УЛУЧШЕННАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ВАРОЧНАЯ ПАНЕЛЬ
IMPROVED INDUCTION COOKTOP

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к улучшенной индукционной варочной панели для приготовления пищи.
Уровень техники
Обычная индукционная варочная панель содержит (например, стеклокерамическую) сплошную пластину, а также множество (например, медных) катушек, размещенных под ней и избирательно действующих для определения одной или нескольких зон приготовления пищи.
Во время операции, после установки кастрюли (например, из ферромагнитного материала, такого как нержавеющая сталь или железо) для приготовления пищи, содержащей пищевой продукт, который требуется приготовить в зоне приготовления пищи, переменный электрический ток пропускают через соответствующую катушку (катушки), таким образом, генерируя колебательное магнитное поле. В соответствии с известными физическими принципами такое магнитное поле вызывает вихревой ток в кастрюле, который, в свою очередь, приводит (в соответствии с эффектом Джоуля) к ее резистивному нагреву и, следовательно, пищевого продукта, содержащегося в ней.
Эффект индукции вызывает нагрев только области пластины (активированной зоны приготовления пищи), фактически накрытой (дном) кастрюлей, и только при контакте с ней. Поэтому во время операций приготовления пищи индукционная варочная панель предотвращает ожог при прикосновении к любой области пластины, свободной от кастрюль или в непосредственной близости к ней. Кроме того, благодаря плохим теплопроводным свойствам стеклокерамического материала риск ожога также значительно уменьшается в тех областях пластины (активированной зоны (зонах) приготовления пищи), из которых была только что убрана кастрюля.
Это позволяет получить усовершенствованные и безопасные индукционные варочные панели с сенсорным пультом управления прямо на пластине.
Раскрытие изобретения
Заявитель обнаружил, что известные индукционные варочные панели не являются полностью удовлетворительными с точки зрения индивидуальной адаптации.
Фактически заявитель полагает, что большинство функций, которые предусмотрены во всех продаваемых индукционных варочных панелях, главным образом основаны на детектировании кастрюли. Детектирование кастрюли используется для того, чтобы автоматически установить (или изменить) зону компоновки приготовления пищи, когда пользователь размещает (или перемещает) кастрюли на (верхней поверхности установки) пластины - обычно модуль управления индукционной варочной панелью, используя взаимодействие катушек, обеспечивает возможность детектировать кастрюлю на пластине, объединять катушки, которые покрывает, по меньшей мере, частично детектированная кастрюля, и управлять ими синхронно как одиночной зоной приготовления пищи.
Однако такая полностью автоматическая установка компоновки могла оказаться более неудобной во многих практических случаях, особенно когда индивидуальный подход при приготовления пищи пользователем и/или конкретная технология требует приготовления специфичного блюда, для которого требуются индивидуально адаптированные компоновки приготовления пищи.
В этом отношении некоторые продаваемые индукционные варочные панели также предоставляют функции регулирования компоновки вручную, предусматривая, таким образом, для пользователя определенную степень индивидуальной адаптации. Однако, по мнению заявителя, такие индукционные варочные панели все еще не являются соответствующими текущим потребностям значительного большинства пользователей. Фактически перед тем как начнется нагрев новой кастрюли, добавленной на пластину, пользователь должен предварительно выбрать зону (зоны) приготовления пищи (среди многих зон приготовления пищи, которые обычно обеспечивают индукционные варочные панели) и затем вручную работать с пультом управления для активации выбранной зоны (зон) приготовления пищи при желательном уровне (уровнях) мощности.
Таким образом, для заявителя стало понятно, что пользователи, привыкшие легко, быстро и динамично формировать зоны приготовления пищи на традиционной (например, газовой или электрической) плите, не склонны использовать индукционные варочные панели ни во внутреннем ни в профессиональных контекстах.
Заявитель столкнулся с проблемой разработки удовлетворительного решения, которое в состоянии преодолеть описанные выше недостатки.
В частности, один или несколько аспектов решения в соответствии со специфичными вариантами осуществления, в соответствии с изобретением изложены в независимых пунктах, с предпочтительными особенностями того же самого решения, которые обозначены в зависимых пунктах (с любой предпочтительной особенностью, предусмотренной со ссылкой на специфичный аспект решения, в соответствии с вариантом осуществления, в соответствии с изобретением, которое применяется с необходимыми изменениями к любому другому его аспекту).
Аспект решения в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения относится к индукционной варочной панели. Индукционная варочная панель содержит сплошную пластину, множество (например, восемь) электрически активируемых элементов катушек, расположенных под пластиной (с упомянутыми элементами катушек, которые определяют соответствующие зоны приготовления пищи индукционной варочной панели), и модуль управления, выполненный с возможностью регулирования уровня мощности зон приготовления пищи. В решении, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, после выбора первого и второго уровней мощности для несмежных первой и второй зон приготовления пищи соответственно модуль управления выполнен с возможностью автоматического выбора для каждой промежуточной зоны приготовления пищи между упомянутыми первой и второй зонами приготовления пищи соответствующего уровня мощности, получаемого путем интерполяции первого и второго уровней мощности, используя заданную функцию интерполяции.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения второй уровень мощности выше, чем первый уровень мощности, и заданная функция интерполяции представляет собой монотонно возрастающую функцию, таким образом, что уровень мощности, выбранный для каждой промежуточной зоны приготовления пищи, монотонно увеличивается с первого до второго уровня мощности.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения первый уровень мощности выше, чем второй уровень мощности, и заданная функция интерполяции представляет собой монотонно убывающую функцию, таким образом, уровень мощности, выбранный для каждой промежуточной зоны приготовления пищи, монотонно уменьшается с первого до второго уровня мощности.
Предпочтительно, хотя и не обязательно, заданная функция интерполяции представляет собой линейную функцию.
Предпочтительно выбранные уровни мощности смежных зон приготовления пищи могут отличаться друг от друга в зависимости от первого и второго уровней мощности и количества промежуточных зон приготовления пищи между первыми и вторыми зонами приготовления пищи.
Предпочтительно индукционная варочная панель дополнительно содержит схему управления, выполненную с возможностью электрического возбуждения элементов катушки под управлением модуля управления.
Без потери обобщенности описания зоны приготовления пищи и/или элементы катушки могут иметь прямоугольную или квадратную форму.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения верхняя область верхней поверхности пластины сформирована группой смежных зон приготовления пищи, а нижняя область верхней поверхности пластины содержит по меньшей мере одну зону приготовления пищи с каждой боковой стороны и панель управления на ее центральном участке, причем панель управления обеспечивает для пользователя возможность выбора для работы индукционной варочной панели.
Предпочтительно сплошная пластина содержит стеклокерамический материал.
Другой аспект решения в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения относится к способу управления индукционной варочной панелью. Индукционная варочная панель содержит сплошную пластину, множество электрически активируемых элементов катушки, расположенных под пластиной (причем упомянутые элементы катушки определяют соответствующие зоны приготовления пищи индукционной варочной панели), и модуль управления, выполненный с возможностью регулирования уровня мощности в зоны приготовления пищи. После выбора первого и второго уровней мощности для несмежных первой и второй зон приготовления пищи соответственно способ содержит интерполяцию первого и второго уровней мощности с заданной интерполирующей функцией, и автоматический выбор для каждой промежуточной зоны приготовления пищи между упомянутыми первой и второй зонами приготовления пищи соответствующего уровня мощности на основе упомянутой интерполяции.
Индукционная варочная панель в соответствии с настоящим изобретением имеет режим работы, который позволяет автоматически выбирать зоны приготовления пищи, по существу, не требуя какого-либо вмешательства пользователя во время операций приготовления пищи, кроме (исходного) выбора режима работы. Благодаря настоящему изобретению в индукционной варочной панели предусмотрено (регулируемое) количество зон приготовления пищи с уже предварительно выбранными соответствующими уровнями мощности и, таким образом, готовыми обеспечивать индукционный нагрев/приготовление пищи, как только кастрюля (кастрюли) для приготовления пищи будет размещена на ней.
Это напоминает и действительно улучшает простую, быструю и динамическую работу с зонами приготовления пищи традиционных газовых или электрических плит, таким образом, удовлетворяя классические потребности приготовления пищи многих пользователей.
Краткое описание чертежей
Эти и другие особенности и преимущества решения в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения будут лучше всего понятны со ссылкой на следующее подробное неограничивающее описание изобретения, которое следует читать совместно с рассмотрением приложенных чертежей (на которых соответствующие элементы обозначены одинаковыми или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их пояснение не повторяется с целью краткости описания). В этом отношении следует, очевидно, понимать, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе (с некоторыми деталями, которые могут быть преувеличены и/или упрощены), и что до тех пор пока не будет указано другое, они просто используются для концептуальной иллюстрации описанных структур и процедур.
На фиг.1 схематично показан вид в перспективе и частично прозрачный вид индукционной варочной панели в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и
на фиг.2A-2C - виды в плане индукционной варочной панели на фиг.1 в соответствующих фазах режима работы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Как показано на чертежах, индукционная варочная панель 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения схематично представлена на фиг.1 (на которой для упрощении иллюстрации компоненты индукционной варочной панели 100, не видимые в данном случае, представлены пунктирными линиями).
i
i
i
Индукционная варочная панель 100 содержит (например, стеклокерамическую) сплошную пластину 105 и множество N электрически активируемых (например, медных) элементов катушки или катушек 110 (i=1, 2.., N, где N=8 в данном примере), для обеспечения возможности выполнения операций приготовления пищи с помощью индукции. Катушки 110 (например, прямоугольной формы) размещены последовательно под пластиной 105 и определяют соответствующие (например, прямоугольные) зоны 115 приготовления пищи индукционной варочной панели 100.
1
6
7
8
1
6
Компоновка катушек может определять примерную поясняемую компоновку зон приготовления пищи, в которой шесть из восьми зон приготовления пищи (то есть зоны 115-115 приготовления пищи или верхние зоны приготовления пищи) расположены рядом в длину индукционной варочной панели 100 так, что они полностью занимают верхнюю область ее верхней поверхности 120. Остальные две зоны приготовления пищи (то есть зоны 115, 115 приготовления пищи или нижние зоны приготовления пищи) вместо этого расположены с противоположных сторон нижней области (ниже верхней области) верхней поверхности 120, например с поворотом на 90° относительно верхних зон 115-115 приготовления пищи.
Здесь и в остальной части описания, под "верхней" и "нижней" зонами приготовления пищи верхней поверхности 120 подразумеваются области, которые являются более удаленными и более закрытыми соответственно к рабочему положению пользователя.
7
8
Как видно на чертеже (например, сенсорный), пульт 125 управления предусмотрен на свободной области верхней поверхности 120 между нижними зонами 115 и 115 приготовления пищи. Как обычно, пульт 125 управления предоставляет интерфейс для пользователя, который позволяет выбирать/обеспечивать/выполнять функции, режимы или установки индукционной варочной панели 100.
i
Для достижения этого индукционная варочная панель 100 дополнительно содержит, под пластиной 105 схему 130 управления (например, включающую в себя обратные преобразователи, выпрямители, фильтры и/или тому подобное) для электрической активации/возбуждения катушки 110 (соединения не показаны) и модуль 135 управления (например, один или несколько микроконтроллеров и/или микропроцессоров) для того чтобы должным образом управлять схемой 130 управления (так же, как и непоказанные другие возможные электрические/электронные компоненты) в соответствии с выбором пользователя на пульте 125 управления.
i
Учитывая, например, активацию зоны (зон) приготовления пищи после того как пользователь выбрал зону (зоны) приготовления пищи соответствующей командой (командами) на пульте 125 управления, и одна или несколько кастрюль для приготовления пищи (не показаны) были помещены в выбранной зоне (зонах) приготовления пищи 115, схема 130 управления, соответствующим образом управляемая модулем 135 управления, активирует/возбуждает соответствующую катушку (катушки) 110 током управления (обычно переменный ток со средней частотой 20-100 кГц), который пропускают через них. Это создает магнитное поле, которое свободно проходит через пластину 105 и проникает через кастрюли. Магнитное поле посредством индукции создает круговой ток (вихревой ток) в электрическом (обычно ферромагнитном) основании каждой кастрюли, в котором в результате происходит резистивное его нагревание (эффект Джоуля).
i
i
Таким образом, как кратко описано во вводной части настоящего описания, перед нагревом любой новой кастрюли, добавляемой в новую (неактивную) зону 115 приготовления пищи, пользователь должен предварительно и вручную воздействовать на пульт 125 управления, для того чтобы выбрать зону 115 приготовления пищи, и желательный уровень мощности, таким образом, делая индукционную варочную панель 100 не совместимой с легкостью работы и непосредственными потребностями значительного большинства пользователей.
Хотя индукционная варочная панель 100, описанная здесь, может быть оборудована так, как и многие другие известные и продаваемые индукционные варочные панели, с компоновкой с полностью автоматическими вариантами выбора зон для приготовления пищи (например, на основе автоматического детектирования кастрюли), этого недостаточно для того, чтобы обеспечить легкий индивидуально адаптированный опыт использования. Напротив, детектирование кастрюли дополнительно замедляет активацию зон приготовления пищи (например, из-за собственного времени, необходимого для собственного детектирования кастрюли), и при этом все еще требуется вмешательство пользователя для регулирования уровня мощности активизированной (деактивированной) зоны приготовления пищи.
В соответствии с настоящим изобретением модуль 135 управления выполнен с возможностью осуществления режима работы, нацеленного на предоставление автоматически выбранных зон приготовления пищи, готовых для нагрева кастрюль (установленных автоматически/выбранных), при разных уровнях мощности.
В этом отношении ниже ссылка также будет сделана на фиг.2A-2C, на последней из которых схематично представлены виды в плане индукционной варочной панели 100 в соответствующих фазах такого режима работы, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
i
Конкретно со ссылкой на фиг.2A, после доступа к соответствующему пункту меню пульта 125 управления пользователя просят выбрать две несмежные (например, верхние) зоны 115 для приготовления пищи по карте компоновки зон приготовления пищи, отображаемой на пульте 125 управления, и перевести их на соответствующие желательные уровни мощности, тем временем нижними зонами приготовления пищи можно вместо этого управлять как обычно. Как будет понятно, выбранные вручную зоны приготовления 115, пищи будут представлять собой внешние зоны приготовления пищи, которые образуют компоновку зон.
1
6
1
6
1
6
В примерном сценарии, поясняющемся со ссылкой на фиг.2В, предполагается, что зоны 115 и 115 приготовления пищи были выбраны/установлены на желательных минимальном и максимальном уровнях мощности P и Р соответственно (например, P=1 и Р=9, принимая масштаб уровней мощности между 0 и 10). Это концептуально поясняется на фигурах планками мощности в выбранных зонах приготовления пищи (однако, как должно быть очевидно понятно, такие планки мощности, если они предусмотрены, являются более полезными и легко отображаются на панели 125 управления).
i
1
6
1
6
В этой точке модуль 135 управления автоматически выбирает каждую промежуточную зону 115 приготовления пищи между выбранными вручную внешними зонами приготовления пищи (то есть зонами 115 и 115 приготовления пищи) и устанавливает в ней соответствующее (интерполированное) значение мощности, полученное в результате интерполяции вручную заданных уровней мощности (то есть уровней P и Р мощности) с заданной функцией интерполяции.
2
5
2
5
2
5
1
6
2
3
4
5
В этом отношении любые функции интерполяции могут соответствовать цели, например функции монотонного увеличения, функции монотонного убывания, полиномиальной функции или гауссовой функции. В примере, описанном здесь, как показано на фиг.2C, заданная функция интерполяции представляет собой линейную функцию и уровни мощности, Р-Р, в которых активированы зоны 115-115 приготовления пищи (и, следовательно, соответствующие катушки 110-110), постепенно (например, равномерно) увеличиваются слева направо. В раскрытом варианте осуществления каждый уровень P-Р мощности отличается от смежных на постоянную величину (например, на 1,4, таким образом, Р=2,4, Р=3,8, Р=5,2, P=5,6), хотя может использоваться любая другая установка уровней интерполяции мощности.
Таким образом, благодаря настоящему изобретению простое скольжение кастрюли по пластине 105 позволяет поднимать уровень нагрева/приготовления.
Предпочтительно модуль 135 управления позволяет автоматически расширять или сужать компоновку зон приготовления пищи при выборе зон приготовления пищи или при отмене выбора соответственно, и/или изменении компоновки уровней мощности путем простого регулирования уровней мощности выбранных внешних зон приготовления пищи.
Естественно, для удовлетворения локальным и специфичным требованиям специалист в данной области техники может применять в решении, описанном выше, множество логических и/или физических модификаций и изменений. Более конкретно, хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью конкретности со ссылкой на предпочтительные его варианты осуществления, следует понимать, что возможны различные исключения, подстановки и изменения в форме и деталях, а также другие варианты осуществления. В частности, разные варианты осуществления изобретения даже могут использоваться на практике без конкретных деталей (таких как цифровые примеры), представленных в предыдущем описании, для предоставления более полного его понимания; и наоборот, хорошо известные особенности, возможно, были исключены или упрощены для того, чтобы не затенять описание ненужными конкретными деталями. Кроме того, определенно предполагается, что конкретные элементы и/или этапы способа, описанные в связи с любым раскрытым вариантом осуществления изобретения, могут быть внедрены в любой другой вариант осуществления как сущность общего конструктивного выбора.
Например, аналогичные рассуждения применимы, если индукционная варочная панель имеет другую структуру или содержит эквивалентные компоненты, или имеет другие рабочие свойства. В любом случае любой компонент может быть разделен на несколько элементов, или два или больше компонента могут быть скомбинированы в один элемент; кроме того, каждый компонент может быть дублирован или может поддерживаться для исполнения соответствующих операций параллельно. Следует также отметить, что любое взаимодействие между разными компонентами, в общем, не требуется выполнять непрерывно (если только не будет указано другое) и оно может быть как направлено, так и не направлено через одно или больше промежуточных устройств.
Например, без выхода за пределы объема изобретения катушки (и, следовательно, зоны приготовления пищи, определенные таким образом), могут иметь любое количество и/или форму, например выбраны в соответствии с занимаемым ими местом или функциональными или эстетическими требованиями. В этом отношении нижние зоны приготовления пищи также могут не быть предусмотрены или они могут иметь такую же конфигурацию, и/или ими можно управлять вместе с верхними зонами приготовления пищи.
Поэтому даже притом, что катушки и зоны приготовление пищи были описаны как имеющие прямоугольную форму, они, возможно, могут иметь другую форму, такую как квадрат, или (менее предпочтительно) круглую, или овальную форму.
Кроме того, даже притом, что зоны приготовления пищи размещены так, что каждая зона приготовления пищи индукционной варочной панели расположена рядом по меньшей мере одна с другой, также могут присутствовать зоны приготовления пищи, которые не расположены рядом с другими, при условии, что существует, по меньшей мере, группа смежных зон, в которых применяется принцип настоящего изобретения.
Выбор несмежных зон приготовления пищи также может не выполняться при каждом доступе к режиму операции. Фактически, хотя это не упомянуто выше, индукционная варочная панель может быть предусмотрена (например, внутри модуля управления) с поддержкой накопителя данных, выполненного с возможностью сохранения информации выбора, установок и информации вариантов выбора. Поэтому при выборе каждого режима работы уровни мощности вешних зон приготовления пищи, выбранных при предыдущем управлении режимом работы, могут быть легко получены, используя поддержку накопителя данных, и могут использоваться в качестве принятых по умолчанию уровней мощности.
Хотя в настоящем описании была сделана прямая ссылка на уровень мощности (выбранный вручную) первой внешней зоны приготовления пищи (первый уровень мощности) более низкий, чем уровень мощности (выбранный вручную) второй зоны приготовления пищи (второй уровень мощности), и монотонную (в частности, линейную) функцию увеличения, как функцию интерполяции, ничто не мешает использовать другие - первый и второй уровни мощности и/или другие соответствующие функции интерполяции. Например, в случае, когда первый уровень мощности выше, чем второй уровень мощности, может использоваться функция монотонного снижения (например, линейная), тогда как в случае, когда первый уровень мощности, по существу, равен второму уровню мощности, гауссова функция как функция интерполяции может обеспечить возможность воплощения компоновки зон приготовления пищи французского типа, то есть когда максимальные уровни мощности находятся посередине и уменьшаются с отходом из этого положения.
Интерполированные уровни мощности, которые ассоциированы с промежуточными зонами приготовления пищи, могут быть рассчитаны/выбраны в соответствии со специфичными выбираемыми критериями. Например, в множестве примеров, представленных выше (линейная функция интерполяции), уровни интерполированной мощности отличаются друг от друга на величину, зависящую от первого и второго уровней мощности, и количества промежуточных зон приготовления пищи между соответствующими (внешними) зонами приготовления пищи. Это позволяет получить компоновку зоны приготовления пищи с равномерным увеличением уровней мощности. Однако может быть установлено неравномерное увеличение уровней мощности, например, в примере шестых верхних зон приготовления пищи, три пары зон приготовления пищи, имеющие минимальный, средний, максимальный уровни мощности соответственно, могут быть автоматически установлены модулем управления.
Кроме того, решение в соответствии с вариантом осуществления изобретения может быть воплощено через эквивалентный способ (используя аналогичные этапы, исключая некоторые этапы, которые не являются существенными, или, кроме того, добавляя дополнительные необязательные этапы); кроме того, этапы могут быть выполнены в разном порядке, одновременно или с перемещением (по меньшей мере, частично).