DE19963079C2 - Elektroherd - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroherd mit einem Backofen und zumindest einer Kochstelle, die jeweils mit einer Heizeinrichtung beheizbar sind, und mit einem Leis­ tungsteil zum Erzeugen eines für die Versorgung einer In­ duktions-Heizeinrichtung geeigneten mittelfrequenten Wech­ selstromes.

Der Backofen und die Kochstellen herkömmlicher Elektroherde werden in der Regel mit elektrischen Widerstands- Heizeinrichtungen beheizt. Diese werden üblicherweise un­ mittelbar über die vom Spannungsnetz bereitgestellte 230 V/50 Hz- bzw. 400 V/50 Hz-Wechselspannung versorgt. Anstel­ le der Verwendung einer Widerstands-Heizeinrichtung für die Kochstellen ist es auch bekannt, die Kochstellen mit einer Induktions-Heizeinrichtung zu beheizen. Eine solche Induk­ tions-Heizeinrichtung umfasst ein Leistungsteil zum Erzeu­ gen eines mittelfrequenten Wechselstromes mit einer im Mit­ tenfrequenzbereich liegenden Frequenz von etwa 15-75 kHz, mit dem eine unter den Kochzonen jeweils angeordnete Induk­ tionsspule gespeist wird. Da auch in Elektroherden mit In­ duktions-Kochstellen die Beheizung des Backofens mit kon­ ventionellen Widerstands-Heizeinrichtungen erfolgt, müssen im Elektroherd sowohl Leitungen verlegt werden, die eine konventionelle Wechselspannung von 230/400 V und 50 Hz füh­ ren, als auch Leitungen verlegt werden, die die für die Induktionsspulen erforderliche mittelfrequente Spannung füh­ ren.

Aus der DE 26 59 877 A1 ist ein Induktionserwärmungsgerät mit einer Energiequelle bekannt, mit der ein Signals im Ultraschallbereich erzeugbar ist, das zur Erregung einer Induktionsspule dient und in eine Gleichspannung zur An­ steuerung eines Magnetrons umgesetzt wird. Die GB 2 170 903 A zeigt ein Kochgerät mit einer Kochstellen-Induktionsheizung samt Schalt- und Steuermodul sowie einem üblichen Bratofen. In der US 3,790,735 ist ein induktionsbeheizter Backofen beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektroherd anzugeben, dessen Aufbau dann vereinfacht ist, wenn neben einer Induktions-Heizeinrichtung auch noch eine Wider­ stands-Heizeinrichtung vorhanden ist.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Elektroherd mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Da das Leistungsteil zum Erzeugen eines für die Versorgung einer Induktions-Heizeinrichtung geeigneten mittelfrequen­ ten Wechselstromes oberhalb der Netzfrequenz zum Versorgen aller anderen Heizeinrichtungen des Backherdes mit der zum Beheizen erforderlichen elektrischen Leistung vorgesehen ist, kann die zum Beheizen dienende Verdrahtung des gesam­ ten Elektroherdes hinsichtlich der Anforderungen an die e­ lektrische Isolation vereinfacht werden, da eine elektri­ sche Spannung mit höherer Frequenz weniger berührgefährlich ist.

Ein Elektroherd gemäß der Erfindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zumindest eine Kochstelle und/oder der Backofen induktiv beheizbar ist.

Der Backofen kann alternativ hierzu auch mit einer Wider­ stands-Heizeinrichtung beheizbar sein, die ebenfalls an das eine mittelfrequente Spannung erzeugende Leistungsteil an­ geschlossen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Backofen, der zugleich als Mikrowellengarofen dient, der Mikrowellengenerator zu seiner Stromversorgung über einen Hochspannungstransformator mit Gleichrichtung ebenfalls an das Leistungsteil angeschlossen.

Insbesondere ist das Leistungsteil auch zum Versorgen wei­ terer elektrischer Verbraucher, beispielsweise Schaltuhr, Beleuchtung vorgesehen. In dieser Ausgestaltung kann die komplette Verdrahtung innerhalb des Backherdes durch mit­ telfrequenten Wechselstrom führende Leitungen erfolgen.

Vorzugsweise ist als Leistungsteil ein steuerbarer Umrich­ ter vorgesehen. Dadurch ist es möglich, in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Steuereinrich­ tung einzusetzen, die ein sequentielles Zuschalten ver­ schiedener Heizeinrichtungen und/oder Verbraucher an das Leistungsteil mit einer vom jeweiligen Leistungsbedarf ab­ hängigen Taktdauer und Taktrate ermöglicht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausfüh­ rungsbeispiel der Zeichnung verwiesen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Elektroherd gemäß der Erfindung in einer schematischen Prinzipskizze,

Fig. 2 eine alternative Anordnung einer Induktionsspule zum Beheizen des Backofens.

Gemäß Fig. 1 enthält der Elektroherd einen Backofen 2 und eine Kochmulde oder ein Kochfeld 4, das eine Mehrzahl von Kochstellen 6 umfasst. Die Kochstellen 6 sind im Ausfüh­ rungsbeispiel induktiv beheizt, wobei jeder Kochstelle 6 eine Induktions-Heizeinrichtung 8 (Induktionsspule) zuge­ ordnet ist. Ein an die Netzspannung U angeschlossenes Leis­ tungsteil 10 (Induktionsgenerator) erzeugt einen mittelfre­ quenten Wechselstrom. Dieses Leistungsteil 10 versorgt nun sowohl die Induktionsspulen 8 der Kochstellen 6 als auch eine beispielhaft als Unterhitze-Heizkörper dargestellte Widerstands-Heizeinrichtung 12 zum Beheizen des Innenraums des Backofens 2.

Anstelle einer konventionellen Widerstands-Heizeinrichtung kann auch für den Backofen 2 eine Induktions- Heizeinrichtung vorgesehen sein, bei der eine in der Figur gestrichelt dargestellte außenliegende Induktionsspule 15a entweder einen ebenfalls gestrichelt dargestellten innen­ liegenden induktiv erwärmbaren Heizkörper 14 oder ein in den Backofen 2 eingebrachtes induktiv beheizbares Gargefäß, wie es beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 0 464 390 A2 bekannt ist, beheizt.

Der Backofen 2 kann zusätzlich auch als Mikrowellengarofen ausgestaltet sein, wie dies in der Figur durch einen Mikro­ wellengenerator 16 veranschaulicht ist. Der Hochspannungs­ transformator des Mikrowellengenerators 16 wird dabei eben­ falls vom Leistungsteil 10 mit mittelfrequenter Wechsel­ spannung versorgt.

Stellvertretend für die die übrigen in einem Elektroherd üblicherweise untergebrachten elektrischen Verbraucher sind in der Figur ein Verbraucher 18 an der Bedientafel, bei­ spielsweise eine Zeitschaltuhr, und ein Elektromotor 20 dargestellt, der einen Backofenlüfter 22 antreibt. Auch dieser Elektromotor 20 wird unmittelbar vom Leistungs­ teil 10 versorgt.

Als Leistungsteil 10 ist ein steuerbarer Umrichter vorgese­ hen, dessen Ausgangsleistung von einer Steuereinheit 100 gesteuert ist. Mit Hilfe der Steuereinheit 100 werden die einzelnen Verbraucher/Heizeinrichtungen an das Leistungs­ teil 10 mit einer vom jeweiligen Leistungsbedarf abhängigen Taktdauer und Taktrate angeschlossen, wie es beispielsweise in der EP 0 286 044 B1 näher erläutert ist.

In der vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Fig. 2 wird der Backofen 2 direkt mit einer um das aus Eisenblech bestehen­ de Backrohr gewundenen Induktionsspule 15b beheizt.

Bezugszeichenliste

2

Backofen

4

Kochfeld

6

Kochstelle

8

Induktionsspule

10

Leistungsteil

12

Widerstands-Heizeinrichtung

14

induktiv erwärmbarer Heizkörper
15a, b Induktionsspule

16

Mikrowellengenerator

18

Verbraucher

20

Elektromotor

22

Backofenlüfter

100

Steuereinheit
U Netzspannung

Claims (9)

1. Elektroherd mit
einem Backofen (2) und zumindest einer Kochstelle (6), die jeweils mit einer Heizeinrichtung (8, 12, 14, 15a, 15b, 16) beheizbar sind, deren wenigstens eine eine Wi­ derstands-Heizeinrichtung (12) ist, und
einem Leistungsteil (10) zum Erzeugen eines für die Versorgung einer Induktions-Heizeinrichtung (8) geeigne­ ten mittelfrequenten Wechselstromes oberhalb der Netzfre­ quenz, der zum Versorgen aller Heizeinrichtungen (8, 12, 14, 15a, 15b, 16) vorgesehen ist.

2. Elektroherd nach Anspruch 1, dessen zumindest eine Koch­ stelle (6) induktiv beheizbar ist.

3. Elektroherd nach Anspruch 1 oder 2, dessen Backofen (2) mit einer Widerstands-Heizeinrichtung (12) beheizbar ist.

4. Elektroherd nach Anspruch 1 oder 2, dessen Backofen (2) induktiv beheizbar ist.

5. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Mikrowellengenerator (16) zum Beheizen eines Back­ ofens (2), der zu seiner Stromversorgung mit dem vom Lei­ stungsteil (10) erzeugten Wechselstrom versorgt wird.

6. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der mit dem Leistungsteil (10) erzeugte Wechselstrom auch zum Versorgen weiterer elektrischer Verbrau­ cher (18, 20) vorgesehen ist.

7. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Leistungsteil (10) ein steuerbarer Umrichter vor­ gesehen ist.

8. Elektroherd nach Anspruch 7, mit einer Steuereinrich­ tung (100) zum sequentiellen Zuschalten verschiedener Heizeinrichtungen (8, 12, 14, 15a, 15b, 16) und/oder Verbraucher (18, 20) an das Leistungsteil (10) mit ei­ ner vom jeweiligen Leistungsbedarf abhängigen Taktdau­ er und Taktrate.

9. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der vom Leistungsteil (10) erzeugte Wechsel­ strom eine Frequenz im Bereich von 15 bis 75 kHz auf­ weist.