PALACIOS TOMAS DANIEL (ES)
SARNAGO ANDIA HECTOR (ES)
LLORENTE GIL SERGIO (ES)
PALACIOS TOMAS DANIEL (ES)
SARNAGO ANDIA HECTOR (ES)
DE102008042512A1 | 2010-04-01 | |||
EP1951003A1 | 2008-07-30 | |||
EP2200398A1 | 2010-06-23 |
See also references of EP 2774455A2
Patentansprüche Induktionsheizvorrichtung, insbesondere Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizfrequenzeinheit (20, 22, 24, 26), zumindest einer Induktionsheizeinheit (30, 32, 34, 36), die dazu vorgesehen ist, von der Heizfrequenzeinheit (20, 22, 24, 26) betrieben zu werden, und zumindest einer Steuereinheit (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, die Heizfrequenzeinheit (20, 22, 24, 26) in zumindest einem Betriebsmodus, in dem für die zumindest eine Induktionsheizeinheit (30, 32, 34, 36) eine Heizleistung (Pmean) angefordert ist, die in einem Dauerbetrieb von der Heizfrequenzeinheit (20, 22, 24, 26) an die Induktionsheizeinheit (30, 32, 34, 36) lieferbar ist, gepulst zu betreiben. 2. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) in zumindest dem einen Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, eine Pulsleistung (Ppuis) in Abhängigkeit von der angeforderten Heizleistung (Pmean) über zumindest eine Zuordnungsfunktion (f1 ; f2, f3, f4) festzulegen. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Teilbereichen (52, 54) eines gesamten Bereichs (50) möglicher Heizleistungen (Pmean) jeweils unterschiedliche Pulsleistungen (P52, Ps4) zuzuordnen. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einem der Teilbereiche (52) eine Pulsleistung (P52) zuzuordnen, die zumindest 1 % größer ist als eine maximale Heizleistung (P52max) des Teilbereichs (52). Induktionsheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) in zumindest dem einen Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, einen Pulsphasenabstand (tFiiCker, 2, ts4) zumindest in Abhängigkeit von wenigstens einer Kennlinie (fFMcker) festzulegen. 6. Induktionsheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest in Abhängigkeit von einer Bedienereingabe zumindest in dem zumindest einen Betriebsmodus zwischen einem gepulsten Betrieb und einem kontinuierlichen Betrieb umzuschalten. 7. Induktionsheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, eine Pulsphasendauer (.0N) und/oder die Pulsleistung (Ppuis) in Abhängigkeit von zumindest einer Zeitkenngröße festzulegen. 8. Hausgerät mit einer Induktionsheizvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. Verfahren zur Steuerung einer Induktionsheizvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. |
Die Erfindung geht aus von einer Induktionsheizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind Induktionskochfelder bekannt, die einen Induktor aufweisen, der in einem
Betriebszustand, in dem eine Heizleistung angefordert ist, die nicht kontinuierlich geliefert werden kann, gepulst betrieben wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer hohen elektrischen Effizienz
bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Induktionsheizvorrichtung, insbesondere einer
Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizfrequenzeinheit, zumindest einer Induktionsheizeinheit, die dazu vorgesehen ist, von der Heizfrequenzeinheit betrieben zu werden, und zumindest einer Steuereinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die
Heizfrequenzeinheit in zumindest einem Betriebsmodus, in dem für die zumindest eine Induktionsheizeinheit eine Heizleistung, insbesondere eine niedrige bis mittlere
Heizleistung, angefordert ist, die in einem Dauerbetrieb von der Heizfrequenzeinheit an die Induktionsheizeinheit lieferbar ist, gepulst zu betreiben. Unter einer
„Heizfrequenzeinheit" soll insbesondere eine elektrische Einheit verstanden werden, die ein oszillierendes elektrisches Signal, vorzugsweise mit einer Schaltfrequenz von zumindest 1 kHz, insbesondere von wenigstens 10 kHz, vorteilhaft von mindestens 20 kHz, insbesondere von maximal 100 kHz, für eine Induktionsheizeinheit erzeugt.
Insbesondere ist die Heizfrequenzeinheit dazu vorgesehen, eine, von der
Induktionsheizeinheit geforderte, maximale elektrische Leistung von zumindest 1000 W, insbesondere zumindest 2000 W, vorteilhaft zumindest 3000 W, vorzugsweise zumindest 3500 W, bereitzustellen. Die Heizfrequenzeinheit umfasst insbesondere zumindest einen Wechselrichter, der vorzugsweise zumindest zwei, vorzugsweise in Reihe geschaltete, bidirektionale unipolare Schalter, die insbesondere von einem Transistor und einer parallel geschalteten Diode gebildet sind, und besonders vorteilhaft zumindest jeweils einen parallel zu den bidirektionalen unipolaren Schaltern geschaltete
Dämpfungskapazität, die insbesondere von zumindest einem Kondensator gebildet ist, aufweist. Hierdurch kann eine hochfrequente Energieversorgung der Induktionsheizeinheit bereitgestellt werden. Unter einer "Induktionsheizeinheit" soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Induktionsheizelement verstanden werden. Insbesondere werden in einem Betriebszustand, in dem die Induktionsheizeinheit mit hochfrequentem
Wechselstrom versorgt wird, alle Induktionsheizelemente der Induktionsheizeinheit, vorzugsweise gleichzeitig, mit hochfrequentem Wechselstrom versorgt. Unter einem „Induktionsheizelement" soll insbesondere ein gewickelter elektrischer Leiter verstanden werden, vorzugsweise in Form einer Kreisscheibe, der in zumindest einem
Betriebszustand von hochfrequentem Wechselstrom durchflössen wird. Das
Induktionsheizelement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, elektrische Energie in ein magnetisches Wechselfeld umzuwandeln, das dazu vorgesehen ist, in einem
metallischen, vorzugsweise zumindest teilweise ferromagnetischen, Heizmittel, insbesondere einem Gargeschirr, Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorzurufen, die in Wärme umgewandelt werden. Unter einer„Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit einer Induktionsheizvorrichtung zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die
Heizfrequenzeinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die
Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer„angeforderten Heizleistung" soll insbesondere eine von einem Bediener über eine Bedieneinheit vorgenommene Einstellung verstanden werden.
Insbesondere kann dabei ein Wert einer elektrischen Leistung, insbesondere in Watt, und/oder eine Leistungsstufe, die vorzugsweise von der Steuereinheit einer elektrischen Leistung zugeordnet wird, eingestellt sein. Alternativ kann die angeforderte Heizleistung von der Steuereinheit im Rahmen eines Garprogramms festgelegt sein. Eine Heizleistung ist insbesondere dann in einem„Dauerbetrieb lieferbar", wenn eine elektrische Effizienz einer gesamten verwendeten Heizelektronik, insbesondere zumindest der
Heizfrequenzeinheit, einer Gleichrichtereinheit, der Induktionsheizeinheit und/oder der Steuereinheit, größer ist als zumindest 85 %, insbesondere zumindest 90 %, vorteilhaft zumindest 93 %, vorzugsweise zumindest 95 %. Insbesondere beträgt eine
Verlustleistung der Heizelektronik maximal 15 %, insbesondere maximal 10 %, vorteilhaft maximal 7 %, vorzugsweise maximal 5 %, einer Heizleistung, die über die
Induktionsheizeinheit an ein Heizmittel abgegeben wird. Insbesondere ist eine
Heizleistung in einem Dauerbetrieb lieferbar, wenn eine Schaltfrequenz der
Heizfrequenzeinheit, die nötig ist, um die Heizleistung zu erzeugen, kleiner ist als 120 kHz, insbesondere kleiner ist als 1 10 kHz, vorzugsweise kleiner ist als 100 kHz. Unter einem„gepulsten Betrieb" soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, in dem eine Heizfrequenzeinheit abwechselnd, vorzugsweise periodisch abwechselnd, in Pulsphasen hochfrequenten Wechselstrom oder in Ruhephasen keinen Strom bereitstellt. Insbesondere beträgt eine Pulsphasendauer zumindest 0, 1 s, insbesondere zumindest 0,5 s, vorteilhaft zumindest 1 s, vorzugsweise zumindest 3 s, insbesondere maximal 15 min, vorteilhaft maximal 10 min, vorzugsweise maximal 5 min. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, eine Pulsleistungen, also Heizleistungen während Pulsphasen, so zu wählen, dass eine Heizleistung im zeitlichen Mittel der angeforderten Heizleistung entspricht. Insbesondere sind die Heizleistungen in unterschiedlichen, insbesondere aufeinanderfolgenden, vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgenden, Pulsphasen zumindest im Wesentlichen gleich. Darunter, dass zwei Werte„im Wesentlichen" gleich sind, soll insbesondere verstanden werden, dass eine Differenz der Werte maximal 10 %, insbesondere maximal 5 %, vorzugsweise maximal 1 % einer Summe der Werte beträgt. Insbesondere beträgt eine Ruhephasendauer in zumindest dem einen Betriebszustand maximal 100 %, insbesondere maximal 50 %, vorteilhaft maximal 25 %, vorzugsweise maximal 10 %, einer Dauer einer vorangegangen Pulsphase. Unter einer„niedrigen bis mittleren" Heizleistung soll insbesondere eine Heizleistung verstanden werden, die maximal 70 %, insbesondere maximal 50 %, vorzugsweise maximal 30 % einer maximalen Heizleistung, insbesondere einer maximalen Leistung der Heizfrequenzeinheit, entspricht. Insbesondere beträgt eine niedrige bis mittlere Leistung maximal 1 ,5 kW, vorteilhaft maximal 1 ,2 kW, vorzugsweise maximal 1 kW. Durch einen Einsatz höherer Heizleistungen kann insbesondere eine erhöhte elektrische Effizienz erreicht werden. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit in zumindest dem einen
Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, eine Pulsleistung in Abhängigkeit von der angeforderten Heizleistung über zumindest eine Zuordnungsfunktion festzulegen. Unter einer„Zuordnungsfunktion" soll insbesondere eine mathematische Funktion verstanden werden. Insbesondere ist die mathematische Funktion in einer Speichereinheit der Steuereinheit, insbesondere in Form einer Tabelle, hinterlegt. Insbesondere ist die Zuordnungsfunktion als Treppenfunktion ausgebildet. Alternativ sind beliebige, vorzugsweise monotone, insbesondere monoton ansteigende, Funktionen denkbar. Es kann insbesondere eine einfache Steuerung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, Teilbereichen eines gesamten Bereichs möglicher Heizleistungen jeweils unterschiedliche Pulsleistungen zuzuordnen. Unter einem„Teilbereich" eines Bereichs soll insbesondere ein zusammenhängendes Gebiet verstanden werden, das komplett innerhalb des Bereichs liegt. Vorzugsweise decken die Teilbereiche gemeinsam den gesamten Bereich ab. Vorzugsweise ist eine Überschneidung unterschiedlicher Teilbereiche auf ihre Ränder beschränkt. Es kann insbesondere eine Speicherplatz sparende Steuerung erreicht werden. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit in zumindest dem einen
Betriebszustand dazu vorgesehen ist, zumindest einem der Teilbereiche eine Pulsleistung zuzuordnen, die zumindest 1 %, insbesondere zumindest 3 %, vorzugsweise zumindest 8 % größer ist als eine maximale Heizleistung des Teilbereichs. Es kann insbesondere eine hohe Effizienz erreicht werden.
Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit in zumindest dem einen
Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, einen Pulsphasenabstand zumindest in Abhängigkeit von wenigstens einer Kennlinie, insbesondere einer Kennlinie, die einer Leistung einen minimalen Pulsphasenabstand zuordnet, vorzugsweise einer Flickerkennlinie,
festzulegen. Unter einem„Pulsphasenabstand" soll insbesondere ein Abstand zwischen Startzeitpunkten zweier Pulsphasen, vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgender Pulsphasen, verstanden werden. Vorzugsweise sind zumindest in dem einen
Betriebsmodus aufeinanderfolgende Pulsphasenabstände zumindest im Wesentlichen gleich. Unter eine Flickerkennlinie soll insbesondere eine Kennlinie verstanden werden, die festlegt, wie groß ein Pulsphasenabstand in Abhängigkeit von einer Pulsleistung mindestens sein sollte, um Störungen in einem Stromnetz und/oder
Komforteinschränkungen, beispielsweise durch flackerndes Licht, zu vermeiden. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort und/oder eine verbesserte Netzstabilität erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest in Abhängigkeit von einer Bedienereingabe zumindest in dem zumindest einen
Betriebsmodus zwischen einem gepulsten Betrieb und einem kontinuierlichen Betrieb umzuschalten. Insbesondere weist die Induktionsheizvorrichtung zumindest ein
Bedienelement, insbesondere eine berührungsempfindliche Bedienfläche und/oder einen Menüpunkt in einem Steuerungsmenü, auf, das dazu vorgesehen ist, der Steuereinheit ein Signal zum Umschalten zu liefern. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest eine Pulsphasendauer und/oder zumindest eine Pulsleistung in Abhängigkeit von zumindest einer Zeitkenngröße festzulegen. Unter einer„Zeitkenngröße" soll
insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die eine Zeitdauer und/oder einen Zeitpunkt wiedergibt. Insbesondere ist die Zeitkenngröße dazu vorgesehen, eine maximale und/oder minimale und/oder exakte Ruhephasendauer vorzugeben.
Insbesondere weist die Zeitkenngröße einen Wert von zumindest 0 s, insbesondere zumindest 2 s, vorteilhaft zumindest 5 s, insbesondere maximal 30 s, vorteilhaft maximal 20 s, vorzugsweise maximal 10 s auf. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu
vorgesehen, die Zeitkenngröße in Abhängigkeit von einer Bedienereingabe festzulegen. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort, eine flexible Steuerung und/oder ein gleichmäßiges Heizverhalten erreicht werden.
Besonders vorteilhaft ist eine derartige Vorrichtung in einem Induktionskochfeld und/oder in einem Backofen mit Induktionsheizung angeordnet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der
Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen: ein erfindungsgemäßes Kochfeld in einer schematischen Ansicht von oben,
einen gepulsten Betrieb in einem schematischen Diagramm,
unterschiedliche Zuordnungsfunktionen in einem schematischen
Diagramm,
eine schematische Flickerkennlinie,
eine von einer Heizleistung abhängige Effizienz in einem schematischen Diagramm und
ein schematischer Temperaturverlauf bei gepulstem Betrieb.
Figur 1 zeigt ein als Induktionskochfeld ausgebildetes Hausgerät 10 mit einer als
Induktionskochfeldvorrichtung ausgebildeten Induktionsheizvorrichtung 12. Die
Induktionsheizvorrichtung 12 weist vier als Wechselrichter ausgebildete
Heizfrequenzeinheiten 20, 22, 24, 26 auf. Weiterhin weist die Induktionsheizvorrichtung 12 vier als Induktoren ausgebildete Induktionsheizeinheiten 30, 32, 34, 36 auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, von unterschiedlichen der Heizfrequenzeinheiten 20, 22, 24, 26 betrieben zu werden. Die Induktionsheizeinheiten 30, 32, 34, 36 sind unterhalb einer Kochfeldplatte angeordnet und sind dazu vorgesehen, auf die Kochfeld platte aufgestelltes Gargeschirr, das über den Induktionsheizeinheiten 30, 32, 34, 36 positioniert ist, zu erhitzen. Ferner weist die Induktionsheizvorrichtung 12 eine Steuereinheit 14 und eine Bedienerschnittstelle 16 auf. Die Bedienerschnittstelle 16 ist dazu vorgesehen, es einem Bediener zu ermöglichen, über Bedienelemente Heizleistungen für die
Induktionsheizeinheiten 30, 32, 34, 36 anzufordern und aktuell eingestellte
Leistungsstufen auf Anzeigeeinheiten auszugeben. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, Eingaben der Bedienerschnittstelle 16 zu verarbeiten, Anzeigen der Anzeigeeinheiten der Bedienerschnittstelle 16 zu steuern und die Heizfrequenzeinheiten 20, 22, 24, 26 derart zu regeln, dass die Induktionsheizeinheiten 30, 32, 34, 36 im Mittel Leistungen abgeben, die über die Bedienerschnittstelle 16 angeforderten Heizleistungen entsprechen. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, die Heizfrequenzeinheiten 20, 22, 24, 26 jeweils in einem Betriebsmodus, in dem für die entsprechende Induktionsheizeinheit 30, 32, 34, 36 eine Heizleistung P me an angefordert ist, die in einem Dauerbetrieb von der Heizfrequenzeinheit 20, 22, 24, 26 an die Induktionsheizeinheit 30, 32, 34, 36 lieferbar ist, gepulst zu betreiben (Figur 2). Die Induktionsheizeinheit 30, 32, 34, 36 ist dazu vorgesehen, in dem Betriebsmodus periodisch abwechselnd während Pulsphasen 60, 62 mit einer Pulsphasendauer t 0 N hochfrequenten Wechselstrom zu erzeugen, der zu einer Pulsleistung P pu i s führt, und während Ruhephasen 61 , 63 mit einer Ruhephasendauer t off keinen hochfrequenten Wechselstrom zu erzeugen. Eine mittlere Heizleistung entspricht der angeforderten Heizleistung P me an-
Eine dauerhaft lieferbare Leistung ist dabei durch eine leistungsabhängige Effizienz η von Elektronik der Induktionsheizvorrichtung 12 bestimmt (Figur 5). Dabei sind für
durchschnittliche Gargeschirre, Heizleistungen P, die über einer minimalen Heizleistung P min liegen, dauerhaft lieferbar, da für diese eine Effizienz η der Elektronik größer ist als eine Mindesteffizienz r| min . Die Mindesteffizienz r| min beträgt 95 %. Daraus resultiert eine minimale Heizleistung P min von 500 W. Die Steuereinheit 14 ist in dem einen Betriebsmodus dazu vorgesehen, eine Pulsleistung Ppuis in Abhängigkeit von der angeforderten Heizleistung P me an über eine
Zuordnungsfunktion f-ι festzulegen (Figur 3). Die Zuordnungsfunktion f-ι ist als
Treppenfunktion ausgebildet. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, zwei
Teilbereichen 52, 54 eines gesamten Bereichs 50 möglicher Heizleistungen P mean jeweils unterschiedliche Pulsleistungen P 52 , P 54 zuzuordnen. Die Steuereinheit 14 ist in dem einen Betriebszustand dazu vorgesehen, dem Teilbereich 52 eine Pulsleistung P 52 zuzuordnen, die 10 % größer ist als eine maximale Heizleistung P 5 2max des Teilbereichs 52. Eine Pulsleistung P 54 des Teilbereichs 54 entspricht einer maximalen Heizleistung P5 4 max des Teilbereichs 54. Der Teilbereich 52 erstreckt sich von 0 W bis 2000 W. Dem Teilbereich 52 ist eine Pulsleistung P 52 von 2200 W zugeordnet. Der Teilbereich 54 erstreckt sich von 2000 W bis 3300 W. Dem Teilbereich 54 ist eine Pulsleistung P 54 von 3300 W zugeordnet. Eine Obergrenze des Teilbereichs 54 entspricht einer maximalen Heizleistung der Heizfrequenzeinheiten 20, 22, 24, 26. Die Steuereinheit 14 ist in dem einen Betriebsmodus dazu vorgesehen, einen
Pulsphasenabstand t F | icker in Abhängigkeit von einer Flickerkennlinie f F ii C ker festzulegen. In Figur 4 ist beispielhaft eine Flickerkennlinie f F ii C ker gezeigt, wie sie durch nationale Norm festgelegt ist. Folgende Angaben beziehen sich dabei auf die spanische Flickernorm. So ordnet die Steuereinheit 14 der Pulsleistung P 52 ein Pulsphasenabstand t 52 von 32 s und der Pulsleistung P 54 ein Pulsphasenabstand t 54 von 170 s zu. Die Grenzen der
Teilbereiche 52, 54, die zugeordneten Pulsleistungen P 52 , P 54 und die zugeordneten Pulsphasenabstände t 52 , t 54 sind in einer Zuordnungstabelle in einer Speichereinheit der Steuereinheit 14 hinterlegt. Einer angeforderten Heizleistung P me an wird so eine
Pulsleistung P pU | S und ein Pulsphasenabstand t F | icker zugeordnet. Um die angeforderte Heizleistung P mean einzustellen, ist eine Pulsphasendauer t 0 N nach der
Berechnungsvorschrift t 0 N = Pmean / Ppuis x t F | icker zu wählen.
Weiterhin ist die Steuereinheit 14 dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einer
Bedienereingabe über die Bedienerschnittstelle 16 in dem einen Betriebsmodus zwischen einem gepulsten Betrieb und einem kontinuierlichen Betrieb umzuschalten. Dies ermöglicht es einem Bediener, flexibel zwischen einem Energiesparmodus und einem konventionellen Modus hin- und herzuschalten. Weiterhin sind viele unterschiedliche Varianten für Zuordnungsfunktionen f 1 ; f 2 , f 3 , f 4 denkbar (Figur 2). Insbesondere kann die Zuordnungsfunktion f 2 als Stufenfunktion mit mehr als 2 Stufen, insbesondere beliebig vielen Stufen, beispielsweise 4 Stufen, ausgebildet sein. Alternativ kann die Zuordnungsfunktion f 3 als kontinuierliche Funktion ausgebildet sein, wobei eine Pulsleistung P pU | S in Abhängigkeit von der angeforderten Heizleistung P me an in einem ersten Teilbereich konstant ist, in einem mittleren Teilbereich konstant größer ist als die angeforderte Heizleistung P me an und in einem oberen Bereich konstant einer maximalen Heizleistung entspricht. Weiterhin ist denkbar, dass die
Steuereinheit 14 dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einer Bedienereingabe über die Bedienerschnittstelle 16 eine von verschiedenen Zuordnungsfunktionen auszuwählen, die von der Steuereinheit zur Wahl gestellt sind. Beispielsweise kann ein Bediener eine Anzahl an Stufen festlegen und die Steuereinheit berechnet und/oder ermittelt eine entsprechend geeignete Treppenfunktion.
Durch den gepulsten Betrieb entsteht ein periodisch schwankender Temperaturverlauf mit einer Schwankungsbreite ΔΤ (Figur 6). Um die Schwankungsbreite ΔΤ gering zu halten, kann in einer weiteren Variante die Steuereinheit 14 dazu vorgesehen sein,
Pulsphasendauer t 0 N und/oder Pulsleistungen P pU | S in Abhängigkeit von einer
Zeitkenngröße festzulegen. Als Zeitkenngröße ist hierbei eine maximale
Ruhephasendauer bestimmt. Diese kann beispielsweise 8 s betragen. Es resultiert in Anbetracht der Flickerkennlinie f F ii C ker die Zuordnungsfunktion f 4 (Figur 2).
Weiterhin sind Ausgestaltungen denkbar, in denen die Steuereinheit 14 dazu vorgesehen ist, die Heizfrequenzeinheit 20, 22, 24, 26 bei Heizleistungen P m ean, die größer sind als niedrige bis mittlere Heizleistungen, also beispielsweise größer sind als 1000 W, kontinuierlich zu betreiben.
Auch sind Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen eine Heizfrequenzeinheit dazu vorgesehen ist, mehrere Induktionsheizeinheiten abwechselnd zu betreiben.
Bezugszeichen
10 Hausgerät toN Pulsphasendauer
12 Induktionsheizvorrichtung toff Ruhephasendauer
14 Steuereinheit ' mean angeforderte Heizleistung
16 Bedienerschnittstelle P Heizleistung
20 Heizfrequenzeinheit Pmin minimale Heizleistung
22 Heizfrequenzeinheit Ppuls Pulsleistung
24 Heizfrequenzeinheit P 52 Pulsleistung
26 Heizfrequenzeinheit P54 Pulsleistung
30 Induktionsheizeinheit P52max maximale Heizleistung
32 Induktionsheizeinheit P54max maximale Heizleistung
34 Induktionsheizeinheit fi Zu ord n u n gsf u n kti on
36 Induktionsheizeinheit f 2 Zu ord n u n gsf u n kti on
50 Bereich f 3 Zu ord n u n gsf u n kti on
52 Teilbereich Zu ord n u n gsf u n kti on
54 Teilbereich fFlicker Flickerkennlinie
60 Pulsphase tFlicker Pulsphasenabstand
61 Ruhephase t 5 2 Pulsphasenabstand
62 Pulsphase tö4 Pulsphasenabstand
63 Ruhephase ΔΤ Schwankungsbreite
η Effizienz
Ilmin Mindesteffizienz