[发明专利]灶和灶的操作方法

说明书

本发明基于根据权利要求1的前序部分的灶和根据权利要求13的前序部分的这种灶的操作方法。

现有技术公开了包括多个组成一个加热区的加热件的灶。这些加热件例如可以同心布置并被如此操作，加热区的外环只在安放于加热区上的锅盘直径超出极限值时才被启用。在另一种已知的灶中，多个加热件按照阵列或网格如4××4、6×6或8×8网格的形式布置。安放在灶上的炊事器皿被检测，并且安置在炊事器皿下的多个加热件被组成一个可自由配置的加热区。

组成一个加热区的多个加热件分别由一个电流供电单元供应加热电流。尤其当这些加热件是感应加热件或电感器时，通常每个电感器配有一个呈逆整流器形式的电流供电单元，可以借此与其它电感器无关地操作一个电感器。控制单元包括确定加热电流的特征参数例如振幅、频率、直流电压或相位的机构或适当的驱动器单元。这些控制单元还包括用于根据所选的功率级来操纵开关单元的机构或者适当的接口或驱动器单元。功率级可以由使用者通过使用者界面来选择。

尤其在电磁灶领域，当多个组合的加热件工作时可能由此出现以下问题，不同的感应加热件必须同时以相同的频率工作，以避免内部调制嗡鸣。在电磁灶中，加热功率一般由加热电流频率的变化来确定，因此感应加热体的同步化工作无法同时相互独立地确定两个加热件的加热功率。还知道了，一个电磁灶的属于不同加热区的多个感应加热件以不同的频率工作，并且为了避免可闻的嗡鸣而要做到加热电流频率之差不低于由人耳可闻阈值确定的最小值。可是，特别敏感的成人和儿童或许会感觉到嗡鸣并且因嗡鸣而感到烦恼。

在包括辐射散热体的灶的领域还知道，为了获得在加热期范围内被平均的一定加热功率，周期性通断这些加热件。于是，加热件接通阶段的持续时间与加热期总持续时间之比对应于额定加热功率同最大加热功率之比。

在电磁灶和包括辐射散热体的灶中，多个加热件的同时通断均可能导致闪烁问题，就是说，灶向家用电网回授。当家用电网最大功率在电压峰值外还未被用尽时，闪烁可能导致暂时超过家用电网负荷的电压峰值。

本发明尤其基于以下任务，组成一个加热区的多个加热件的加热功率被设计为可以相互无关地确定，不会出现与闪烁和/或嗡鸣相关的问题。

本发明基于一种灶，它具有：多个组成一个加热区的加热件，用于产生使该加热件工作的加热电流的至少一个电流供电单元，用于接通和断开包含至少一个电流供电单元和至少其中一个所述加热件的电路的开关单元，包括确定加热电流的特征参数的机构和根据被选择用于使加热区工作的功率级来操纵开关单元的机构的控制单元。

本文提出，如此设计控制单元，在至少一个第一工作状态中，组成一个加热区的至少两个加热件在加热期的不同阶段中被启动。与在加热期的不同阶段同时接通和断开这些加热件相比，灶的功率接收的波动幅度可被减小，这导致较小的闪烁问题。此外，马上可以以不同的频率使组成一个加热区的多个加热件工作，不会出现干扰嗡鸣。这样，这些加热件的在加热期范围内被平均的加热功率可以相互独立地来确定，这尤其在小的平均加热功率区域内实现了可靠准确的加热功率控制。在加热期范围内被平均的加热功率不仅可以通过调定加热电流的特征参数如调定加热电流频率来实现，也看通过调节不同阶段的长度来实现。加热期的持续时间在电磁灶中为1-20秒，在辐射灶中为1至5分钟。

因为有自然的或由逆整流器决定的加热频率极限和在那里很重要的干扰嗡鸣问题，所以当灶是电磁灶时，本发明的优点尤其生效。于是，这些加热件是感应加热件，电流供电单元是逆整流器。该加热电流的特征参数可以是加热电流的频率。

在本发明的一个改进方案中提出，如此设计控制单元，分别确定至少一个电感器和组成一个加热区的至少两个加热件的功率因数并且根据这两个加热件的电感和功率因数和所选的功率级来确定工作状态。由此一来，该工作状态可以根据情况来灵活确定并且，加热操作可以有利地匹配于安放在加热区上的炊事器皿的磁性能。磁性能影响到电感和功率因数，因此可以通过测量电感和功率因数推断炊事器皿的类型。尤其是可以如此选择工作状态，其允许均匀加热炊事器皿底面。可以避免在炊事器皿底面上的由其中一个加热件的过高加热功率引起的灼热区域。

尽管从原理和可能性方面都可选择时间重叠的阶段，但当不同阶段不重叠地前后相继或以时间间隔间隔开时，尤其可以获得关于减小闪烁的优点。

由于这些感应加热件之间的截然不同，当组成一个加热区的加热件同心布置时，本发明的优点尤其生效。这些加热区尤其可以包括两个或三个同心环，它们能与炊事器皿底面的大小相关地被接通或没有接通。