Un calentador de inducción, incluyendo:

una placa superior (5) adaptada para que encima de ella se coloque un objeto a calentar (15) hecho de metal no magnético con conductividad eléctrica no menor que la del aluminio;

una bobina de calentamiento (1) dispuesta debajo de la placa superior (5), la bobina de calentamiento está adaptada para calentar por inducción el objeto a calentar (15);

un soporte (2) para sujetar la bobina de calentamiento (1); y

un conductor eléctrico (4) dispuesto entre la placa superior (5) y la bobina de calentamiento (1) de tal manera que el conductor eléctrico mire a la bobina de calentamiento, donde

el conductor eléctrico (4) tiene una porción extendida (47, 61) que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico, y

la porción extendida (47, 61) tiene un conector (48) adaptado para conectarse en un acoplador a una parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo;

caracterizado porque

el conductor eléctrico (4) es una placa adaptada para reducir la flotabilidad durante el calentamiento por inducción del objeto a calentar (15); y

la porción extendida (47, 61) forma unos medios de reducción de conexión térmica (20) para reducir la conducción de calor del conductor eléctrico (4) al conector (48) proporcionando una porción curvada (55), entre el conductor eléctrico y el conector, que se curva debajo del soporte (2) hacia fuera o hacia dentro con respecto a la bobina de calentamiento (1), donde la porción curvada (55) tiene una porción curvada (55a) curvada en una dirección opuesta

Calentador de inducción.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un calentador de inducción en el que un conductor eléctrico está dispuesto entre un objeto a calentar y una bobina de calentamiento.

Antecedentes de la invención

Un calentador de inducción induce corrientes transitorias y calienta un objeto a calentar que es una carga, tal como una cazuela, usando un campo magnético de alta frecuencia generado por una bobina de calentamiento. Este calentador de inducción es un centro de atención a causa de sus ventajas de alta eficiencia calorífica, seguridad y limpieza. Recientemente se ha desarrollado un calentador de inducción que puede calentar objetos con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica, tal como aluminio y cobre, además de aparatos para objetos con alta permeabilidad magnética, tal como hierro, y los de baja permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica, tales como acero inoxidable no magnético.

En estos aparatos de calentamiento por inducción existe capacitancia parásita (capacidad equivalente) entre la bobina de calentamiento y el objeto a calentar. Si el usuario toca el objeto a calentar, circula una corriente desde la bobina de calentamiento a la tierra a través de la capacitancia parásita y resistencia interna (resistencia equivalente) del cuerpo del usuario. Para calentar un objeto con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica, el número de devanados de bobina en la bobina de calentamiento tiene que ser más grande y el voltaje aplicado a la bobina de calentamiento tiene que ser más alto que al calentar un objeto con alta permeabilidad magnética o un objeto con baja permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica. Esto puede producir escape de corriente superior a un nivel predeterminado de la bobina de calentamiento de alto voltaje al cuerpo humano. Así, el paso de una corriente de fuga a través del cuerpo humano se tiene que evitar en el caso de un calentador de inducción diseñado para calentar objetos con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica. Por ejemplo, la publicación del Modelo de Utilidad japonés no examinada número S50-82046 proporciona una película conductora en la cara trasera de una placa superior, y esta película conductora está puesta a tierra con el fin de evitar que una corriente de fuga pase a través del cuerpo humano.

El calentador de inducción regula la distribución de la temperatura de calentamiento en el objeto a calentar cambiando el contenido del flujo magnético que llega al objeto. Por ejemplo, la publicación de la Patente japonesa examinada número H7-249480 proporciona un conductor eléctrico en forma de aro entre la bobina de calentamiento y el objeto a calentar para ajustar la distribución de temperatura. En este caso, el conductor eléctrico tiene una hendidura entre la periferia exterior y la periferia interior. Una corriente de inducción en una dirección opuesta a la corriente de alta frecuencia de la bobina de calentamiento fluye en el conductor eléctrico, pero la hendidura interrumpe esta corriente de inducción. La distribución de temperatura en el objeto a calentar se regula regulando la distribución de intensidad de campo magnético usando la corriente de alta frecuencia que fluye en la bobina de calentamiento y la corriente de inducción que fluye en el conductor eléctrico.

Para calentar un objeto con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica, el conductor eléctrico en forma de aro dispuesto entre la bobina de calentamiento y el objeto reduce la flotabilidad ejercida en el objeto calentado. En este caso, sin embargo, el valor de calentamiento del conductor eléctrico aumenta. Consiguientemente, en el caso de aparatos con un panel superior de control, que cada vez son más populares, el conductor eléctrico se tiene que colocar en una posición distante del panel superior de control para evitar todo daño producido por el calor del conductor eléctrico en el dispositivo de cristal líquido (LCD) dispuesto debajo de la placa superior para operación del panel superior. Además, el montaje de alta densidad requiere un diseño compacto, tanto en anchura como altura, dentro de la caja para satisfacer la demanda de un mayor rendimiento.

Sin embargo, en una estructura convencional, la película conductora para evitar que la corriente de fuga fluya al cuerpo humano y el conductor eléctrico para disminuir la flotabilidad, al calentar un objeto con baja permeabilidad magnética y alta conductividad eléctrica, son componentes separados. Consiguientemente, los costos son altos para un calentador de inducción que tenga estas funciones. Además, se demandan diseños más compactos.

El documento WO 2004/016047 describe un aparato de calentamiento por inducción incluyendo una bobina de calentamiento por inducción para calentar por inducción una materia a calentar, una placa superior dispuesta entre la materia a calentar y la bobina de calentamiento, medios de activación para suministrar una corriente de alta frecuencia a la bobina de calentamiento por inducción, y un blindaje electrostático que tiene conductividad. El blindaje electrostático está dispuesto entre la placa superior y la bobina de calentamiento por inducción y conectado a una porción de potencial bajo mediante porciones de conexión.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es ofrecer un calentador de inducción altamente fiable y compacto que elimina el riesgo de shock eléctrico al cuerpo humano, y también evita la elevación de un objeto a calentar.

Esto se logra con los elementos expuestos en la reivindicación 1. Otras realizaciones ventajosas de la presente invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Un calentador de inducción tiene un conductor eléctrico dispuesto entre una bobina de calentamiento y una placa superior para disminuir la flotabilidad ejercida en un objeto a calentar durante el calentamiento por inducción del objeto hecho de metal no magnético con conductividad equivalente a o mayor que la del aluminio. Este conductor eléctrico incluye una porción extendida que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico, un conector dispuesto en la porción extendida, y unos medios de reducción de conexión térmica dispuestos entre el conductor eléctrico en la porción extendida y el conector para reducir la conducción de calor desde el conductor eléctrico al conector. El conector se puede conectar en un acoplador a una parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo.

Dado que el conductor eléctrico tiene el conector que se puede conectar en el acoplador a la parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo, el conector eléctrico tiene las funciones de reducir la flotabilidad y de blindaje electrostático. Consiguientemente, el calentador de inducción tiene un menor número de componentes, elimina el riesgo de shock eléctrico al cuerpo humano, y evita la elevación de un objeto a calentar durante el calentamiento por inducción del objeto hecho de metal no magnético con conductividad equivalente o superior a la del aluminio. La porción extendida tiene una parte que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico. Esto permite un conductor eléctrico compacto sin ampliar el tamaño del conductor eléctrico, en particular, en la dirección radial. Así se puede garantizar un espacio para proporcionar componentes periféricos, tales como LCDs, cerca de la cara superior, o se puede evitar todo efecto perjudicial térmico debido al calor generado por el conductor eléctrico a estos componentes. Más aún, los medios de reducción de conexión térmica están dispuestos en la porción extendida. Esto reduce la conducción de calor al conector, y eventualmente reduce la temperatura del conector. Así se asegura una conexión eléctrica, logrando un calentador de inducción altamente fiable y compacto.

Además, la porción extendida tiene una parte que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico y también puede tener una porción curvada que se curva hacia fuera o hacia dentro debajo de un soporte que sujeta la bobina de calentamiento. La porción curvada suprime la extensión adicional hacia abajo de la porción extendida mientras que se extiende una distancia desde el conductor eléctrico al conector. Esto reduce la conducción de calor al conector, y eventualmente reduce la temperatura del conector. Además, el esfuerzo concentrado en una parte a curvar en la porción curvada se puede reducir haciendo una forma en sección transversal uniforme cerca de la parte a curvar. Esto mejora...

1. Un calentador de inducción, incluyendo:

una placa superior (5) adaptada para que encima de ella se coloque un objeto a calentar (15) hecho de metal no magnético con conductividad eléctrica no menor que la del aluminio;

una bobina de calentamiento (1) dispuesta debajo de la placa superior (5), la bobina de calentamiento está adaptada para calentar por inducción el objeto a calentar (15);

un soporte (2) para sujetar la bobina de calentamiento (1); y

un conductor eléctrico (4) dispuesto entre la placa superior (5) y la bobina de calentamiento (1) de tal manera que el conductor eléctrico mire a la bobina de calentamiento, donde

el conductor eléctrico (4) tiene una porción extendida (47, 61) que se extiende al menos hacia abajo del conductor eléctrico, y

la porción extendida (47, 61) tiene un conector (48) adaptado para conectarse en un acoplador a una parte de potencial bajo para acoplamiento a la parte de potencial bajo;

caracterizado porque

el conductor eléctrico (4) es una placa adaptada para reducir la flotabilidad durante el calentamiento por inducción del objeto a calentar (15); y

la porción extendida (47, 61) forma unos medios de reducción de conexión térmica (20) para reducir la conducción de calor del conductor eléctrico (4) al conector (48) proporcionando una porción curvada (55), entre el conductor eléctrico y el conector, que se curva debajo del soporte (2) hacia fuera o hacia dentro con respecto a la bobina de calentamiento (1), donde la porción curvada (55) tiene una porción curvada (55a) curvada en una dirección opuesta.

2. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde la porción extendida (47, 61) está dispuesta en una posición fuera de una periferia exterior de la bobina de calentamiento (1).

3. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde un desplazamiento hacia arriba del conductor eléctrico (4) se limita haciendo que la porción curvada (55) contacte el soporte (2).

4. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde la porción curvada (55) tiene una hendidura (50).

5. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde el soporte (2) incluye además un tope (57) para restringir una desplazamiento hacia abajo de la porción curvada (55) de la porción extendida (47, 61).

6. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde el soporte incluye además un tope (58) para restringir un desplazamiento hacia arriba del acoplador a la parte de potencial bajo cuando el acoplador a la parte de potencial bajo esté acoplado al conector de la porción extendida (47, 61).

7. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde el soporte (2) tiene un regulador de ángulo de curvatura (59) para regular un ángulo de curvatura de la porción curvada (55).

8. El calentador de inducción de la reivindicación 1, donde la porción extendida (61) se hace de un material diferente del conductor eléctrico (4), haciéndose el conductor eléctrico de uno de aluminio y aleación de aluminio, y haciéndose la porción extendida de acero inoxidable.

9. El calentador de inducción de la reivindicación 8, donde la porción extendida (61) tiene una capa chapada en su superficie.

10. El calentador de inducción de la reivindicación 1, incluyendo además un conducto (18) en una posición fuera de la bobina de calentamiento (1) y dentro de la porción extendida (47, 61), el conducto está adaptado para alimentar aire refrigerante hacia el conector de la porción extendida.