RU177674U1 - Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом - Google Patents
Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом Download PDFInfo
- Publication number
- RU177674U1 RU177674U1 RU2017133662U RU2017133662U RU177674U1 RU 177674 U1 RU177674 U1 RU 177674U1 RU 2017133662 U RU2017133662 U RU 2017133662U RU 2017133662 U RU2017133662 U RU 2017133662U RU 177674 U1 RU177674 U1 RU 177674U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- container
- temperature
- inverter
- temperature sensor
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010411 cooking Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Полезная модель имеет отношение к индукционным устройствам, в частности к устройствам для нагревания контейнера индукционным нагревом. Может быть использована для осуществления сложных технологических процессов, например, таких как дистилляция и/или в качестве плиты для приготовления пищи индукционным нагревом с точным контролем температуры среды в нагреваемом контейнере. Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом содержит верхнюю панель, имеющую область нагрева для нагревания установленного на нее контейнера, нагревательный элемент, расположенный под верхней панелью напротив области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для индукционного нагревания контейнера, инвертор для подачи тока на нагревательный элемент, первый термодатчик, расположенный под верхней панелью для измерения температуры верхней панели в области нагрева, управляющее средство для управления параметрами на выходе инвертора, при этом нагревательный элемент электрически соединен с инвертором, а инвертор и первый термодатчик электрически соединены с управляющим средством, дополнительно содержит второй термодатчик, например, терморезистор, соединенный электрическим проводом с управляющим средством с возможностью перемещения второго термодатчика и измерения температуры среды в контейнере, а управляющее средство снабжено микропроцессорным терморегулятором для установки значений температуры среды в контейнере, определения температуры на основании выходного сигнала второго термодатчика и обеспечения сигнала регулирования на изменение параметров на выходе инвертора. Технический результат - возможность установки и поддержания точного значения температуры (до 0,1°C) среды в нагреваемом контейнере на заданный интервал времени с минимальным температурным гистерезисом, что является необходимым условием для осуществления таких технологических процессов как дистилляция. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Настоящая полезная модель относится к устройству для нагревания контейнера индукционным нагревом и предназначена для нагревания контейнера с заданной мощностью, управление которой осуществляется на основании данных температуры среды в контейнере.
В известном устройстве для нагревания контейнера индукционным нагревом, описанном в Инструкции к плитке индукционной (прототип): http://tesler-electronics.ru/item/202/bytovaya-texnika/plitki-indukcionnye/plitka-indukcionnaya-tesler-pi-16/
и предназначенном для нагревания контейнера индукционным нагревом, датчик температуры, контактирующий с нижней поверхностью верхней панели, на которой установлен контейнер, измеряет температуру контейнера. Мощность нагрева контейнера контролируется Сигналом от этого датчика. Верхняя панель в таких устройствах обычно изготовлена из стеклокерамики и имеет низкую удельную теплопроводность.
Следовательно, когда термочувствительный элемент, такой, например как терморезистор, получает тепло за счет теплопроводности, задержка теплового отклика верхней плиты обуславливает большую разность температур между температурой, определяемой термочувствительным элементом, и фактической температурой среды в контейнере, препятствуя таким образом точному и быстрому обнаружению температуры.
Такой контроль температуры хорошо работает на отключение нагрева в случае превышения температуры контейнера выше предельно допустимого уровня.
Это происходит, например, по окончании варки.
По мере выкипания воды температура контейнера начинает увеличиваться и термочувствительный элемент передает сигнал управляющему средству на отключение нагрева.
Техническая проблема.
Конструкция прототипа не позволяет поддерживать точную температуру среды в контейнере (с колебаниями в пределах 0,1°C) в течение заданного времени из-за большой погрешности измерения, обусловленной задержкой передачи данных о температуре за счет теплопроводности верхней панели и, как следствие, возникновением значительного температурного гистерезиса.
Известное устройство дает возможность устанавливать температуру только с интервалами в 20°C.
При этом колебания температуры среды в контейнере во время нагревания происходят в пределах 10-15°C от заданного значения.
Этот недостаток является критичным для осуществления некоторых технологических процессов, например, для осуществления процесса дистилляции.
Задачей полезной модели является создание устройства для нагревания контейнера индукционным нагревом с возможностью установки и поддержания заданного значения температуры среды в контейнере с высокой точностью в течение заданного интервала времени с минимальным температурным гистерезисом.
Технический результат.
Сущность полезной модели заключается в том, что определение температуры среды в контейнере с помощью второго термодатчика, соединенного с управляющим средством электропроводом позволяет создать систему регулировки температуры по принципу обратной связи с возможностью установки заданной температуры среды в контейнере с точностью до 0,1°C и минимальным температурным гистерезисом. Микропроцессорный терморегулятор управляющего средства получает данные о температуре среды в контейнере от второго термодатчика и в соответствии с программой производит регулировку мощности нагрева в том числе периодичностью его включения-выключения, что позволяет, в отличие от прототипа, устанавливать и поддерживать заданную температуру среды в контейнере с точностью до 0,1°C на заданный интервал времени без критических колебаний от заданного точного значения и погрешности, которые в прототипе обусловлены отсутствием в управляющем средстве функции микропроцессорного терморегулятора и измерением температуры среды в контейнере опосредованно через стенку контейнера и верхнюю панель.
Заявленный технический результат по первому варианту полезной модели достигается тем, что устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом содержит верхнюю панель, имеющую область нагрева для нагревания установленного на нее контейнера, нагревательный элемент, расположенный под верхней панелью напротив области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для индукционного нагревания контейнера, инвертор для подачи тока на нагревательный элемент, первый термодатчик, расположенный под верхней панелью для измерения температуры верхней панели в области нагрева, управляющее средство для управления параметрами на выходе инвертора, при этом нагревательный элемент электрически соединен с инвертором, а инвертор и первый термодатчик электрически соединены с управляющим средством, согласно полезной модели дополнительно содержит второй термодатчик, соединенный электрическим проводом с управляющим средством с возможностью перемещения второго термодатчика и измерения температуры среды с контейнере, а управляющее средство снабжено микропроцессорным терморегулятором для установки значений температуры среды в контейнере, определения температуры на основании выходного сигнала второго термодатчика и обеспечения сигнала регулирования на изменение параметров на выходе инвертора.
Заявленный технический результат по второму варианту полезной модели достигается тем, что микропроцессорный терморегулятор выполнен на отдельной плате.
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает блок-схему устройства для нагревания контейнера индукционным нагревом согласно первому варианту осуществления полезной модели;
фиг. 2 изображает блок-схему устройства для нагревания контейнера индукционным нагревом согласно второму варианту осуществления полезной модели.
Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом (фиг. 1) состоит из контейнера 1, содержащего жидкую смесь 2, который расположен свободно на верхней панели 3 в области нагрева.
Контейнер 1 может быть частью перегонного аппарата (дистиллятора).
Верхняя панель 3 является крышкой корпуса 4 и изготовлена из стеклокерамики.
Нагревательный элемент 5 расположен под верхней панелью 3 и осуществляет индукционный нагрев контейнера 1.
Нагревательный элемент 5 является одной кольцевой нагревательной индукционной катушкой, имеющей отверстие в центре и ферритовые стержни 6. Нагревательный элемент 5 соединен с инвертором 7, который подает на него ток высокой частоты.
Первый термодатчик 8, например, термистор, контактирует с нижней поверхностью верхней панели 3 в области нагрева, при этом получает тепло от верхней панели 3 за счет теплопроводности и тем самым измеряет температуру нижней поверхности контейнера 1.
Второй термодатчик 9 (выносной) вынесен за пределы корпуса 4 электическим проводом 10 с возможностью его перемещения и измерения температуры среды внутри контейнера 1.
Таким образом, второй термодатчик 9 измеряет температуру среды (жидкости или газа в зависимости от задачи) в контейнере 1.
Первый 8 и второй 9 термодатчики соединены с управляющим средством 11. Управляющее средство 11 представляет собой печатную плату с электрически соединенными между собой на плате радиоэлементами, контроллером нагрева и микропроцессорным терморегулятором, которое управляет параметрами устройства на основании программы, и, в частности, мощностью на выходе инвертора 7, а также его включением-выключением на основании данных температуры, поступающих от первого 8 и второго 9 термодатчиков.
Управляющее средство 11 обеспечивает также другие функции: таймер, автоматическое отключение и др.
Управляющее средство 11 электрически соединено с операционным блоком 12.
Операционный блок 12 содержит плату с кнопками, индикаторами и цифровым информационным дисплеем.
Ток от сети 13 подается через выпрямитель (не показано) на инвертор 7 (инверторную схему), управляющее средство 11, нагревательный элемент 5, при этом нагревательный элемент 5, инвертор 7, первый термодатчик 8, управляющее средство 11, операционный блок 12, второй термодатчик 9 электрически соединены.
В корпусе 4 имеются отверстия для входа и выхода воздуха (не показаны). Для охлаждения предусмотрен вентилятор (не показан).
По второму варианту в устройстве для нагревания контейнера индукционным нагревом (фиг. 2) микропроцессорный терморегулятор 14 выполнен в виде программируемого терморегулятора на отдельной плате. Второй термодатчик 9 соединен электрическим проводом с управляющим средством 11 через плату программируемого микропроцессорного терморегулятора 14.
При этом программируемый микропроцессорный терморегулятор снабжен трехразрядным цифровым LED-дисплеем и вторым операционным блоком 15.
Микропроцессорный терморегулятор 14 представляет собой электронное устройство с печатной платой, радиодеталями, микросхемой для контроля температуры в определенном диапазоне. Микропроцессорный терморегулятор 14 обеспечивает в настоящей полезной модели предварительную обработку данных поступающих от второго термодатчика 9, точные настройки и установку значений температуры до 0,1°C, дает команду управляющему средству на изменение параметров на выходе инвертора в соответствии с результатами определения температуры среды в контейнере. Второй операционный блок 15 с тремя кнопками предназначен для установки точного значения температуры среды в контейнере и для программирования терморегулятора 14. Плата микропроцессорного терморегулятора 14 и дополнительный операционный блок 15 электрически соединены друг с другом и с платой управляющего средства 11.
Работу устройства рассмотрим на примере второго варианта полезной модели.
Устройство устанавливают на ровную и прочную горизонтальную поверхность, например, деревянный стол, выдерживающий вес не менее 20 кг.
Обеспечивают минимум 25 см расстояния от устройства до ближайшей стены для полноценной вентиляции.
Подключают устройство к сети 13 переменного тока и включают кнопкой первого операционного блока 12.
На верхнюю панель 3 в область нагрева ставят контейнер 1 для нагревания.
Наливают в контейнер жидкую смесь 2 (2/3 от общего объема контейнера), которую требуется разделить дистилляцией.
Второй термодатчик 9 помещают в жидкую смесь 2, находящуюся в открытом контейнере 1 или внутрь закрытого контейнера 1 без контакта его с жидкой смесью 2 через отверстие в контейнере 1.
С помощью первого операционного блока 12 кнопками режима регулирования интенсивности нагрева и -/+ устанавливают мощность нагрева нагревательного элемента 5 по таблице корреляции между мощностью нагрева и необходимой температурой среды в контейнере 1 для обеспечения минимального температурного гистерезиса.
Установленная мощность в ваттах (Вт) отражается на цифровом информационном дисплее первого операционного блока 12.
С момента установки мощности нагрева нагревательного элемента 5 ток подается на нагревательный элемент 5 и начинается процесс индукционного нагрева контейнера 1.
С помощью второго операционного блока 15 кнопками устанавливают значение температуры среды в контейнере, которая отображается на 3-х разрядном LED-дисплее, которым оснащен программируемый микропроцессорный терморегулятор 14.
После установки значения температуры среды в контейнере 1 устройство нагревает контейнер до заданной температуры среды, например, в 78,5°C и в дальнейшем постоянно автоматически поддерживает ее в том числе за счет прекращения/возобновления подачи тока на нагревательный элемент 5. Далее кнопкой таймера первого операционного блока 12 устанавливают интервал времени, в течение которого устройство будет автоматически поддерживать заданную температуру среды в контейнере 1. Например, устанавливают таймер на 3 часа.
При этом в процессе нагревания контейнера 1 отклонения от заданной температуры в 78,5°C в процессе нагрева будет не более 0,1°C.
Выполнение устройства по второму варианту полезной модели делает возможным использование его по другому назначению, а именно в качестве плитки для приготовления пищи индукционным нагревом.
Выполнение микропроцессорного терморегулятора на отдельной плате позволяет перепрограммировать микропроцессорный терморегулятор изолированно от общей программы управляющего средства для достижения минимального температурного гистерезиса в процессе нагревания контейнера.
Таким образом, настоящая полезная модель позволяет устанавливать и поддерживать точное значение температуры среды в контейнере до 0,1°C на заданный интервал времени с минимальными отклонениями от заданного значения (до 0,1°C) в процессе нагревания, что позволяет использовать устройство для осуществления сложных технологических процессов, таких, например, как дистилляция.
Claims (2)
1. Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом, содержащее верхнюю панель, имеющую область нагрева для нагревания установленного на нее контейнера, нагревательный элемент, расположенный под верхней панелью для генерирования магнитных полей, необходимых для индукционного нагревания контейнера, инвертор для подачи тока на нагревательный элемент, первый термодатчик, расположенный под верхней панелью для измерения температуры верхней панели в области нагрева, управляющее средство, при этом нагревательный элемент электрически соединен с инвертором, а инвертор и первый термодатчик электрически соединены с управляющим средством, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй термодатчик, например, терморезистор, соединенный электрическим проводом с управляющим средством с возможностью перемещения второго термодатчика и измерения температуры среды в контейнере, а управляющее средство снабжено микропроцессорным терморегулятором для установки значений температуры среды в контейнере, определения температуры на основании выходного сигнала второго термодатчика и обеспечения сигнала регулирования на изменение параметра тока на выходе инвертора.
2. Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом по п. 1, отличающееся тем, что микропроцессорный терморегулятор выполнен на отдельной плате.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133662U RU177674U1 (ru) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133662U RU177674U1 (ru) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177674U1 true RU177674U1 (ru) | 2018-03-06 |
Family
ID=61568181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017133662U RU177674U1 (ru) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177674U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184422U1 (ru) * | 2018-07-10 | 2018-10-25 | Сергей Иванович Петров | Электрическая конфорка |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1127910A1 (ru) * | 1983-05-12 | 1984-12-07 | Воронежский Политехнический Институт | Установка дл нагрева заготовок |
RU2132097C1 (ru) * | 1998-05-20 | 1999-06-20 | Московское государственное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" | Устройство для плавления радиоактивных отходов |
RU2429121C2 (ru) * | 2005-09-13 | 2011-09-20 | С.И.П.А Сосьета' Индустриалидзационе Проджеттационе Э Аутомационе С.П.А. | Устройство для нагрева заготовок |
US20170127480A1 (en) * | 2015-02-26 | 2017-05-04 | Inductive Engineering Technology, LLC | Heating system |
-
2017
- 2017-09-27 RU RU2017133662U patent/RU177674U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1127910A1 (ru) * | 1983-05-12 | 1984-12-07 | Воронежский Политехнический Институт | Установка дл нагрева заготовок |
RU2132097C1 (ru) * | 1998-05-20 | 1999-06-20 | Московское государственное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" | Устройство для плавления радиоактивных отходов |
RU2429121C2 (ru) * | 2005-09-13 | 2011-09-20 | С.И.П.А Сосьета' Индустриалидзационе Проджеттационе Э Аутомационе С.П.А. | Устройство для нагрева заготовок |
US20170127480A1 (en) * | 2015-02-26 | 2017-05-04 | Inductive Engineering Technology, LLC | Heating system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184422U1 (ru) * | 2018-07-10 | 2018-10-25 | Сергей Иванович Петров | Электрическая конфорка |
RU184422U9 (ru) * | 2018-07-10 | 2018-11-21 | Сергей Иванович Петров | Электрическая конфорка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6596761B2 (ja) | スマートアンダーレンジ用調理容器下敷き装置 | |
CN113678571B (zh) | 烹饪装置及烹饪*** | |
EP2954809B1 (en) | Method of regulating temperature for sous vide cooking and apparatus therefor | |
US9027469B2 (en) | Method for controlling a cooking process | |
CN103263224A (zh) | 电加热装置、电炊具以及无线控温方法 | |
CN102345886A (zh) | 温度传感器和具有所述温度传感器的感应加热烹饪器 | |
CA2523054A1 (en) | Induction heating cooker | |
KR20080111498A (ko) | 음식 준비를 위한 시스템 및 방법 | |
CN202040863U (zh) | 一种与人互动烹饪的智能电磁炉 | |
KR20180057466A (ko) | 유닛내 자기 제어 장치를 가진 인덕션 보관, 가온 및 요리 시스템 | |
KR20200141781A (ko) | 내용물의 온도 유지를 위한 전기레인지의 화구제어방법 | |
KR20190059248A (ko) | 외부 제어 유닛을 이용하여 요리 기기를 제어하기 위한 방법, 요리 기기, 및 시스템 | |
US10595366B2 (en) | Method for operating an induction hob | |
RU177674U1 (ru) | Устройство для нагревания контейнера индукционным нагревом | |
RU156192U1 (ru) | Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа | |
CN104406206A (zh) | 一种燃气灶的自动控制器件 | |
CN106152188A (zh) | 电磁炉及其控制方法 | |
US20220187859A1 (en) | Adaptive closed loop control method for a cooking appliance | |
JP2003204874A (ja) | 炊飯器 | |
WO2016147159A1 (en) | Induction cooking device with integrated temperature control | |
CN206531107U (zh) | 一种精确温控电磁炉 | |
CN204520271U (zh) | 设置有无线测温装置的烹饪炉具 | |
JP2009093804A (ja) | 調理器具 | |
CN204561855U (zh) | 设置有无线测温装置的烹饪器具 | |
KR102106495B1 (ko) | 렌지후드 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200928 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20211007 |