Dispositivo de calentamiento por inducción.

Dispositivo de calentamiento por inducción, que comprende:

una placa superior (1) en la que puede colocarse un objeto que va a calentarse;

múltiples bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d) para calentar de manera inductiva el objeto que va a calentarse, estando colocadas las bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d) justo por debajo de la placa superior;

múltiples circuitos inversores (10a a 10d) para suministrar corrientes de alta frecuencia a las múltiples bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d), respectivamente; y

una parte de enfriamiento (17a, 17b) para soplar flujos de aire de enfriamiento hacia los múltiples circuitos inversores (10a a 10d);

en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) están colocados en un espacio de trayecto de soplado de flujo de aire a través del que se soplan flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a, 17b), en una fila longitudinal a lo largo de flujos de aire de enfriamiento,

caracterizado porque:

los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) colocados en una fila longitudinal están dotados cada uno de un área de aleta que tiene una aleta de enfriamiento (16a a 16d) en la que está montado al menos un dispositivo de conmutación (11a a 11d), y un área de componente montado dotada de un componente 25 montado de generación de calor que va a enfriarse directamente mediante flujos de aire de enfriamiento, de modo que el área de aleta y el área de componente montado están separadas entre sí, y

los flujos de aire de enfriamiento que han pasado a través del área de aleta se hacen fluir a través del área de aleta en el circuito inversor colocado a continuación y los flujos de aire de enfriamiento que han pasado a través del área de componente montado se hacen fluir a través del área de componente montado en el circuito inversor colocado a continuación.

Dispositivo de calentamiento por inducción.

Campo técnico La presente invención se refiere a dispositivos de calentamiento por inducción que tienen múltiples partes de calentamiento que utilizan la inducción electromagnética, y más particularmente se refiere a cocinas de calentamiento por inducción para calentar de manera inductiva recipientes de cocina.

Antecedentes de la técnica En las cocinas de calentamiento por inducción convencionales, por ejemplo, en caso de cocinas de calentamiento por inducción que tienen dos bobinas de calentamiento como partes de calentamiento, se han proporcionado dos circuitos inversores para suministrar corrientes de alta frecuencia a las respectivas bobinas de calentamiento en un único sustrato. En tales cocinas de calentamiento por inducción convencionales que tienen una configuración tal como se describió anteriormente, por ejemplo, en una cocina de calentamiento por inducción dada a conocer en el documento JP-A n.º 2007-80841, una configuración para enfriar los circuitos inversores durante sus operaciones está adaptada para incluir elementos de disipación térmica montados en respectivos dispositivos de conmutación en los dos circuitos inversores previstos en el único sustrato, y también para enfriar los respectivos dispositivos de conmutación a través de flujos de aire desde un ventilador de enfriamiento. Esta cocina de calentamiento por inducción está configurada de modo que los elementos de disipación térmica montados en los respectivos dispositivos de conmutación están colocados para ser opuestos entre sí, y se soplan flujos de aire desde el ventilador de enfriamiento entre los elementos de disipación térmica colocados para ser opuestos entre sí.

El documento EP 1 936 283 A2 se refiere a un aparato de cocina. El aparato de cocina incluye al menos un elemento de calentamiento, un sumidero de calor, un ventilador de enfriamiento y una guía de flujo. El sumidero de calor está conectado al elemento de calentamiento, para irradiar calor. El ventilador de enfriamiento está previsto en un lado del sumidero de calor, para soplar aire de enfriamiento hacia el sumidero de calor. La guía de flujo cubre al menos una parte del sumidero de calor y guía una parte del aire de enfriamiento para que fluya hacia el elemento de calentamiento.

Lista de citas Bibliografía de patentes

PLT 1: publicación de patente japonesa sin examinar n.º 2007-80841

PLT 2: documento EP 1 936 283 A2

Sumario de la invención

Problema técnico En una cocina de calentamiento por inducción que tiene una configuración tal como se describió anteriormente, como un dispositivo de calentamiento por inducción convencional, se prevén dos circuitos inversores para suministrar corrientes de alta frecuencia a cada una de dos bobinas de calentamiento, y cada uno de los circuitos inversores está constituido por dos dispositivos de conmutación en lados positivo y negativo. En esta cocina de calentamiento por inducción, se selecciona un único dispositivo de conmutación de los dos dispositivos de conmutación en los lados positivo y negativo que constituyen cada uno de los circuitos inversores, y cada uno de los dispositivos de conmutación seleccionados está montado en un elemento de disipación térmica común. Concretamente, los dispositivos de conmutación que son componentes de los diferentes circuitos inversores están montados en el único elemento de disipación térmica. Por tanto, los dos dispositivos de conmutación que se suministran con corrientes de alta frecuencia desde los diferentes circuitos inversores están montados en cada uno de dos elementos de disipación térmica, estos dos elementos de disipación térmica están yuxtapuestos entre sí de modo que se enfrentan entre sí, y se soplan flujos de aire desde un ventilador de enfriamiento entre los elementos de disipación térmica enfrentados entre sí, de modo que así se enfrían los elementos de disipación térmica.

Tales cocinas de calentamiento por inducción convencionales que tienen configuraciones tal como se describió anteriormente han tenido los siguientes problemas.

Un primer problema es el problema de que aparezcan desequilibrios en el volumen de aire. Como los elementos de disipación térmica están colocados para ser opuestos entre sí y se soplan flujos de aire entre los mismos, existe la necesidad de conseguir un equilibrio en el rendimiento de enfriamiento entre los dos elementos de disipación térmica colocados para ser opuestos entre sí. Concretamente, existe la necesidad de enfriar por igual los elementos de disipación térmica opuestos. Por tanto, es necesario ajustar el equilibrio de aire-volumen en los flujos de aire de enfriamiento desde un ventilador de enfriamiento con respecto a los elementos de disipación térmica opuestos, aunque este ajuste es significativamente complicado y no es sencillo. Generalmente, existe un desequilibrio de airevolumen en un orificio de soplado de un ventilador de enfriamiento, e incluso un ventilador axial sopla flujos de aire en remolino desde el mismo y, por tanto, aunque el orificio de soplado esté colocado en el centro entre los elementos de disipación térmica opuestos, flujos de aire desiguales inciden en los elementos de disipación térmica opuestos.

Un segundo problema es que se inhibe el rendimiento de enfriamiento de los elementos de disipación térmica, puesto que múltiples dispositivos de conmutación que son componentes de diferentes circuitos inversores se prevén en un único elemento de disipación térmica. Tal como se describió anteriormente, se prevén múltiples circuitos inversores en asociación con respectivas bobinas de calentamiento, y dispositivos de conmutación que son componentes de los diferentes circuitos inversores están montados en un único elemento de disipación térmica. Por tanto, cuando se calientan múltiples objetos que van a calentarse (recipientes de cocina, tales como cacerolas) mediante diferentes bobinas de calentamiento, los múltiples circuitos inversores se accionan simultáneamente, de modo que la generación de calor (pérdidas de calor) desde los dispositivos de conmutación en los respectivos circuitos inversores se concentra en el único elemento de disipación térmica, y por tanto los dispositivos de conmutación en este elemento de disipación térmica afectan uno a otro, degradando así el rendimiento de enfriamiento.

La presente invención se concibió para superar los problemas en tales dispositivos de calentamiento por inducción convencionales y pretende proporcionar un dispositivo de calentamiento por inducción que pueda facilitar el diseño del enfriamiento de circuitos inversores que tienen múltiples partes de calentamiento y que también pueda mejorar el rendimiento para enfriar los circuitos inversores.

Solución al problema Para superar los problemas en los dispositivos de calentamiento por inducción convencionales para conseguir el objeto, un dispositivo de calentamiento por inducción en un primer aspecto según la presente invención incluye:

una placa superior en la que puede colocarse un objeto que va a calentarse;

múltiples bobinas de calentamiento por inducción para calentar de manera inductiva el objeto que va a calentarse, estando colocadas las bobinas de calentamiento por inducción justo por debajo de la placa superior;

múltiples circuitos inversores para suministrar corrientes de alta frecuencia a las múltiples bobinas de calentamiento por inducción, respectivamente;

y una parte de enfriamiento para soplar flujos de aire de enfriamiento hacia los múltiples circuitos inversores; en el que los múltiples circuitos inversores están colocados en un espacio de trayecto de soplado de flujo de aire a través del que se soplan flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento, en una fila longitudinal a lo largo de flujos de aire de enfriamiento.

Con el dispositivo de calentamiento por inducción que tiene la configuración según el primer aspecto, es posible eliminar la necesidad de conseguir un equilibrio entre los flujos de aire de enfriamiento hacia las partes de disipación térmica colocadas para ser opuestas entre sí, lo que ha inducido a problemas en las configuraciones convencionales. Esto facilita el diseño de enfriamiento y mejora el rendimiento de enfriamiento.

Según un segundo aspecto, en el dispositivo de calentamiento por inducción según la presente invención, los múltiples circuitos inversores según el primer aspecto incluyen un primer circuito inversor para suministrar una corriente de alta frecuencia a una bobina de calentamiento por inducción con una salida máxima mayor, y un segundo circuito inversor para suministrar una corriente de alta frecuencia a una bobina... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de calentamiento por inducción, que comprende:

una placa superior (1) en la que puede colocarse un objeto que va a calentarse;

múltiples bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d) para calentar de manera inductiva el objeto que va a calentarse, estando colocadas las bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d) justo por debajo de la placa superior;

múltiples circuitos inversores (10a a 10d) para suministrar corrientes de alta frecuencia a las múltiples bobinas de calentamiento por inducción (5a a 5d) , respectivamente; y

una parte de enfriamiento (17a, 17b) para soplar flujos de aire de enfriamiento hacia los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) ;

en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) están colocados en un espacio de trayecto de soplado de flujo de aire a través del que se soplan flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a, 17b) , en una fila longitudinal a lo largo de flujos de aire de enfriamiento,

caracterizado porque:

los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) colocados en una fila longitudinal están dotados cada uno de un área de aleta que tiene una aleta de enfriamiento (16a a 16d) en la que está montado al menos un dispositivo de conmutación (11a a 11d) , y un área de componente montado dotada de un componente montado de generación de calor que va a enfriarse directamente mediante flujos de aire de enfriamiento, de modo que el área de aleta y el área de componente montado están separadas entre sí, y

los flujos de aire de enfriamiento que han pasado a través del área de aleta se hacen fluir a través del área de aleta en el circuito inversor colocado a continuación y los flujos de aire de enfriamiento que han pasado a través del área de componente montado se hacen fluir a través del área de componente montado en el circuito inversor colocado a continuación.

2. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) comprenden un primer circuito inversor (10a) para suministrar una corriente de alta frecuencia a una bobina de calentamiento por inducción (5a a 5d) que tiene una salida máxima mayor, y un segundo circuito inversor (10b) para suministrar una corriente de alta frecuencia a una bobina de calentamiento por inducción (5a a 5d) que tiene una salida máxima menor,

el primer circuito inversor (10a) está previsto más cerca de un orificio de soplado en la parte de enfriamiento que al segundo circuito inversor (10b) , el primer circuito inversor (10a) está colocado en un lado aguas arriba con respecto al segundo circuito inversor (10b) , y los flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento pasan a través del segundo circuito inversor (10b) , después de pasar a través del primer circuito inversor (10a) .

3. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 2, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) están dotados con cada uno de los dispositivos de conmutación (11a a 11d) montados en diferentes aletas de enfriamiento, y

los flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a) pasan a través de la aleta de enfriamiento (16b) en la que está montado el dispositivo de conmutación (11b) en el segundo circuito inversor (10b) , después de pasar a través de la aleta de enfriamiento (16a) en la que está montado el dispositivo de conmutación (11a) en el primer circuito inversor (10a) .

4. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) incluyen cada uno una aleta de enfriamiento (16a a 16d) en la que está montado al menos un dispositivo de conmutación (11a a 11d) , y

un rectificador (15a, 15b) para suministrar un suministro de energía a los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) está montado en la aleta de enfriamiento (16a, 16c) del circuito inversor (10a, 10c) previsto más cerca de un orificio de soplado en la parte de enfriamiento (17a, 17b) .

5. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) comprenden un primer circuito inversor (10a) y un segundo circuito inversor (10b) , estando colocado el primer circuito inversor (10a) en un lado aguas arriba con respecto al segundo circuito inversor (10b) en una fila longitudinal a lo largo de flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a) ,

el dispositivo de calentamiento por inducción incluye un circuito de suministro de energía para suministrar energía eléctrica a cada uno del primer circuito inversor (10a) y el segundo circuito inversor (10b) , y un circuito de control para controlar la energía eléctrica suministrada a cada uno del primer circuito inversor (10a) y el segundo circuito inversor (10b) , y

el circuito de control está adaptado de modo que previamente se establece un valor de salida total constituido por una salida del primer circuito inversor (10a) y una salida del segundo circuito inversor (10b) , y está adaptado para realizar un control para asignar una salida dentro del valor de salida total, como la salida del primer circuito inversor (10a) y la salida del segundo circuito inversor (10b) .

6. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que

un circuito de suministro de energía para suministrar energía eléctrica a cada uno de los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) está yuxtapuesto a la parte de enfriamiento (17a, 17b) y está colocado en un lugar en el que el circuito de suministro de energía no experimenta directamente flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a, 17b) .

7. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que

los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) colocados en una fila longitudinal están cubiertos con un conducto (30a, 30b) al menos en partes de los mismos, y se soplan flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento (17a, 17b) a través del conducto (30a, 30b) .

8. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que

los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) colocados en una fila longitudinal están dotados cada uno de un área de aleta que tiene una aleta de enfriamiento (16a a 16d) en la que está montado al menos un dispositivo de conmutación (11a a 11d) , y un área de componente montado dotada de un componente montado de generación de calor que va a enfriarse directamente mediante flujos de aire de enfriamiento, y

se prevé un nervio de partición para separar los flujos de aire de enfriamiento que pasan a través del área de aleta de los flujos de aire de enfriamiento que pasan a través del área de componente montado.

9. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) colocados en una fila longitudinal están dotados cada uno de una aleta de enfriamiento (16a a 16d) en la que está montado al menos un dispositivo de conmutación (11a a 11d) , y

cada una de las aletas de enfriamiento (16a a 16d) previstas en los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) está conformada para tener sustancialmente la misma forma de sección transversal ortogonal a los flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento.

10. Dispositivo de calentamiento por inducción según la reivindicación 1, en el que los múltiples circuitos inversores (10a a 10d) comprenden un primer circuito inversor (10a) y un segundo circuito inversor (10b) ,

los circuitos inversores (10a a 10d) están configurados cada uno para crear una corriente de alta frecuencia usando dos dispositivos de conmutación (11a a 11d) en un lado de alta tensión y un lado de baja tensión,

diferentes aletas de enfriamiento (16a a 16d) están montadas en los respectivos dispositivos de conmutación (11a a 11d) , y las respectivas aletas de enfriamiento (16a a 16d) están colocadas en una fila longitudinal en una línea recta a lo largo de los flujos de aire de enfriamiento desde la parte de enfriamiento,

la aleta de enfriamiento en la que está montado el dispositivo de conmutación de lado de alta tensión en el primer circuito inversor (10a) está colocada en la posición más próxima a un orificio de soplado de la parte de enfriamiento, y a lo largo de los flujos de aire de enfriamiento están colocadas, en orden la aleta de enfriamiento en la que está montado el dispositivo de conmutación de lado de baja tensión en el primer circuito inversor (10a) , la aleta de enfriamiento en la que está montado el dispositivo de conmutación de lado de alta tensión en el segundo circuito inversor (10b) , y la aleta de enfriamiento en la que está montado el dispositivo de conmutación de lado de baja tensión en el segundo circuito inversor (10b) .