PL197501B1 - Układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej - Google Patents
Układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnejInfo
- Publication number
- PL197501B1 PL197501B1 PL342703A PL34270300A PL197501B1 PL 197501 B1 PL197501 B1 PL 197501B1 PL 342703 A PL342703 A PL 342703A PL 34270300 A PL34270300 A PL 34270300A PL 197501 B1 PL197501 B1 PL 197501B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- loop
- sensor
- power
- loops
- power loop
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 20
- 238000010411 cooking Methods 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding 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
- H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
-
- 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
- H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
- H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
1. Uk lad wykrywaj acy po lo zenie metalowych na- czy n kuchennych umieszczonych na niemetalowej p lycie grzejnej, zawieraj acy pierwsz a p etl e mocy (32) do generowania zmieniaj acego si e w czasie pola magnetycznego, przy doprowadzeniu do niej pr adu przemiennego, pierwsz a p etl e czujnikow a (36), od- ga lezion a od p etli mocy (32), w której, przy nieobec- no sci naczynia kuchennego, pole magnetyczne zmieniaj ace si e w czasie generuje sygna l czujnikowy w p etli czujnikowej (36), a ten sygna l czujnikowy ma zredukowan a wielko sc wtedy, kiedy metalowe na- czynie kuchenne jest umieszczone w s asiedztwie p etli mocy (32), zasilanie pr adowe s lu zace do zasi- lania pr adem przemiennym p etli mocy (32) ponadto sterownik polaczony z zasilaniem pr adowym i p etl a czujnikow a (36) do monitorowania sygna lu czujniko- wego stwierdzaj acego wyst epowanie naczynia ku- chennego, oraz do sterowania elementem grzejnym w odpowiedzi na sygna l, znamienny tym, ze p etla mocy (32) i p etla czujnikowa (36) s a po laczone elek- trycznie razem, jedna z drug a. PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej. Taki układ powiększa zabezpieczenie płyt kuchennych, ponieważ grzanie odbywa się tylko wtedy, kiedy garnek kuchenny znajduje się na swym miejscu na płycie kuchennej.
Blaty kuchenne mające zdolność wykrywania znajdujących się na nich garnków są znane w dotychczasowym stanie techniki i działają na rozmaitych zasadach. Układy pojemnościowe znane są, na przykład, z opisów patentowych: EP-A-0 429 120 (US 5,136,277), DE-A-42 24 93 934, DE-A-28 31 858, DE-A-37 33 108 i DE-A-38 43 460. Układy wykrywania optyczne znane są z opisów patentowych: DE-A-35 33 997 i DE-A-31 17 205, a układy akustyczne znane są z opisu patentowego DE-A36 19 762. Układ, w którym jest wykrywane promieniowanie odbite, znany jest z opisu patentowego DE-A-197 29 418. Inne układy zawierają aktywne komponenty wchodzące w skład garnków kuchennych, które współdziałają z nadajnikami i odbiornikami znajdującymi się w kuchni.
Inny znany układ wykrywania garnka wykorzystuje właściwości indukcyjne metalowych naczyń kuchennych do zmiany generowanego pola magnetycznego, występującego w sąsiedztwie elementu kuchennego, i stąd dają one możliwość wykrywania garnka. Pierwsza grupa układów, oparta na zjawisku indukcyjności, wykrywa zmianę występującą w częstotliwości rezonansowej obwodu podłączonego do uzwojenia czujnika umieszczonego w sąsiedztwie elementu kuchennego. Przykłady takich układów są ujawnione w opisach patentowych EP-A-0 469 189 i EP-A-442 275 (US 5,296,684).
Druga grupa układów wykrywania, oparta na zjawisku indukcyjności, zawiera w rejonie elementu kuchennego źródło wytwarzania pola magnetycznego i czujnik sprzężony z nim indukcyjnie. Umieszczenie obiektu metalowego w sąsiedztwie źródła oddziałowuje przez sprzężenie indukcyjne na czujnik w taki sposób, że oddziaływanie to może być wykrywane. Przykład takiego układu jest opisany w opisie patentowym DE-A-37 11 589. W układzie tam opisywanym, działający generator pola magnetycznego prądu przemiennego, umieszczony w pewnej odległości poniżej strefy gotowania, generuje pole magnetyczne skierowane ku strefie gotowania. Pętla, leżąca na zewnętrznym brzegu obszaru pola prądu przemiennego, jest używana do monitorowania oddziaływania, na pole prądu przemiennego, pojemnika umieszczonego na kuchni, a przez to do sterowania przełącznikiem włączającym i wyłączającym element grzejny.
Dalszy układ wykrywania, drugiego typu, jest opisany w opisie patentowym DE-A-197 00 753, gdzie jest wykorzystywany układ podwójnej pętli, w którym pętla mocy jest podłączona, albo osadzona, pod spodem płyty kuchennej szklano-ceramicznej. Ta pętla mocy jest używana do generowania pola magnetycznego o częstotliwości radiowej. Wewnątrz, albo wokół, pętli mocy, są rozłożone pętle czujnika, jedna lub więcej, i one są używane do generowania sygnału napięciowego, który jest zależny od wielkości zmieniającego się w czasie pola magnetycznego w nich. Jeżeli metalowy, albo zawierający w sobie metal, garnek kuchenny jest umieszczony nad pętlą mocy, są w nim indukowane prądy wirowe, które dają efekt redukujący wielkość strumienia magnetycznego netto w pętlach czujnikowych. Dlatego, umieszczenie garnka na pętli mocy, daje efekt redukujący wielkość napięcia generowanego przez pętlę czujnikową. Informacja dotycząca istnienia garnka kuchennego może być więc czerpana z tego sygnału indukcyjnego.
W układzie, opisanym w opisie patentowym DE-A-197 00 753, są wbudowane transformatory pomiędzy źródło prądu i pętlę mocy, a także pomiędzy pętlę czujnika i elektronikę wykrywającą. Obecny wynalazca przypuszcza, że takie transformatory są przewidziane w celu zapewnienia odizolowania od ładunków elektrostatycznych. Ponieważ konwencjonalne płyty kuchenne zawierają cztery, albo pięć, stref gotowania, ilość wymaganych transformatorów znacznie powiększałaby koszt wytwarzania takiego układu. Co więcej, okazywałoby się, że dla każdej pętli czujnika jest przewidziany oddzielny obwód wykrywania.
Układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej, zawierający pierwszą pętlę mocy do generowania zmieniającego się w czasie pola magnetycznego, przy doprowadzeniu do niej prądu przemiennego, pierwszą pętlę czujnikową, odgałęzioną od pętli mocy, w której, przy nieobecności naczynia kuchennego, pole magnetyczne zmieniające się w czasie generuje sygnał czujnikowy w pętli czujnikowej, a ten sygnał czujnikowy ma zredukowaną wielkość wtedy, kiedy metalowe naczynie kuchenne jest umieszczone w sąsiedztwie pętli mocy, zasilanie prądowe służące do zasilania prądem przemiennym pętli mocy ponadto sterownik połączony z zasilaniem prądowym i pętlą czujnikową do monitorowania sygnału czujnikowego stwierPL 197 501 B1 dzającego występowanie naczynia kuchennego, oraz do sterowania elementem grzejnym w odpowiedzi na sygnał, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pętla mocy i pętla czujnikowa są połączone elektrycznie razem, jedna z drugą.
Prąd przemienny przepływa do pętli mocy przez doprowadzenia podłączeniowe podłączone do pętli mocy, a jedno z doprowadzeń podłączeniowych jest wspólnym doprowadzeniem, które jest także podłączone do pętli czujnikowej.
Wspólne doprowadzenie posiada przekrój poprzeczny, którego szerokość jest większa niż szerokość przekroju poprzecznego drugiego doprowadzenia podłączeniowego.
Układ zawiera drugą zewnętrzną pętlę mocy i drugą zewnętrzną pętlę czujnikową, rozmieszczone wokół wewnętrznych pętli, mocy i czujnikowej, a ponadto pierwsze zewnętrzne i drugie wewnętrzne, pętle mocy i pętle czujnikowe, są połączone elektrycznie, jedne z drugimi.
Korzystnie doprowadzenia wejściowe są podłączone do końców pierwszej zewnętrznej i drugiej wewnętrznej pętli mocy, a ponadto doprowadzenia wejściowe podłączone do drugiej wewnętrznej pętli mocy są ułożone po każdej ze stron doprowadzeń podłączonych do pierwszej wewnętrznej pętli mocy.
Układ korzystnie zawiera pętle mocy i pętle czujnikowe do wykrywania istnienia naczynia kuchennego umieszczonego nad jednym z elementów grzejnych.
Pętle mocy i pętle czujnikowe są razem połączone elektrycznie.
Korzystnie sygnały generowane przez pętle czujnikowe są multipleksowane do sterownika.
Przynajmniej jedna z pętli, mocy i czujnikowej posiada podłączenia do niej, do monitorowania jej elektrycznej oporności.
Sterownik zawiera multiplekser do monitorowania wydzielonego sygnału czujnikowego z multipleksowanych sygnałów czujnikowych oraz do sterowania elementem grzejnym w odpowiedzi na wydzielony sygnał czujnikowy.
Układ według wynalazku może być używany do wykrywania istnienia naczynia kuchennego znajdującego się nad jednostrefowym elementem grzejnym, albo nad dwustrefowym elementem grzejnym. W tym drugim przypadku zwielokrotnione pętle, mocy i czujnikowa, mogą być przewidziane tak, by odpowiadały sobie w różnorodnych obszarach grzejnych.
Pętle mocy i pętle czujnikowe elementów wykrywania, odpowiadające oddzielnym elementom kuchennym, mogą być łączone razem po to by wzmocnić ochronę przed ładunkiem elektrostatycznym, szczególnie tam, gdzie sygnały są multipleksowane do jednego sterownika.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok płyty kuchennej, fig. 2 - jednoelementowy układ wykrywania, fig. 3 dwustrefowy układ wykrywania, fig. 4 - płytę kuchenną z wbudowanymi układami z figur 2 i 3, fig. 5 układ doprowadzeń dla układu z fig. 2, fig. 6 konfigurację alternatywną do tej z fig. 3.
Figura 1 przedstawia schematyczny widok szklano-ceramicznej płyty kuchennej 10 posiadającej ogółem cztery rejony gotowania 12, 14, 16, 18. Dwa rejony gotowania 12 i 14, każdy z nich, zawierają elementy grzejne dwustrefowe, posiadające środkową strefę 12a i 14a, odpowiednio, oraz zewnętrzną strefę 12b i 14b, odpowiednio. Temperatura elementów, lub moc do nich dostarczana, jest wybierana przez użytkownika przy pomocy elementów sterowania na panelu sterowniczym 20.
Nawiązując teraz do fig. 2, przedstawiony jest tam układ wykrywania 30 według wynalazku, do stosowania przy jednostrefowym elemencie kuchennym płyty kuchennej 10. Układ 30 zawiera pętlę mocy 32 rozłożoną tak by była wewnątrz strefy grzejnej 34, oraz pętlę czujnikową 36 rozłożoną dookoła pętli mocy 32. Każda z pętli, 32 i 36, ma doprowadzenie kontaktowe podłączone do niej przy każdym z jej dwóch końców. Jak pokazano na fig. 2, prawe końce pętli, zarówno pętli mocy 32 jak i pętli czujnikowej 36, są połączone przez jedno, stosunkowo szerokie, wspólne doprowadzenie 38. Drugi koniec pętli mocy 32 jest podłączony do doprowadzenia wejściowego 40 i do czujnikowego doprowadzenia temperaturowego 42. Rola jaką spełnia czujnikowe doprowadzenie temperaturowe 42 będzie objaśniona bardziej szczegółowo poniżej. Doprowadzenie wyjściowe 44 jest podłączone do drugiego końca pętli czujnikowej 36. Jak zaznaczono na fig. 2, doprowadzenia 40 i 44 są względnie cienkie w porównaniu z doprowadzeniem wspólnym 38.
Pętle 32 i 36, razem z doprowadzeniami 38, 40, 42 i 44, są korzystnie osadzone pod spodem szklano-ceramicznej płyty kuchennej 10 w znany sposób, przy zastosowania techniki sitodruku z użyciem odpowiednio przewodzącego materiału, który jest wtedy wyżarzany tak, by uzyskał niezbędne właściwości przewodzące i właściwości przylegania do powierzchni 10. Doprowadzenia 38-44 są trasowane w kierunku do brzegu płyty 10 gdzie one są podłączone do wielożyłowego kabla taśmowego
PL 197 501 B1 (nie pokazany) i, z tego miejsca, kablem tym są podłączone do współdziałającej elektroniki przetwarzania sygnału (nie pokazana).
Płyta kuchenna ma liczne takie układy wykrywania, które są sekwencyjnie włączane do elektroniki przetwarzającej znajdującej się w multipleksowanych układach. Takie układy włączające są jednak podatne na narastanie ładunku elektrostatycznego, jeżeli elementy składowe są odizolowane elektrycznie, wtedy gdy nie są połączone przez multiplekser.
W niniejszym wynalazku wspólne doprowadzenie 38 kontaktuje się z każdą z pętli i dlatego one będą miały wspólny potencjał elektryczny. Ponieważ one znajdują się na wspólnym potencjale elektrycznym ryzyko występowania ładunku elektrostatycznego pomiędzy pętlami jest usunięte. Jeżeli ładunek elektrostatyczny wystąpiłby, byłoby to bardzo szkodliwe dla przyłączonej elektroniki. Jak mówiono wyżej, w dotychczasowym stanie techniki według powołanego opisu patentowego DE-A-197 00 753, wbudowywany jest złożony układ transformatorowy służący do ochrony przed występowaniem ładunku elektrostatycznego.
Podczas działania, elektryczny prąd przemienny jest dostarczany do pętli mocy 32 przez doprowadzenia 38 i 40. Prąd ten indukuje zmienne pole magnetyczne w pętli 32 i na zewnątrz niej. W rezultacie tego zmiennego pola magnetycznego jest generowany prąd przemienny w pętli czujnikowej 36, który jest wykrywany jako zmienne napięcie elektryczne. Wielkość wykrytego napięcia elektrycznego jest określana przez sygnał nakładany na pętlę mocy 32 i sprzężenie indukcyjne pomiędzy pętlą mocy 32 i pętlą czujnikową 36. Przy nieobecności garnka kuchennego umieszczonego nad strefą grzania 34 i przy nadawanym sygnale mocy, będzie generowane specyficzne napięcie wyjściowe. Jeżeli teraz zostaje umieszczony metalowy garnek kuchenny nad strefą grzania 34, będą w nim indukowane prądy wirowe, przez zmienne pole magnetyczne generowane przez pętlę mocy 32. Te prądy wirowe powodują powstawanie pola magnetycznego, które jest polem o zwrocie przeciwnym w stosunku do tego generowanego przez pętlę 32. Efekt netto jest taki, że sygnał napięciowy generowany przez pętlę czujnikową 36 jest redukowany.
Wspominana wyżej elektronika przetwarzania sygnału może składać się z mikrosterownika posiadającego liczne wejścia dla sygnału analogowego, korzystnie w ilości ośmiu. Te liczne wejścia, włączające sygnał napięciowy pochodzący z pętli czujnikowej 36, są multipleksowane w mikrosterowniku i są analizowane w sposób sekwencyjny po to by określić zmiany występujące w sygnale napięciowym, które wskazywałyby na istnienie garnka umieszczonego nad strefą grzania. Jeżeli to zostaje wykryte, jest podłączana energia elektryczna, za pośrednictwem układu przekaźnikowego tak przewidzianego, że użytkownik nastawia sterownik na panelu sterowniczym 20, dla tamtego elementu grzejnego. Jeżeli następnie garnek zostanie usunięty, podczas gdy sterowanie pozostaje nastawione, dopływ energii elektrycznej do elementu grzejnego jest odłączany. W pewnych okolicznościach użytkownik może życzyć sobie by przejść ze sterowania automatycznego na sterowanie ręczne, przy pozostawianiu podłączenia energii elektrycznej do elementu grzejnego pomimo usunięcia garnka, i funkcja sterowania służąca do uzyskania tego efektu może być przewidziana na panelu sterowniczym 20.
Doprowadzenie 42 czujnika temperaturowego jest używane do monitorowania oporności elektrycznej pętli mocy 32, w celu sterowania temperaturą na płycie kuchennej. Jak wzrasta temperatura, oporność pętli mocy 32 też będzie wzrastać. Ta oporność jest mierzona przy zastosowaniu techniki pomiaru czteropunktowego, tak by zminimalizować efekty oporności stykowej i oporności doprowadzenia, obciążające wartość mierzoną. Pomiędzy wspólnym doprowadzeniem 38 i doprowadzeniem wejściowym 40, wokół pętli mocy 32, przepływa prąd stały. Spadek napięcia, w poprzek pętli mocy 32, jest mierzony przy wykorzystaniu doprowadzenia 42 czujnika temperaturowego i podłączenia (nie pokazanego) do wspólnego doprowadzenia 38.
Nawiązując teraz do fig. 3, jest tam pokazany dwustrefowy układ wykrywania 50. Układ 50 jest stosowany w połączeniu z dwustrefowym elementem grzejnym, który tworzy środkową strefę grzania 52 i zewnętrzną strefę grzania 54. Układ 50 zawiera wewnętrzną pętlę mocy 56 i zewnętrzną pętlę mocy 58, razem z wewnętrzną pętlą czujnikową 60 i zewnętrzną pętlą czujnikową 62. Tak jak w układzie 30, wspólne doprowadzenie wejściowe 64 łączy ze sobą jeden koniec każdej z tych pętli 56-62. Drugi koniec wewnętrznej pętli mocy 56 jest połączony z wewnętrznym doprowadzeniem wejściowym 66 i wewnętrznym temperaturowym doprowadzeniem czujnikowym 68. Drugi koniec wewnętrznej pętli czujnikowej 60 jest połączony z wewnętrznym doprowadzeniem wyjściowym 70. Drugi koniec zewnętrznej pętli mocy 58 jest połączony z zewnętrznym doprowadzeniem wejściowym 72 i zewnętrznym temperaturowym doprowadzeniem czujnikowym 74, a drugi koniec zewnętrznej pętli czujnikowej
PL 197 501 B1 jest połączony z zewnętrznym doprowadzeniem wyjściowym 76. Pętle i doprowadzenia układu 50 są wytwarzane, i działają, w podobny sposób do tych z układu 30.
Nawiązując do fig. 4, jest tam pokazany możliwy do zrealizowania układ doprowadzeń, wejściowych i wyjściowych, oraz temperaturowych doprowadzeń czujnikowych, dla czterech elementów płyty kuchennej 100 posiadającej dwa jednostrefowe elementy kuchenne 102 i dwa dwustrefowe elementy kuchenne 104. Fig. 4 pokazuje, że do kontaktu ze wszystkimi pętlami mocy i pętlami czujnikowymi płyty kuchennej 100, jest użyte pojedyncze wspólne doprowadzenie 106. Przy projektowaniu ułożenia doprowadzeń, do układów wykrywania dla elementów 102 i 104, występuje wiele czynników, które trzeba wziąć pod uwagę.
Pożądane jest żeby doprowadzenia kontaktowe do pętli nie były poddawane działaniu temperatury wyższej niż 150°C. Ponieważ zwykle temperatury wewnątrz blatu kuchennego są wyższe niż 150°C, położenia styków prowadzących do pętli powinny być zlokalizowane w obszarze brzegowym pola kuchennego. W dodatku, długie doprowadzenia zwiększają możliwość występowania błędnych sygnałów, na przykład pojawiających się przy garnku umieszczonym w miejscu znajdującym się raczej na doprowadzeniu aniżeli nad elementem kuchennym.
Oddzielenie izolacyjne o wielkości, korzystnie, przynajmniej 8 mm powinno być utrzymywane pomiędzy układami wykrywania i częściami płyty kuchennej, znajdującymi się pod napięciem głównym, na przykład stykami doprowadzającymi moc do elementów grzejnych, oraz wszystkimi zabezpieczeniowymi ogranicznikami temperaturowymi, ponieważ przy temperaturach większych niż około 250°C elementy szklano-ceramiczne stają się raczej bardziej przewodnikami niż izolatorami, a więc układy wykrywania muszą być rozpatrywane pod względem dotykalności.
Jak pokazano na fig. 4, doprowadzenia muszą być ukierunkowane na płycie kuchennej, na długich odległościach. Garnek, który jest umieszczony nad doprowadzeniami wejściowymi, będzie dążył do spowodowania redukcji generowanego pola magnetycznego i dlatego też spowoduje zakłócenie pożądanego sygnału. Do minimalizowania tego zakłócania, obszar otoczony przez pętle czujnikowe powinien być tak mały jak to jest tylko możliwe. Poza tym, dla uniknięcia zwarć pomiędzy doprowadzeniami, podczas ich wytwarzania, można sobie wyobrazić utrzymywanie przedzielenia ich odstępem o wielkości około 1,25 mm znajdującym się pomiędzy doprowadzeniami układów wykrywających.
Oporności omowe doprowadzeń wejściowych i wyjściowych powinny być utrzymywane na poziomie minimalnym, by uniknąć sprzężenia pojemnościowego. Sprzężenie pojemnościowe pojawia się z powodu bliskiego ułożenia doprowadzeń, wejściowego i wyjściowego, jednego względem drugiego. To sprzężenie pojemnościowe prowadziłoby do obniżenia napięcia indukcyjnego. Co więcej, ponieważ materiał szklano-ceramiczny jest dielektrykiem, przy naczyniach kuchennych umieszczonych na płycie kuchennej występuje potencjał w obwodzie wykrywania, przechodzący przez sprzężenie pojemnościowe. Jeżeli ktoś dotknie naczyń kuchennych nastąpi upływ prądu do ziemi prowadzący do redukcji wielkości pola magnetycznego, oraz wystąpi niepożądana redukcja napięcia wykrywania. Z tego powodu, zarówno oporność omowa jak i oporność indukcyjna, powinny być zminimalizowane. Występuje jednak sprzeczność pomiędzy poszerzaniem doprowadzenia w celu obniżenia oporności, oraz zmniejszaniem szerokości doprowadzenia w celu zmniejszenia obszaru sprzężenia. Korzystnie, doprowadzenia posiadają oporność omową ΙΟΟΩ/m dla szerokości przewodnika 1 mm, przy szerokości doprowadzenia wejściowego 2 mm i długościach do 300 mm, oraz przy szerokości 3 mm i długościach do 6ΟΟ mm.
Jak pokazano na fig. 4, doprowadzenia wejściowe i doprowadzenia wyjściowe następują po sobie w tej samej ogólnej ścieżce. W celu zminimalizowania efektu tłumienia działania kuchni, występującego przy stawianiu garnków kuchennych na doprowadzeniach wejściowych, napięcie indukowane w doprowadzeniach wejściowych powinno być obniżone. Korzystne jest takie ułożenie, że doprowadzenie wyjściowe jest umieszczone z dala, tak daleko jak tylko jest to możliwe, od doprowadzenia wejściowego, na tyle daleko, że pole magnetyczne generowane wzdłuż doprowadzenia wejściowego otacza go, jak pokazano na fig. 5. W praktyce, do przyjęcia są odległości od 1Ο mm do 13 mm.
Dla dwustrefowych elementów grzejnych może nie być pożądane posiadanie ułożenia wejściowego, takiego jak pokazane na fig. 3, gdzie jest konieczna duża odległość dla doprowadzeń wejściowych. Ułożenie alternatywne, w którym doprowadzenia wejściowe 11Ο i 112 dla pętli mocy, wewnętrznej i zewnętrznej odpowiednio, są odzwierciedlone dookoła doprowadzenia uziomowego 114, jest pokazane na fig. 6. W dodatku, raczej zamiast łączenia bezpośredniego wszystkich pętli z doprowadzeniem uziomowym 114, pętle zewnętrzne są połączone przez wewnętrzną pętlę czujnikową 116, która ma większą szerokość niż tamta pokazana na fig. 3.
PL 197 501 B1
Chociaż powyższe opisy przykładów, według wynalazku, zostały ukierunkowane na układy wykrywania indukcyjnego, ogólne zasady wynalazku mogą być rozszerzone na inne techniki wykrywania, takie jak techniki stosowane w układach pojemnościowych.
Dla specjalistów będzie oczywiste, że zmiany i modyfikacje opisywanych układów mogą być dokonywane bez wychodzenia poza ducha wynalazku, i poza jego zakres taki jak tutaj najpierw został przedstawiony w towarzyszącym opisowi rysunku, oraz taki jak został zdefiniowany w następujących dalej zastrzeżeniach patentowych.
Claims (10)
- Zastrzeżenia patentowe1. Układ wykrawający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej, zawierający pierwszą pętlę mocy (32) do generowania zmieniającego się w czasie pola magnetycznego, przy doprowadzeniu do niej prądu przemiennego, pierwszą pętlę czujnikową (36), odgałęzioną od pętli mocy (32), w której, przy nieobecności naczynia kuchennego, pole magnetyczne zmieniające się w czasie generuje sygnał czujnikowy w pętli czujnikowej (36), a ten sygnał czujnikowy ma zredukowaną wielkość wtedy, kiedy metalowe naczynie kuchenne jest umieszczone w sąsiedztwie pętli mocy (32), zasilanie prądowe służące do zasiiania prądem przemiennym pętll mocy (32) ponadto sterownik połączony z zasilaniem prądowym i pętlą czujnikową (36) do monitorowania sygnału czujnikowego stwierdzającego występowanie naczynia kuchennego, oraz do sterowania elementem grzejnym w odpowiedzi na sygnał, znamienny tym, że pętla mocy (32) i pętla czujnikowa (36) są połączone elektrycznie razem, jedna z drugą.
- 2. Ukkad według zas^z. 1, znamienny tym, że prr^d prr^f^rm^rnni przepływa do pętu mocy (32) przez doprowadzenia podłączeniowe podłączone do pętli mocy (32), a jedno z oprowadzeń podłączeniowych jest wspólnym doprowadzeniem (38), które jest także podłączone do pętli czujnikowej (36).
- 3. Ukkad według zs^^sr^^. 2, tym, że wspólne doprowadzenie (38) posiada poprzeczny, którego szerokość jest większa niż szerokość przekroju poprzecznego drugiego doprowadzenia podłączeniowego (40).
- 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera drugą zewnętrzną pętlę mocy (58) i drugą zewnętrzną pętlę czujnikową (62), rozmieszczone wokół wewnętrznych pętli, mocy (56) i czujnikowej (60), a ponadto pierwsze zewnętrzne i drugie wewnętrzne, pętle mocy (56, 58) i pętle czujnikowe (60, 62), są połączone elektrycznie, jedne z drugimi.
- 5. Ukkad według zas^z. 4, znamienny tym, że doprowadzenia we^iowe (64) są podłączone do końców pierwszej zewnętrznej i drugiej wewnętrznej pętli mocy (56, 58), a ponadto doprowadzenia wejściowe podłączone do drugiej wewnętrznej pętli mocy (58) są ułożone po każdej ze stron doprowadzeń podłączonych do pierwszej wewnętrznej pętli mocy (56).
- 6. Ukkad według zas^z. 1, znamienny tym, że zawieea pętte mocy 56, 58) i pętte czujnikowe (36, 60, 62) do wykrywania istnienia naczynia kuchennego umieszczonego nad jednym z elementów grzejnych (12, 14, 16, 18).
- 7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że pętte mocy (32, 56, 58) i pętte czuinikowe (36, 60, 62) są razem połączone elektrycznie.
- 8. Układ według zastrz. 6, znamienny tym. że sygnały generowane przez pętte czujnikowe (36, 60, 62) są multipleksowane do sterownika.
- 9. Ukkad według 1, znamienny tym, że przynajmniej jedna z pętHi mocy (32, 56, 58) i czujnikowej (36, 60, 62) posiada podłączenia do niej, do monitorowania jej elektrycznej oporności.
- 10. Ukkad według zas^z. 1 albo 6 albo 7 albo 8, znamienny tym. że sserownik zawiera mi^utt^ plekser do monitorowania wydzielonego sygnału czujnikowego z multipleksowanych sygnałów czujnikowych oraz do sterowania elementem grzejnym w odpowiedzi na wydzielony sygnał czujnikowy.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/405,296 US6184501B1 (en) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Object detection system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL342703A1 PL342703A1 (en) | 2001-03-26 |
| PL197501B1 true PL197501B1 (pl) | 2008-04-30 |
Family
ID=23603080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL342703A PL197501B1 (pl) | 1999-09-23 | 2000-09-22 | Układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6184501B1 (pl) |
| EP (1) | EP1087641B1 (pl) |
| JP (1) | JP2001118661A (pl) |
| AT (1) | ATE329478T1 (pl) |
| DE (1) | DE60028485T2 (pl) |
| PL (1) | PL197501B1 (pl) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9425638B2 (en) | 1999-11-01 | 2016-08-23 | Anthony Sabo | Alignment independent and self-aligning inductive power transfer system |
| ES2164595B1 (es) * | 2000-03-24 | 2003-04-01 | Eika S Coop | Circuito para la deteccion de recipiente en una placa de cocina. |
| DE10018415C1 (de) * | 2000-04-03 | 2001-09-27 | Schott Glas | Verbindung einer Anschlussstelle mit einer elektrischen Leiterbahn einer Platte |
| DE10035745B4 (de) * | 2000-07-22 | 2004-02-05 | E.G.O. Elektrogerätebau GmbH | Temperaturerfassungseinrichtung für einen elektrischen Strahlungsheizkörper |
| DE10232710B4 (de) * | 2001-08-28 | 2007-07-12 | Cherry Gmbh | Kochstelle mit Kochgefässerkennungssystem |
| DE10150949A1 (de) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Hubert Eric Walter | Identifikationssystem für Einschubelemente zur Temperierung von in Behältnissen aufgenommenen Speisen |
| DE10211047B4 (de) * | 2002-03-13 | 2005-10-06 | Cherry Gmbh | Anordnung zur Steuerung eines Kochfeldes |
| DE10211643A1 (de) * | 2002-03-15 | 2003-10-23 | Rational Ag | Verfahren zum Führen eines Garprozesses mit einem Garprozeßfühler |
| US6867391B2 (en) * | 2002-10-24 | 2005-03-15 | The Boeing Company | Control system for electrostatic discharge mitigation |
| ES2309132T3 (es) * | 2002-12-16 | 2008-12-16 | Whirlpool Corporation | Sistema de deteccion de recipientes de cocina y metodo que utiliza dicho sistema. |
| US6815648B2 (en) * | 2002-12-31 | 2004-11-09 | General Electric Company | Contact sensor arrangements for glass-ceramic cooktop appliances |
| DE60329364D1 (de) * | 2003-01-20 | 2009-11-05 | Whirlpool Co | Elektrokochplatte und Verfahren zur Feststellung die Stelle von darüber geplatzten Koch-Geräten |
| FR2863039B1 (fr) * | 2003-11-27 | 2006-02-17 | Brandt Ind | Procede de chauffage d'un recipient pose sur une table de cuisson a moyens de chauffage associe a des inducteurs |
| US20060061481A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-23 | Kurple William M | Receptacle locator |
| FR2879724B1 (fr) * | 2004-12-21 | 2012-11-09 | Brandt Ind | Procede de commande d'une table de cuisson et table de cuisson associee |
| FR2895639B1 (fr) * | 2005-12-27 | 2008-02-29 | Brandt Ind Sas | Foyer de cuisson par induction de taille variable |
| KR101261645B1 (ko) | 2006-12-14 | 2013-05-08 | 엘지전자 주식회사 | 조리기기 및 그 제어방법 |
| US20100192939A1 (en) * | 2007-07-16 | 2010-08-05 | Charley Parks | Energy saving cooktop |
| EP2194754A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-09 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Sensor arrangement for cookware detection |
| ES2376566B1 (es) * | 2009-10-13 | 2013-01-29 | Bsh Electrodomésticos España, S.A. | Campo de cocción con sensores inductivos. |
| EP2442034B1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-12-05 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A cooking hob with a balance system and a method for adjusting the temperature of a cooking vessel |
| ITTO20120896A1 (it) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | Indesit Co Spa | Piano cottura a induzione |
| US10605464B2 (en) | 2012-10-15 | 2020-03-31 | Whirlpool Corporation | Induction cooktop |
| JP6783520B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2020-11-11 | ジョイソン セイフティ システムズ アクイジション エルエルシー | 加熱要素を用いたステアリングホイールのハンドセンサ |
| EP2741571B1 (de) * | 2012-12-05 | 2017-01-11 | BSH Hausgeräte GmbH | Kochfeldvorrichtung |
| DE102013201386A1 (de) | 2013-01-29 | 2014-07-31 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kochfeld mit einer Kochfeldplatte und einer Leiterbahn als Flächenbegrenzung für Elektronikkomponenten |
| US9599345B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-03-21 | Electrolux Home Products, Inc. | Cross heating thermocouple based pan sensing |
| PL3079443T3 (pl) | 2015-04-10 | 2018-04-30 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Indukcyjna płyta grzejna i elastyczny nośnik dla indukcyjnej płyty grzejnej |
| US20180051888A1 (en) * | 2016-08-22 | 2018-02-22 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Oven appliance surface element with no onboard sensor |
| JP6568885B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2019-08-28 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 誘導加熱調理器 |
| EP3609733A4 (en) * | 2017-05-15 | 2020-12-30 | Joyson Safety Systems Acquisition LLC | SYSTEMS AND METHODS FOR HEATING AND PROXIMITY DETECTION OF VEHICLE PARTS |
| ES2754877A1 (es) | 2018-10-18 | 2020-04-20 | Bsh Electrodomesticos Espana Sa | Dispositivo de Inducción |
| GB2593468B (en) * | 2020-03-23 | 2022-04-13 | Equip Line Ltd | An apparatus for heating a pot of food or beverage |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3789190A (en) * | 1972-10-17 | 1974-01-29 | A J Matlen | Temperature regulation for electrical heater |
| US4334135A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-08 | General Electric Company | Utensil location sensor for induction surface units |
| DE3711589A1 (de) * | 1987-04-06 | 1988-10-27 | Kueppersbusch | Kochgeraet |
| IT1243760B (it) * | 1989-11-17 | 1994-06-23 | Eurodomestici Ind Riunite | Dispositivo atto a rilevare la presenza in un contenitore di cottura per alimento posto su un piano di cottura, ad esempio in vetro ceramica. |
| IT1260456B (it) * | 1992-01-28 | 1996-04-09 | Whirlpool Italia | Metodo e dispositivo per rilevare a presenza di un corpo per esempio una pentola su un piano di cottura in vetroceramica in corrispondenza di un elemento riscaldante associato a tale piano |
| IT1272028B (it) * | 1993-03-15 | 1997-06-10 | Whirlpool Italia | Dispositivo per rilevare la presenza di un contenitore per alimenti, quale una pentola, una pirofila o similare, su un piano di cottura in vetroceramica. |
| DE19603845B4 (de) * | 1996-02-05 | 2010-07-22 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Elektrischer Strahlungsheizkörper mit einem aktiven Sensor zur Kochgefäßerkennung |
| GB2320626B (en) * | 1996-12-19 | 2000-10-18 | Ceramaspeed Ltd | Cooking utensil detection method |
| DE19700753C2 (de) * | 1997-01-11 | 2000-09-14 | Schott Glas | Kochfeld mit einer nicht-metallischen Kochplatte |
-
1999
- 1999-09-23 US US09/405,296 patent/US6184501B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-22 AT AT00120196T patent/ATE329478T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-09-22 PL PL342703A patent/PL197501B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-09-22 JP JP2000288820A patent/JP2001118661A/ja active Pending
- 2000-09-22 DE DE60028485T patent/DE60028485T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-22 EP EP00120196A patent/EP1087641B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE329478T1 (de) | 2006-06-15 |
| EP1087641B1 (en) | 2006-06-07 |
| JP2001118661A (ja) | 2001-04-27 |
| DE60028485T2 (de) | 2006-12-14 |
| PL342703A1 (en) | 2001-03-26 |
| US6184501B1 (en) | 2001-02-06 |
| EP1087641A2 (en) | 2001-03-28 |
| DE60028485D1 (de) | 2006-07-20 |
| EP1087641A3 (en) | 2003-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL197501B1 (pl) | Układ wykrywający położenie metalowych naczyń kuchennych umieszczonych na niemetalowej płycie grzejnej | |
| US5491423A (en) | Device for detecting the presence of a food container, such as a saucepan, dish or the like, on a glass ceramic cooking hob | |
| CA1217542A (en) | Capacitive touch switch arrangement | |
| US7423244B2 (en) | Heating device for a planar heater with induction heating elements | |
| CA2276304C (en) | Cooktop with a non-metallic hotplate | |
| US6498325B1 (en) | Modular induction heated cooking hob having reduced radiation and a method of making the same | |
| US9288846B2 (en) | Induction cooker and method of operation | |
| EP2530999B1 (en) | Device and system for induction heating | |
| EP1250029B1 (en) | Induction heating cooker | |
| EP3206461B1 (en) | Induction-heating cooking system and controlling process thereof | |
| US20100282740A1 (en) | Induction hob comprising a plurality of induction heaters | |
| CN105228280A (zh) | 具有多个加热元件和至少一个功率电子组件的灶台 | |
| WO2010079583A1 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| KR20180096082A (ko) | 조리장치, 및 그 제어방법 | |
| US6713737B1 (en) | System for reducing noise from a thermocouple in an induction heating system | |
| CN102613878B (zh) | 一种具有高电磁兼容性的电磁加热锅 | |
| US5977523A (en) | Electric heating method | |
| KR102812436B1 (ko) | 가열 장치 및 가열 장치에서의 온도 검출을 위한 방법 | |
| CA2439606A1 (en) | Ceramic hotplate consisting of a glass ceramic plate | |
| EP0620698A1 (en) | Device for detecting the presence of a food container, such as a saucepan, dish or the like, on a glass ceramic cooking hob | |
| US12324079B2 (en) | Household cooking hob | |
| JP3807315B2 (ja) | 電磁調理器 | |
| KR20190043984A (ko) | 공진 전류 검출 정확도가 개선된 유도 가열 및 무선 전력 전송 장치 | |
| EP2099256A1 (en) | Control device for a cooking appliance | |
| KR100455445B1 (ko) | 전열매트에서의 자동접지 선별 조절기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20100922 |