[发明专利]采用感应加热的开关电路容器的感应加热系统

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2011年7月14日提交的题名为“INDUCTION HEATING SYSTEM EMPLOYING INDUCTION-HEATED SWITCHED-CIRCUIT VESSELS WITH EDDY CURRENT THERMOMETER TEMPERATURE CONTROL（采用具有涡流温度计温控的感应加热的开关电路容器的感应加热系统）”的临时专利申请SN61/572,265、和于2012年6月25日提交的第二个相同题名的临时专利申请SN——的优先权，以上两个临时专利申请以引用方式全文并入于此。

发明背景

发明领域

本发明宽泛地涉及改进的感应可加热制品，诸如加热食物的平底锅，其被设计于允许对制品的各部分的不同的磁感应焦耳加热。更特定地，本发明涉及这样的制品、使用这类制品的感应加热组件，和相应方法。优选地，感应可加热制品由合成树脂材料制成且包括一个或多个基座线圈，基座线圈具有各自与该制品的不同部分毗邻的多个区，并能够在应用交变磁场的影响下，为该制品的不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。在本发明的另一个方面中，提供了高能率的感应加热食物加热/保温台，具有可在用户选择的温度等级下独立地且不同地加热的各种尺寸的平底锅。

现有技术描述

以往已经提供了容器和平底锅，其表面壁可主动地维持在期望温度从而将容器或平底锅中的内容物维持在期望温度水平。例如，用于煮咖啡的水罐通常采用缠绕在垂直圆柱形不锈钢罐壁上的电阻加热元件，且还具有与水罐底壁毗邻的相似元件。流过电阻元件的电流来加热后者，具有经由附连至外部罐壁或部署于水中的热传感器的温度反馈所提供的温度调节。

此外，餐饮服务应用的蒸汽井中采用的平底锅，无论是不锈钢或聚合物构造，均由蒸汽对其四边和底部进行加热，从而将其中食物维持在期望的安全温度。蒸汽井的蒸汽生成系统可由来自井中一个或多个温度传感器的温度反馈来调节。蒸汽井能够将井中的平底锅的所有表面维持在几乎相同的温度，这是由于蒸汽因变于该表面区域的温度而接触到全部平底锅表面并在表面上凝结。实质上，随着蒸汽加热，平底锅的每单位表面区域用作对于蒸汽热源的反馈的自身热传感器。

然而，传统的蒸汽台存在一些缺陷。首先，这些单元需要相当多的能量输入来创建和维持加热蒸汽。由于必须运作容纳蒸汽台的建筑的HVAC系统，抵消了由蒸汽台生成的热量和湿度，其能效低下的情况是复合的。进一步，含有温/热水的蒸汽台可受到不期望的微生物污染，继而污染所供食物。

由感应电流在多个表面壁上加热的容器或平底锅也是现有技术中已知的。例如，美国专利No.5,954,984公开了采用缠绕线圈加热元件的容器，经由使用工作线圈感应加热，由线圈元件的焦耳加热对该容器加热。带有阻抗检测能力的感应加热器被用于响应于负载（即容器）阻抗来触发磁场开启和关闭，负载阻抗本身因变于相关联的温度开关的状态。另外，美国专利No.6,504,135描述了具有可开关元件（诸如热开关）的感应可加热线圈加热元件，允许该线圈元件与'984专利中描述的感应加热系统相互作用。

CookTek感应系统，芝加哥LLC，美国伊利诺伊州，已商业化其中不锈钢平底锅被感应加热的无水食物加热/保温台系统（称为SinAqua系统）。然而，尚无可差分地加热不锈钢食物容纳平底锅不同部分的装置，即，平底锅的全部由被适当放置的各感应工作线圈所加热。

美国专利公开2011/0090937描述了通过使用用交变磁场询查导电构件然后确定该构件的感应涡流的所得特征时间常数的装置，能够远程测量导电构件（诸如小圆盘等）温度的结构。

因此，尽管平底锅的感应加热已是众所周知，仍然存在许多问题。最重要的是，现有的感应加热系统尚未提供将平底锅或容器的各部分差分地加热至不同温度或在不同时间段上有差别地加热的有效手段。特别是与具有容纳不同种类食物的不同平底锅和不同尺寸平底锅的食物加热/保温台系统有关的情况。最优选，这些平底锅应当被分别加热，例如通过平底锅底壁的主加热，同时也提供平底锅侧面及端部周围的次加热。

发明概述