EP1844630A1 - Induction heating device and ceramic hob cavity comprising said type of induction heating device - Google Patents

Induction heating device and ceramic hob cavity comprising said type of induction heating device

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EP1844630A1
EP1844630A1 EP06706390A EP06706390A EP1844630A1 EP 1844630 A1 EP1844630 A1 EP 1844630A1 EP 06706390 A EP06706390 A EP 06706390A EP 06706390 A EP06706390 A EP 06706390A EP 1844630 A1 EP1844630 A1 EP 1844630A1
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EP
European Patent Office
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carrier
induction
component carrier
heating device
induction heating
Prior art date
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EP06706390A
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German (de)
French (fr)
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EP1844630B1 (en
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Wilfried Schilling
Ralf Dorwarth
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EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication date
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    • H05B6/02—Induction heating
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1245—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
    • H05B6/1263—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements using coil cooling arrangements
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
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    • H05B2206/02—Induction heating
    • H05B2206/022—Special supports for the induction coils

Definitions

  • the invention relates to an induction heater for a cooking area and a hob with such an induction heater.
  • a hob cavity with induction heating is known for example from DE198 17 197 A1.
  • individual induction coils possibly wound on their own carrier, arranged in a receptacle of an induction cooktop. They are connected to a central power supply which is provided either for all induction heaters or for at least two induction heaters.
  • a hob control is according to the predetermined power level signals to the power supply for a corresponding power application of the respective induction heater.
  • the invention has for its object to provide an induction heater mentioned above and provided therewith hob hob with which problems of the prior art can be eliminated and above all, a desired structure of a hob cavity in various ways is possible.
  • the induction coil is arranged or fastened to a carrier device, which can also be done by winding a coil wire onto the carrier device.
  • a supply part is arranged, which converts supplied voltage, in particular single-phase mains voltage, into a power drive for the induction coil.
  • the supply part has power electronics and control electronics, for which purpose the induction heating device has electrical power connections and electrical control connections.
  • a fan device is provided which at least cools the power unit or supplies cooling air.
  • the induction heater is designed as a ready to install or ready to connect unit. This means that it is prefabricated so far that it only needs to be used in a hob cavity during assembly and electrically connected. Further steps are advantageously not required.
  • the induction heater is a self-sufficient functional unit that can be very easily connected as well as otherwise, for example radiant heater and no additional power electronics needed.
  • four heaters are to be used, of which any number may be formed by induction heaters according to the invention.
  • the separate power supply or power electronics is eliminated.
  • This also has the advantage, for example, that the space otherwise required for the central or common power supply becomes available. This in turn increases the scope for the arrangement of the heaters on the hob.
  • the induction coil is flat and consists of a layer of coiled conductors, so it is single-layered.
  • the support means is substantially flat, such as a disk-like. It supports the induction coil over the entire surface or on its entire surface, although it may have individual openings or openings.
  • the supply part which can have a number of components, this advantageously carries on a printed circuit board or generally on a component carrier. This advantageously extends substantially parallel to the induction coil. All electrical components of the control electronics and / or power electronics are particularly advantageously mounted on a single component carrier, in particular on both sides. _
  • the Lviderei device may advantageously be a conventional integrated and relatively small fan, which only has to be electrically connected.
  • This fan can be attached on the one hand to the support means, wherein it is advantageously attached directly thereto by screws or locking connections or the like. But it can also be attached directly to the component carrier or connected to it. About spacers or the like. it can also rest against the carrier device.
  • spacers are provided between the component carrier and the carrier device, which provide for the exact positioning of the component carrier relative to the carrier device and thus within the induction device.
  • the component carrier may be mechanically fixedly connected to the carrier device, for example via the aforementioned spacers. Such a connection should be solvable, especially in the event of repair or replacement.
  • a cover may be provided which covers or surrounds various components of the induction heating device, in particular the component carrier.
  • the cover is advantageously substantially closed or surrounding, so that an overall largely closed unit is formed. Openings can of course be provided for bushings of electrical lines and as ventilation openings.
  • the cover may be shell-shaped, that is to say with a surface from which a side edge projects in essential areas. It can cover both the surface of the component carrier as well as on the side to reach the carrier device. It is possible to use the cover only on the carrier _
  • the cover may be applied to the component carrier or spacer to the component carrier. It is thus possible, for example, to fix the component carrier to the cover in such a way that it is pressed by the latter against the carrier device and advantageously bears against it via spacers.
  • the support means at least in its outer region on a protruding side edge, which may be wholly or largely encircling.
  • the support device itself form a shell-like receiving space for receiving especially the supply part and the fan device.
  • These parts can be secured in this receiving space, advantageously they are attached directly to the support means.
  • the receiving space can be closed by a cover.
  • this rests substantially on the protruding side edges of the support means. It can be a kind of flat lid.
  • it can be provided, in particular in the case of a component carrier engaging the essential surface of the induction heater, that the cover rests against it as little as possible in order not to bend it.
  • a spacer may be provided in the middle region of the carrier device and, in addition to a laterally outer attachment, bring about a central fastening or fixing of the supply part or of the component carrier. In this area can also attack covers, since their power is then passed through the connection via the spacer directly to the support means.
  • Such spacers may be integrally connected to the carrier device or be an integral part. Especially when trained as plastic parts, the spacers can stand out.
  • a support member may be a planar support of the induction coil or carry the induction coil.
  • Another carrier part can carry or be connected to the supply part or its component carrier.
  • the support members may be interconnected, with a fixed and simultaneously releasable mechanical connection provides an advantageous installation and repair options.
  • a first carrier part may be substantially disc-like and flat.
  • a second carrier part may also have a kind of disc, wherein in particular a side edge protrudes to form a shell-like receiving space for the supply part.
  • the side edge may be substantially circumferential with the same height.
  • the component carrier can be fastened, for example via spacers, to the second carrier part.
  • the spacers can thereby project integrally from the second carrier part.
  • For closing the assembly or the receiving space can then be provided a substantially disc-like cover, as has already been described above.
  • a peripheral side edge of the assembly or a cover in certain areas forms the entire side edge, wherein small sections with openings or recesses may be present.
  • the cutout can be used primarily for easier insertion of the supply part with the protruding connections. This interruption can be locked or covered in the side edge by a corresponding protruding section on the other part.
  • Such a cutout is particularly advantageously provided on the part of the induction heating device to which the component carrier is fastened, in particular if the Component carrier is prefixed to a shell-like cover before attaching to the carrier device.
  • a single component carrier for the supply part is provided for a simpler construction of the heater.
  • both power electronics and control electronics are arranged.
  • the components of the power electronics in particular those which are less prone to interference, lie on the side facing the induction coil side. This is especially advantageous if the component carrier is located as far away from the induction coil on the unit.
  • the parts of the control electronics in particular sensitive components, arranged on the opposite side of the component carrier.
  • the supply part or the power electronics for the induction heater is advantageously constructed with a single transistor inverter. This can form a parallel resonant circuit with the induction coil to limit the complexity of the component. Furthermore, an optimal adaptation to the induction coil can take place, in particular with regard to the electrical parameters.
  • the power electronics advantageously has a heat sink on which, in particular, an aforementioned transistor converter or other power components are arranged.
  • This heat sink can also serve as one of the abovementioned spacers, for example.
  • it because of its stable construction made of aluminum, it can be installed mechanically firmly connecting or force-transmitting.
  • the fan device which mainly cools the supply part or a power electronics, can be arranged between the induction coil and the component carrier or the supply part, that is, completely integrated into the structural unit of the induction device. She is _ _
  • a cooling air guide can be designed so that cooling air is introduced or sucked in at one side remote from the induction coil, which is usually the underside in use, by means of one or more defined predefined suction openings. These suction openings are arranged close to the fan device, in particular directly below.
  • the fan device blows the cooling air first against the supply part or the power electronics or a heat sink provided for this purpose. Subsequently, the cooling air flow is passed past the other power electronics and the other control electronics. Thereafter, it can flow out of the heater.
  • a certain air gap of a few millimeters is provided between the induction coil and the underside of the cooktop panel.
  • the cooling air can escape to the outside, wherein preferably a substantially radially outwardly propagating and the entire induction coil sweeping cooling air flow is generated.
  • air guide elements can be provided. So even a cooling of the induction coil is possible.
  • the temperature compatibility of conventional induction coils is far higher than that of electrical components, generally above 200 ° C.
  • the heating device may have a temperature sensor.
  • the temperature sensor is advantageously designed so that it rests on the underside with heat-transmitting contact both for defined positioning and for temperature measurement. In the case of a cooling air duct extending through the middle, this is led past the temperature sensor.
  • the finished structural unit of the induction heating device projects laterally only slightly beyond the induction coil.
  • a relatively compact construction of the entire unit is achieved.
  • this makes it very well possible to arrange such an induction heater in a cooktop trough in addition to other heating devices such as radiant heaters relatively narrow and space-saving.
  • spacer elements can be provided or formed, in particular in the outer region and / or a central central region. They protrude beyond the induction coil and serve to be applied to a cooktop plate running above it for a defined distance.
  • a hob according to the invention has a plurality of heating devices, of which at least one is an aforementioned induction heater.
  • the heaters are attached to the cooking hob, in particular either on a bottom side of the carrier tray or on a top surface of the cooktop plate.
  • Indutationsh ⁇ iz ⁇ inraumen and conventional radiant heaters combined.
  • the cooktop cavity has an operating device which has operating elements and a controller.
  • operation-dependent control signals can be generated, which are guided at least directly to an induction heater or its control electronics.
  • a power supply of the hob is provided and electrical leads directly from the power supply to the power electronics of the supply part of the induction heater.
  • the supply part undertakes the application of power to the induction coil.
  • any other power electronics which is usually provided centrally for the supply of multiple induction coils omitted.
  • a hob cavity with controls such as touch switches and electromechanical energy controllers can be provided, as they are known from DE 198 33 983 A1. They contain a clocking mechanical switch that generates switching signals or, when the radiant heaters are connected, directly applies power to them. With appropriate coordination, these electrical switching signals can also be given to the control electronics of an induction heater. On the one hand, this can detect the set power level in continuous operation and then adjust to the induction coil for a continuous power supply with the appropriate power level. On the other hand, it can operate the induction coil clocking similar to a radiant heater, so only for certain times, but then with full power.
  • FIG. 2 shows a variation of the induction heating device from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a further variation of the induction heater of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a more detailed view of an induction heater according to FIG. 1 with a one-piece support device, FIG.
  • FIG. 5 shows the assembly of an induction coil according to FIG. 4, to which both a component carrier and a shell-like cover are attached from below,
  • Fig. 6 is a view obliquely from above of the arrangement of the component carrier of FIG. 5 in the cover and
  • Fig. 7 shows a hob according to the invention with arranged in a receptacle heaters and glass ceramic hob plate above.
  • an induction heater 11 is shown disassembled in the upper part in their essential items.
  • An induction Coil 13 consists of several turns 14 of a coil wire 15 with an inner terminal 16 a and an outer terminal 16 b.
  • a temperature sensor 18 In the central area is a temperature sensor 18 with lead 19.
  • the induction coil 13 is supported by a carrier device 20 and is arranged thereon.
  • the support means 20 is advantageously made of plastic and is substantially flat and plate-like. They have molded spacers 22, whose function will be discussed in more detail.
  • elongate and flat ferrite cores 25 may be introduced into corresponding receptacles 24 on the lower side and fastened thereto.
  • the carrier device 20 on openings 27, through which the terminals 16 of the induction coil 13 and the terminals 19 of the temperature sensor 18 can be guided downwards.
  • the electrical system 30 or a component carrier 31, in particular a printed circuit board It carries on its upper side mainly the power electronics 33 and on its underside mainly the control electronics 35.
  • the power electronics 33 comprises, for example, a transistor 34 together with the heat sink 35. Further components of the power electronics 33 are those which are usually present in the power electronics of an induction heater.
  • the components of the control electronics 37 are also typical components, in particular ICs or smaller components.
  • a ventilation device 39 advantageously an integrated fan such as a radial fan is mounted or attached to the supply part 30, in particular with direct cooling effect for the heat sink 35 and thus the transistor 34th - A o ⁇
  • a cover 40 is mounted on the induction device 11. It consists of a substantially flat cover plate 41, from which a substantially peripheral side edge 42 protrudes.
  • the cover 40 is advantageously made of plastic.
  • an aluminum plate 26 can be arranged in the assembled state for shielding the supply part 30 lying thereunder.
  • the composite induction heater 11 is shown.
  • the cover 40 and / or its side edge 42 extend substantially all the way round to the carrier device 20 or its outer edge, so as to form a closed structural unit.
  • the induction coil 13 rests directly on the carrier device 20.
  • the supply part 30 and the component carrier 31 is applied and in particular also screwed or fastened.
  • the terminals 16 of the induction coil 13 are attached to corresponding terminals of the supply part 30, for example, the coil wire 15 soldered directly to contact fields.
  • a cooling air intake takes place by indicated cooling air openings 44 in the lower part of the cover 40 and in the cover 41.
  • Cooling air flow passes through the cooling air openings 44 and to the cooling body 35. From there, the cooling air flows over the other surface of the component carrier 31 or the power electronics 33. Thereafter it passes through the central opening 27 past the temperature sensor 18 and spreads between the underside of an overlying hob plate and the top of the induction coil 13 radially outward. This allows all swept parts to be cooled. - -
  • Fig. 2 is the same induction coil 113 as shown in Fig. 1 as a modification. This is applied to a first support means 120a, which is only a flat plate with corresponding receptacles 124a for ferrite cores 125.
  • the second part of the support means is the lower part 120b.
  • both spacers 122 and side edges 121 are formed, which are advantageously formed substantially circumferentially and the induction heater 111 final.
  • the supply part 130 as well as the fan device 139 corresponds to that of FIG. 1.
  • the assembly is completed by a cover 140, which consists only of a flat cover plate 141, so no side edges or the like. having.
  • the induction coil 113 As well as the supply part 130 abut on a two-piece support means with the upper support 120a and the lower support 120b.
  • the supply part 130 and the component carrier 131 abut on the spacer 122 and are fixed.
  • the carrier device is formed in two parts and itself has the side edge 121.
  • the cover thus has no margin.
  • Fig. 3 in turn, similar to Figs. 1 and 2, the same induction coil 213 together with the upper part of a support 220 a is provided. Also supply part 230 and fan device 239 corresponding to those of the previous figures.
  • the carrier device is here also provided with a lower carrier 220b, that is to say with a two-part carrier device. However, the spacers 222 are formed as separate components and are just introduced separately.
  • the lower carrier 220b in turn has the protruding side edge 221.
  • the bottom of the recess 240 corresponds to that of FIG. 2, ie is merely a flat cover plate 241.
  • FIG. 4 the structure of the induction heater 11 of Fig. 1 is shown in more detail.
  • the round induction coil 13 is placed on the carrier device 20 or is placed.
  • spoke-like receptacles 24 are formed, in which the flat ferrite cores 25 can be inserted and fixed.
  • the correspondingly shaped aluminum plate 26 is placed, which has at the same points openings 27 as well as the support means 20, in particular for the passage of terminals.
  • the spacers 22 also project through the aluminum plate 26. It can be seen how a short side edge piece 21 protrudes from the carrier device 20 at one point. This will be discussed in more detail below.
  • Fig. 5 the entire assembly of the induction heater 11 is shown from a slightly different perspective.
  • the supply part 30 has a component carrier 31, on which the power electronics 33 is seated, as well as the transistor 34 together with the heat sink 35.
  • the fan 39 directly adjoins the heat sink 35 and blows the cooling air directly onto it. It should be noted that the component carrier 31 stops short of the transistor 34 and thus the heat sink 35 projects beyond it. - -
  • connection section 32 has at least two plug-in lugs, which are provided in particular for a mains connection, ie form the power connection or the connection from the outside to the power electronics 33.
  • a control connection to the control electronics 37 is not shown, but can easily be done via corresponding plug-in lugs or a tab connection.
  • the cover 40 which is formed substantially cup-like. In this case, however, a recess in the side edge 42 is provided in the region of the connection section 32. Furthermore, here extends their lower cover plate
  • connection portion 32 can protrude from the otherwise closed induction heater 11.
  • the small piece of side edge 21 is provided on the carrier device 20.
  • Fig. 6 is shown in an oblique plan view, as the supply member 30 is inserted into the cover 40. It will be appreciated that the fan 39 is close to the heat sink 35. Furthermore, it can be seen how the connecting portion 32 protrudes through the recess 43 to the outside and thus is easily accessible. Furthermore, it can be seen that the component carrier 31 is covered in approximately two-thirds of the surface of the cover plate 41, wherein it is substantially triangular in shape and does not quite follow the round shape of the cover plate 41. At the bottom of the component carrier 31, the control electronics 37 is still arranged, which, however, is not visible here.
  • an entire hob cavity 50 is shown. It consists of a cooktop plate 51, for example of glass ceramic, which is connected to a a circumferential frame 52 is provided, for example made of metal.
  • a circumferential frame 52 is provided, for example made of metal.
  • different heaters are arranged, in this embodiment, the two left heaters radiant heaters 55 and the two right different sized induction heaters 11 according to the invention.
  • a network connection 57 is provided in the rear central region, with which the hob cavity 50 can be connected, for example, as usual, to a three-phase connection in a household.
  • connecting cables 58a go directly to the two induction heating devices 11 or their connection sections 32.
  • connection cables 58b go to a control device 60, which undertakes a direct power supply to the radiant heaters 55.
  • the controller 60 for example, have touch switches for an operator, which are marked on the top of the hob plate 51 by corresponding markings 61.
  • control signals or operating commands can be entered, in particular for selecting a hotplate or a heating device and for [setting a power level.
  • the control 60 does this internally, for example via power relays, which connect the respectively selected radiant heaters 55 to the mains connection 57 by means of the connection cables 58b and thus apply full power, in particular in cyclic operation.
  • control lines 59 are provided by the controller 60, which supplies the corresponding commands to the respective control electronics 37 of the induction heating devices 11. Since the power electronics 33 is connected via the connection cable 58 a directly to the power supply terminal 57, so the control electronics 37 - -
  • the induction heating devices 11 according to the invention in the cooktop cavity 50 according to the invention are formed by the external dimensions corresponding to conventional heating devices, such as radiant heaters 55.
  • conventional heating devices such as radiant heaters 55.
  • the hob requires 50 no central line electronics or power supply.
  • a mains connection 57 is inevitably provided for each cooking hob.
  • the induction heating devices 11 according to the invention can also be varied freely with regard to their arrangement. In the hob 50 only connection cable 58 and control lines 59 are to be laid, but this is not a major problem.
  • the induction heaters 11 are advantageously provided with similar dimensions as the radiant heaters 55, in particular also with respect to their height. Thus, under certain circumstances even the same fasteners with spring clips or the like. be used, which allows a freer arrangement of induction heaters in a so-called mixed hob.

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Abstract

The invention relates to an induction heating device (11) for a ceramic hob of a ceramic hob cavity (50), which is embodied as an autonomous component. Said induction heating device comprises a bearing device (20) which, in addition to the induction coil (13), supports a component support (31) comprising power electronics (33) and control electronics (37). Only the control connections (59) for the control signals in relation to the power of a line and a direct connection to the mains connection (57) are provided on said induction heating device (11). The control electronics (37) ensure the power of a line to the power electronics (33). Advantageously, said induction heating devices (11) have external measurements which are the same as traditional radiant heating bodies (55).

Description

Beschreibung description
Induktionsheizeinrichtunα und Kochfeldmulde mit einer solchen In- duktionsheizeinrichtunqInduction heater and hob with such an induction heater
Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art
Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizeinrichtung für eine Kochstelle sowie eine Kochfeldmulde mit einer solchen Induktionsheizeinrichtung.The invention relates to an induction heater for a cooking area and a hob with such an induction heater.
Der Aufbau einer Kochfeldmulde mit Induktionsheizeinrichtungen ist beispielsweise aus der DE198 17 197 A1 bekannt. Dort werden einzelne Induktionsspulen, unter Umständen auf eigene Träger gewickelt, in einer Aufnahmewanne eines Induktions-Kochfeldes angeordnet. Sie sind mit einer zentralen Leistungsversorgung verbunden, die entweder für alle Induktionsheizeinrichtungen oder für mindestens zwei Induktionsheizeinrichtungen vorgesehen ist. Eine Kochfeld-Steuerung gibt entsprechend der vorgegebenen Leistungsstufe Signale an die Leistungsversorgung für eine entsprechende Leistungsbeaufschlagung der jeweiligen Induktionsheizeinrichtung.The construction of a hob cavity with induction heating is known for example from DE198 17 197 A1. There, individual induction coils, possibly wound on their own carrier, arranged in a receptacle of an induction cooktop. They are connected to a central power supply which is provided either for all induction heaters or for at least two induction heaters. A hob control is according to the predetermined power level signals to the power supply for a corresponding power application of the respective induction heater.
Des Weiteren ist es aus der DE 199 35 835 A1 bekannt, an einer Kochfeldmulde zwei Kochstellen induktiv mit Induktionsheizeinrichtungen zu beheizen und die anderen Kochstellen mit Strahlungsheizkörpern. Für die beiden Induktionsheizeinrichtungen ist eine gemeinsame Leistungsversorgung vorgesehen, die Steuerbefehlen entsprechend eine oder beide Induktionsheizeinrichtungen mit Leistung beaufschlagt. Insbesondere können die beiden Induktionsheizeinrichtungen als zusammengehörendes sogenanntes Zweier-Modul ausgebildet sein.Furthermore, it is known from DE 199 35 835 A1 to inductively heat two hotplates on a hob cavity with induction heaters and the other hotplates with radiant heaters. For the two induction heating devices, a common power supply is provided, which applies control commands according to one or both induction heaters with power. In particular, the two induction heating devices can be designed as a so-called two-module belonging together.
Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Induktionsheizeinrichtung sowie eine damit versehene Kochfeldmulde zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und vor allem ein gewünschter Aufbau einer Kochfeldmulde auf verschiedenartige Weise möglich ist.Task and solution The invention has for its object to provide an induction heater mentioned above and provided therewith hob hob with which problems of the prior art can be eliminated and above all, a desired structure of a hob cavity in various ways is possible.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Induktionsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Kochfeldmulde mit den Merkmalen des Anspruchs 21. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by an induction heater with the features of claim 1 and a hob with the features of claim 21. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Induktionsspule an einer Trägereinrichtung angeordnet ist bzw. befestigt ist, was auch dadurch erfolgen kann, dass ein Spulendraht an der Trägereinrichtung aufgewickelt wird. An der Trägereinrichtung wird zum einen ein Versorgungsteil angeordnet, welches zugeführte Spannung, insbesondere einphasige Netzspannung, in eine Leistungsansteuerung für die Induktionsspule umsetzt. Dazu weist das Versorgungsteil eine Leistungselektronik und eine Steuerelektronik auf, wozu die Induktionsheizeinrichtung elektrische Leistungsanschlüsse und elektrische Steueranschlüsse aufweist. Des weiteren ist eine Lüftereinrichtung vorgesehen, welche zumindest den Leistungsteil kühlt bzw. Kühlluft zuführt. Schließlich ist die Induktionsheizeinrichtung als montagefertige bzw. anschlussfertige Baueinheit ausgebildet. Dies bedeutet, dass sie soweit vorgefertigt ist, dass sie nur noch in eine Kochfeldmulde bei deren Zusammenbau eingesetzt und elektrisch angeschlossen werden muss. Weitere Schritte sind vorteilhaft nicht erforderlich.According to the invention, it is provided that the induction coil is arranged or fastened to a carrier device, which can also be done by winding a coil wire onto the carrier device. On the carrier device, on the one hand, a supply part is arranged, which converts supplied voltage, in particular single-phase mains voltage, into a power drive for the induction coil. For this purpose, the supply part has power electronics and control electronics, for which purpose the induction heating device has electrical power connections and electrical control connections. Furthermore, a fan device is provided which at least cools the power unit or supplies cooling air. Finally, the induction heater is designed as a ready to install or ready to connect unit. This means that it is prefabricated so far that it only needs to be used in a hob cavity during assembly and electrically connected. Further steps are advantageously not required.
Somit ist es durch die Erfindung möglich, den Zusammenbau eines Kochfeldes mit zumindest einer derartigen Induktionsheizeinrichtung _Thus, it is possible by the invention, the assembly of a hob with at least one such induction heating _
schnell und einfach durchzuführen. Des weiteren ist die Induktionsheizeinrichtung eine autarke Funktionseinheit, die genauso wie ansonsten auch beispielsweise Strahlungsheizkörper sehr einfach angeschlossen werden kann und keine zusätzliche Leistungselektronik benötigt. So sind beispielsweise in einer sogenannten Vierer-Kochfeldmulde vier Heizein- richtungen einzusetzen, von denen eine beliebige Anzahl durch erfindungsgemäße Induktionsheizeinrichtungen gebildet sein kann. Für den Aufbau der Kochfeldmulde spielt dies keine wesentliche Rolle, da im Vergleich zu bekannten Induktionskochfeldern aus dem Stand der Technik die separate Leistungsversorgung bzw. Leistungselektronik wegfällt. Dies weist beispielsweise auch den Vorteil auf, dass der ansonsten für die zentrale oder gemeinsame Leistungsversorgung benötigte Raum frei wird. Dies erhöht wiederum den Gestaltungsspielraum für die Anordnung der Heizeinrichtungen an der Kochfeldmulde. Des weiteren können so auch kostengünstig kleinere Serien von jeweils völlig beliebig und unterschiedlich angeordneten Heizeinrichtungen mit einer Kombination aus Induktionsheizeinrichtungen und Strahlungsheizeinrichtungen geschaffen werden.fast and easy to do. Furthermore, the induction heater is a self-sufficient functional unit that can be very easily connected as well as otherwise, for example radiant heater and no additional power electronics needed. For example, in a so-called four-hob hob, four heaters are to be used, of which any number may be formed by induction heaters according to the invention. For the construction of the cooktop cavity, this does not play a significant role, since compared to known induction cooktops from the prior art, the separate power supply or power electronics is eliminated. This also has the advantage, for example, that the space otherwise required for the central or common power supply becomes available. This in turn increases the scope for the arrangement of the heaters on the hob. Furthermore, it is also possible to provide smaller series of heating devices of any desired and differently arranged type having a combination of induction heating devices and radiant heating devices.
Vorteilhaft ist die Induktionsspule flach und besteht aus einer Lage von nebeneinander aufgewickelten Leitern, ist also einlagig. Dazu ist auch die Trägereinrichtung im wesentlichen flach, beispielsweise scheibenartig. Sie unterstützt die Induktionsspule vollflächig bzw. auf deren gesamter Fläche, wenngleich sie einzelne Öffnungen oder Durchbrüche aufweisen kann.Advantageously, the induction coil is flat and consists of a layer of coiled conductors, so it is single-layered. For this purpose, the support means is substantially flat, such as a disk-like. It supports the induction coil over the entire surface or on its entire surface, although it may have individual openings or openings.
Das Versorgungsteil, welches eine Anzahl von Bauteilen aufweisen kann, trägt diese vorteilhaft auf einer Leiterplatte bzw. allgemein auf einem Bauteilträger. Dieser verläuft vorteilhaft im wesentlichen parallel zu der Induktionsspule. Besonders vorteilhaft sind auf einem einzigen Bauteilträger sämtliche elektrischen Bauteile der Steuerelektronik und/oder der Leistungselektronik angebracht, insbesondere beidseitig. _The supply part, which can have a number of components, this advantageously carries on a printed circuit board or generally on a component carrier. This advantageously extends substantially parallel to the induction coil. All electrical components of the control electronics and / or power electronics are particularly advantageously mounted on a single component carrier, in particular on both sides. _
Die Lüfterei nrichtung kann vorteilhaft ein üblicher integrierter und relativ kleiner Lüfter sein, der lediglich noch elektrisch angeschlossen werden muss. Dieser Lüfter kann einerseits an der Trägereinrichtung befestigt sein, wobei er vorteilhaft direkt daran befestigt ist durch Schrauben oder Rastverbindungen odgl. Er kann aber auch direkt an dem Bauteilträger befestigt bzw. damit verbunden sein. Über Abstandshalter odgl. kann er auch an der Trägereinrichtung anliegen.The Lüfterei device may advantageously be a conventional integrated and relatively small fan, which only has to be electrically connected. This fan can be attached on the one hand to the support means, wherein it is advantageously attached directly thereto by screws or locking connections or the like. But it can also be attached directly to the component carrier or connected to it. About spacers or the like. it can also rest against the carrier device.
Vorteilhaft sind zwischen Bauteilträger und Trägereinrichtung Abstandshalter vorgesehen, die für die genaue Positionierung des Bauteilträgers relativ zu der Trägereinrichtung und somit innerhalb der Induktionseinrichtung sorgen. Einerseits ist es hier möglich, lediglich über eine von außen angedrückte Anlage die Positionierung vorzunehmen. Andererseits kann der Bauteilträger mit der Trägereinrichtung mechanisch fest verbunden sein, beispielsweise über vorgenannte Abstandshalter. Eine solche Verbindung sollte lösbar sein, insbesondere für den Fall einer Reparatur oder eines Austauschs.Advantageously, spacers are provided between the component carrier and the carrier device, which provide for the exact positioning of the component carrier relative to the carrier device and thus within the induction device. On the one hand, it is possible here to carry out the positioning only by means of a system pressed from the outside. On the other hand, the component carrier may be mechanically fixedly connected to the carrier device, for example via the aforementioned spacers. Such a connection should be solvable, especially in the event of repair or replacement.
Grundsätzlich kann eine Abdeckung vorgesehen sein, welche verschiedene Bauteile der Induktionsheizeinrichtung abdeckt bzw. umgibt, insbesondere den Bauteilträger. Die Abdeckung ist dabei vorteilhaft im wesentlichen geschlossen bzw. umgebend, so dass eine insgesamt weitgehend geschlossene Baueinheit entsteht. Öffnungen können selbstverständlich für Durchführungen von elektrischen Leitungen sowie als Lüftungsöffnungen vorgesehen sein.In principle, a cover may be provided which covers or surrounds various components of the induction heating device, in particular the component carrier. The cover is advantageously substantially closed or surrounding, so that an overall largely closed unit is formed. Openings can of course be provided for bushings of electrical lines and as ventilation openings.
Die Abdeckung kann gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schalenartig sein, also mit einer Fläche, von welcher in wesentlichen Bereichen ein Seitenrand absteht. Sie kann sowohl die Fläche des Bauteilträgers überdecken als auch an der Seite bis zu der Trägereinrichtung reichen. Dabei ist es möglich, die Abdeckung ausschließlich an der Trägerein- _According to a first exemplary embodiment, the cover may be shell-shaped, that is to say with a surface from which a side edge projects in essential areas. It can cover both the surface of the component carrier as well as on the side to reach the carrier device. It is possible to use the cover only on the carrier _
richtung zu haltern bzw. Befestigungsmittel wie Stifte oder Schrauben in die Trägereinrichtung greifen zu lassen. Die Abdeckung kann an dem Bauteilträger oder dem Abstandshalter zu dem Bauteilträger angelegt sein. So ist es beispielsweise möglich, den Bauteilträger derart an der Abdeckung zu fixieren, dass er von dieser gegen die Trägereinrichtung gedrückt wird und vorteilhaft über Abstandshalter daran anliegt.direction to hold or fasteners such as pins or screws engage in the support means. The cover may be applied to the component carrier or spacer to the component carrier. It is thus possible, for example, to fix the component carrier to the cover in such a way that it is pressed by the latter against the carrier device and advantageously bears against it via spacers.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung weist die Trägereinrichtung zumindest in ihrem Außenbereich einen abstehenden Seitenrand auf, der ganz oder weitgehend umlaufend sein kann. So kann die Trägereinrichtung selber einen schalenartigen Aufnahmeraum bilden zur Aufnahme vor allem des Versorgungsteils sowie der Lüftereinrichtung. Diese Teile können in diesem Aufnahmeraum befestigt sein, vorteilhaft sind sie direkt an der Trägereinrichtung befestigt. Der Aufnahmeraum kann durch eine Abdeckung abgeschlossen werden. Hier kann es vorgesehen sein, dass diese im wesentlichen auf den abstehenden Seitenrändern der Trägereinrichtung aufliegt. Dabei kann sie eine Art flacher Deckel sein. Des weiteren kann vor allem bei einem die wesentliche Fläche der Induktionsheizeinrichtung einnehmenden Bauteilträger vorgesehen sein, dass die Abdeckung an diesem möglichst wenig anliegt um ihn nicht zu verbiegen. Alternativ kann im Mittelbereich der Trägereinrichtung ein Abstandshalter vorgesehen sein und zusätzlich zu einer seitlich äußeren Befestigung eine zentrale Befestigung oder Fixierung des Versorgungsteils bzw. des Bauteilträgers bewirken. In diesem Bereich können auch Abdeckungen angreifen, da ihre Kraft dann durch die Verbindung über den Abstandshalter direkt an die Trägereinrichtung geleitet ist. Derartige Abstandshalter können einteilig mit der Trägereinrichtung verbunden bzw. integraler Bestandteil sein. Vor allem bei einer Ausbildung als Kunststoffteile können die Abstandshalter davon abstehen. - D -According to a further embodiment of the invention, the support means at least in its outer region on a protruding side edge, which may be wholly or largely encircling. Thus, the support device itself form a shell-like receiving space for receiving especially the supply part and the fan device. These parts can be secured in this receiving space, advantageously they are attached directly to the support means. The receiving space can be closed by a cover. Here it can be provided that this rests substantially on the protruding side edges of the support means. It can be a kind of flat lid. Furthermore, it can be provided, in particular in the case of a component carrier engaging the essential surface of the induction heater, that the cover rests against it as little as possible in order not to bend it. Alternatively, a spacer may be provided in the middle region of the carrier device and, in addition to a laterally outer attachment, bring about a central fastening or fixing of the supply part or of the component carrier. In this area can also attack covers, since their power is then passed through the connection via the spacer directly to the support means. Such spacers may be integrally connected to the carrier device or be an integral part. Especially when trained as plastic parts, the spacers can stand out. - D -
Es ist möglich, die Trägereinrichtung für die Induktionsheizung aus mindestens zwei Trägerteilen aufzubauen. Ein Trägerteil kann dabei eine flächige Unterstützung der Induktionsspule sein bzw. die Induktionsspule tragen. Ein anderer Trägerteil kann den Versorgungsteil bzw. dessen Bauteilträger tragen oder mit ihm verbunden sein. Vorteilhaft können die Trägerteile miteinander verbunden sein, wobei eine feste und gleichzeitig lösbare mechanische Verbindung eine vorteilhafte Montage sowie Reparaturmöglichkeiten bietet.It is possible to construct the carrier device for the induction heating from at least two carrier parts. A support member may be a planar support of the induction coil or carry the induction coil. Another carrier part can carry or be connected to the supply part or its component carrier. Advantageously, the support members may be interconnected, with a fixed and simultaneously releasable mechanical connection provides an advantageous installation and repair options.
Ein erster Trägerteil kann dabei im wesentlichen scheibenartig und flach sein. Ein zweiter Trägerteil kann ebenso eine Art Scheibe aufweisen, wobei vor allem ein Seitenrand absteht um einen schalenartigen Aufnahmeraum für das Versorgungsteil zu bilden. Der Seitenrand kann im wesentlichen umlaufend sein mit gleicher Höhe. In dem Aufnahmeraum kann der Bauteilträger beispielsweise über Abstandshalter an dem zweiten Trägerteil befestigt sein. Die Abstandshalter können dabei integral von dem zweiten Trägerteil abstehen. Zum Verschließen der Baueinheit bzw. des Aufnahmeraums kann dann eine im wesentlichen scheibenartige Abdeckung vorgesehen sein, wie sie zuvor bereits beschrieben worden ist.A first carrier part may be substantially disc-like and flat. A second carrier part may also have a kind of disc, wherein in particular a side edge protrudes to form a shell-like receiving space for the supply part. The side edge may be substantially circumferential with the same height. In the receiving space, the component carrier can be fastened, for example via spacers, to the second carrier part. The spacers can thereby project integrally from the second carrier part. For closing the assembly or the receiving space can then be provided a substantially disc-like cover, as has already been described above.
Vorteilhaft ist allgemein vorgesehen, dass ein umlaufender Seitenrand der Baueinheit bzw. eine Abdeckung in gewissen Bereichen den gesamten Seitenrand bildet, wobei kleine Abschnitte mit Öffnungen oder Ausnehmungen vorhanden sein können. Durch diese können Anschlüsse odgl. des Versorgungsteils nach außen ragen. Der Ausschnitt kann vor allem zum leichteren Einsetzen des Versorgungsteils mit den abstehenden Anschlüssen dienen. Verschlossen oder abgedeckt werden kann diese Unterbrechung im Seitenrand durch einen entsprechenden abstehenden Abschnitt an dem anderen Teil. Besonders vorteilhaft ist ein solcher Ausschnitt an dem Teil der Induktionsheizeinrichtung vorgesehen, an welchem der Bauteilträger befestigt ist, insbesondere dann, wenn der Bauteilträger an einer schalenartigen Abdeckung vorfixiert wird vor Anfügen an die Trägereinrichtung.Advantageously, it is generally provided that a peripheral side edge of the assembly or a cover in certain areas forms the entire side edge, wherein small sections with openings or recesses may be present. Through these connections can odgl. of the supply part protrude outward. The cutout can be used primarily for easier insertion of the supply part with the protruding connections. This interruption can be locked or covered in the side edge by a corresponding protruding section on the other part. Such a cutout is particularly advantageously provided on the part of the induction heating device to which the component carrier is fastened, in particular if the Component carrier is prefixed to a shell-like cover before attaching to the carrier device.
Vorteilhaft ist für einen einfacheren Aufbau der Heizeinrichtung lediglich ein einziger Bauteilträger für das Versorgungsteil vorgesehen. Daran sind sowohl Leistungselektronik als auch Steuerelektronik angeordnet. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Bauteile der Leistungselektronik, insbesondere solche, die für Störfelder wenig anfällig sind, an der zu der Induktionsspule hin weisenden Seite liegen. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Bauteilträger möglichst weit entfernt von der Induktionsspule an der Baueinheit liegt. Besonders vorteilhaft sind die Teile der Steuerelektronik, insbesondere empfindliche Bauteile, an der abgewandten Seite des Bauteilträgers, angeordnet.Advantageously, only a single component carrier for the supply part is provided for a simpler construction of the heater. At it both power electronics and control electronics are arranged. It may be provided that the components of the power electronics, in particular those which are less prone to interference, lie on the side facing the induction coil side. This is especially advantageous if the component carrier is located as far away from the induction coil on the unit. Particularly advantageous are the parts of the control electronics, in particular sensitive components, arranged on the opposite side of the component carrier.
Das Versorgungsteil bzw. die Leistungselektronik für die Induktionsheizeinrichtung ist vorteilhaft mit einem einzigen Transistor-Umrichter aufgebaut. Dieser kann einen Parallel-Schwingkreis mit der Induktionsspule bilden zur Begrenzung des Bauteilaufwandes. Des weiteren kann eine optimale Anpassung an die Induktionsspule erfolgen, insbesondere hinsichtlich der elektrischen Parameter.The supply part or the power electronics for the induction heater is advantageously constructed with a single transistor inverter. This can form a parallel resonant circuit with the induction coil to limit the complexity of the component. Furthermore, an optimal adaptation to the induction coil can take place, in particular with regard to the electrical parameters.
Die Leistungselektronik weist vorteilhaft einen Kühlkörper auf, an dem insbesondere ein vorgenannter Transistor-Umrichter oder sonstige Leistungs-Bauteile angeordnet sind. Dieser Kühlkörper kann auch beispielsweise als einer der vorgenannten Abstandshalter dienen. Ebenso kann er wegen seiner stabilen Ausbildung aus Aluminium mechanisch fest verbindend oder kraftübertragend eingebaut sein.The power electronics advantageously has a heat sink on which, in particular, an aforementioned transistor converter or other power components are arranged. This heat sink can also serve as one of the abovementioned spacers, for example. Likewise, because of its stable construction made of aluminum, it can be installed mechanically firmly connecting or force-transmitting.
Die Lüftereinrichtung, welche vor allem das Versorgungsteil bzw. eine Leistungselektronik kühlt, kann zwischen der Induktionsspule und dem Bauteilträger bzw. dem Versorgungsteil angeordnet sein, also vollständig integriert in die Baueinheit der Induktionseinrichtung. Dabei ist sie _ _The fan device, which mainly cools the supply part or a power electronics, can be arranged between the induction coil and the component carrier or the supply part, that is, completely integrated into the structural unit of the induction device. She is _ _
zur Steuerung und Leistungsversorgung vorteilhaft mit dem Versorgungsteil bzw. dem Bauteilträger verbunden.for control and power supply advantageously connected to the supply part or the component carrier.
Eine Kühlluftführung kann so ausgebildet sein, dass an einer von der Induktionsspule abgewandten Seite, welche im Einsatz üblicherweise die Unterseite ist, durch eine oder mehrere definiert vorgegebene Ansaugöffnungen Kühlluft eingeführt bzw. angesaugt wird. Diese Ansaugöffnungen sind nahe an der Lüftereinrichtung angeordnet, insbesondere direkt darunter. Die Lüftereinrichtung bläst die Kühlluft zuerst gegen das Versorgungsteil bzw. die Leistungselektronik oder einen hierfür vorgesehenen Kühlkörper. Anschließend wird der Kühlluftstrom an der sonstigen Leistungselektronik und auch der sonstigen Steuerelektronik vorbeigeleitet. Danach kann er aus der Heizeinrichtung ausströmen. Hierfür ist es vorteilhaft vorgesehen, dass im Mittelbereich der Trägereinrichtung eine Öffnung vorgesehen ist, durch welche die Kühlluft austreten kann. Hierbei kann insbesondere für den Einbau unter einer Abdeckung wie einer Glaskeramik-Kochfeldplatte vorgesehen sein, dass zwischen Induktionsspule und Unterseite der Kochfeldplatte ein gewissen Luftspalt von einigen Millimetern vorgesehen ist. Durch diesen Zwischenraum kann die Kühlluft nach außen entweichen, wobei vorzugsweise ein im wesentlichen radial nach außen sich ausbreitender und die gesamte Induktionsspule überstreichender Kühlluftstrom erzeugt wird. Hierfür können auch Luftleitelemente vorgesehen sein. So ist auch noch eine Kühlung der Induktionsspule möglich. Dass die Kühlluft bereits sonstige Teile der Induktionsheizeinrichtung gekühlt hat und somit eine in der Regel recht hohe Temperatur erreicht hat, stört hier nicht. Die Temperaturverträglichkeit üblicher Induktionsspulen liegt weit über derjenigen von elektrischen Bauteilen, in der Regel bei über 2000C.A cooling air guide can be designed so that cooling air is introduced or sucked in at one side remote from the induction coil, which is usually the underside in use, by means of one or more defined predefined suction openings. These suction openings are arranged close to the fan device, in particular directly below. The fan device blows the cooling air first against the supply part or the power electronics or a heat sink provided for this purpose. Subsequently, the cooling air flow is passed past the other power electronics and the other control electronics. Thereafter, it can flow out of the heater. For this purpose, it is advantageously provided that in the central region of the support means an opening is provided through which the cooling air can escape. In this case, it can be provided in particular for installation under a cover, such as a glass-ceramic cooktop panel, that a certain air gap of a few millimeters is provided between the induction coil and the underside of the cooktop panel. Through this gap, the cooling air can escape to the outside, wherein preferably a substantially radially outwardly propagating and the entire induction coil sweeping cooling air flow is generated. For this purpose, air guide elements can be provided. So even a cooling of the induction coil is possible. The fact that the cooling air has already cooled other parts of the induction heater and thus has reached a generally quite high temperature, does not bother here. The temperature compatibility of conventional induction coils is far higher than that of electrical components, generally above 200 ° C.
Durch die Anordnung einer Lüftereinrichtung direkt an der Heizeinrichtung, welche auch noch die Induktionsspule selber kühlen kann, ist es - y -By arranging a fan device directly to the heater, which also can cool the induction coil itself, it is - y -
möglich, auf sonstige Wärmedämmung zu verzichten. So ist der Aufbau einfacher und ein Zusammenbau geht schneller von statten.possible to dispense with other thermal insulation. This makes assembly easier and assembly is quicker.
In einem freien Mittelbereich der Induktionsspule kann die Heizeinrichtung einen Temperatursensor aufweisen. Mit diesem kann die Temperatur einer darüber verlaufenden Abdeckung oder Kochfeldplatte erfasst werden. Dazu ist der Temperatursensor vorteilhaft so ausgebildet, dass er an der Unterseite mit wärmeübertragendem Kontakt anliegt sowohl zur definierten Positionierung als auch zur Temperaturmessung. Im Falle einer sich durch die Mitte erstreckenden Kühlluftführung wird diese an dem Temperatursensor vorbeigeführt.In a free central region of the induction coil, the heating device may have a temperature sensor. With this, the temperature of an overlying cover or hob plate can be detected. For this purpose, the temperature sensor is advantageously designed so that it rests on the underside with heat-transmitting contact both for defined positioning and for temperature measurement. In the case of a cooling air duct extending through the middle, this is led past the temperature sensor.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die fertige Baueinheit der Induktionsheizeinrichtung seitlich nur wenig über die Induktionsspule selber übersteht. So wird ein relativ kompakter Aufbau der gesamten Baueinheit erreicht. Insbesondere ist es dadurch gut möglich, in einer Kochfeldmulde eine solche Induktionsheizeinrichtung neben anderen Heizeinrichtungen wie Strahlungsheizkörpem relativ eng und platzsparend anzuordnen.It is advantageously provided that the finished structural unit of the induction heating device projects laterally only slightly beyond the induction coil. Thus, a relatively compact construction of the entire unit is achieved. In particular, this makes it very well possible to arrange such an induction heater in a cooktop trough in addition to other heating devices such as radiant heaters relatively narrow and space-saving.
An der Trägereinrichtung für die Induktionsspule können, insbesondere im Außenbereich und/oder einem zentralen Mittelbereich, Distanzelemente vorgesehen bzw. ausgebildet sein. Sie stehen über die Induktionsspule über und dienen dazu, an eine darüber verlaufende Kochfeld- Platte angelegt zu werden für einen definierten Abstand.On the carrier device for the induction coil, spacer elements can be provided or formed, in particular in the outer region and / or a central central region. They protrude beyond the induction coil and serve to be applied to a cooktop plate running above it for a defined distance.
Eine erfindungsgemäße Kochfeldmulde weist mehrere Heizeinrichtungen auf, von denen mindestens eine eine vorgenannte Induktionsheizeinrichtung ist. Die Heizeinrichtungen sind an der Kochfeldmulde befestigt, insbesondere entweder an einer die Unterseite abschließenden Trägerwanne oder an einer die Oberseite abschließenden Kochfeldplatte. Insbesondere sind in einer solchen Kochfeldmulde erfindungsgemäße Induktionshθizθinrichtungen und herkömmliche Strahlungsheizkörper kombiniert.A hob according to the invention has a plurality of heating devices, of which at least one is an aforementioned induction heater. The heaters are attached to the cooking hob, in particular either on a bottom side of the carrier tray or on a top surface of the cooktop plate. In particular, in such a hob according to the invention Induktionshθizθinrichtungen and conventional radiant heaters combined.
Die Kochfeldmulde weist eine Bedieneinrichtung auf, welche Bedienelemente und eine Steuerung aufweist. So können bedienungsabhängige Steuersignale erzeugt werden, die zumindest direkt zu einer Induktionsheizeinrichtung bzw. deren Steuerelektronik geführt werden. Des weiteren ist ein Netzteil der Kochfeldmulde vorgesehen und elektrische Leitungen führen direkt von dem Netzteil zu der Leistungselektronik des Versorgungsteils der Induktionsheizeinrichtung. Abhängig von den Steuersignalen nimmt das Versorgungsteil die Leistungsbeaufschlagung der Induktionsspule vor. So kann eine sonstige Leistungselektronik, welche üblicherweise zentral vorgesehen ist für die Versorgung mehrerer Induktionsspulen, entfallen.The cooktop cavity has an operating device which has operating elements and a controller. Thus, operation-dependent control signals can be generated, which are guided at least directly to an induction heater or its control electronics. Furthermore, a power supply of the hob is provided and electrical leads directly from the power supply to the power electronics of the supply part of the induction heater. Depending on the control signals, the supply part undertakes the application of power to the induction coil. Thus, any other power electronics, which is usually provided centrally for the supply of multiple induction coils omitted.
Anstelle einer Steuerung einer Kochfeldmulde mit Bedienelementen wie beispielsweise Berührungsschaltern können auch elektromechanische Energieregler vorgesehen sein, wie sie aus der DE 198 33 983 A1 bekannt sind. Sie enthalten einen taktenden mechanischen Schalter, der Schaltsignale erzeugt bzw. bei angeschlossenen Strahlungsheizkörpern diese direkt mit Leistung beaufschlagt. Bei entsprechender Abstimmung können diese elektrischen Schaltsignale auch an die Steuerelektronik einer Induktionsheizeinrichtung gegeben werden. Einerseits kann diese im Dauerbetrieb die eingestellte Leistungshöhe erkennen und dann für eine kontinuierliche Leistungszufuhr mit entsprechender Leistungshöhe an die Induktionsspule einstellen. Andererseits kann sie die Induktionsspule taktend betreiben ähnlich wie einen Strahlungsheizkörper, also zwar nur für bestimmte Zeiten, aber dann mit voller Leistung.Instead of controlling a hob cavity with controls such as touch switches and electromechanical energy controllers can be provided, as they are known from DE 198 33 983 A1. They contain a clocking mechanical switch that generates switching signals or, when the radiant heaters are connected, directly applies power to them. With appropriate coordination, these electrical switching signals can also be given to the control electronics of an induction heater. On the one hand, this can detect the set power level in continuous operation and then adjust to the induction coil for a continuous power supply with the appropriate power level. On the other hand, it can operate the induction coil clocking similar to a radiant heater, so only for certain times, but then with full power.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unter- kombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer AllgemeingültigkeitThese and other features, as well as the claims, are evident from the description and the drawings, wherein the individual features may be considered individually or in the form of sub-sections. combinations in one embodiment of the invention and be realized in other areas and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections and subheadings does not restrict the general validity of the statements made thereunder
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and will be described in more detail below. In the drawings shows:
Fig. 1 eine Induktionsheizeinrichtung hinsichtlich ihrer Einzelteile und in fertig montiertem Zustand,1 shows an induction heater with respect to its individual parts and in the fully assembled state,
Fig. 2 eine Variation der Induktionsheizeinrichtung aus Fig. 1,FIG. 2 shows a variation of the induction heating device from FIG. 1, FIG.
Fig. 3 eine weitere Variation der Induktionsheizeinrichtung aus Fig. 1 ,3 shows a further variation of the induction heater of FIG. 1,
Fig. 4 eine detailliertere Ansicht einer Induktionsheizeinrichtung entsprechend Fig. 1 mit einer einteiligen Trägereinrichtung,4 shows a more detailed view of an induction heater according to FIG. 1 with a one-piece support device, FIG.
Fig. 5 der Zusammenbau einer Induktionsspule nach Fig. 4, an die von unten sowohl ein Bauteilträger als auch eine schalenartige Abdeckung angesetzt sind,5 shows the assembly of an induction coil according to FIG. 4, to which both a component carrier and a shell-like cover are attached from below,
Fig. 6 eine Ansicht von schräg oben auf die Anordnung des Bauteilträgers aus Fig. 5 in der Abdeckung undFig. 6 is a view obliquely from above of the arrangement of the component carrier of FIG. 5 in the cover and
Fig. 7 eine erfindungsgemäße Kochfeldmulde mit in einer Aufnahmewanne angeordneten Heizeinrichtungen und Glaskeramik-Kochfeldplatte darüber.Fig. 7 shows a hob according to the invention with arranged in a receptacle heaters and glass ceramic hob plate above.
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments
In Fig. 1 ist sozusagen eine Induktionsheizeinrichtung 11 in dem oberen Teil in ihre wesentlichen Einzelteile zerlegt dargestellt. Eine Induktions- spule 13 besteht aus mehreren Windungen 14 eines Spulendrahtes 15 mit einem inneren Anschluss 16a und einem äußeren Anschluss 16b. Im Zentralbereich befindet sich ein Temperatursensor 18 mit Zuleitung 19.In Fig. 1, so to speak, an induction heater 11 is shown disassembled in the upper part in their essential items. An induction Coil 13 consists of several turns 14 of a coil wire 15 with an inner terminal 16 a and an outer terminal 16 b. In the central area is a temperature sensor 18 with lead 19.
Die Induktionsspule 13 ist von einer Trägereinrichtung 20 getragen bzw. ist auf dieser angeordnet. Die Trägereinrichtung 20 besteht vorteilhaft aus Kunststoff und ist im wesentlichen flach und plattenartig. Sie angeformte Abstandshalter 22 aufweisen, auf deren Funktion noch genauer eingegangen wird. Des weiteren können, was aus Fig. 4 besser ersichtlich ist, in entsprechende Aufnahmen 24 auf der Unterseite längliche und flache Ferritkerne 25 eingebracht und daran befestigt sein. Darüber hinaus weist die Trägereinrichtung 20 Durchbrüche 27 auf, durch welche die Anschlüsse 16 der Induktionsspule 13 sowie die Anschlüsse 19 des Temperatursensors 18 nach unten geführt sein können.The induction coil 13 is supported by a carrier device 20 and is arranged thereon. The support means 20 is advantageously made of plastic and is substantially flat and plate-like. They have molded spacers 22, whose function will be discussed in more detail. Furthermore, as is better seen in FIG. 4, elongate and flat ferrite cores 25 may be introduced into corresponding receptacles 24 on the lower side and fastened thereto. In addition, the carrier device 20 on openings 27, through which the terminals 16 of the induction coil 13 and the terminals 19 of the temperature sensor 18 can be guided downwards.
Unter der Trägereinrichtung 20 kommt die Elektrik 30 bzw. ein Bauteilträger 31 , insbesondere eine Leiterplatte. Er trägt auf seiner Oberseite hauptsächlich die Leistungselektronik 33 und an seiner Unterseite hauptsächlich die Steuerelektronik 35. Die Leistungselektronik 33 um- fasst beispielsweise einen Transistor 34 samt Kühlkörper 35. Weitere Bauteile der Leistungselektronik 33 sind solche, die üblicherweise in der Leistungselektronik einer Induktionsheizeinrichtung vorhanden sind. Die Bauteile der Steuerelektronik 37 sind ebenso typische Bauteile, insbesondere auch ICs oder kleinere Bauteile.Under the support means 20, the electrical system 30 or a component carrier 31, in particular a printed circuit board. It carries on its upper side mainly the power electronics 33 and on its underside mainly the control electronics 35. The power electronics 33 comprises, for example, a transistor 34 together with the heat sink 35. Further components of the power electronics 33 are those which are usually present in the power electronics of an induction heater. The components of the control electronics 37 are also typical components, in particular ICs or smaller components.
Die Elektrik 30 bildet somit das Versorgungsteil und wird nachfolgend noch genauer beschrieben. Eine Lüfteinrichtung 39, vorteilhaft ein integrierter Lüfter wie beispielsweise ein Radiallüfter, wird an das Versorgungsteil 30 montiert bzw. angesetzt, insbesondere mit direkter Kühlwirkung für den Kühlkörper 35 und somit den Transistor 34. - A o ~The electrical system 30 thus forms the supply part and will be described in more detail below. A ventilation device 39, advantageously an integrated fan such as a radial fan is mounted or attached to the supply part 30, in particular with direct cooling effect for the heat sink 35 and thus the transistor 34th - A o ~
Von unten wird eine Abdeckung 40 an die Induktionseinrichtung 11 montiert. Sie besteht aus einer im wesentlichen flachen Abdeckplatte 41 , von der aus ein im wesentlichen umlaufender Seitenrand 42 absteht. Die Abdeckung 40 ist vorteilhaft aus Kunststoff gefertigt.From below, a cover 40 is mounted on the induction device 11. It consists of a substantially flat cover plate 41, from which a substantially peripheral side edge 42 protrudes. The cover 40 is advantageously made of plastic.
Unterhalb der Trägereinrichtung 20 bzw. vor allem unterhalb der Induktionsspule 13 und der Ferritkerne 25 kann im zusammengebauten Zustand eine Aluminiumplatte 26 angeordnet sein zur Abschirmung des darunter liegenden Versorgungsteils 30.Below the carrier device 20 or, in particular, below the induction coil 13 and the ferrite cores 25, an aluminum plate 26 can be arranged in the assembled state for shielding the supply part 30 lying thereunder.
Ganz unten in Fig. 1 ist die zusammengesetzte Induktionsheizeinrichtung 11 dargestellt. Die Abdeckung 40 bzw. ihr Seitenrand 42 reichen im wesentlichen ringsum an die Trägereinrichtung 20 bzw. deren Außenrand heran, um so eine geschlossene Baueinheit zu bilden. Die Induktionsspule 13 liegt direkt auf der Trägereinrichtung 20 auf. An deren Abstandshaltern 22 wiederum ist das Versorgungsteil 30 bzw. der Bauteilträger 31 angelegt und insbesondere auch festgeschraubt oder befestigt. Die Anschlüsse 16 der Induktionsspule 13 sind an entsprechenden Anschlüssen des Versorgungsteils 30 befestigt, beispielsweise der Spulendraht 15 direkt an Kontaktfeldern festgelötet. Die Lüftereinrichtung 39 liegt seitlich neben dem Kühlkörper 35. Eine Kühlluftansaugung erfolgt durch angedeutete Kühlluftöffnungen 44 im unteren Teil der Abdeckung 40 bzw. in der Abdeckplatte 41. Sie können auch alternativ am Seitenrand 42 vorgesehen sein, je nach Art und Anordnung der Lüftereinrichtung 39. Die Kühlluftführung geht durch die Kühlluftöffnungen 44 und an den Kühlkörper 35. Von dort aus strömt die Kühlluft über die sonstige Oberfläche des Bauteilträgers 31 bzw. Die Leistungselektronik 33. Danach tritt sie durch den mittigen Durchbruch 27 an dem Temperatursensor 18 vorbei nach oben und breitet sich zwischen der Unterseite einer darüber verlaufenden Kochfeldplatte und der Oberseite der Induktionsspule 13 radial nach außen aus. So können sämtliche überstrichenen Teile gekühlt werden. - -At the bottom of Fig. 1, the composite induction heater 11 is shown. The cover 40 and / or its side edge 42 extend substantially all the way round to the carrier device 20 or its outer edge, so as to form a closed structural unit. The induction coil 13 rests directly on the carrier device 20. At their spacers 22, in turn, the supply part 30 and the component carrier 31 is applied and in particular also screwed or fastened. The terminals 16 of the induction coil 13 are attached to corresponding terminals of the supply part 30, for example, the coil wire 15 soldered directly to contact fields. A cooling air intake takes place by indicated cooling air openings 44 in the lower part of the cover 40 and in the cover 41. Alternatively, they can be provided on the side edge 42, depending on the type and arrangement of the fan 39th The Cooling air flow passes through the cooling air openings 44 and to the cooling body 35. From there, the cooling air flows over the other surface of the component carrier 31 or the power electronics 33. Thereafter it passes through the central opening 27 past the temperature sensor 18 and spreads between the underside of an overlying hob plate and the top of the induction coil 13 radially outward. This allows all swept parts to be cooled. - -
In Fig. 2 ist als Abwandlung dieselbe Induktionsspule 113 wie in Fig. 1 dargestellt. Diese liegt an einer ersten Trägereinrichtung 120a an, welche lediglich eine flache Platte ist mit entsprechenden Aufnahmen 124a für Ferritkerne 125. Der zweite Teil der Trägereinrichtung ist der Unterteil 120b. An ihm sind sowohl Abstandshalter 122 als auch Seitenränder 121 ausgebildet, welche vorteilhaft im wesentlichen umlaufend und die Induktionsheizeinrichtung 111 abschließend ausgebildet sind.In Fig. 2 is the same induction coil 113 as shown in Fig. 1 as a modification. This is applied to a first support means 120a, which is only a flat plate with corresponding receptacles 124a for ferrite cores 125. The second part of the support means is the lower part 120b. On it both spacers 122 and side edges 121 are formed, which are advantageously formed substantially circumferentially and the induction heater 111 final.
Das Versorgungsteil 130 entspricht ebenso wie die Lüftereinrichtung 139 derjenigen aus Fig. 1. Abgeschlossen wird die Baueinheit nach unten durch eine Abdeckung 140, welche lediglich aus einer flachen Abdeckplatte 141 besteht, also keine Seitenränder odgl. aufweist.The supply part 130 as well as the fan device 139 corresponds to that of FIG. 1. The assembly is completed by a cover 140, which consists only of a flat cover plate 141, so no side edges or the like. having.
Aus der zusammengebauten Induktionsheizeinrichtung 111 ist ersichtlich, wie die Induktionsspule 113 ebenso wie das Versorgungsteil 130 an einer zweiteiligen Trägereinrichtung mit dem oberen Träger 120a und dem unteren Träger 120b anliegen. Das Versorgungsteil 130 bzw. der Bauteilträger 131 liegen an den Abstandshaltem 122 an und sind befestigt. Im Vergleich zu Fig. 1 ist also die Trägereinrichtung zweiteilig ausgebildet und weist selber den Seitenrand 121 auf. Die Abdeckung dagegen weist somit keinen Seitenrand auf.From the assembled induction heater 111, it can be seen how the induction coil 113 as well as the supply part 130 abut on a two-piece support means with the upper support 120a and the lower support 120b. The supply part 130 and the component carrier 131 abut on the spacer 122 and are fixed. In comparison to FIG. 1, therefore, the carrier device is formed in two parts and itself has the side edge 121. The cover, however, thus has no margin.
In Fig. 3 ist wiederum, ähnlich wie in den Fig. 1 und 2, dieselbe Induktionsspule 213 samt dem oberen Teil eines Trägers 220a vorgesehen. Auch Versorgungsteil 230 und Lüftereinrichtung 239 entsprechend denjenigen der vorherigen Figuren. Die Trägereinrichtung ist hier auch mit einem unteren Träger 220b versehen, also mit einer zweiteiligen Trägereinrichtung. Allerdings sind die Abstandshalter 222 als separate Bauteile ausgebildet und werden eben separat eingebracht. Der untere Träger 220b weist wiederum den abstehenden Seitenrand 221 auf. Die Abde- - -In Fig. 3, in turn, similar to Figs. 1 and 2, the same induction coil 213 together with the upper part of a support 220 a is provided. Also supply part 230 and fan device 239 corresponding to those of the previous figures. The carrier device is here also provided with a lower carrier 220b, that is to say with a two-part carrier device. However, the spacers 222 are formed as separate components and are just introduced separately. The lower carrier 220b in turn has the protruding side edge 221. The - -
ckung 240 nach unten entspricht derjenigen aus Fig. 2, ist also lediglich eine flache Abdeckplatte 241.The bottom of the recess 240 corresponds to that of FIG. 2, ie is merely a flat cover plate 241.
Aus dem zusammengebauten Zustand der Induktionsheizeinrichtung 211 ganz unten in Fig. 3 ist zu erkennen, dass sie bis auf die nicht an der Trägereinrichtung 220 angeformten Abstandshalter 222 derjenigen aus Fig. 2 entspricht.From the assembled state of the induction heater 211 at the very bottom in FIG. 3, it can be seen that it corresponds to that of FIG. 2 except for the spacers 222 not formed on the carrier device 220.
In Fig. 4 ist der Aufbau der Induktionsheizeinrichtung 11 aus Fig. 1 näher dargestellt. Die runde Induktionsspule 13 ist auf die Trägereinrichtung 20 aufgelegt bzw. wird aufgelegt. An der Unterseite der im wesentlichen flachen Trägereinrichtung 20 sind zum einen mehrere Abstandshalter 22 angeformt. Des weiteren sind speichenartige Aufnahmen 24 ausgebildet, in welche die flachen Ferritkerne 25 eingelegt und befestigt werden können. Darüber wiederum wird die entsprechend geformte Aluminiumplatte 26 gelegt, welche an denselben Stellen Durchbrüche 27 aufweist wie auch die Trägereinrichtung 20, insbesondere zum Hindurchführen von Anschlüssen. Auch die Abstandshalter 22 ragen durch die Aluminiumplatte 26 hindurch. Es ist zu erkennen, wie von der Trägereinrichtung 20 ein kurzes Seitenrandstück 21 absteht an einer Stelle. Darauf wird nachfolgend noch genauer eingegangen.In Fig. 4, the structure of the induction heater 11 of Fig. 1 is shown in more detail. The round induction coil 13 is placed on the carrier device 20 or is placed. On the underside of the substantially flat support means 20, a plurality of spacers 22 are formed on the one hand. Furthermore, spoke-like receptacles 24 are formed, in which the flat ferrite cores 25 can be inserted and fixed. In turn, the correspondingly shaped aluminum plate 26 is placed, which has at the same points openings 27 as well as the support means 20, in particular for the passage of terminals. The spacers 22 also project through the aluminum plate 26. It can be seen how a short side edge piece 21 protrudes from the carrier device 20 at one point. This will be discussed in more detail below.
In Fig. 5 ist aus etwas anderer Perspektive der gesamte Zusammenbau der Induktionsheizeinrichtung 11 dargestellt. Zusätzlich zu den bereits in Fig. 4 beschriebenen Teilen ist das Versorgungsteil 30 dargestellt. Es weist einen Bauteilträger 31 auf, auf dem die Leistungselektronik 33 sitzt ebenso wie der Transistor 34 samt Kühlkörper 35. Direkt an den Kühlkörper 35 schließt der Lüfter 39 an und bläst die Kühlluft direkt darauf. Dabei ist zu beachten, dass der Bauteilträger 31 kurz hinter dem Transistor 34 aufhört und somit der Kühlkörper 35 über ihn übersteht. - -In Fig. 5, the entire assembly of the induction heater 11 is shown from a slightly different perspective. In addition to the parts already described in FIG. 4, the supply part 30 is shown. It has a component carrier 31, on which the power electronics 33 is seated, as well as the transistor 34 together with the heat sink 35. The fan 39 directly adjoins the heat sink 35 and blows the cooling air directly onto it. It should be noted that the component carrier 31 stops short of the transistor 34 and thus the heat sink 35 projects beyond it. - -
Der Bauteilträger 31 geht nach rechts in einen Anschlussabschnitt 32 über. Dieser Anschlussabschnitt 32 weist zumindest zwei Steckfahnen auf, welche insbesondere für einen Netzanschluss vorgesehen sind, also den Leistungsanschluss bzw. den Anschluss von außen an die Leistungselektronik 33 bilden. Ein Steueranschluss an die Steuerelektronik 37 ist nicht dargestellt, kann jedoch leicht über entsprechende Steckanschlussfahnen oder einen Flachsteckanschluss erfolgen.The component carrier 31 merges to the right into a connection section 32. This connection section 32 has at least two plug-in lugs, which are provided in particular for a mains connection, ie form the power connection or the connection from the outside to the power electronics 33. A control connection to the control electronics 37 is not shown, but can easily be done via corresponding plug-in lugs or a tab connection.
Unter dem Bauteilträger 31 befindet sich die Abdeckung 40, welche im wesentlichen schalenartig ausgebildet ist. Dabei ist jedoch in dem Bereich des Anschlussabschnitts 32 eine Ausnehmung im Seitenrand 42 vorgesehen. Des weiteren erstreckt sich hier ihre untere AbdeckplatteUnder the component carrier 31 is the cover 40, which is formed substantially cup-like. In this case, however, a recess in the side edge 42 is provided in the region of the connection section 32. Furthermore, here extends their lower cover plate
41 entsprechend so weit, dass sie auch den Anschlussabschnitt 32 unterstützt bzw. nach unten abdeckt. Die Ausnehmung 43 im Seitenrand41 accordingly so far that it also supports the terminal portion 32 and covers down. The recess 43 in the side edge
42 dient also dazu, dass hier der Anschlussabschnitt 32 aus der ansonsten geschlossenen Induktionsheizeinrichtung 11 herausragen kann. Um die Ausnehmung 43 wiederum zu verschließen, ist das kleine Stück Seitenrand 21 an der Trägereinrichtung 20 vorgesehen.42 thus serves that here the connection portion 32 can protrude from the otherwise closed induction heater 11. In order to close the recess 43 again, the small piece of side edge 21 is provided on the carrier device 20.
In Fig. 6 ist in schräger Draufsicht dargestellt, wie das Versorgungsteil 30 in die Abdeckung 40 eingesetzt ist. Es ist gut zu erkennen, dass der Lüfter 39 nahe an dem Kühlkörper 35 liegt. Des weiteren ist zu erkennen, wie der Anschlussabschnitt 32 durch die Ausnehmung 43 nach außen ragt und somit gut zugänglich ist. Des weiteren ist zu erkennen, dass der Bauteilträger 31 in etwa zwei Drittel der Fläche der Abdeckplatte 41 bedeckt, wobei er im wesentlichen dreieckig ausgebildet ist und nicht ganz dem runden Verlauf der Abdeckplatte 41 folgt. An der Unterseite des Bauteilträgers 31 ist noch die Steuerelektronik 37 angeordnet, welche hier jedoch nicht sichtbar ist.In Fig. 6 is shown in an oblique plan view, as the supply member 30 is inserted into the cover 40. It will be appreciated that the fan 39 is close to the heat sink 35. Furthermore, it can be seen how the connecting portion 32 protrudes through the recess 43 to the outside and thus is easily accessible. Furthermore, it can be seen that the component carrier 31 is covered in approximately two-thirds of the surface of the cover plate 41, wherein it is substantially triangular in shape and does not quite follow the round shape of the cover plate 41. At the bottom of the component carrier 31, the control electronics 37 is still arranged, which, however, is not visible here.
In Fig. 7 ist eine gesamte Kochfeldmulde 50 dargestellt. Sie besteht aus einer Kochfeldplatte 51 , beispielsweise aus Glaskeramik, welche mit ei- nem umlaufenden Rahmen 52 versehen ist, beispielsweise aus Metall. In eine beispielsweise ebenfalls aus Metall oder Kunststoff bestehende Aufnahmewanne 54 sind verschiedene Heizeinrichtungen angeordnet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die beiden linken Heizeinrichtungen Strahlungsheizkörper 55 sind und die beiden rechten unterschiedlich große Induktionsheizeinrichtungen 11 gemäß der Erfindung.In Fig. 7, an entire hob cavity 50 is shown. It consists of a cooktop plate 51, for example of glass ceramic, which is connected to a a circumferential frame 52 is provided, for example made of metal. In a, for example, also made of metal or plastic receptacle 54 different heaters are arranged, in this embodiment, the two left heaters radiant heaters 55 and the two right different sized induction heaters 11 according to the invention.
In der Aufnahmewanne ist im hinteren mittleren Bereich ein Netzan- schluss 57 vorgesehen, mit dem die Kochfeldmulde 50 beispielsweise wie üblich an einen Drei-Phasen-Anschluss in einem Haushalt angeschlossen werden kann. Von dem Netzanschluss 57 gehen Anschlusskabel 58a direkt an die beiden Induktionsheizeinrichtungen 11 bzw. deren Anschlussabschnitte 32. Des weiteren gehen Anschlusskabel 58b an eine Steuereinrichtung 60, welche eine direkte Leistungsversorgung der Strahlungsheizkörper 55 übernimmt. Dazu kann die Steuerung 60 beispielsweise Berührungsschalter aufweisen für eine Bedienperson, welche an der Oberseite der Kochfeld-Platte 51 durch entsprechende Markierungen 61 gekennzeichnet sind. Damit können Steuersignale bzw. Bedienbefehle eingegeben werden, insbesondere zur Auswahl einer Kochstelle bzw. einer Heizeinrichtung sowie zum [Einstellen einer Leistungshöhe. Für die Strahlungsheizkörper 55 macht dies die Steuerung 60 intern, beispielsweise über Leistungsrelais, die den jeweils ausgewählten Strahlungsheizkörper 55 mittels der Anschlusskabel 58b an den Netzanschluss 57 anschließen und somit mit voller Leistung beaufschlagen, insbesondere im Taktbetrieb.In the receptacle, a network connection 57 is provided in the rear central region, with which the hob cavity 50 can be connected, for example, as usual, to a three-phase connection in a household. From the mains connection 57, connecting cables 58a go directly to the two induction heating devices 11 or their connection sections 32. Furthermore, connection cables 58b go to a control device 60, which undertakes a direct power supply to the radiant heaters 55. For this purpose, the controller 60, for example, have touch switches for an operator, which are marked on the top of the hob plate 51 by corresponding markings 61. Thus, control signals or operating commands can be entered, in particular for selecting a hotplate or a heating device and for [setting a power level. For the radiant heaters 55, the control 60 does this internally, for example via power relays, which connect the respectively selected radiant heaters 55 to the mains connection 57 by means of the connection cables 58b and thus apply full power, in particular in cyclic operation.
Für die Induktionsheizeinrichtungen 11 sind Steuerleitungen 59 von der Steuerung 60 vorgesehen, welche die entsprechenden Befehle an die jeweilige Steuerelektronik 37 der Induktionsheizeinrichtungen 11 liefert. Da die Leistungselektronik 33 über die Anschlusskabel 58a direkt mit dem Netzanschluss 57 verbunden ist, kann so die Steuerelektronik 37 - -For the induction heating devices 11, control lines 59 are provided by the controller 60, which supplies the corresponding commands to the respective control electronics 37 of the induction heating devices 11. Since the power electronics 33 is connected via the connection cable 58 a directly to the power supply terminal 57, so the control electronics 37 - -
an der Induktionsheizeinrichtung 11 direkt die Leistungsbeaufschlagung vornehmen bzw. steuern.at the induction heater 11 directly make the power or control.
Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, sind die erfindungsgemäßen Induktionsheizeinrichtungen 11 in der erfindungsgemäßen Kochfeldmulde 50 von den Außenabmessungen entsprechend üblichen Heizeinrichtungen wie beispielsweise Strahlungsheizkörpern 55 ausgebildet. Dadurch, dass sie als autarke Baueinheiten mit eigener Steuerung und eigener Leistungselektronik ausgebildet sind, benötigt die Kochfeldmulde 50 keinerlei zentrale Leitungselektronik oder Leistungsversorgung. Ein Netzan- schluss 57 ist sowieso zwangsläufig bei jeder Kochfeldmulde vorgesehen. Die erfindungsgemäßen Induktionsheizeinrichtungen 11 können auch hinsichtlich ihrer Anordnung frei variiert werden. In der Kochfeldmulde 50 sind lediglich Anschlusskabel 58 und Steuerleitungen 59 zu verlegen, was jedoch keine großen Probleme bereitet. Darüber hinaus sind die Induktionsheizeinrichtungen 11 vorteilhaft mit ähnlichen Abmessungen wie die Strahlungsheizkörper 55 versehen, insbesondere auch bezüglich ihrer Höhe. So können unter Umständen sogar dieselben Befestigungsmittel mit Federklemmen odgl. verwendet werden, was eine freiere Anordnung von Induktionsheizeinrichtungen in einer sogenannten gemischten Kochfeldmulde ermöglicht. As can be seen from FIG. 7, the induction heating devices 11 according to the invention in the cooktop cavity 50 according to the invention are formed by the external dimensions corresponding to conventional heating devices, such as radiant heaters 55. The fact that they are designed as self-sufficient units with their own control and power electronics, the hob requires 50 no central line electronics or power supply. A mains connection 57 is inevitably provided for each cooking hob. The induction heating devices 11 according to the invention can also be varied freely with regard to their arrangement. In the hob 50 only connection cable 58 and control lines 59 are to be laid, but this is not a major problem. In addition, the induction heaters 11 are advantageously provided with similar dimensions as the radiant heaters 55, in particular also with respect to their height. Thus, under certain circumstances even the same fasteners with spring clips or the like. be used, which allows a freer arrangement of induction heaters in a so-called mixed hob.

Claims

Patentansprüche claims
1. Induktionsheizeinrichtung (11 , 111 , 211) für eine Kochstelle, mit einer Induktionsspule (13, 113, 213), die an einer Trägereinrichtung (20, 120, 220) angeordnet bzw. befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass:An induction heating device (11, 111, 211) for a hotplate, comprising an induction coil (13, 113, 213) mounted on a support means (20, 120, 220), characterized in that:
- an der Trägereinrichtung (20, 120, 220) ein Versorgungsteil (30, 130, 230) für die Umwandlung von zugeführter Spannung in eine Leistungsansteuerung für die Induktionsspule (13, 113, 213) angeordnet ist,a supply part (30, 130, 230) for the conversion of supplied voltage into a power drive for the induction coil (13, 113, 213) is arranged on the carrier device (20, 120, 220),
- das Versorgungsteil eine Leistungselektronik (33, 133, 233) und eine Steuerelektronik (37, 137, 237) aufweist,- The supply part has power electronics (33, 133, 233) and control electronics (37, 137, 237),
- eine Lüftereinrichtung (39, 139, 239) vorgesehen ist für zumindest die Leistungselektronik,a fan device (39, 139, 239) is provided for at least the power electronics,
- die Induktionsheizeinrichtung (11 , 111 , 211) elektrische Leistungsanschlüsse und elektrische Steueranschlüsse aufweist und- The induction heating device (11, 111, 211) has electrical power terminals and electrical control terminals and
- die Induktionsheizeinrichtung als montagefertige und/oder anschlussfertige Baueinheit ausgebildet ist.- The induction heater is designed as ready to install and / or ready to connect unit.
2. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinrichtung (20, 120, 220) flach ist, insbesondere scheibenartig, wobei die Trägereinrichtung dieselbe Fläche einnimmt wie die Induktionsspule (13, 113, 213) bzw. diese vollflächig trägt.2. Induction heater according to claim 1, characterized in that the carrier device (20, 120, 220) is flat, in particular disc-like, wherein the carrier device occupies the same area as the induction coil (13, 113, 213) or this full surface carries.
3. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungsteil (30, 130, 230) eine Leiterplatte bzw. einen Bauteilträger (31 , 131 , 231) aufweist, der vorzugsweise im wesentlichen parallel zu der Induktionsspule (13, 113, 213) verläuft und die Leistungselektronik (33, 133, 233) und/oder die Steuerelektronik (37, 137, 237) trägt.3. induction heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the supply part (30, 130, 230) has a printed circuit board or a component carrier (31, 131, 231), which is preferably substantially parallel to the induction coil (13, 113, 213) and the power electronics (33, 133, 233) and / or the control electronics (37, 137, 237) carries.
4. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung (39, 139, 239) an der Trägereinrichtung (20, 120, 220) befestigt, insbesondere direkt daran befestigt ist, bzw. mit dieser verbunden ist.4. induction heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the fan device (39, 139, 239) attached to the support means (20, 120, 220), in particular directly attached thereto, or is connected thereto.
5. Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung direkt (39, 139, 239) an dem Bauteilträger (31 , 131 , 231) befestigt bzw. mit diesem verbunden ist und ebenfalls über Abstandshalter (22, 122, 222) an der Trägereinrichtung (20, 120, 220) anliegt.5. induction heating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fan device directly (39, 139, 239) on the component carrier (31, 131, 231) attached or connected to this and also via spacers (22, 122 , 222) bears against the carrier device (20, 120, 220).
6. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilträger (31 , 131 , 231 ) über Abstandshalter (22, 122, 222) gegen die Trägereinrichtung (20, 120, 220) angelegt ist, wobei er insbesondere ü- ber die Abstandshalter mit der Trägereinrichtung mechanisch fest verbunden ist, wobei vorzugsweise eine Abdeckung (40, 41 , 42) den Bauteilträger (31 ) überdeckt bzw. umgibt, wobei insbesondere die Abdeckung im wesentlichen schalenartig ausgebildet ist und einen Aufnahmeraum bildet und sowohl die Fläche des Bauteilträgers überdeckt als auch an den Seiten (42) bis zu der Trägereinrichtung (20) reicht derart, dass die fertige Induktionsheizeinrichtung (11) als Baueinheit im wesentlichen abgeschlossen ist.6. induction heating device according to any one of the preceding claims, characterized in that the component carrier (31, 131, 231) via spacers (22, 122, 222) against the support means (20, 120, 220) is applied, in particular ü over the spacer is mechanically fixedly connected to the carrier device, wherein preferably a cover (40, 41, 42) covers or surrounds the component carrier (31), wherein in particular the cover is substantially cup-shaped and forms a receiving space and both the surface of the component carrier Covered as well as on the sides (42) to the support means (20) extends such that the finished induction heating device (11) is substantially completed as a structural unit.
7. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (40) ausschließlich an der Trägereinrichtung (20) und/oder an Abstandshaltern (22) zu einem Bauteilträger (31) befestigt ist, vorzugsweise im Bereich des Außenrandes (42). 7. Induction heater according to claim 6, characterized in that the cover (40) is fastened exclusively to the carrier device (20) and / or spacers (22) to a component carrier (31), preferably in the region of the outer edge (42).
8. Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinrichtung (120, 220) zumindest im Außenbereich einen abstehenden, im wesentlichen umlaufenden Seitenrand (121, 221) aufweist zur Bildung eines schalenartigen Aufnahmeraums.8. induction heating device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier device (120, 220) at least in the outer region a protruding, substantially peripheral side edge (121, 221) to form a shell-like receiving space.
9. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteilträger (131 , 231 ) oder eine Leiterplatte mit der Leistungselektronik (133, 233), der Steuerelektronik (137, 237) und/oder der Lüftereinrichtung (139, 239), welche insbesondere dass Versorgungsteil bilden, in dem Aufnahmeraum der Trägereinrichtung (120, 220) befestigt sind, vorzugsweise an der Trägereinrichtung.9. Induction heater according to claim 3 and 8, characterized in that a component carrier (131, 231) or a printed circuit board with the power electronics (133, 233), the control electronics (137, 237) and / or the fan device (139, 239), which in particular form the supply part, are fixed in the receiving space of the carrier device (120, 220), preferably on the carrier device.
10. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der schalenartige Aufnahmeraum durch eine Abdeckung (140, 240) abgeschlossen ist, wobei die Abdeckung im wesentlichen auf den abstehenden Seitenrändern (121 , 221) der Trägereinrichtung (120, 220) aufliegt und vorzugsweise eine Art flacher Deckel ist, wobei sie insbesondere im wesentlichen im Bereich des Seitenrandes aufliegt.10. Induction heater according to claim 8 or 9, characterized in that the shell-like receiving space by a cover (140, 240) is completed, wherein the cover substantially on the protruding side edges (121, 221) of the support means (120, 220) rests and is preferably a kind of flat lid, wherein it rests in particular substantially in the region of the side edge.
11. Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Mittelbereich der Trägereinrichtung (120, 220) mindestens ein Abstandshalter (122, 222) vorgesehen ist für die positionsgetreue Anordnung des Versorgungsteils (130, 230) bzw. eines Bauteilträgers (131 , 231 ) daran, wobei insbesondere der Abstandshalter einteilig mit der Trägereinrichtung verbunden ist bzw. integraler Bestandteil ist.11. induction heating device according to one of claims 8 to 10, characterized in that in the central region of the carrier device (120, 220) at least one spacer (122, 222) is provided for the positionally true arrangement of the supply part (130, 230) or a component carrier ( 131, 231) thereon, wherein in particular the spacer is integrally connected to the carrier device or is an integral part.
12. Induktionsheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinrichtung (120, 220) aus _ -12. Induction heater according to one of claims 8 to 11, characterized in that the carrier device (120, 220) from _ -
mindestens zwei Trägerteilen (120a, b; 220a, b) besteht, wobei ein Trägerteil (120a, 220a) die flächige Unterstützung der Induktionsspule (113, 213) ist und der andere Trägerteil (120b, 220b) das Versorgungsteil (130, 230) bzw. einen Bauteilträger (131 , 231) trägt oder mit diesem verbunden ist, wobei vorzugsweise die beiden Teile der Trägereinrichtung fest und lösbar miteinander verbunden sind und insbesondere der erste Trägerteil (120a, 220a) im wesentlichen scheibenartig ist, vorzugsweise ohne abstehende Seitenränder.at least two carrier parts (120a, b; 220a, b), wherein one carrier part (120a, 220a) is the planar support of the induction coil (113, 213) and the other carrier part (120b, 220b) the supply part (130, 230) or ., a component carrier (131, 231) carries or is connected thereto, wherein preferably the two parts of the support means are fixed and detachably connected to each other and in particular the first support member (120a, 220a) is substantially disc-like, preferably without projecting side edges.
13. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trägerteil (120b, 220b) einen umlaufenden Seitenrand (121, 221) aufweist zur Bildung eines schalenartigen Aufnahmeraums für das Versorgungsteil (130, 230) bzw. den Bauteilträger (131 , 231), wobei vorzugsweise der Seitenrand von einem scheibenartigen Mittelteil absteht.13. induction heating device according to claim 12, characterized in that the second carrier part (120b, 220b) has a peripheral side edge (121, 221) for forming a shell-like receiving space for the supply part (130, 230) or the component carrier (131, 231) , wherein preferably the side edge protrudes from a disc-like central part.
14. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungsteil (130, 230) bzw. der Bauteilträger (131, 231) an dem zweiten Trägerteil (120b, 220b) befestigt ist, wobei vorzugsweise dieser zweite Trägerteil Abstandshalter (122, 222) aufweist zur Anlage an dem Bauteilträger, wobei sie insbesondere mit dem zweiten Trägerteil (120b, 220b) integral eine Einheit bilden.14. induction heating device according to claim 12 or 13, characterized in that the supply part (130, 230) or the component carrier (131, 231) on the second carrier part (120b, 220b) is fixed, preferably this second carrier part spacers (122, 222) for abutment with the component carrier, wherein they form an integral unit, in particular with the second carrier part (120b, 220b).
15. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungsteil (30, 130, 230) einen einzigen Bauteilträger (31 , 131 , 231) aufweist für Leistungselektronik (33, 133, 233) und Steuerelektronik (37, 137, 237), wobei vorzugsweise die Bauteile der Leistungselektronik an der zu der Induktionsspule (13, 113, 213) hin weisenden Seite des Bauteilträgers angeordnet sind und der Bauteilträger am von der Induktionsspule entfernten Ende der Baueinheit angeordnet ist.15. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that the supply part (30, 130, 230) has a single component carrier (31, 131, 231) for power electronics (33, 133, 233) and control electronics (37, 137, 237 ), wherein preferably the components of the power electronics on the induction coil (13, 113, 213) facing side of the Component carrier are arranged and the component carrier is arranged at the remote from the induction coil end of the assembly.
16. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungsteil (30, 130, 230) bzw. eine darin enthaltene Leistungselektronik (33, 133, 233) einen einzigen Transistor-Umrichter (34, 134, 234) aufweist und einen Parallel-Schwingkreis mit der Induktionsspule (13, 113, 213) bildet.16. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that the supply part (30, 130, 230) or a power electronics contained therein (33, 133, 233) has a single transistor converter (34, 134, 234) and a Parallel resonant circuit with the induction coil (13, 113, 213) forms.
17. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung (39, 139, 239) zwischen der Induktionsspule (13, 113, 213) und dem Versorgungsteil (30, 130, 230) bzw. dem Bauteilträger (31 , 131 , 231) angeordnet ist, wobei sie vorzugsweise mit elektrischen Anschlüssen an das Versorgungsteil bzw. an den Bauteilträger versehen und angeschlossen ist.17. induction heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the fan device (39, 139, 239) between the induction coil (13, 113, 213) and the supply part (30, 130, 230) or the component carrier (31, 131 , 231) is arranged, wherein it is preferably provided with electrical connections to the supply part or to the component carrier and connected.
18. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer von der Induktionsspule (13, 113, 213) abgewandten Seite, insbesondere der Unterseite, eine Ansaugöffnung (44, 144, 244) für Kühlluft vorgesehen ist im Bereich der Lüftereinrichtung (39, 139, 239), welche Kühlluft ansaugt und gegen das Versorgungsteil (30, 130, 230) bzw. die Leistungselektronik (33, 133, 233) bzw. einen Kühlkörper (34, 134, 234) lenkt, wobei vorzugsweise eine Kühlluftführung vorgesehen ist, die nach der Leistungselektronik den Kühlluftstrom an einer Steuerelektronik (37, 137, 237) vorbeileitet und durch eine mittige Öffnung (27, 127, 227) in der Trägereinrichtung (20, 120, 220) durch einen freien Mittelbereich der Induktionsspule aus der Baueinheit heraus. 18. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that on a side remote from the induction coil (13, 113, 213) side, in particular the underside, an intake opening (44, 144, 244) is provided for cooling air in the region of the fan device ( 39, 139, 239), which sucks in cooling air and deflects against the supply part (30, 130, 230) or the power electronics (33, 133, 233) or a heat sink (34, 134, 234), wherein preferably a cooling air duct is provided is that after the power electronics, the cooling air flow to a control electronics (37, 137, 237) passes and through a central opening (27, 127, 227) in the support means (20, 120, 220) through a free central region of the induction coil from the assembly out.
19. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als autarke Baueinheit ausgebildet ist für einen Anschluss an eine bezüglich der Leistungserzeugung ungeregelte Versorgungsspannung (57) wie beispielsweise Netzspannung und zum Anschluss an Steuersignale zur Einstellung der Leistungsregelung bzw. der Höhe der Leistungsabgabe.19. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a self-contained unit for connection to an unregulated with respect to the power supply supply voltage (57) such as mains voltage and for connection to control signals for adjusting the power control or the amount of power output ,
20. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Baueinheit ist, wobei sie im wesentlichen nach außen geschlossen ist und/oder als fertige Baueinheit in ihrer seitlichen Ausdehnung nur wenig über diejenige der Induktionsspule (13, 113, 213) übersteht.20. Induction heater according to one of the preceding claims, characterized in that it is a structural unit, wherein it is substantially closed to the outside and / or as a finished unit in its lateral extent only slightly beyond that of the induction coil (13, 113, 213) ,
21. Kochfeldmulde mit mehreren Kochstellen und jeweils zugeordneten Heizeinrichtungen, wobei die Kochfeldmulde (50) eine Trägerwanne (54) aufweist, in welche die Heizeinrichtungen (11, 55) eingebracht sind und dort befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizeinrichtung eine Induktionsheizeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.21. Hob with several cooking zones and associated heaters, wherein the hob cavity (50) has a support trough (54) into which the heating devices (11, 55) are introduced and fixed there, characterized in that at least one heating device, an induction heating ( 11) according to any one of the preceding claims.
22. Kochfeldmulde nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bedieneinrichtung (60, 61) aufweist mit einer Steuerung zur Erzeugung von bedienungsabhängigen Steuersignalen, wobei die Steuersignale direkt an eine Induktionsheizeinrichtung (11) geführt sind.22. hob according to claim 21, characterized in that it comprises an operating device (60, 61) with a control for generating operation-dependent control signals, wherein the control signals are fed directly to an induction heating device (11).
23. Kochfeldmulde nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie elektromechanische Energieregler aufweist, welche einen taktenden mechanischen Schalter enthalten, dessen elektrische Schaltsignale direkt an eine Induktionsheizeinrichtung (11) geführt sind. 4. Kochfeldmulde nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Netzteil (57) aufweist, vorzugsweise mit einem Filter, wobei eine Induktionsheizeinrichtung (11) der Kochfeldmulde (50) direkt mit dem Netzteil verbunden ist. 23. hob according to claim 21 or 22, characterized in that it comprises electromechanical energy controller, which contain a clocking mechanical switch whose electrical switching signals are fed directly to an induction heating device (11). 4. Hob body according to one of claims 21 to 23, characterized in that it comprises a power supply (57), preferably with a filter, wherein an induction heater (11) of the hob cavity (50) is connected directly to the power supply.
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