Brevet FR2744589A1 — publié le 19970808

Inducteur pour une plaque de cuisson La présente invention concerne un inducteur destiné à être monté sous une plaque de cuisson, avec une bobine d'inducteur qui est supportée par un élément de support, avec une isolation thermique et/ou électrique qui couvre la bobine d'inducteur et avec un capteur de tempéra- ture isolé électriquement par rapport à la plaque de cuisson pour mesurer une température de plaque de cuisson. Un inducteur de ce type est connu par le doucement EP 0 561 208 A2, l'inducteur ou l'isolation thermique de celui-ci étant en contact direct, sur une grande surface, avec la face inférieure de la plaque de cuisson. Le refroidissement de l'inducteur et de divers éléments addi- tionnels a lieu uniquement dans l'espace en-dessous d'un élément refroi- disseur de grande dimension. La présente invention a pour objectif d'améliorer le refroidisse- ment d'un inducteur du type indiqué en introduction. Cet objectif est atteint conformément à l'invention par le fait qu'un espace de ventilation est ménagé entre l'inducteur et la plaque de cuisson. Cet espace de ventilation en forme de fente dont la hauteur se situe de préférence aux environs de 2 mm, permet, grâce à de légers mou- vements d'air en-dessous de la plaque de cuisson, générés par exemple par une soufflante intégrée, d'obtenir une très bonne isolation thermique de l'inducteur. La lame d'air ainsi formée assure, même avec seulement de faibles mouvements d'air, une isolation thermique qui est suffisante dans de nombreux cas. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de support comporte un bossage d'appui sur la plaque qui fait saillie à travers une ouverture de l'isolation et dans lequel le capteur de température est inséré. Ainsi, d'une part le capteur de température est isolé électriquement de la plaque de cuisson par le matériau de l'élément de support et d'autre part l'isolation thermique qui recouvre la bobine d'inducteur est pourvue d'une fenêtre qui permet de réaliser un meilleur couplage thermique entre le capteur de température et la plaque de cuis- son. En outre, le capteur de température est fixé de manière stable endes- sous de l'élément de support. De manière avantageuse, le bossage de l'élé- ment de support pour l'appui sur la plaque de cuisson fait faiblement saillie au-dessus de la surface de l'isolation. Ceci permet d'obtenir un cou- plage thermique amélioré entre le capteur de température et la plaque de cuisson tout en maintenant un espace de ventilation entre la surface de l'isolation de l'inducteur et la face inférieure de la plaque de cuisson. Afin de former une unité de montage robuste, fermée de manière quasiment hermétique, pour le transport et la manipulation lors du mon- tage, l'isolation est agencée sous la forme d'une plaque rigide qui est fixée à l'élément de support et forme une unité de montage compacte avec celui- ci. La bobine d'inducteur enfermée de la sorte peut être fabriquée sans col- lage; l'inducteur ne comporte pas d'ouvertures sur sa face supérieure à tra- vers lesquelles des saletés ou autres peuvent pénétrer dans l'inducteur et menacer son fonctionnement. Le maintien d'un espace de ventilation défini, de grande surface, entre la plaque de cuisson et l'inducteur peut être amélioré lorsque l'élément de support ou la plaque d'isolation est pourvu, en plus, d'éléments d'espacement sur sa face tournée vers la pla- que de cuisson. Afin de ne pas transmettre inutilement une quantité de chaleur trop importante de la plaque de cuisson vers l'inducteur par le biais des éléments d'espacement, ces derniers sont disposés de préférence en dehors de la surface de base ou du fond d'un récipient ou d'une casserole posé sur la plaque de cuisson. L'inducteur étant habituellement plaqué par le dessous contre la face inférieure de la plaque de cuisson, il est avanta- geux que le bossage de l'élément de support pour l'appui sur la plaque de cuisson soit légèrement plus haut que les éléments d'espacement par rap- port à la surface de la plaque. On obtient ainsi un espace de ventilation suf- fisant sur l'ensemble de la surface de l'inducteur ainsi qu'un bon contact thermique entre le capteur de température et la plaque de cuisson. Conformément à un mode de réalisation préféré, le bossage d'appui sur la plaque de cuisson est essentiellement creux et le capteur de température est fixé dans la cavité ainsi formée. Ceci permet d'obtenir une construction compacte et un montage protégé du capteur de température. Pour une fixation sûre, recyclable et efficace en présence de chocs ou de vibrations, le capteur de température est fixé dans la cavité au moyen d'une masse coulable élastique. De manière préférentielle le bossage d'appui sur la plaque de cuisson est en contact par sa face frontale avec la face inférieure de la pla- que de cuisson par l'intermédiaire d'une plaquette thermo-conductrice plane, à la face inférieure de laquelle le capteur de température est à son tour couplé thermiquement. On obtient ainsi un bon transfert de chaleur entre la plaque de cuisson et le capteur de température. De plus, il est sim- ple sur le plan de la fabrication de régler avec des tolérances négligeables l'épaisseur de la plaquette thermo-conductrice et par suite d'ajuster le transfert thermique entre la plaque de cuisson et le capteur. Le capteur de température peut réagir de manière efficace et rapide en fonction des tem- pératures de la plaque de cuisson lorsque la plaquette thermo- conductrice est au moins partiellement formée d'un élément moulé doté d'une capacité d'isolation suffisante sur le plan électrique et d'une conductibilité thermi- que plus élevée par rapport au matériau de l'élément de support. C'est le cas notamment lorsqu'on utilise du nitrure de silicium comme matériau pour l'élément moulé. Un exemple de réalisation de l'inducteur selon l'invention est décrit ci-après à l'aide de représentations schématiques. Les dessins représentent: figure 1, en vue en perspective de dessus, l'inducteur avec une plaque d'isolation partiellement arrachée, figure 2, en vue en perspective de dessous, l'inducteur selon la figure 1 et, figure 3, en vue en coupe transversale agrandie, l'inducteur dis- posé en-dessous d'une plaque de cuisson. Les figures 1 à 3 montrent un inducteur 1 qui comprend, comme élément inférieur, un élément de support 3 ayant la forme d'une roue à rayons, en matière plastique de type polyphénylsiloxane (PPS) et, comme couverture, une plaque d'isolation 5 en micanite. La plaque d'isolation 5 est formée de plusieurs couches isolantes et a une épaisseur d'environ 1 mm. Elle assure outre l'isolation thermique, l'isolation électrique et du fait de sa résistance mécanique elle sert de support pour une bobine d'inducteur 13 qui sera décrite plus loin. L'élément de support comporte une zone 7 centrale semblable à un moyeu de roue avec six emplacements de montage 9 en forme de barreaux qui sont disposés autour de celle-ci, à la manière de rayons. Un barreau de ferrite 1 1 plat est monté dans la face inférieure de l'emplacement de montage en tant que moyen de court-cir- cuit magnétique. Côté périphérie, l'élément de support 3 est limité par un anneau 12 en forme de jante de roue. Dans la zone annulaire entre la zone centrale 7 et l'anneau 12 de l'élément de support se trouve la bobine d'inducteur 13 autoporteuse qui est formée de tresse de câble fin enroulée en spirale, essentiellement sur la surface d'appui constituée par la face supérieure des emplacements de montage 9. Deux canaux d'alimentation 14 adaptés sont prévus entre deux emplacements de montage 9 dans la région de la zone centrale 7 et de l'anneau 12, pour les bornes de connexion de la bobine. Pour simplifier le montage, la bobine 13 est collée sur l'élé- ment de support 3 à l'aide d'une couche adhésive formée de ruban adhésif 15 double face, résistant à la température. L'élément de support 3 comporte en son centre et sur son pour- tour des surfaces d'appui 16 annulaires pour la plaque d'isolation 5. La plaque d'isolation 5 est liée à l'élément de support 3 en plusieurs points de rivetage 17 répartis sur la circonférence, par rivetage à chaud, sans élé- ment d'assemblage supplémentaire ou sans adhésif supplémentaire. Trois éléments d'espacement 19 répartis régulièrement sur la circonférence de l'élément de support 3 s'étendent à partir de la face supérieure de l'anneau 12 d'élément de support. Les barrettes qui constituent les éléments d'espa- cement 19 ont chacune une hauteur d'environ 1,5 mm et sont ainsi légère- ment moins hautes que le bossage 23 de l'élément de support 3 pour l'appui sur la plaque de cuisson. La plaque d'isolation 5 comporte en son centre une ouverture 21 circulaire à travers laquelle le bossage 23 également cir- culaire d'appui sur la plaque de cuisson de l'élément de support fait saillie. Ce bossage est essentiellement creux et porte côté frontal une plaquette thermo-conductrice plane. Cette plaquette est essentiellement formée d'un élément 25 moulé en nitrure de silicium qui est logé dans un logement circulaire du bossage. Un capteur de température 29 à coefficient de tem- pérature négatif (capteur de type CTN) est disposé dans une cavité 27 de l'élément de support 3 ou du bossage 23 d'appui sur la plaque de cuisson, en-dessous de l'élément moulé 25. Le capteur de température 29 sert à mesurer la température au niveau d'une plaque de cuisson 41 (figure 3) ou la température de l'inducteur et à commander la coupure de l'inducteur avant l'apparition d'une surchauffe de l'inducteur 1 lui-même ou d'un réci- pient placé au-dessus de l'inducteur. Les lignes 31 de connexion électri- que du capteur 29 sont amenées de la cavité 27 jusqu'au bord de l'inducteur 1. L'élément moulé 25 est pourvu au niveau de sa surface extérieure d'un décrochement grâce auquel il est inséré par le bas dans l'ouverture du bos- sage. Sur la face inférieure de l'élément moulé 25 en forme de plaque sont prévues deux nervures de fixation 33 espacées. Le capteur de température 29 en forme de tige est placé entre celles-ci. Pour fixer l'élément moulé 25 et le capteur de température 29 dans le bossage 23 d'appui de l'élément de support 3, les éléments sont scellés à l'aide d'une masse moulable 35 de silicones (non représentée sur la figure 2 pour des raisons de clarté). L'inducteur est habituellement plaqué par le dessous contre la plaque de cuisson 41 par des éléments élastiques non représentés, l'induc- teur 1 étant en appui sur la plaque de cuisson 41 par l'intermédiaire du bos- sage 23 d'appui et des éléments d'espacement 19 et un espace de ventila- tion 43 étant formé entre l'inducteur 1 ou la face supérieure de la plaque d'isolation 5 et la face inférieure de la plaque de cuisson (figure 3). La position et la taille du bossage d'appui 23 sur la plaque de cuisson au cen- tre de la surface de base ou d'un fond de récipient et des éléments d'espace- ment 19 en dehors de la surface de base ou d'un fond de récipient posé sur l'emplacement de cuisson sont choisies de telle sorte que la quantité de chaleur transmise de la plaque de cuisson 41 à l'inducteur 1 ne soit pas inu- tilement élevée. REVENDICATIONS 1. Inducteur destiné à être monté sous une plaque de cuisson, avec une bobine d'inducteur (13) qui repose sur un élément de support (3), avec une isolation (5) thermique et/ou électrique qui couvre la bobine d'inducteur et avec un capteur de température (29) isolé électriquement par rapport à la plaque de cuisson, pour mesurer une température de plaque de cuisson, caractérisé par le fait qu'un espace de ventilation (43) est amé- nagé entre l'inducteur (1) et la plaque de cuisson (41). 2. Inducteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de support (3) comporte un bossage (23) d'appui sur la plaque de cuisson qui fait saillie à travers une ouverture (21) de l'isolation (5) et dans lequel est fixé le capteur de température (29). 3. Inducteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le bossage (23) d'appui sur la plaque de cuisson de l'élément de support (3) dépasse légèrement au-dessus de la surface de l'isolation (5). 4. Inducteur selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que l'isolation (5) se présente sous la forme d'une plaque rigide qui est fixée à l'élément de support (3) et forme une unité de construction compacte avec celui-ci. 5. Inducteur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'élément de support (3), sur sa face tournée vers la plaque de cuisson (41), comporte des éléments d'espacement (19). 6. Inducteur selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que le bossage (23) d'appui sur la plaque de cuisson de l'élément de support (3) est légèrement plus haut que les élé- ments d'espacement (19) par rapport la surface de la plaque (5). 7. Inducteur selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que le bossage (23) d'appui sur la plaque de cuisson est essentiellement creux et que le capteur de température (29) est fixé dans la cavité (27) ainsi formée. 8. Inducteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le capteur de température (29) est fixé dans la cavité (27) à l'aide d'une masse coulable (35) élastique. 9. Inducteur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que le bossage (23) d'appui sur la plaque de cuisson prend appui sur la pla- que de cuisson (41), côté face frontale, par une plaquette plane thermo- conductrice, à la face inférieure de laquelle le capteur de température (29) est couplé thermiquement. 10. Inducteur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la plaquette thermo-conductrice est formée au moins partiellement par un élément (25) moulé doté d'une capacité d'isolation électrique suffisante et d'une conductibilité thermique plus élevée par rapport au matériau de l'élément de support. 1 1. Inducteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le matériau de l'élément moulé (25) est du nitrure de silicium.