fließt.A cooking device is a device for cooking Understood food and dishes. Cooking includes everyone Forms of thermal food preparation and Food, for example cooking, baking, roasting, braising, Steaming, drying or even defrosting food, just to to name a few. Under an alternating electrical voltage is a time-varying electrical voltage ver stood. Under a magnetic induction field Change in connection with a cooking device such and generally location-dependent (vectorial) ma understood magnetic induction in an electrical Head, for example a saucepan or other cooking Gutträger, can generate eddy currents, which makes this Lei ter is heated. The induction field itself is created by the AC voltage is generated which is connected to the electrically conductive Structure is created so that a time-varying electrical current through the electrically conductive structure flows.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dieselbe elek trisch leitende Struktur, gleichzeitig oder nacheinander, sowohl zum elektrischen Direktbeheizen (Widerstandsbehei zung) des Trägerkörpers und damit kontaktierten Gargutträ gern als auch zur Induktionsbeheizung von Gargutträgern zu verwenden. Dazu sind an dieselbe elektrisch leitende Struk tur sowohl ein Heizgenerator zum Erzeugen einer ausreichen den Jouleschen Verlustwärme in der elektrisch leitenden Struktur als auch ein Induktionsgenerator zum Erzeugen ei nes magnetischen Induktionswechselfeldes um die elektrisch leitende Struktur anschließbar bzw. angeschlossen. Bei gleichzeitigem Betrieb und Anschließen sowohl des Heizgene rators als auch des Induktionsgenerators wird also die elektrisch leitende Struktur von einem elektrischen Misch strom durchflossen, der sich aus den beiden Spannungen der beiden Generatoren ergibt. Diese gleichzeitige Beheizung ist besonders vorteilhaft, wenn hohe Heizleistungen er wünscht sind, beispielsweise zu Beginn eines Garvorganges zum schnelleren Aufheizen. Andererseits kann aber auch zu mindest während einer bestimmten Phase eines Garvorganges nur eine Heizungsart verwendet werden, also an die elek trisch leitende Struktur nur der Heizgenerator oder nur der Induktionsgenerator angeschlossen werden.The invention is based on the same elek tric conductive structure, simultaneously or successively, both for direct electrical heating (resistance heating tongue) of the carrier body and thus contacted food support gladly as well as for induction heating of food carriers use. To do this, the same electrically conductive structure both a heating generator to generate a sufficient the Joule heat loss in the electrically conductive Structure as well as an induction generator for generating egg magnetic alternating induction field around the electrical conductive structure connectable or connected. At simultaneous operation and connection of both the heating genes rators as well as the induction generator electrically conductive structure of an electrical mixer flowed through current, which results from the two voltages of the results in both generators. This simultaneous heating is particularly advantageous when he has high heating outputs are desired, for example at the beginning of a cooking process for faster heating. On the other hand, it can also at least during a certain phase of a cooking process only one type of heating can be used, i.e. to the elec tric conductive structure only the heating generator or only the Induction generator can be connected.
Mit der Erfindung wird also eine Universalgareinrichtung geschaffen, die die Vorteile des induktiven Garens, insbe sondere das schnelle Aufheizen und das zuverlässige Garen auch bei schlechten Gargutträgerböden, und des Widerstands garens, insbesondere dessen besserer Wirkungsgrad bei Fortkochvorgängen und das zuverlässige Garen auch bei nicht ferromagnetischen Gargutträgern, in sich vereint.The invention thus becomes a universal cooking device created the advantages of induction cooking, esp especially the fast heating and reliable cooking even with poor food shelves and resistance Garens, especially its better efficiency Continuing to cook and reliable cooking even when not ferromagnetic food carriers, united in one.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Gareinrichtung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 abhängi gen Ansprüchen.Advantageous further developments and refinements of Cooking equipment result from the dependent on claim 1 against claims.
Das Frequenzspektrum oder die Frequenz der Induktionswech selspannung liegt vorzugsweise höher als das bzw. die der Heizspannung. Bevorzugte Frequenzspektren sind für die In duktionswechselspannung der Mittelfrequenzbereich zwischen etwa 20 kHz und etwa 100 kHz und für die Heizspannung ein Niederfrequenzbereich unter 100 Hz, also der Frequenzbe reich, in dem üblicherweise die Netzspannungen liegen (im allgemeinen 50 Hz oder 60 Hz).The frequency spectrum or the frequency of the induction change sel voltage is preferably higher than that Heating voltage. Preferred frequency spectra are for the In alternating voltage the medium frequency range between about 20 kHz and about 100 kHz and for the heating voltage Low frequency range below 100 Hz, i.e. the frequency range rich, in which the mains voltages are usually (in general 50 Hz or 60 Hz).
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die elektrisch leitende Struktur in einer dritten Funktion auch noch als Sensor zum Messen einer Prozeßgröße beim Garen verwendet, beispielsweise als Topferkennungssensor oder als Tempera tursensor. Dazu wird die elektrisch leitende Struktur zu sätzlich mit einer Meßeinrichtung verbunden, die die Struk tur mit einer Meßspannung versorgt und aus der zugleich ge messenen Impedanz der elektrisch leitenden Struktur die ge wünschte Prozeßgröße bestimmt. Die Meßspannung liegt insbe sondere in einem Hochfrequenzbereich oberhalb 100 kHz, vor zugsweise bei etwa 300 kHz.In an advantageous embodiment, the electrical leading structure in a third function also as Sensor used to measure a process variable during cooking, for example as a pot detection sensor or as a tempera door sensor. For this, the electrically conductive structure is too additionally connected to a measuring device that the structure tur supplied with a measuring voltage and from the same ge measured impedance of the electrically conductive structure the ge desired process size determined. The measuring voltage is in particular especially in a high frequency range above 100 kHz preferably at about 300 kHz.
Vorzugsweise umfaßt die Gareinrichtung eine Steuereinrich tung, die den Heizgenerator und den Induktionsgenerator mit der elektrisch leitenden Struktur elektrisch verbindet oder von dieser entkoppelt.The cooking device preferably comprises a control device device that the heating generator and the induction generator with the electrically conductive structure electrically connects or decoupled from this.
Wenn nun zusätzlich über eine Bedieneinrichtung mehrere Kochstufen auswählbar und eine Ankochstufe auswählbar oder automatisch einstellbar sind, so kann die Steuereinrichtung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform zunächst zum Ankochen nur den Induktionsgenerator und gegebenenfalls zusätzlich den Heizgenerator mit der elektrisch leitenden Struktur verbinden und nach Beendigung des Ankochens zum Fortkochen mit der ausgewählten Kochstufe nur den Heizgene rator mit der Struktur verbinden. Dadurch werden die kürze re Ankochzeit (geringe thermische Trägheit) der Induktions beheizung beim Ankochen und die geringeren Verluste (höherer Wirkungsgrad) der Widerstandsbeheizung beim Fortkochen vorteilhaft ausgenutzt.If there are now more than one operating device Cooking levels can be selected and a heating level can be selected or are automatically adjustable, so the control device in a particularly advantageous embodiment first only the induction generator and if necessary additionally the heating generator with the electrically conductive Connect structure and after boiling to Continue cooking with the selected heat setting only the heating genes Connect the rator to the structure. This will be the brevity right heating time (low thermal inertia) of induction heating when parboiling and the lower losses (higher efficiency) of resistance heating at Advantageously continued cooking.
Die Steuereinrichtung verbindet in einer besonderen Ausfüh rungsform den Heizgenerator und/oder den Induktionsgenera tor erst dann mit der elektrisch leitenden Struktur, wenn die Meßeinrichtung das Vorhandensein eines Gargutträgers registriert hat. Die Meßeinrichtung kann auch während des Anlegens der Heizspannung und der Induktionswechselspannung an der elektrisch leitenden Struktur angeschlossen bleiben zum Überwachen der Prozeßgrößen auch während des Garens.The control device connects in a special version Form the heating generator and / or the induction generator gate with the electrically conductive structure only when the measuring device the presence of a food support has registered. The measuring device can also during Applying the heating voltage and the induction AC voltage remain connected to the electrically conductive structure for monitoring the process variables even during cooking.
Die elektrisch leitende Struktur kann auf den Trägerkörper inbesondere aufgedampft, aufgesputtert oder aufgedruckt werden. Die Struktur haftet in diesen Fällen an dem Träger körper, ist also mit dem Trägerkörper durch Adhäsion (Adhäsionskräfte) verbunden.The electrically conductive structure can be on the carrier body in particular vapor-deposited, sputtered on or printed on become. In these cases, the structure adheres to the support body, is with the carrier body by adhesion (Adhesive forces) connected.
Ferner kann die elektrisch leitende Struktur auch aus einer vorgefertigten Metallfolie gebildet sein. Die Metallfolie kann dann in einer Ausführungsform mit mechanischen Anpreß mitteln an den Trägerkörper gedrückt werden. In einer ande ren Ausführungsform wird die Metallfolie entweder mit hohem mechanischem Druck oder mit Hilfe eines Klebemittels an dem Trägerkörper befestigt. In der letztgenannten Ausführungs form sind die elektrisch leitende Struktur und der Träger körper wieder durch Adhäsion miteinander verbunden.Furthermore, the electrically conductive structure can also consist of a prefabricated metal foil can be formed. The metal foil can then in one embodiment with mechanical pressure be pressed against the carrier body. In another Ren embodiment, the metal foil is either high mechanical pressure or with the help of an adhesive on the Carrier body attached. In the latter execution form are the electrically conductive structure and the support body bonded together again by adhesion.
Die elektrisch leitende Struktur hat vorzugsweise die Ge stalt einer Spirale oder einer Spule, insbesondere einer Flachspule (sogenannte "Pancake-Spule"), mit wenigstens ei ner praktisch geschlossenen Windung.The electrically conductive structure preferably has the Ge stalt a spiral or a coil, especially one Flat coil (so-called "pancake coil"), with at least one egg a practically closed turn.
Die Trägerkörper besteht vorzugsweise aus thermisch leitfä higem Material, um die Wärme gut zum Gargut übertragen zu können, und/oder wenigstens teilweise aus einer Keramik, insbesondere einer Siliciumnitrid-Keramik oder einer Sili ciumcarbid-Keramik.The carrier body preferably consists of thermally conductive material to transfer the heat well to the food can, and / or at least partially of a ceramic, in particular a silicon nitride ceramic or a sili cium carbide ceramic.
Der Trägerkörper kann in einer weiteren Ausführungsform auch aus mehreren Teilträgerkörpern zusammengesetzt sein, die jeweils einen Teil der Induktionsstruktur tragen. Die einzelnen Teile der Induktionsstruktur sind dann elektrisch miteinander verbunden.In a further embodiment, the carrier body can also be composed of several partial carrier bodies, which each carry part of the induction structure. The individual parts of the induction structure are then electrical connected with each other.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeich nungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele einer Gareinrichtung jeweils schematisch dargestellt sind.To further explain the invention, reference is made to the drawing mentions in which embodiments of a Cooking equipment are each shown schematically.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Gareinrichtung mit einer spiralförmigen Struktur in einer Draufsicht und mit einem Heizgenerator, ei nem Induktionsgenerator und einer Meßeinrichtung, Fig. 1 shows a cooking appliance having a spiral structure in a plan view, and with a heat generator, egg nem induction generator and a measuring device,
Fig. 2 eine Gareinrichtung mit einer aus einer Metallschicht strukturierten Struktur auf einem Trägerkörper im Querschnitt, und Fig. 2 is a cooking appliance having a patterned structure of a metal layer on a carrier body in cross-section, and
Fig. 3 eine Gareinrichtung mit einer aus einer Metallfolie
gebildeten Struktur auf einem Trägerkörper in einer
Explosionsdarstellung im Querschnitt und
einander entsprechende Teile sind in den Fig. 1 bis 3 mit
denselben Bezugszeichen versehen. Fig. 3 shows a cooking device with a structure formed from a metal foil on a carrier body in an exploded view in cross section and
corresponding parts are provided with the same reference numerals in FIGS. 1 to 3.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gareinrich tung mit einer elektrisch leitenden Struktur 3, die auf ei ner ersten Oberfläche 20 eines, vorzugsweise im wesentli chen plattenförmigen, Trägerkörpers 2 angeordnet ist, in einer Draufsicht. Die Struktur 3 ist mit einer Leiterbahn 30, die in Form einer Spirale von einem äußeren Anschluß 33 bis zu einem inneren Anschluß 32 im Zentrum der Spirale verläuft, gebildet. Die Spirale der elektrisch leitenden Struktur 3 weist mehrere Windungen auf. In einer einfachen Ausführungsform kann aber auch nur eine Windung vorgesehen sein. Fig. 1 shows an embodiment of a Gareinrich device with an electrically conductive structure 3 , which is arranged on egg ner first surface 20 of a, preferably in wesentli Chen plate-shaped, body 2 , in a plan view. The structure 3 is formed with a conductor track 30 which extends in the form of a spiral from an outer connection 33 to an inner connection 32 in the center of the spiral. The spiral of the electrically conductive structure 3 has several turns. In a simple embodiment, however, only one turn can also be provided.
An die flächig ausgebildeten Kontakte 32 und 33 gemäß Fig. 1 sind elektrische Leitungen angeschlossen, beispielsweise durch Löten, zum elektrischen Verbinden der Struktur 3 mit einem Heizgenerator 10 und einem Induktionsgenerator 11. Zwischen die Struktur 3 und den Heizgenerator 10 einerseits und den Induktionsgenerator 11 andererseits ist jeweils ein elektrischer Schalter 50 bzw. 51 geschaltet zum Ankoppeln oder Trennen der Struktur 3 von der entsprechenden Span nungsversorgung. Im dargestellten Betriebszustand sind bei de Schalter 50 und 51 geschlossen. Das bedeutet, daß eine von dem Heizgenerator 10 erzeugte Heizspannung UR und eine vom Induktionsgenerator 11 generierte Wechselspannung UI einander überlagernd zwischen den beiden Anschlüssen 32 und 33 an der Struktur 3 anliegen. Die Heizspannung UR ist vor zugsweise eine niederfrequente Wechselspannung, insbesonde re Netzspannung mit 50 Hz (230 V oder 400 V), während die Induktionswechselspannung UI eine mittelfrequente Wechsel spannung mit einer Frequenz zwischen etwa 20 kHz und etwa 100 kHz, vorzugsweise wenigstens 25 kHz, ist. Aufgrund des ohmschen Widerstandes R der Struktur 3 wird nun die durch die Heizspannung UR erzeugbare elektrische Leistung zu einem Großteil in der Struktur 3 in Wärme umgesetzt, die auf den in unmittelbarem thermischen Kontakt zur Struktur 3 stehen den Trägerkörper 2 übertragen wird und vom Trägerkörper 2 an einen Gargutträger zum Garen weitergegeben werden kann. Die wesentlich höherfrequente Wechselspannung UI des Induk tionsgenerators 11 erzeugt dagegen durch den in der Struk tur 3 fließenden Wechselstrom durch Induktion abhängig von der Induktivität der Struktur 3 einen magnetischen Fluß bzw. ein magnetisches Induktionswechselfeld B mit entspre chenden Frequenzen. Wenn nun in dieses Induktionswechsel feld B ein elektrisch leitender, ferromagnetischer Gargut träger gebracht wird, so werden in dem Gargutträger Wirbel ströme induziert, deren Energie in Wärme im Gargutträger umgewandelt wird. Diese Wärme wird nun zum Garen dem Gargut im oder auf dem Gargutträger zugeführt. Die entsprechende Energie wird dem Induktionsgenerator 11 entzogen.To the flat form contacts 32 and 33 of FIG. 1 are connected electric lines, for example by soldering, for electrically connecting the structure 3 with a heat generator 10 and an induction generator 11. Between the structure 3 and the heating generator 10 on the one hand and the induction generator 11 on the other hand, an electrical switch 50 or 51 is connected to couple or disconnect the structure 3 from the corresponding voltage supply. In the operating state shown, switches 50 and 51 are closed at de. This means that a heating voltage U R generated by the heating generator 10 and an alternating voltage U I generated by the induction generator 11 are superimposed on the structure 3 between the two connections 32 and 33 . The heating voltage U R is preferably a low-frequency AC voltage, in particular re mains voltage at 50 Hz (230 V or 400 V), while the AC induction voltage U I is a medium-frequency AC voltage with a frequency between about 20 kHz and about 100 kHz, preferably at least 25 kHz , is. Due to the ohmic resistance R of the structure 3 , the electrical power that can be generated by the heating voltage U R is largely converted into heat in the structure 3 , which is transferred to the carrier body 2 and in direct thermal contact with the structure 3 and from the carrier body 2 can be passed on to a food carrier for cooking. The much higher-frequency alternating voltage U I of Induk tion generator 11 generates the other hand, by the current flowing in the structural tur 3 AC induction depends on the inductance of the structure 3 is a magnetic flux or a magnetic induction alternating field B containing appropriate frequencies. If an electrically conductive, ferromagnetic food carrier is now brought into this induction change field B, eddy currents are induced in the food carrier, the energy of which is converted into heat in the food carrier. This heat is now supplied to the food to be cooked in or on the food support. The corresponding energy is extracted from the induction generator 11 .
Ferner umfaßt die Gareinrichtung gemäß Fig. 1 auch eine Meßeinrichtung 12, die ebenfalls über einen Schalter 52 an die Struktur 3 angeschlossen werden kann. Die Meßeinrich tung 12 erzeugt eine Meßspannung UM, um die Impedanz oder eine Impedanzänderung der Struktur 3 zu messen, beispiels weise mit Hilfe einer Vierpolmessung oder einer Meßoszilla torschaltung. Die Impedanz der Struktur 3 liefert nämlich Informationen über bestimmte Prozeßgrößen des Garprozesses. So kann eine Änderung des ohmschen Widerstandes der Struk tur 3 als Maß für eine Temperaturänderung und eine Änderung der Induktivität als Maß für eine Annäherung oder Entfer nung eines Gargutträgers (Topferkennung) herangezogen wer den. Insbesondere zur Topferkennung wird die Struktur 3 mit einer hochfrequenten Meßspannung UM über 100 kHz, typischer weise 300 kHZ, versorgt. Die Struktur 3 erzeugt dadurch durch Induktion um sich ein magnetisches Meßfeld, das durch das Einbringen des Gargutträgers geändert wird. Diese Feld änderung kann als Änderung der Induktivität der Struktur 3 detektiert werden. Ein nicht dargestellter Schwellwertde tektor, der zusammen mit den Schaltern 50 bis 52 Teil einer Steuereinrichtung ist, vergleicht die gemessene Induktivi tät mit einem vorgegebenen Schwellwert und schaltet die Schalter 50 und 51 in Abhängigkeit vom Unterschreiten oder Überschreiten des Schwellwertes, so daß die Beheizung der Gareinrichtung durch den Heizgenerator 10 und den Indukti onsgenerator 11 nur eingeschaltet wird oder bleibt, wenn bzw. solange sich ein Gargutträger auf der Gareinrichtung befindet.Further, the cooking appliance 1 comprises according to Fig. Also a measuring device 12 which can be connected to the structure 3 also via a switch 52. The Meßeinrich device 12 generates a measuring voltage U M to measure the impedance or an impedance change of the structure 3 , for example, with the aid of a four-pole measurement or a Meßoszilla gate circuit. The impedance of the structure 3 provides information about certain process variables of the cooking process. Thus, a change in the ohmic resistance of the structure 3 as a measure of a temperature change and a change in the inductance as a measure of an approach or removal of a food support (pan detection) who the. In particular for pot detection, structure 3 is supplied with a high-frequency measuring voltage U M above 100 kHz, typically 300 kHZ. The structure 3 thereby generates a magnetic measuring field around itself by induction, which is changed by the introduction of the food support. This field change can be detected as a change in the inductance of the structure 3 . A not shown Schwellwertde tector, which is part of a control device together with the switches 50 to 52 , compares the measured inductance with a predetermined threshold value and switches the switches 50 and 51 depending on whether the threshold value is exceeded or fallen below, so that the heating of the cooking device by the heating generator 10 and the induction generator 11 is only switched on or remains when or as long as there is a food support on the cooking device.
In Fig. 2 ist ein Teil einer Gareinrichtung in einem Schnitt dargestellt mit einer Struktur 3 aus elektrisch leitendem Material und mit einem Trägerkörper 2 aus einem elektri schen Isoliermaterial, der die Struktur 3 trägt. Der Trä gerkörper hat eine vorzugsweise flache erste Oberfläche 20 und eine vorzugsweise wenigstens annähernd parallel zur er sten Oberfläche 20 gerichtete und von der ersten Oberfläche abgewandte zweite Oberfläche 21. Auf der ersten Oberfläche 20 des Trägerkörpers 2 ist in unmittelbarem Kontakt zur er sten Oberfläche 20 die Struktur 3 angeordnet. Die Struktur 3 ist wieder mit einer vorzugsweise in Form einer Indukti onsspule oder Induktionsspirale mit mehreren Windungen ver laufenden Leiterbahn 30 auf der ersten Oberfläche 20 des Trägerkörpers 2 gebildet. Bei Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes (einer elektrischen Spannung) typi scherweise zwischen etwa 20 kHz und etwa 100 kHz an die Struktur 3 durch den in Fig. 2 nicht dargestellten Indukti onsgenerator 11 wird ein hochfrequentes magnetisches Induk tionsfeld B erzeugt, das den Trägerkörper 2 durchdringt und an der anderen Seite an der zweiten Oberfläche 21 zum in duktiven Erhitzen eines Behälters oder eines anderen Trä gers für Gargut genutzt werden kann. Die Leistung des an die Struktur 3 angelegten elektrischen Feldes wird gemäß einem gewünschten Garprozeß zum Garen des Garguts gesteu ert.In Fig. 2, a part of a cooking device is shown in a section with a structure 3 made of electrically conductive material and with a support body 2 made of an electrical insulating material, the structure 3 carries. The carrier body has a preferably flat first surface 20 and a preferably at least approximately parallel to the first surface 20 directed and facing away from the first surface second surface 21st On the first surface 20 of the carrier body 2 sten surface 20 is arranged, the structure 3 is in direct contact to it. The structure 3 is again formed with a preferably in the form of an induction coil or induction spiral with a plurality of turns ver running conductor 30 on the first surface 20 of the support body 2 . When a high-frequency electrical field (an electrical voltage) is applied, typically between approximately 20 kHz and approximately 100 kHz to the structure 3 by the induction generator 11 (not shown in FIG. 2), a high-frequency magnetic induction field B is generated which penetrates the carrier body 2 and on the other hand on the second surface 21 can be used for ductile heating of a container or other carrier for food. The power of the electric field applied to the structure 3 is controlled according to a desired cooking process for cooking the food.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Induktionsstruk tur 3 durch Aufbringen einer elektrisch leitenden Schicht, insbesondere einer Metallschicht, und anschließendes Struk turieren dieser Schicht zur Bildung der Leiterbahn 30 er zeugt.In the embodiment according to FIG. 2, the induction structure 3 is produced by applying an electrically conductive layer, in particular a metal layer, and then structuring this layer to form the conductor track 30 .
Zum Aufbringen der elektrisch leitenden Schicht können alle geeigneten bekannten Prozesse aus der Dünnschicht- oder Dickschichttechnologie verwendet werden, insbesondere ther misches Aufdampfen, vorzugsweise im Vakuum, ein Sputterver fahren, ein mechanisches Druckverfahren (Aufdrucken), ein Lötverfahren, ein Aufschmelzverfahren oder auch Auflegieren des elektrisch leitenden Materials der Schicht auf die Oberfläche 20 des Trägerkörpers 2. Besonders geeignete Ver fahren werden in Abhängigkeit von den Materialien der Me tallschicht und des Trägerkörpers 2 gewählt. Diesen Verfah ren ist gemein, daß die Leiterschicht an der Oberfläche 20 des Trägerkörpers 2 haftet (adhäsive Verbindung). Die Dicke der auf den Trägerkörper 2 aufgebrachten elektrisch leiten den Schicht für die Struktur 3 liegt im allgemeinen zwi schen etwa 200 nm und etwa 1 mm, insbesondere zwischen etwa 700 nm und etwa 500 µm und vorzugsweise zwischen 1 µm und etwa 100 µm.All suitable known processes from thin-film or thick-film technology can be used to apply the electrically conductive layer, in particular thermal vapor deposition, preferably in a vacuum, a sputtering process, a mechanical printing process (printing), a soldering process, a melting process or also alloying of the electrical conductive material of the layer on the surface 20 of the carrier body 2 . Particularly suitable processes are selected depending on the materials of the metal layer and the carrier body 2 . These procedural ren is common that the conductor layer adheres to the surface 20 of the support body 2 (adhesive connection). The thickness of the electrically conductive applied to the carrier body 2 , the layer for the structure 3 is generally between about 200 nm and about 1 mm, in particular between about 700 nm and about 500 microns and preferably between 1 micron and about 100 microns.
Auch zum Strukturieren der aufgebrachten elektrisch leiten den Schicht können gängige Strukturierverfahren verwendet werden wie Lithographieverfahren, insbesondere Photolitho graphie, mit geeigneten Masken und Ätzverfahren (Trockenätzen oder Naßätzen) zum Wegätzen des Metalls oder anderen elektrisch leitenden Materials derart, daß nur die Leiterbahn 30 stehenbleibt.Conventional structuring methods can also be used for structuring the applied electrically conductive layer, such as lithography methods, in particular photolithography, with suitable masks and etching methods (dry etching or wet etching) for etching away the metal or other electrically conductive material such that only the conductor track 30 remains.
Fig. 3 zeigt dagegen eine Ausführungsform einer Induktions gareinrichtung, bei der eine vorgefertigte elektrisch lei tende Struktur 3 auf die erste Oberfläche 20 des Trägerkör pers 2 in Richtung der dargestellten Pfeile aufgebracht wird. Die Struktur 3 ist mit einer Metallfolie 36 gebildet, die zwei Kontakte zum Anlegen eines elektrischen Feldes zum Erzeugen einer magnetischen Induktion aufweist. In Fig. 3 ist nur ein Kontakt 37 dargestellt. Fig. 3 shows an embodiment of an induction cooking device, in which a prefabricated electrically conductive structure 3 is applied to the first surface 20 of the carrier body 2 in the direction of the arrows shown. The structure 3 is formed with a metal foil 36 , which has two contacts for applying an electrical field to generate a magnetic induction. In Fig. 3 only one contact 37 is shown.
Die Metallfolie 36 ist vorzugsweise spiralförmig oder in Form einer Flachspule ausgebildet und kann insbesondere durch Stanzen hergestellt sein. Die Dicke der Metallfolie 36 wird im allgemeinen zwischen etwa 0,8 µm und etwa 5 mm eingestellt. Die derart vorgefertigte Metallfolie 36 kann nun auf die Oberfläche 20 unter einem mechanischen Druck aufgepreßt werden, so daß die Metallfolie 36 an dieser Oberfläche 20 haftet, oder auch unter einem im allgemeinen leichteren Druck mit Hilfe von nicht dargestellten Anpreß mitteln, beispielsweise einer Anpreßplatte, fest an der Oberfläche 20 gehalten werden. Im letzteren Fall ist die Verbindung des Trägerkörpers 2 mit der Struktur 3 lösbar. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Metallfolie 36 mit Hilfe eines Klebers auf die Oberfläche 20 des Trä gerkörpers 2 aufgeklebt.The metal foil 36 is preferably spiral or in the form of a flat coil and can be produced in particular by stamping. The thickness of the metal foil 36 is generally set between about 0.8 μm and about 5 mm. The metal foil 36 prefabricated in this way can now be pressed onto the surface 20 under a mechanical pressure, so that the metal foil 36 adheres to this surface 20 , or also under a generally lighter pressure with the aid of pressure means, not shown, for example a pressure plate, firmly be held on the surface 20 . In the latter case, the connection of the carrier body 2 to the structure 3 can be released . In a preferred embodiment, the metal foil 36 is glued to the surface 20 of the carrier body 2 with the aid of an adhesive.
Der Trägerkörper 2 besteht in allen Ausführungsformen vor zugsweise aus einer Keramik und weist im allgemeinen eine Dicke von zwischen etwa 1 mm und etwa 20 mm auf. Als Kera mik eignet sich insbesondere eine Siliciumnitrid-Keramik oder auch eine Siliciumcarbid-Keramik. Insbesondere in die sen Ausführungsformen kann die Induktionsstruktur 3 auch mit elektrisch leitendem Polysilicium (polykristallinem Si licium) gebildet sein. Ein Vorteil der genannten Keramiken als Material für den Trägerkörper 2 besteht darin, daß die se Keramiken eine relativ große Wärmeleitfähigkeit aufwei sen und somit die in der Struktur 3 auftretenden Ver lustwärme bei Anliegen der Heizspannung UR des Heizgenera tors 10 gut an die gegenüberliegende Oberfläche 21 abge führt wird und dort zum Garen genutzt werden kann.The carrier body 2 is in all embodiments preferably made of a ceramic and generally has a thickness of between about 1 mm and about 20 mm. A silicon nitride ceramic or also a silicon carbide ceramic is particularly suitable as ceramic. In particular in these embodiments, the induction structure 3 can also be formed with electrically conductive polysilicon (polycrystalline silicon). An advantage of the ceramics mentioned as a material for the carrier body 2 is that these ceramics have a relatively high thermal conductivity and thus the heat occurring in the structure 3 is lost when the heating voltage U R of the heating generator 10 is applied well to the opposite surface 21 is removed and can be used for cooking there.
Der Trägerkörper 2 kann allerdings auch zumindest in sei nem Innern aus einem elektrisch nicht isolierenden Material bestehen, solange er an der Oberfläche 20 mit der Struktur 3 mit einer elektrischen Isolationsschicht versehen ist zur elektrischen Isolierung.However, the carrier body 2 can also be made of an electrically non-insulating material, at least in its interior, as long as it is provided on the surface 20 with the structure 3 with an electrical insulation layer for electrical insulation.
Als Material für die Struktur 3 gemäß den Fig. 1 bis 3 kann insbesondere ein elementares Metall wie beispielsweise Kup fer (Cu), Nickel (Ni), Aluminium (Al), Titan (Ti), Molybdän (Mo), oder Chrom (Cr)oder eine Metallegierung aus zwei oder mehr metallischen Komponenten, insbesonders der vorgenann ten Metalle, verwendet werden. Ferner kann die Struktur 3 auch aus einer Metallverbindung wie vorzugsweise einem Me tallnitrid, beispielsweise Titannitrid, oder einem Me tallcarbid, insbesondere Wolframcarbid oder Tantalcarbid, bestehen. Die Breite und Dicke der Leiterbahn 30 und ihre Anordnung und Krümmung werden entsprechend der gewünschten Impedanz der gesamten Struktur 3 gewählt.As the material for the structure 3 shown in FIGS. 1 to 3 can in particular be an elemental metal such as Kup fer (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), or chromium (Cr ) or a metal alloy made up of two or more metallic components, especially the aforementioned metals. Furthermore, the structure 3 can also consist of a metal compound such as preferably a metal nitride, for example titanium nitride, or a metal carbide, in particular tungsten carbide or tantalum carbide. The width and thickness of the conductor track 30 and its arrangement and curvature are chosen in accordance with the desired impedance of the entire structure 3 .
Schließlich können auf dem Trägerkörper 2 vorzugsweise mit der gleichen Technologie wie zum Aufbringen der Struktur 3 auch wenigstens ein zusätzliches temperaturempfindliches Widerstandselement zur Temperaturmessung und/oder kapaziti ve Sensoren zur Topferkennung aufgebracht werden, insbeson dere wenn keine Meßeinrichtung 12 vorhanden ist.Finally, at least one additional temperature-sensitive resistance element for temperature measurement and / or capacitive sensors for pot detection can be applied to the carrier body 2, preferably using the same technology as for applying the structure 3 , in particular if no measuring device 12 is present.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Trägerkörper 2 als Kochstellenplatte für eine Kochstelle verwendet. Auf die zweite Oberfläche 21 kann in allen Aus führungsformen Kochgeschirr (Gargutträger) mit dem Gargut aufgestellt werden, welches Kochgeschirr vorzugsweise we nigstens teilweise aus ferromagnetischen Material besteht.In a particularly advantageous embodiment, the carrier body 2 is used as a hotplate for a hotplate. On the second surface 21 , cookware (food support) can be placed with the food in all embodiments, which cookware preferably consists at least partially of ferromagnetic material.
Jede Kochstelle kann auch mehrere getrennt versorgte Struk turen 3 an einem gemeinsamen Trägerkörper 2 umfassen, um einzelne Kochteilzonen zu beheizen oder Kompensationswick lungen zum Kompensieren von Induktionsstreufeldern zu rea lisieren.Each hotplate can also include several separately supplied structures 3 on a common support body 2 in order to heat individual cooking zone parts or to implement compensation windings for compensating for induction stray fields.
Die Induktionsgareinrichtung gemäß der Erfindung kann auch in anderen Ausbildungen mehrere Trägerkörper oder Teilträ gerkörper umfassen, die jeweils eine oder mehrere Struktu ren 3 oder Teile von Strukturen 3 tragen. Die einzelnen Teile einer Struktur 3 werden dann elektrisch miteinander verbunden, beispielsweise verlötet.The induction cooking device according to the invention can also comprise, in other configurations, a plurality of carrier bodies or partial carrier bodies, each of which carries one or more structures 3 or parts of structures 3 . The individual parts of a structure 3 are then electrically connected to one another, for example soldered.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Struktur 3 gemäß den Fig. 1 bis 3 auch mit einer Passivie rungsschicht zum Schutz vor chemischen Reaktionen mit der Umgebung insbesondere zum Schutz vor Oxidation, überzogen werden. Eine solche Schicht kann auch zusätzlich elektrisch isolierend sein, wenn die Struktur 3 an der Aufstellfläche vorgesehen wird und das Kochgeschirr auf die Struktur 3 aufgestellt wird.In an embodiment not shown, the structure 3 according to FIGS . 1 to 3 can also be coated with a passivation layer for protection against chemical reactions with the environment, in particular for protection against oxidation. Such a layer can also be electrically insulating if the structure 3 is provided on the installation surface and the cookware is set up on the structure 3 .
Ferner können auch nicht dargestellte ferritische Abschlüs se zum Führen des Magnetfelds und Unterdrücken von Streu feldern der Struktur 3 im Induktionsbetrieb zugeordnet sein.Furthermore, ferritic terminations (not shown) for guiding the magnetic field and suppressing stray fields can also be assigned to structure 3 in induction mode.
Claims (27)
- a) wenigstens einem Trägerkörper (2),
- b) wenigstens einer unmittelbar auf einer Oberfläche (20) des Trägerkörpers (2) angeordneten, elektrisch leiten den Struktur (3),
- c) einem mit der elektrisch leitenden Struktur (3) elek trisch verbindbaren Heizgenerator (10) zum Erzeugen von elektrischer Verlustwärme in der elektrisch leitenden Struktur (3) durch Anlegen einer elektrischen Heizspan nung (UR) an die elektrisch leitende Struktur (3) und mit
- d) einem mit der elektrisch leitenden Struktur (3) elek trisch verbindbaren Induktionsgenerator (11) zum Erzeu gen eines magnetischen Induktionswechselfeldes (B) durch Anlegen einer elektrischen Wechselspannung (UI) an die elektrisch leitende Struktur (3)
- a) at least one carrier body ( 2 ),
- b) at least one electrically conductive structure ( 3 ) arranged directly on a surface ( 20 ) of the carrier body ( 2 ),
- c) with the electrically conductive structure ( 3 ) electrically connectable heat generator ( 10 ) for generating electrical heat loss in the electrically conductive structure ( 3 ) by applying an electrical heating voltage (U R ) to the electrically conductive structure ( 3 ) and With
- d) with the electrically conductive structure ( 3 ) electrically connectable induction generator ( 11 ) for generating an alternating magnetic induction field (B) by applying an alternating electrical voltage (U I ) to the electrically conductive structure ( 3 )
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813996A DE19813996A1 (en) | 1998-03-28 | 1998-03-28 | Cooker with structure for heating both by induction and resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813996A DE19813996A1 (en) | 1998-03-28 | 1998-03-28 | Cooker with structure for heating both by induction and resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19813996A1 true DE19813996A1 (en) | 1999-10-07 |
Family
ID=7862836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813996A Withdrawn DE19813996A1 (en) | 1998-03-28 | 1998-03-28 | Cooker with structure for heating both by induction and resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19813996A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10023179A1 (en) * | 2000-05-11 | 2001-11-22 | Schott Glas | Device and method for controlling cooktops with glass ceramic cooktops |
| DE10035745A1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | E G O Elektrogeraetebau Gmbh | Temperature detection device for an electric radiant heater |
| DE10129175A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-09 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Electrical radiation heating body for cooker hobs has sensor for cooking pot detection in form of radiation heating element, preferably corrugated flat metal strip |
| EP1793653A3 (en) * | 2005-12-02 | 2007-09-05 | LG Electronics Inc. | Apparatus and method for sensing load of electric cooker |
| US7910865B2 (en) | 2005-05-04 | 2011-03-22 | E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh | Method and arrangement for supplying power to several induction coils in an induction apparatus |
| EP1613939B1 (en) | 2003-02-25 | 2016-04-13 | MGS Modular Galley Systems GmbH | Arrangement and method for determining temperatures |
| EP3183940A4 (en) * | 2014-08-18 | 2018-04-11 | Garland Commercial Industries, LLC | Graphite composite cooking plate |
| DE102019114823A1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-10-29 | Miele & Cie. Kg | Induction device for a hob, method of manufacturing an induction device and hob |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2079119A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-13 | Bfg Glassgroup | Vitreous cooking hob |
| WO1996009738A1 (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-28 | Negawatt Gmbh | Electric heating element |
| DE19500448A1 (en) * | 1995-01-10 | 1996-07-11 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Cooker with respective electric resistance and inductive heating systems |
| DE19604658A1 (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-14 | Ako Werke Gmbh & Co | Temperature measuring device for a control circuit of an electric radiant heater |
-
1998
- 1998-03-28 DE DE19813996A patent/DE19813996A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2079119A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-13 | Bfg Glassgroup | Vitreous cooking hob |
| WO1996009738A1 (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-28 | Negawatt Gmbh | Electric heating element |
| DE19500448A1 (en) * | 1995-01-10 | 1996-07-11 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Cooker with respective electric resistance and inductive heating systems |
| DE19604658A1 (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-14 | Ako Werke Gmbh & Co | Temperature measuring device for a control circuit of an electric radiant heater |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6501054B2 (en) | 2000-05-11 | 2002-12-31 | Schott Glas | Device and method for controlling cooking areas with glass-ceramic cooking surfaces |
| DE10023179A1 (en) * | 2000-05-11 | 2001-11-22 | Schott Glas | Device and method for controlling cooktops with glass ceramic cooktops |
| DE10023179C2 (en) * | 2000-05-11 | 2002-07-18 | Schott Glas | Device and its use Control of cooktops with glass ceramic cooktops |
| DE10035745B4 (en) * | 2000-07-22 | 2004-02-05 | E.G.O. Elektrogerätebau GmbH | Temperature detection device for an electric radiant heater |
| US6552307B2 (en) | 2000-07-22 | 2003-04-22 | E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh | Temperature detection device for an electric radiant heater |
| DE10035745A1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | E G O Elektrogeraetebau Gmbh | Temperature detection device for an electric radiant heater |
| DE10129175A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-09 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Electrical radiation heating body for cooker hobs has sensor for cooking pot detection in form of radiation heating element, preferably corrugated flat metal strip |
| EP1613939B1 (en) | 2003-02-25 | 2016-04-13 | MGS Modular Galley Systems GmbH | Arrangement and method for determining temperatures |
| US7910865B2 (en) | 2005-05-04 | 2011-03-22 | E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh | Method and arrangement for supplying power to several induction coils in an induction apparatus |
| EP1793653A3 (en) * | 2005-12-02 | 2007-09-05 | LG Electronics Inc. | Apparatus and method for sensing load of electric cooker |
| EP3183940A4 (en) * | 2014-08-18 | 2018-04-11 | Garland Commercial Industries, LLC | Graphite composite cooking plate |
| US10728961B2 (en) | 2014-08-18 | 2020-07-28 | Garland Commercial Industries Llc | Graphite composite cooking plate |
| DE102019114823A1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-10-29 | Miele & Cie. Kg | Induction device for a hob, method of manufacturing an induction device and hob |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60028485T2 (en) | Object detection system which detects, for example, the presence of a metallic cooking utensil on a non-metallic cooking surface | |
| EP0471171B1 (en) | Device for regulating and limiting the power of a heating plate of ceramic or similar material | |
| DE3229380C2 (en) | ||
| DE69619521T2 (en) | ELECTRIC HEATING ELEMENTS | |
| DE4130337C2 (en) | Method for operating an electric heating unit and electric heating unit | |
| DE69507932T2 (en) | Induction heater for containers and control methods therefor | |
| DE19814949C2 (en) | Cooking equipment with induction heating and resistance heating | |
| EP3206461B1 (en) | Induction-heating cooking system and controlling process thereof | |
| DE112015007026T5 (en) | Heating cooker system, induction cooker and electrical appliance | |
| EP2271175B1 (en) | Method and device of thermal monitoring of inductive heatable cooking vessel | |
| DE3711645C1 (en) | High frequency induction heater | |
| DE10035745A1 (en) | Temperature detection device for an electric radiant heater | |
| DE3019387A1 (en) | THICK-LAYER SEMICONDUCTOR GAS SENSOR WITH A HEATING ELEMENT INTEGRATED IN THE SENSOR | |
| EP1087640A2 (en) | Pot presence and size detection | |
| DE19813996A1 (en) | Cooker with structure for heating both by induction and resistance | |
| DE19853780A1 (en) | Domestic cooking oven | |
| DE2906912A1 (en) | COOKING VESSEL FOR AN INDUCTION COOKER | |
| JP3646548B2 (en) | SiC semiconductor devices | |
| EP3637948B1 (en) | Heating device and method for detecting temperature on a heating device | |
| DE19701640A1 (en) | Efficient contact heat transfer cooking system | |
| EP1709837B1 (en) | Device for warming food by means of inductive coupling and device for transferring energy | |
| EP0967839A2 (en) | Cooking plate with operating unit determining its power level | |
| DE19500448A1 (en) | Cooker with respective electric resistance and inductive heating systems | |
| JPS62129048A (en) | Improved electric heating cutter blade and automatic temperature control method | |
| DE19646826A1 (en) | Temperature-measuring device for detection of presence of cooking vessel on stove |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |