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DE2229960A1 - Oberflaecheninduktionsheizsystem - Google Patents

Oberflaecheninduktionsheizsystem

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Publication number
DE2229960A1
DE2229960A1 DE2229960A DE2229960A DE2229960A1 DE 2229960 A1 DE2229960 A1 DE 2229960A1 DE 2229960 A DE2229960 A DE 2229960A DE 2229960 A DE2229960 A DE 2229960A DE 2229960 A1 DE2229960 A1 DE 2229960A1
Authority
DE
Germany
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cookware
induction heating
heating system
coil
core
Prior art date
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Pending
Application number
DE2229960A
Other languages
English (en)
Inventor
Raymond Lindell Dills
Stanley Baker Welch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
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Pending legal-status Critical Current

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Description

Dr. Horst Schüler 6 Prankfurt i,, den 19.6,1972
Patentanwalt yo t
6 Frankfurt/Main 1
Niddastr. 52
2095-9D-RG-10475
GENERAL ELECTRIC COMPANY.
1 River Road
Schenectady, N.Y., U.S.A.
Oberflächeninduktionsheizsystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Oberf I ächeninduktionsheizsystem mit einer Induktionsspule für ULtraschaLIfrequenz, die unterhalb einer Tragplatte für ein Kochgeschirr angebracht ist.
Die Durchschnittsfrau von heute ist weniger daran interessiert, längere Zeit in der Küche zum Herstellen von Mahlzeiten zu verbringen, da es so viel mehr herausfordernde Gelegenheiten für eine intelligente Frau gibt, ihre Zeit außerhalb des Haushaltes beispielsweise in ziviler oder so-^zialer Arbeit oder für die Karriere zu verbringen. Dies bedeutet nicht, daß die Menschen willens wären, auf nahrhafte Mahlzeiten zu verzichten, um mehr Produktiv- oder Freizeit zu haben. Die Antwort
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222996Q
Liegt in der Entwicklung neuerer Technologien zur Erhöhung der Geschwindigkeit bei der Herstellung und beim Kochen von Nahrungsmitteln und in der Verwendung von weiter verarbeiteten Nahrungsmitteln, wie z. B. gefrorene Gerichte und Mittagbzw. Abendessen. Eine neue Technologie für die Vereinfachung des Kochens ist der Mikrowellenofen, der zur Zeit breite Anerkennung gewinnt, da er Nahrungsmittel in einem Bruchteil der normalen Zeit kochen und gefrorene Gerichte in Minuten auftauen kann. Er kann Nahrungsmittel in der Hälfte oder einem Achtel der normalen Kochzeit kochen, indem er nicht ionisierende Strahlungsenergie, ähnlich hochfrequenter Radiowellen, verwendet. Diese Mikrowellenenergie durchdringt das Nahrungsmittel, wodurch die Nahrungsmittelmoleküle in Vibration gebracht werden. Dadurch entsteht Reibung und es wird Wärme erzeugt. Diese Wärme wird durch das Nahrungsmittel hindurch verteilt und kocht dieses. Dieser Fortschritt in der Technik des Ofenkochens hat die Aufmerksamkeit auf die Entwicklung von verbesserten Einrichtungen zum OberfIächenkochen von Nahrungsmitteln gerichtet, die als ein Ersatz für die üblichen meta I Lummante11en elektrischen Widerstandsheizelemente dienen. Ein weiterer Faktor, der die erhöhte Aktivität in der Technik von OberfIacheninduktionsheizeinheiten beeinflußt hat, ist der Erfolg der Glaskeramikkochplatte mit glatter Oberfläche gewesen. Diese sorgt für eine leichte Reinigung, ein verbessertes Aussehen und die Funktion einer festen Arbeitsfläche, wenn die Heizeinheiten nicht mit Energie gespeist werden. Eine technische Eigenschaft, die sowohl bei üblichen Elektrokochplatten als auch bei Platten aus Glaskeramik schwierig zu überwinden ist, ist die Länge der Erwärmungs- und Abkühlzeiten im Vergleich zu einer üblichen Gaskochplatte. Bei gleichen EingangsI eistungen verbessert die OberfIächeninduktionsheizeinheit die Kochgeschwindig-
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keit sowohl gegenüber üblichen Elektro- und Gasheizeinrichtungen als auch gegenüber Kochplatten aus Glaskeramik, und gleichzeitig kann sie eine glatte Oberfläche ausweisende Kochplatte aus Glaskeramik als Auflage für die Kochgeschirre verwenden.
Das Induktionsheizprinzip ist bereits seit vielen Jahrzehnten bei Induktionsschmelzöfen für Eisen und Stahl verwendet worden. Der übliche Induktionsofen ist im wesentlichen ein Abwärtstransformator mit einem ringförmigen feuerfesten Schmelzraum, der nahe der Primärwicklung angeordnet und über einen Eisenkern mit dieser gekoppelt ist. In den Schmelzraum gegebenes Metall wird eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung. Wenn der Primärwicklung Energie zugeführt wird, wird in dem Metall ein Stromfluß induziert, der das Metall erhitzt. Das gleiche Prinzip kann bei der Konstruktion einer Oberflächen!nduktionsheizeinheit verwendet werden. Einer der Hauptvorteile besteht dabei darin, daß bei der übertragung von Energie von der Quelle der elektrischen Leistung auf das Kochgeschirr keine Wärme auftritt. Theoretisch ist dies ein sehr wirksames System, das in der Tat ein kaltes Kochverfahren ermöglicht.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein OberfIächeninduktionsheizsystem zu schaffen, bei dem das Kochgeschirr in der Impedanz der Leistungswandlerschaltung angepaßt ist, so daß die LeistungsqueIle die maximal mögliche Ausgangsleistung abgibt und das Kochgeschirr eine im allgemeinen gleichförmige Temperaturverteilung für -ei- . nen maximalen thermischen Wirkungsgrad aufweist.
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Ferner beinhaltet die Erfindung ein OberfIächeninduktionsheizsystem der oben beschriebenen Art, bei dem das Kochgeschirr, das als eine kurzgeschlossene, eine einzige Windung aufweisende Sekundärwicklung des Transformators dient, auch gute thermische Leiteigenschaften besitzt, um im allgemeinen gleichförmige Temperaturverteilungen innerhalb des Bodenabschnittes des Kochgeschirres zu erhalten.
Ferner soll ein spezielles Kochgeschirr bzw. ein Küchengerät für ein Oberflächeninduktionsheizsystem. geschaffen werden, bei dem das Kochgeschirr aus geschichtetem Material gebildet ist, das magnetisch ist und einen relativ hohen elektrischen Widerstand und eine gute thermische Leitfähigkeit besitzt.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberfl ächeninduktionsheizsystem der oben beschriebenen Art unter Verwendung eines lamelLierten oder zusammengesetzten Materials zu schaffen, das einen Kern aus nicht magnetischem Material guter thermischer Leitfähigkeit aufweist, um die in dem magnetischen Hautmaterial erzeugte Wärme zu verteilen.
Weiterhin beinhaltet die Erfindung ein lamelliertes Kochgeschirr für ein OberfLächeninduktionsheizsystem, bei dem ein einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweisendes Magnetmaterial aus mehreren dünnen Hautschichten verwendet wird, die durch ein nicht magnetisches Kernmaterial hoher thermischer Leitfähigkeit voneinander getrennt sind, um eine maximale LeistungsbeLastung zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auf ein OberfIächeninduktionsheizsystem gerichtet.
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das eine InduktionsheizspuLe aufweist, die unterhalb einer TragpLatte angebracht ist, auf deren Oberseite ein Kochgeschirr steht, so daß die Heizspule nach Art der Primärwicklung eines Transformators arbeitet, während Teile des Kochgeschirres nach Art einer kurzgeschlossenen, eine einzige Windung aufweisenden Sekundärwicklung wirken. Das Kochgeschirr ist aus I ame LLierten Materialien mit einem Mittelkern guter thermischer Leitfähigkeit und einer dünnen Außenhaut gebildet, die mit dem Kern verbunden ist und aus einem f er romagnet i sehen Material mit hohem .spezifischen elektrischen Widerstand ist, wodurch die Erwärmung des Kochgeschirres in der Außenhaut in dem Bereich erfolgt, der praktisch direkt über der Heizspule liegt. Diese Wärme wird durch eine großflächige Leitung auf den Mittelkern übertragen, der seinerseits die Wärme seitlich verteilt, um innerhalb des Bodens des Kochgeschirres im aLlgemeinen gleichförmige Temperaturen zu erhalten.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Fig. 1 ist ein schematischer vertikaler Querschnitt und zeigt die Relation einer Induktionsheizspule zur Tragplatte für das Kochgeschirr, die ein großflächiges Kochgeschirr, wie z. B. eine Bratpfanne, trägt.
Fig. 2 ist eine kombinierte Darstellung des erfindungsgemäßen Heizsystems und.einer Temperaturverteilungskurve und zeigt die rexhte Hälfte von sowohL der Induktionsheizspule als auch des Kochgeschirres
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gemäß Fig. 1 und vergleicht die Temperaturverteilung des speziellen erfindungsgemäßen Kochgeschirres mit derjenigen eines üblichen Kochgeschirres mit einer in Lamellen aufgebauten Konstruktion mit einem Eisenkern und einer damit verbundenen Außenhaut aus rostfreiem Stahl, um so die im allgemeinen gleichförmige Temperaturverteilung in dem erfindungsgemäßen Kochgeschirr im Vergleich zur bekannten Vorrichtung zu zeigen.
Fig. 3 ist ein TeiIquersehnitt durch eine Seite des in Fig. 1 gezeigten Kochgeschirres, um die Natur des' L ame LLierten Materiales des Kochgeschirres zu zeigen.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Oberf I ächeninduktionsheizsystem dargestellt. Es ist eine Einheit von vielen möglichen, die zur Bildung der Kochplatte eines Elektroherdes kombiniert werden könnten. Eine ähnliche OberfIächeninduktionsheizeinheit könnte auch aLs ein tragbares Kochgerät oder als Platteneinheit verwendet werden. Zunächst ist eine Induktionsheizspule (12) unterhalb einer Tragplatte für ein Kochgeschirr oder einer Kochplatte (14) angeordnet, die ihrerseits ein spezielles erfindungsgemäßes Küchengerät (16) trägt. Die Tragplatte (14) ist vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material, wie z. B. lamellierten b*zw. geschichteten Kunststoff, wie er für Küchen-Tischgeräte oder Glaskeramik-PlattenmateriaL verwendet, das unter den Handelsnamen PYRDCERAM (Lithiumaluminiumsilikat), HERCUVIT und CERVIT vertrieben wird. Diese Tragplatte (14) ist kein Element,
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das durch die Wirkung der Heizspule (12) erhitzt wird, da die Tragplatte ein nicht magnetisches und nicht leitendes Material ist. Sie wird jedoch durch die hohen Temperaturen erwärmt, die von dem Kochgeschirr (16) erreicht werden. Es ist deshalb erforderlich, daß diese Tragplatte Temperaturen bis zu etwa 260 C (500 F) ohne Beschädigung zu widerstehen ve rmag.
Die Induktionsheizspule (12) ist mit einer Festkörper-LeistungswahdIerscha Itung (18) versehen, um eine übliche, einphasige, leicht verfügbare Wechselspannung von einer Quelle mit 60 (50) Hz und 120 oder 240 Volt, in eine Ul traschaLLfrequenz umzuwandeln, mit der die Induktionsheizspule (12) gespeist wird. Die Leistungswandlerscha Itung (18) dient dazu, der InduktionsheizspuLe 02) eine UltraschaI I frequenz aufzudrücken, und dies führt zur Erzeugung eines magnetischen WechseIfeL des. Der magnetische Fluß, insbesondere der aus dem Oberteil der Spule (12) austretende Fluß, ist über den Luftspalt durch die nichtmetallische Tragplatte (14) mit dem Kochgeschirr (16) gekoppelt. Eine Ultraschallfrequenz von mehr als etwa 18 kHZ wird normalerweise als der obere Bereich des menschlichen Gehörvermögens betrachtet und wird deshalb ausgewählt, um die Koc-heinheit für die meisten Menschen unhörbar zu machen. Diese Induktionsheizspule (12) ist als eine einschichtige, ringförmige F lachspiraIen-Luftspule gezeigt, die aus massiven flachen Streifen I eitern oder geflochtenen Bandleitern mit einem rechtwinkligen Querschnitt gewickelt ist. Damit genügend Magnetfluß erzeugt wird, um das Kochgeschirr (16) auf gewünschte Kochtemperatur zu erwärmen, ist die Magnetspule (12) dicht gewickelt, wobei die kurze Querschnittsseite nach oben gerich·
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tet ist und benachbarte Windungen durch einen nicht gezeigten flachen IsoLierstreifen getrennt sind. Auch wenn hier eine Luftspule gezeigt ist, ist es für den Fachmann kLar, daß ohne Aufgabe des guten Ergebnisses auch ein Eisenkern verwendet werden kann» Um die Hochfrequenzve rluste infolge des Skineffektes zu verkleinern, wird vort ei I haf ten eine Spule verwendet, die aus geflochtenem Band oder aus einem bandartigen Litzendraht hergestellt ist. Aufgrund der räumlichen Beschränkungen kann in einer praktischen InduktionsheizspuLe nur eine begrenzte Anzahl von Amperewindungen enthalten sein. Da die mit dem Kochgeschirr gekoppelte Leistung theoretisch proportional zum Quadrat der Amperewindungen ist, ist die Herabsetzung der Verluste Logischerweise eine Vergrößerung des Wirkungsgrades.
Es ist relativ wirkungsvoll. Energie auf das Kochgeschirr zu übertragen, um das Kochgeschirr und somit die darin angeordneten Nahrungsmittel zu erwärmen, da die Wärme in dem magnetischen, einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufwei sende n; Mater ial des Kochgeschirres erzeugt wird. Nur ein kleiner Bruchteil der Wärmeenergie geht aufgrund des VerLustfeI des in der Luft verloren. Die Leistungswandlerschaltung (18) gibt etwas Wärme ab und, bei gewissen Einrichtungen, wurde entschieden, ein nicht gezeigtes Zwangskühlung ssyst em unterhalb des Kochoberteiles zu verwenden, um auf diese Weise die Lebensdauer der elektrischen Bauteile zu verlängern und desgleichen eine überhitzung der Tragplatte (14) zu verhindern. Der größte Teil der an der Tragplatte (14) festgestellten Wärme kommt von dem Kochgeschirr (16) selbst während L angdauernder Brat- und Schmorgänge, in denen das Kochgeschirr eine Temperatur von sogar 230 C (450 F) erreichen könnte. Die Tragplatte (14) für das Kochgeschirr arbeitet als eine relativ kalte Oberfläche und hat nicht
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die Neigung, aufgrund verspritzter Nahrungsmittel verfärbt zu werden, die auf der Tragplatte verbrennen oder verkohlen. Es ist deshalb relativ einfach, die Tragplatte (14) sauberzuhalten, indem sie einfach mit einem feuchten Tuch abgewischt wird. Darüber hinaus kann die Tragplatte (14) als Vorbereitungsfläche für die Nahrungsmittel oder als Platz verwendet werden, um beispieLsweise Dosen zu öffnen, Gemüse und Fleisch anzurichten und zu schneiden, das Geschirr für den Tisch vorzubereiten ader das Geschirr für den Geschirrspüler aufzustapeln. Ein weiterer Vorteil des Induktionskochens besteht darin, daß die Induktionserwärmung zu einem System mit geringer thermischer Masse führt, da innerhalb des Kochgeschirres (16) relativ wenig Wärme gespeichert wird. Somit kann die Temperatur, auf die das Kochgeschirr erwärmt wird, sehne 11 verändert werden, beispielsweise von Raumtemperatur auf Koch-, Brodel- oder Wärmtemperaturen. Diese Verkleinerung der thermischen Masse des Systems macht das Induktionsheizsystem thermisch wirkungsvoller als jede
Vorgang bekannte Vorrichtung, die bisher zum Oberf lächenkochrverwendet worden ist.
Das Kochgeschirr (16), das z. B. ein Kochtopf oder eine Bratpfanne sein kann, besitzt einen speziellen lamellierten bzw. geschichteten Aufbau, der bisher nicht verfügbar war. Für eine optimale Leistungsfähigkeit einer OberfLächeninduktionsheizeinheit sind spezielle Kochgeschirre aus Materialien erforderlich, die magnetisch sind und einen relativ hohen spezifischen elektrischen Widerstand im Unterteil des Kochgeschirres besitzen. Kochgeschirre aus magnetischem rostfreiem Stahl (martensitartig), mit Prozellan emaillierter Stahl und Gußeisen sind geeignet, sich elektrisch der Induktionsheizeinheit anzupassen und führen zu einer adäquaten Erwärmung des
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Kochgeschirres. Aus praktischen Gründen tritt die Erwärmungswirkung nur in dem Bereich direkt oberhalb der Induktionsspule (12) auf. VieIe OberfIächenkochvorgänge, wie z. B. das Braten, machen die Verwendung von Kochgeschirren erforderlich, deren Durchmesser wesentlich größer als der bevorzugte Durchmesser der Induktionsspule (12) von etwa 18 cm (7 ZlL) ist. Kochgeschirre, die aus Materialien mit großem spezifischen Widerstand hergestellt sind, wie z. B. die oben angegebenen, haben eine relativ schlechte thermische Leitfähigkeit. Demzufolge erwärmt sich ein aus diesen Materialien hergestelltes Kochgeschirr mit einem großen Durchmesser zwar gut in dem Bereich oberhalb der Spule (12), aber es ist in den Bereichen über die Spule hinaus wesentlich kälter. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Speise und zu einem unbefriedigenden Kochverlauf.
Es wurde gefunden, daß ein hervorragendes Kochgeschirr zum Induktions koch en hergestellt werden kann, indem ein geschichtetes Material verwendet wird, wie es in der Teildarstellung gemäß Fig. 3 dargestellt ist. Ein derartiges geschichtetes Material enthält einen relativ dicken Kern (25) mit guter thermischer Leitfähigkeit, wie z. B. Kupfer, Aluminium oder Silber, und eine dünne Außenhaut, die auf der Ober- und Unterseite innig mit dem Kern (25) verbunden ist, aus einem einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden magnetischen Material (27), wie z. B. Eisen, magnetischer rostfreier Stahl (Martensit) oder mit Prozellan emaillierter Stahl. Vorzugsweise ist das Kernmaterial (25) mehrere Male dicker als das Material (27) der Außenhaut. Somit tritt die Erwärmung in den zwei Schichten (27, 27) des einen· hohen Widerstand aufweisenden magnetischen Materials in dem Be-
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reich oberhalb der Induktionsspule (12) auf. Dann wird die
Wärme durch großflächige Leitung auf das den Kern (25) bildende Material mit guter thermischer Leitfähigkeit übertragen, das die Wärme in seitlicher Richtung verteilt, um eine relativ gleichförmige Erwärmung des Kochgeschirres und infolgedessen der darin enthaltenen Speise zu erhalten. Diese Erwärmungswirkung arbeitet nicht zufriedenstellend, wenn die Außenschicht (27, 27) einen kleinen Widerstand aufweist.
Dies würde eine schlechte Impedanzanpassung hervorrufen
und den Transibrmator praktisch kurzschließen. Die Lastimpedanz sollte idealerweise gleich der Generatorimpedanz
sein.
Diese Temperaturverteilung über einem geschichteten Kochgeschirr (16) aus die Erfindung verkörpernden Materialien ist am besten in der Temperaturkurve gemäß Fig. 2 dargestellt.
Entlang der Unterseite der KurvendarsteLLung ist die rechte Hälfte des Kochgeschirres (16) dargestellt. Ferner ist eine Hälfte der rinförmigen Induktionsspule (12) gezeigt. Auf der Abszisse ist der Abstand von der Mitte des Kochgeschirres
(16) in Zentimeter bzw. Zoll und auf der Ordinate ist die
Kochgeschirrtemperatur in Grad Celsius bzw. Grad Fahrenheit aufgetragen. Es sind zwei Kurven gezeigt. Die erste Kurve A ist eine Temperatur kurve von einer großen Bratpfanne mit einem magnetischen Kernmaterial wie z. B. Eisen, das von einer Außenhaut aus nicht magnetischem rostfreiem StahL überzogen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Temperatur an der geometrischen Mitte der Pfanne mit etwa 205 C (400 F) angegeben i s.t und daß sie leicht ansteigt bis auf ein Maximum von 218 C (425 F) direkt über der Mitte der rechten Hälfte der Induktionsspule 02), wie bei 30, und dann fällt die Temperatur
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von diesem Punkt schnell ab, so daß die Temperatur nahe dem Umfangsrand des Kochgeschirres unterhalb der Hälfte dieser Temperatur, nämlich 80 0C (125 0F) ankommt.
Es wird nun auf die zweite Temperaturkurve B eingegangen, bei der geschichtete oder zusammengesetzte Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurden. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen Mittelkern (25) aus Kupfermaterial von etwa 1,25 mm (o,050 Zoll) auf und innig darüber verbunden ist eine Außenhaut aus einer 0,38 mm (0,015 Zoll) dicken Schicht aus mit Porzellan emalliertem Stahl, der unter.dem Handelsnamen "TI-NAMEL" von der Inland Steal Company vertrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Temperaturverteilung eine im allgemeinen flacheii Kurve ist, die bei etwa 218 C (425 F) in der Mitte des Kochgeschirres (16) beginnt und dann nur leicht abfällt, wenn sich der Abstand von der Mitte vergrößert, bis die Temperatur am Umfang der Pfanne nur etwa 25 C (50 0F) weniger oder 190 0C (375 0F) beträgt. Bei Verwendung von TI-NAM--'EL"-Stah I ist es möglich, Porzellanemaille auf die gesamte Oberfläche des Kochgeschirres aufzubringen, und dies führt zu einem Kochgeschirr, das ein angenehmes Äußeres besitzt und auch gut kocht und relativ leicht sauber zu halten ist. Die folgende typische Zusammensetzung von TI-NAMEL ist eine repräsentative Analyse des Metalls:
Kohlenstoff - 0,06 % Mangan - 0,30 % Phosphor - 0,015 % max.
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Schwefel - 0,030 /Trnax.
SiL i cium - 0,10 % max.
Kupfer - 0,12 % max.
Aluminium - 0,05 %
Titan - 0,30 %
Wie bereits erwähnt wurde, ist empirisch gefunden worden, daß es wichtig ist, das einen hohen spezifischen Widerstand aufweisende magnetische Material in dünne Schichten (27, 27) zu trennen, die durch den Mittel kern (25) aus nicht magnetischem Material im Abstand gehalten sind, und daß die daraus resultierende Wirkung der Last- oder Kopplungsi eistung viel besser ist, als wenn die gleiche Menge Magnetmaterial, als eine einzige Dicke unterhalb des Kupferkernes verwendet würde oder wenn die Schichten durch Luft getrennt wären. Es besteht offensichtlich ein Skineffekt, der von den vier Oberflächen der zwei getrennten Schichten. (27 , 27) hervorgerufen wird, der die Heizwirkung des Magnetmaterials verbessert, um überraschende Ergebnisse zu erzeugen, die zwar schwierig zu erklären, aber leicht zu messen und zu erkennen sind. Vielleicht induziert der induzierende Skineffekt in der Unterschicht (27) einen ähnlichen Skineffekt i'n der Oberschicht (27), um eine doppelte Transformatorwirkung zu ergeben. Dies steht zwar in einem gewissen Gegensatz zur klassischen Theorie der Transformatorwirkung der Induktionsheizung, aber die Überlegenheit des bevorzugten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Induktionsheizsystems ist aus der Untersuchung von vielen Kombinationen geschichteter Materialien evident. Für ein gegebenes Material gibt es bei
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einer gegebenen Frequenz eine gewisse Durchdringungstiefe. Die herkömmliche Theorie besagt zwar, daß der Kupferkern (25) nicht den Magnetfluß von der Induktionsspule (12) sieht, aber die Leistungsmessungen innerhalb des Kochgeschirres sagen etwas anderes aus.
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Claims (6)

Ansprüche
1. Oberf Lächeninduktionsheizsystem mit einer Induktionsspule, die mit Ultraschallfrequenz gespeist und unterhalb einer Tragplatte für ein Kochgeschirr angeordnet ist, d a d u r ch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß auf der Tragplatte (14) und im wesentlichen über der Mitte der Induktionsspule (12.) ein Kochgeschirr (16) mit einer zusammengesetzten Platte angeordnet ist, wobei die Induktionsheizspule (12) als die Primärwicklung eines Transformators und das Kochgeschirr (16) als eine, eine einzige Windung aufweisende Sekundärwicklung wirkt, und das zusammengesetzte Plattenmaterial des Kochgeschirres (16) einen Mittelkern (25) aus einem Metall oder einer Legierung mit hoher thermischer Leitfähigkeit und eine Außenhaut (27, 27) aufweist, die mit dem Kern'" (25). verbunden ist und aus einem Material besteht, das magnetisch ist und einen großen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist.
2. Oberflächeninduktionsheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelkern (25) aus Kupfer, Silber oder Aluminium und die Außenhaut (27,27) aus einem ferromagnetisehen Material besteht.
3. OberfIächeninduktionsheizsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material Eisen, mit Porzellan emaillierter Stahl, martensitartiger rostfreier StahLoder Nickel ist.
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4. OberfIächeninduktionsheizsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadur c h gekennzei chnet, daß das Material des Mittelkernes (25) für eine bessere thermische Leitfähigkeit eine größere Dicke aufweist als die zusammengefaßte Dicke der Außenhaut (27, 27).
5. Oberflächeninduktionsheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Platt en material des Kochgeschirres (16) als eine kurzgeschlossene, eine einzige Windung aufweisende Sekundärwicklung arbeitet, so daß ein von der Induktionsspule (12) erzeugtes magnetisches Wechselfeld magnetisch über einen Luftspalt mit dem Kochgeschirrmaterial gekoppelt ist.
6. OberfIächeninduktionsheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern
(25) von der Außenhaut (27, 27) vollständig umschlossen ist
3 f) 9 8 17/ 0 6 L G
DE2229960A 1971-10-18 1972-06-20 Oberflaecheninduktionsheizsystem Pending DE2229960A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19022871A 1971-10-18 1971-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2229960A1 true DE2229960A1 (de) 1973-04-26

Family

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