NO320968B1

NO320968B1 - Anordning for a opprettholde temperatur i mat og drikke

Info

Publication number: NO320968B1
Application number: NO20042538A
Authority: NO
Inventors: Stale Herving
Original assignee: Stale Herving
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-02-20
Also published as: EP1773163A1; DE602005005680D1; US20080000895A1; CN100522028C; US7750273B2; ATE390068T1; NO20042538D0; WO2005122854A1; HK1105342A1; ES2307193T3; PT1773163E; JP2008503050A; DE602005005680T2; DK1773163T3; CN1997305A; PL1773163T3; JP4929169B2; EP1773163B1

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen angår en anordning for å opprettholde temperatur i mat og/eller drikke ved bruk av induksjonsprinsippet. Med begrepet opprettholde temperatur menes her å holde mat og/eller drikke ved tilnærmet samme temperatur i kortere eller lengre perioder. Følgelig vil en gradvis stigning eller synkning av temperatur også inngå i dette begrepet.

KJENT TEKNIKK

Oppvarming av mat og drikke skjer i dag vanligvis ved at elektrisk energi omdannes til varme i en plate, hvoretter varmen så overføres ved varmeledning til en beholder inneholdende maten. Ved oppvarming av mat ved induksjon overføres den elektriske energien ved hjelp av et varierende magnetisk felt til beholderen med mat. Beholderen er konstruert slik at den omdanner energien i det varierende magnetiske feltet til varme.

En anordning for oppvarming ved bruk av induksjon krever en energiomformer for

å omforme den elektriske energien fra kraftnettet til høyfrekvent elektrisk energi, heretter kalt induksjonsenergi, som genererer det ovenfor nevnte varierende magnetiske feltet ved hjelp av en eller flere induksjonsspoler. Det kreves også spesielle beholdere for maten, slik som kasseroller, gryter, panner og liknende, som er i stand til å generere varme som nevnt ovenfor. En slik beholder vil i det følgende kalles en induksjonsbeholder.

Serveringssteder, slik som hoteller, restauranter, kafeer eller liknende, har behov for å opprettholde temperaturen i mat og/eller drikke i lengre perioder etter at disse er tilberedt. Dette vil også kunne være aktuelt for privathusholdninger. Kjente anordninger for å opprettholde temperatur i mat og drikke består av egne enheter som settes på bordet eller som er innebygd i bordet, og omfatter varmeelementer

. anbrakt under en metallplate. Varmen overføres ved varmeledning fra metallplaten

til beholderen for maten. Disse anordningene har en rekke ulemper, blant annet er varmeelementene tunge, og bordene med innebygde varmeelementer er ofte separate bord som må trilles frem ved behov.

Ulempen med kjent teknikk er at slike anordninger tar stor plass og er tunge. Dette gjør at de opptar lagringsplass når de ikke er i bruk, og det medfører mye arbeid å flytte dem frem og tilbake. Mange serveringssteder anvender slike bord under servering av frokost og lunsj, mens bordene fjernes under servering av middag.

Samtidig dekker metallplaten hele bordets flate, og dermed vil alt som plasseres på bordet bli oppvarmet. Dermed må kalde retter anbringes på andre typer bord.

I patentpublikasjonen US 5,628,241 er det vist en anordning for induksjonsoppvarming av servenngsbrett med mat. Anordningen omfatter et stativ hvor en rekke serveringsbrett kan stables, og mellom serveringsbrettene er det anbrakt enheter i stand til å bli oppvarmet ved magnetisk induksjon. Hele stativet rulles inn i anordningen, hvoretter et varierende magnetisk felt medfører oppvarming av serveringsbrettene og følgelig også maten. Anordningen omfatter også en rekke sensorer for å detektere nærvær av, eller fravær av serveringsbrett for å kunne styre hvilke induksjonsspoler som skal aktiveres.

US 6,291,805 viser en anordning for induksjonsoppvarming omfattende en vesentlig U-formet del som settes inn på en bordplate.

Videre viser publikasjonen US 3,786,222 en anordning ved induksjonsoppvarming hvor en aluminiumsfolie av en spesiell tykkelse blir presset ned i en form. Mat anbringes i aluminiumsfolien, som så oppvarmes ved induksjon. Når maten er varm kan maten spises fra aluminiumsfolien som så kastes. Slik minskes behovene for rydding, oppvask og også lagringsbehov for kjeler etc.

Det er derfor ønskelig å komme frem til en anordning for opprettholdelse av varme ved hjelp av induksjon som tar relativt liten plass og som er enkel å sette frem og rydde vekk. Det er også ønskelig at vanlige bord kan anvendes sammen med anordningen.

I tillegg er det ønskelig at alle typer mat skal kunne settes på anordningen, hvor kun . den maten som ønskes varm forblir varm.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelsen angår en anordning for å opprettholde temperatur i mat og drikke ved bruk av induksjonsprinsippet, omfattende en oppvarmingsmatte, for anbringelse av induksjonsbeholdere og andre typer beholdere for mat og drikke, og en energiomformer for tilkobling til en kraftforsyning og til oppvarmingsmatten, hvor energiomformeren omdanner energien fra kraftforsyningen til induksjonsenergi og hvor oppvarmingsmatten omfatter:

en plate av et varmebestandig, ikke-metallisk materiale,

minst ett varmeelement for generering av et varierende magnetisk felt ved hjelp av induksjonsenergien fra energiomformeren.

I en fordrukken utførelsesform er varmeelementet støpt inn i, smeltet inn i, limt til eller på annen måte anbrakt i platen.

I en foretrukken utførelsesform tåler det varmebestandige materialet i platen en kontinuerlig temperatur på ca 100° C og en maksimal, kortvarig temperatur på ca 130° C.

I en foretrukken utførelsesform er materialet i platen fleksibelt, for at platen skal kunne rulles sammen, bøyes eller brettes for lagring.

I en foretrukken utførelsesform er det anbrakt forsvakninger i platen, for å forenkle sammenbretting av oppvarmingsmatten for lagring.

I en foretrukken utførelsesform omfatter varmeelementet en induksjonsspole i form av en elektrisk leder og en forsyningsleder koblet til energiomformeren.

I en foretrukken utførelsesform omfatter oppvarmingsmatten videre et sjikt av ferritt eller et annet metallisk materiale, anbrakt under varmeelementene.

DETALJERT BESKRIVELSE

Den foreliggende oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet ved hjelp av et eksempel på foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, hvor det henvises til vedlagte tegninger: Fig. 1 viser et perspektivriss av anvendelsen av en anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, hvor deler av en pynteduk er fjernet for å gjøre det lettere å se oppvarmingsduken; Fig. 2 viser et blokkskjema over den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 3 viser et skjematisk riss over plasseringen av induksjonselementene i oppvarmingsduken;

Fig. 4 viser ett induksjonselement; og

Fig. 5A og 5B viser ulike forsvakninger i oppvarmingsmatten.

Det henvises nå til fig. 1, hvor en utførelsesform av oppfinnelsen er vist. En anordning for å opprettholde temperatur i mat og drikke omfatter en oppvarmingsmatte 10 koblet til en energiomformer 11 ved hjelp av en elektrisk kabel 12. Energiomformeren er igjen tilkoblet en kraftforsyning 46 (vist i fig. 2), slik som kraftforsyningsnettet, ved hjelp av en elektrisk strømforsyningskabel 13.

I fig. 1 er oppvarmingsmatten 10 anbrakt på et bord 14, hvorpå eksempelvis serveringsklar mat og drikke i beholdere 15 plasseres. En pynteduk 16 er fortrinnsvis plassert over oppvarmingsmatten 10 som dekorasjon. Videre er energiomformeren anbrakt på en transportenhet 17 for å lette transporten av denne. Transportenheten 17 har fortrinnsvis en størrelse som gjør at den kan skjules under bordet 14 og pynteduken 16.

Oppvarmingsmatten 10 vil nå bli beskrevet med henvisning til fig. 3. Oppvarmingsmatten 10 omfatter her en tynn plate 20 av et ikke-metallisk materiale hvor det er anbrakt et flertall varmeelementer 22. Den tynne platen 20 er fortrinnsvis et fleksibelt, varmebestandig materiale, som gjør at platen 20 kan rulles sammen, bøyes eller brettes for lagring.

Materialet i den tynne platen 20 kan være plast, silikon, gummi,

komposittmaterialer eller liknende. Et materiale som hittil er funnet passende er Elastolan "Tm, som er relativt formbart, mykt og bearbeidbart, samtidig som det er temperaturbestandig innenfor de temperaturgrensene som ønskes for det foreliggende utførelseseksemplet. Med temperaturbestandig menes her at materialet tåler en kontinuerlig temperatur på ca 100° C og en maksimal, kortvarig temperatur på ca 130° C.

I bunnen av oppvarmingsmatten 10 er det fortrinnsvis anbrakt et sjikt 19 med ferritt

i pulverform, noe som ikke vil ha innvirkning på mykheten og formbarheten til oppvarmingsmatten 10. Hensikten med dette er å begrense og/eller hindre den magnetiske strålingen i retningen nedover mot bordet 14, siden skruer eller andre metallgjenstander i bordet vil kunne bli oppvarmet av strålingen. På denne måten oppnås et magnetisk felt som i hovedsak er rettet oppover fra oppvarmingsmatten 10, slik den er vist i fig. 1.

Varmeelementene 22 er i det foreliggende utførelseseksemplet fordelt slik at det er

fire varmeelementer 22 i bredden til oppvarmingsmattens 10. Dette er illustrert i fig.

3. Antallet, avstanden mellom, og den innbyrdes plasseringen til, varmeelementene

22 vil selvfølgelig kunne varieres i forhold til ønsket anvendelsesområde.

I fig. 4 er et slikt varmeelement vist, omfattende en fortrinnsvis spiralformet elektrisk leder 30 med en forsyningsleder 32. Forsyningslederen 32 er koblet til forsyningsledere til andre varmeelementer 22 og/eller er koblet direkte til energiomformeren 11 via kabelen 12. Kabelen 12 kan således omfatte en rekke elektriske ledere 30. Hvert varmeelement 22 er altså en induksjonsspole som genererer et tidsvarierende magnetisk felt ved hjelp av den elektriske strømmen fra energiomformeren 11. Varmeelementet 12 kan videre omfatte støttemidler (ikke vist) for å opprettholde formen til den elektriske lederen 30 under produksjon,

dersom denne i seg selv ikke har tilstrekkelig stivhet. Støttemidlene kan omfatte lim eller liknende, eller være laget av sammen materiale som platen 20.

Oppvarmingsmatten 10 kan produseres ved å støpe eller smelte inn

varmeelementene 22 og ferrittsjiktet inn i platen 20, eller ved å lime sammen flere plater 20 med varmeelementer 22 og ferrittsjiktet anbrakt lagvis mellom disse.

Oppvarmingsmatten omfatter fortrinnsvis også et flertall sensorer 18 (fig. 2). Disse

vil bli beskrevet nedenfor.

Videre er det fortrinnsvis anbrakt forsvakninger 24a, 24b i platen 20 (vist i fig. 5A

og 5B). Forsvakningene 24a, 24b er anbrakt periodisk på langs og/eller på tvers av platen 20, og bidrar til å forenkle sammenbretting av oppvarmingsmatten 10 for

lagring. Forsvakningene 24a, 24b kan være et vesentlig V-formet snitt (fig. 5A) eller vesentlig U-formede fordypninger (fig. 5B) i platen 20, men kan også være perforert med gjennomgående utsparinger med mellomrom.

Energiomformeren 11 vil nå bli beskrevet med henvisning til fig. 2. Energiomformeren 11 omfatter her en styringsenhet 42 som mottar signaler fra en betjeningsenhet 40 og sensorene 18 i oppvarmingsmatten 10. Styringsenheten 42 er videre koblet til en energiomformingsenhet 44.

Betjeningsenheten 40 omfatter en eller flere brytere og en eller flere temperaturangivere som gir et referansesignal for temperatur til styringsenheten 42. På denne måten kan oppvarmingsmatten 10 være inndelt i flere temperatursoner, hvor av/påslåing og temperaturregulering kan innstilles individuelt for hver sone.

Sensorene 18 er i det foretrukne utførelseseksemplet temperatursensorer som er anbrakt i nærheten av en eller flere varmeelementer 22. Sensorene 18 registrerer overflatetemperaturen i oppvarmingsmatten 10, som styringsenheten 42 deretter anvender for å styre effekten til varmeelementene 22. Det kan eksempelvis sjekkes om hvorvidt det plasseres matvarer på nærliggende varmeelement som har behov for oppvarming fortløpende, dette utføres ved å slå på induksjonsoppvarmingen et kort øyeblikk. Deretter sjekkes det om overflatetemperaturen på duken/underlaget øker. Dersom temperaturen øker, tolkes dette som en induksjonsbeholder med matvarer er

satt på varmeelementet. Dersom temperaturen ikke stiger slås

induksjonsoppvarmingen av igjen.

Styringsenheten 42 omfatter en passende mikroprosessor og elektroniske lageranordninger eller evt. programmerbar logikk, for å motta og gi ut signaler som beskrevet ovenfor.

Energiomformingsenheten 44 mottar elektrisk energi fra kraftforsyningen 46 og leverer omdannet energi for induksjonsoppvarming til varmelementet 22 i oppvarmingsmatten 10 basert på styringssignalene fra betjeningsenheten 40 og sensorene 18. Energiomformingsenheten 44 omfatter en induksjonsresonator som omformer energien fra nettspenningen til en spenning med frekvens som eksempelvis varieres i området 20 - 40 kHz og som genererer et passende magnetisk felt egnet til å opprettholde temperaturen i mat og drikke.

Utførelseseksemplet beskrevet ovenfor er ment som et eksempel på den foreliggende oppfinnelsen, og vil for en fagmann på området selvsagt kunne varieres innenfor rammen av patentkravene. Energiomformeren 11 vil for små oppvarmingsmatter 10 trolig kunne utstyres med håndtak, og trenger ingen egen transportenhet, eventuelt kan den festes til bordet 14. Det vil selvsagt også være mulig å utelate sensorene og kun ha mulighet for av/på-slåing av en eller flere soner på oppvarmingsmatten 10.

Claims

1. Anordning for å opprettholde temperatur i mat og drikke ved bruk av induksjonsprinsippet, karakterisert ved at den omfatter en oppvarmingsmatte (10), for anbringelse av induksjonsbeholdere og andre typer beholdere for mat og drikke, og en energiomformer (11) for tilkobling til en kraftforsyning (46) og til oppvarmingsmatten (10), hvor energiomformeren (11) omdanner energien fra kraftforsyningen til induksjonsenergi og hvor oppvarmingsmatten (10) omfatter: en plate (20) av et varmebestandig, ikke-metallisk materiale, minst ett varmeelement (22) for generering av et varierende magnetisk felt ved hjelp av induksjonsenergien fra energiomformeren (11).

2. Anordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at varmeelementet (22) er støpt inn i, smeltet inn i, limt til eller på annen måte anbrakt i platen (20).

3. Anordning i samsvar med patentkrav 1 eller 2, karakterisert ved at det varmebestandige materialet i platen (20) tåler en kontinuerlig temperatur på ca 100° C og en maksimal, kortvarig temperatur på ca 130° C.

4. Anordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at materialet i platen (20) er fleksibelt, for at platen (20) skal kunne rulles sammen, bøyes eller brettes for lagring.

5. Anordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at det er anbrakt forsvakninger (24a, 24b) i platen (20), for å forenkle sammenbretting av oppvarmingsmatten (10) for lagring.

6. Anordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at varmeelementet (22) omfatter en induksjonsspole i form av en elektrisk leder (30) og en forsyningsleder (32) koblet til energiomformeren (11).

7. Anordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at oppvarmingsmatten (10) videre omfatter et sjikt (19) av ferritt eller et annet metallisk materiale, anbrakt under varmeelementene (22).