采用感应加热的开关电路容器的感应加热系统的制作方法

采用感应加热的开关电路容器的感应加热系统的制作方法
【专利摘要】提供了诸如平底锅之类的感应可加热制品，该制品具有合成树脂本体，至少一个基座线圈固定至该本体，并可用于在感应场的影响下在该线圈内生成焦耳加热，从而藉此加热该本体。该线圈具有多个区，各自毗邻合成树脂本体的不同部分，并在这些区内能够在每单位时间提供各自不同大小的焦耳加热所得能量。多平底锅式、模块化食物加热/保温台，包括支承独立地可控的感应加热器阵列的平台，多个合成树脂的、容纳食物的平底锅可置于该平台上，其中每个平底锅具有分区的基座线圈，用于平底锅的感应加热。
【专利说明】采用感应加热的开关电路容器的感应加热系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2011年7月14日提交的题名为“INDUCTION HEATINGSYSTEM EMPLOYING INDUCTION-HEATED SffITCHED-CIRCUIT VESSELS WITH EDDY CURRENTTHERMOMETER 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。
[0003]发明背景发明领域
[0004]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。
[0005]现有技术描述
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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N0.5，954，984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N0.6，504，135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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]发明概述
[0014]本发明克服了上述问题并提供了可在交变的磁感应场影响下被差分地焦耳加热的感应可加热制品。一般而言，该制品包括由合成树脂材料制成的本体，并呈现出底部和从底部向上延伸的侧壁结构。至少一个感应可加热基座线圈固定至该本体并可用于在所施加的交变磁场的影响下，在线圈中生成焦耳加热，从而加热该本体。重要的是，基座线圈具有各自与该本体的不同部分毗邻的多个区，并能够在所施加的交变磁场的影响下为该本体的不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。在优选的形式中，该本体是食物加热平底锅，具有底壁和从底壁向上延伸的侧壁结构，底壁和侧壁结构的内表面共同限定了食物容纳腔体。
[0015]有利地，基座线圈区各自包括多个导电迹线，在交变磁场的影响下，可用于在其中生成焦耳加热。不同基座线圈区的导电迹线，通过每单位时间在导电迹线中生成不同大小的焦耳加热所得能量和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热，可用于提供不同等级的焦耳加热。例如，基座线圈的一个区的迹线的截面积可与另一个区的迹线不同，藉此，一个区的迹线每单位时间生成与其他区的迹线不同大小的焦耳加热所得能量。因此，与其他基座线圈区相比，一个基座线圈区的迹线可具有更大的宽度和/或高度。创建差分焦耳加热区的另一个方式涉及使用具有给定电阻率的导电材料来制造一个区的迹线，而使用具有与该一个区不同的电阻率的材料来制造其他区中的一个或多个。以此方式，一个区的迹线单位时间生成与其他区(多个)的迹线不同大小的焦耳加热所得能量。
[0016]在优选形式中，至少一个选择性可操作热开关与基座线圈耦合，且与其中在另一个区内生成焦耳加热期间的时间段比较，用于改变其中在一个区内生成焦耳加热期间的时间段。例如，当基座线圈到达预定温度时，该热开关可用。当然，还可使用多个这样的热开关。
[0017]根据本发明的食物加热平底锅优选地由传统聚砜材料制成，具有嵌入在平底锅本体中的基座线圈(多个)。例如，可将不同基座线圈区分别嵌入在平底锅底壁中、平底锅侧壁结构中。为了提供故障安全(fail-safe)的平底锅，优先包括与基座线圈操作接触的热熔丝，在其中熔丝经历预选切断温度的情况下，该熔丝可熔断以终止基座线圈的焦耳加热。
[0018]本发明的感应可加热制品的温度控制可通过已知的阻抗检测技术的手段来提供，诸如美国专利N0.6，504, 135和5，954，984中描述的那些，这两个专利以引用方式全文并入于此。此外，可通过使用在美国专利公开N0.2011/0090937中描述的那种类型的改进的涡流温度计来实现温度控制，该专利同样以引用方式全文并入于此。在后者的情况下中，该制品的基座线圈配备有合适尺寸的金属导体，其与包括场发射线圈和一个场接收线圈组件的涡流温度计系统电磁性耦合。
[0019]根据本发明的感应加热组件包括单个、基本为平面的感应加热工作线圈，可用于创建交变磁感应场，与放置在用于制品加热的工作线圈上的非平面感应可加热制品一起，来包括不在工作线圈平面内或不平行于工作线圈平面的制品表面。该制品继而包括上述类型的由可加热合成材料制成的本体，具有与用于制品的差分加热的工作线圈磁性耦合的至少一个基座线圈。
[0020]在本发明的另一个方面中，提供了模块化食物加热系统，包括可支承以预定阵列配置的多个间隔开的、独立地可操作的感应工作线圈，每个工作线圈可用于独立地创建交变磁场。整个系统还具有多个合成树脂的、容纳食物的、感应可加热平底锅，各自放置于底座上用于感应加热该平底锅以及其中容纳的食物。每个平底锅是之前所述的类型，并且当平底锅被置于所述底座上时，其尺寸调整为覆盖阵列中的预定数量的工作线圈，且每个平底锅包括预定数量的感应可加热基座线圈，基座线圈被放置为使得每一个基座线圈覆盖一个相应的工作线圈。每个基座线圈可用于在由相应工作线圈创建的交变磁场的影响下，在基座线圈中生成焦耳加热，来藉此加热相关联的平底锅及其中的食物。还提供了一种装置来选择性地且独立地操作每个工作线圈，优选地从而使用阻抗负载监测和/或涡流温度计策略来独立控制每个容纳食物的平底锅(或容纳食物的平底锅的一部分，其基座线圈覆盖了平底锅的所述部分)的温度。有利地，提供了用户输入界面，允许对每个平底锅(或一个平底锅的每个部分，其相关联的基座线圈覆盖了具有多个基座线圈的平底锅的一部分)进行这样的独立的温度控制。
[0021]本发明还包含通过将感应可加热制品的底壁放置在基本为平面的感应加热工作线圈上来加热所述制品的方法，该制品具有底壁和从底壁向上延伸的侧壁结构。然后该工作线圈被功能以创建交变磁场，通过在该制品中生成焦耳加热来用于加热所述制品，同时改变在该制品不同部分的该制品的所述焦耳加热的程度，以使该制品的一个部分被焦耳加热的程度高于该制品的另一个部分。同样，该制品优选为上述类型的食物加热平底锅，配备有对平底锅不同部分提供各自不同等级的焦耳加热的分区的基座线圈。
[0022]本发明还提供感应可加热制品，包括由合成树脂材料制成的本体，并呈现出底部和从底部向上延伸的侧壁结构。至少一个感应可加热基座线圈固定至该本体并可用于在一个交变磁场的影响下在该线圈中生成焦耳加热，来藉此加热该本体。金属涡流温度计传感器，诸如金属薄盘，与基座线圈可操作地耦合并可与在前述专利公开中描述的那种类型的涡流温度计电磁地耦合。
[0023]该基座线圈类似地具有各自与该本体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本体的不同部分提供各自不同等级的焦耳加热，全部如上所述。
[0024]附图简述[0025]图1为根据本发明的食物保温台的平面图，示出位于感应工作线圈阵列上的不同尺寸的容纳食物的平底锅；
[0026]图2为图1中所示平台的仰视图，示意性描绘了各工作线圈和工作线圈的相关联的电子控制；
[0027]图3为根据本发明的感应可加热食物平底锅的局部垂直剖面透视图，该平底锅配备有多区的、感应可加热工作线圈；
[0028]图4为多区基座线圈的俯视图，该线圈被设计应用于图3中所描述类型的合成树脂的容纳食物的平底锅；
[0029]图5为示意剖面图示出形成图4中所示线圈一部分的各导电迹线间的高度差；
[0030]图6为描述另一个多区基座线圈部分的放大的局部视图，且示出三个区的导电迹线间的宽度差；
[0031]图7为由两个毗邻基座线圈组成的另一个多区基座线圈组件的平面图；以及
[0032]图8为示意图示出形成图1和图2中所示平台一部分的控制装置,示出各基座线圈操作的电子元件和主数字处理器之间的互连。
【具体实施方式】
[0033]首先参见图3，示出根据本发明的食物容纳平底锅10。平底锅10具有在商用食品工业中通用的四分之一大小平底锅的标准配置和尺寸，并具有底壁12，包括相对侧壁16和相对端壁18的侧壁结构14。壁部12、16、和18的内表面共同限定了一个食物容纳腔体20。在平底锅10的上部边缘设置了连续的、外围的、向外延伸的缘部22。平底锅10还配备有嵌入的、多区的基座线圈24，该包括合成树脂(如Mylar?或Kapton?)底座片26，具有施加于底座片26外表面的宽泛地表不为参考标号28的一系列导电迹线。此外，在端壁18上的线圈24的各部分具有金属制温度感测圆盘30，其对于所描述的目的而言十分重要。
[0034]平底锅10由合适的合成树脂材料制成，通常为聚砜材料。在图3所示的实施例中，平底锅10包括内壳32，基座线圈24的底座片粘附或以其他方式粘合至该内壳的外表面，还有与内壳32配合以形成完整的平底锅10的外壳34。当然，基座线圈24和圆盘30藉此有效嵌入在平底锅10的结构中并且夹在内壳32和外壳34之间。在图3的构造中，内壳32被首先模制，且底座片26粘合至内壳外表面。接着，外壳34外模(overmold)到内壳32以创建整体结构，其中线圈24和圆盘30嵌入其中以创建整体设计。外壳外模材料可采用内壳32所使用的相同聚合物来制成，或可选地是给出增强热绝缘的吹塑材料。
[0035]可选地，内壳32和外壳34可被分开模制以在两者之间提供足够容纳基座线圈24和圆盘30的空间。然后，将基座线圈24和圆盘30附连至内壳32，且内外壳通过任何已知方式互连，诸如通过超声焊接或粘附。通常，内外壳间开放空间的剩余部分由高温泡沫绝缘填充，例如聚亚安酯或硅树脂。泡沫绝缘优选是闭孔型，可在压力下注入壳32、34间的自由空间，以使平底锅10防水且可安全地用于洗碗机。如所述，所示的平底锅10为四分之一大小的平底锅。也可提供其他平底锅尺寸和配置，例如二分之一大小的平底锅IOa和全尺寸大小的平底锅IOb (图1)，或对于这个问题任何期望的平底锅形状或尺寸。本发明的优选的平底锅设置有一个或多个基座线圈，诸如如下详细所述的那些。
[0036]实施例1 (图4)——基座线圈具有多个焦耳加热区，根据可变的导电迹线厚度、单个热开关，以及薄盘涡流温度计传感器，提供可变的功率密度焦耳加热。
[0037]图4的基座线圈24包括薄合成树脂底座片26，具有印刷在其上表面的迹线28。在所示实施例中，迹线28是连续的且由铜所制成，但还可使用诸如诸如银或碳墨之类的其他导电材料。本实施例主要依赖于迹线厚度的变化给予线圈24和因此平底锅10所期望的可变功率密度焦耳加热。
[0038]详细参见图4，线圈24具有中心区36，施加时毗邻平底锅10的底壁12 ;围绕区36的外围区38，且施加时毗邻底壁12和侧壁结构14间的边缘或过渡处；相对的端壁区40和41，与外围区38分隔开，施加时毗邻平底锅端壁18 ;以及相对的侧壁区42和43，从外围区38向外部延伸，且施加时毗邻平底锅侧壁16。
[0039]区36的迹线44为0.1英寸宽且0.001英寸厚。从靠近区36中心的点46开始，迹线44自右向左延伸，然后向上和向右弯曲以形成终止在点50的紧密地间隔开的迹线矩形48的嵌套组。在点50处，迹线44与区38的迹线52互连，后者具有与迹线44相同的宽度，但厚度是迹线44的两倍，即导电迹线52为0.1英寸宽，0.002英寸厚。通过套印这些迹线形成这样的附加厚度。外围区38提供四个迹线矩形53的嵌套组，并终止在点54。
[0040]电互连的、向外延伸的区40-43，各自具有相同的基本迹线设计，使用具有与区36的迹线44 一样尺寸的迹线，并形成为各系列互连蜿蜒部分。
[0041]详细地，在点54处迹线52与区42的迹线56互连，并包括向外延伸的连接腿部58以及终止在点62处的一系列毗邻的、并列的蜿蜒部分60。在点62处，迹线52与区40的迹线64互连，以形成终止在点68处的一系列蜿蜒部分66。在点68处，迹线64与区43的迹线70互连以形成终止在点74的蜿蜒部分72。最后，在点74处，迹线70与区41的迹线76互连，形成终止在线圈终点80处的蜿蜒部分78。
[0042]为了完成线圈24的加热路径且藉此允许感应的循环电流通过该线圈，必须在点46和80之间创建电连接。优选地经由独立的迹线82创建这个电连接，该迹线具有与导电迹线44、56、64、70和76相同的尺寸并由与其相同的材料制成，但除了连接点46和80外该迹线与所有迹线44、52、56、64、70、和76电绝缘。
[0043]热开关84和热熔丝86被设置在迹线82中。优选的热开关84是蠕动双金属开关，诸如由Portage电力产品有限公司(Portage Electrical Products, Inc.)商业化生产的型号B恒温器/热保护器，具有分路双金属构造，允许至少10万个周期的高接触等级(rating)。当然，在该上下文中，也可使用其他类型的开关，包括电子开关。然而，型号B开关具有低迟滞现象，从而开关触点打开的温度在开关触点关闭的温度的几摄氏度范围内。在该设计中，开关84是温度升高时导通的开关，在212 T开。如图所示，开关84的本体放置为与区36的多个迹线热接触。
[0044]热熔丝86 (也指热熔断路)被设置在沿迹线82的导电路径上，并优选是由Cantherm公司商业化生产的型号DF260S热熔断路。熔丝86被设计为在其温度超过预定大小时永久打开。在该设计中，熔丝86粘合并良好热接触于区36的数个迹线，以使万一部分的基座线圈24 (及因此平底锅10的底部)超过熔丝的热限制(在此情况下，260 T)，该熔丝将永久打开以防止线圈24的任何进一步焦耳加热。
[0045]圆盘30优选由0.080英寸厚且具有I英寸直径的纯铜片制成。该圆盘与区40和41的迹线64和76电绝缘，但与这些迹线直接热接触。该圆盘是任选的感应组件的一部分，该组件使用了在上述专利公开2011/0090937中描述的改进的涡流温度计。
[0046]区36、38、和40的迹线44、52、和64之间的厚度变化在图5中示出。因此，所有迹线的宽度都相同，但迹线52具有两倍于迹线44和64的厚度。因此，迹线52每单位长度的电阻是迹线44和64的两倍。
[0047]操作
[0048]当配备有基座线圈24的平底锅10被放置于感应加热器89的感应工作线圈88上，如图1和8中所示，且工作线圈88合适地供能以创建交变磁场时，线圈24和因此的平底锅10被加热。感应加热器89除工作线圈88之外包括，逆变器电路89a和微处理器89b。
[0049]线圈24和平底锅10的加热采用两种机制:第一且主要机制是源自沿线圈24的全路径行进的感应的循环电流的焦耳加热，向全部区36-43提供相同的电流。第二机制是源于形成于线圈24的迹线内的涡流的次要焦耳加热。然而，这些涡流基本仅形成在直接位于工作线圈上方的区36的迹线区域内，即，此处磁通量直接穿过迹线区域。即使平底锅10被置于相对于工作线圈偏离关系处，以使区38的迹线52中有一些直接在工作线圈上，但相较于区36的迹线44，迹线52的配置基本引起其较少的涡流加热。
[0050]在平底锅10感应加热期间，区36和40-43经由循环电流被焦耳加热到相同程度，即，由在这些区中每一个中的感应循环电流引起的焦耳加热所得能量的速率(rate)是相同的。然而，区38在比区36和40-43少50%的速率下经由感应循环电流被焦耳加热。这由于区38的迹线52相较于其他迹线44、56、64、70和76存在高度差。因此，平底锅10在与毗邻迹线的对应部分上被差分地加热。
[0051]依靠圆盘30的存在，提供了平底锅10正常感应加热期间的温度控制，并相应使用在专利公开2011/0090937中所描述的那种类型的涡流温度计。广泛地而言，圆盘30受到由涡流温度计读数器的场发射线圈所产生的交变磁场的影响。该磁场在圆盘30中引发涡流，其被检测到并被解码以确定圆盘的温度，以及因此线圈24上相应位置的温度。涡流温度计读数器与工作线圈88的驱动元件保持电通信，以使将温度计读数器从圆盘30确定的温度用作反馈信息来控制工作线圈88的功率输出；其继而提供了一将线圈24和容器10的温度控制在预先选择的温度范围内的方法。优选的涡流温度计及其操作细节结合图1-2中所描述的食物保温台的操作一并述于之后。
[0052]当平底锅10受热并达到开关84的预定可操作温度时(因涡流温度计控制故障或某些其他原因)，开关打开以藉此阻止线圈24中循环电流的进一步流过。另外，感应加热器检测到“无负载”情况，该情况导致工作线圈停止继续生成交变磁场。因此，平底锅10不发生进一步的焦耳加热。之后，当平底锅10冷却时，开关84重新闭合以再次允许线圈24的焦耳加热。此时，再次依靠圆盘30提供平底锅10的温度控制，以及相应使用在专利公开2011/0090937中所描述的那种类型的涡流温度计。开关84的开/闭操作可持续从而藉此有效地阻止平底锅温度超过开关84的操作温度。
[0053]熔丝86在线圈24和平底锅10经历显著高于开关84的操作温度的失控(untoward)高温的情况下提供进一步的备用机制。在此情况下，熔丝用于终止在线圈24中循环电流的任何进一步流过，并且平底锅10呈现为不可用于受控的感应加热，直至置换了熔丝86。通常，在熔丝86操作的情况下，平底锅10将被弃之不用。
[0054]若工作线圈88在开关84打开或熔丝86操作后继续运作，则底部区36，及至外围区38的较少部分，仍将经历因感应涡流引起的一些加热。然而在实践中，这种涡流加热是可忽略的，因为除了磁场的周期测试脉冲外，与工作线圈88相关联的负载检测系统将关闭该工作线圈，如美国专利N0.6，504, 135中所描述。
[0055]特定地，前述的逆变器电路89a具有包括工作线圈88的共振电路，相对于次级感测线圈而言该工作线圈是初级线圈，以及一个与该次级感测线圈耦合的检测电路(未示出，但在专利N0.6，504，135的图18中有所描述)。该电路提供“无负载检测器”，该检测器常规地设置有感应加热器。逆变器电路89a的感测线圈可用于检测由线圈24呈现给共振电路的外部负载的阻抗并允许对与这样的阻抗有关的合适的反馈参数的测量。在实践中，通过在加热期间测量在形成逆变器电路89a的一部分的检测电路中感应的电流的幅值，来测量共振电路电流的幅值，Ire。当开关84打开时，通过工作线圈88的电流被阻断。之后，工作线圈88仅被周期性供能以创建交变磁场的测试脉冲,从而确定开关84何时闭合以恢复通过工作线圈88的电流。实施例2 (图6)——基座线圈具有多个焦耳加热区，因可变的迹线宽度和多个热开关而提供可变的功率密度焦耳加热。
[0056]图6不出另一个基座线圈90也意在用在图3所不四分之一大小的平底锅上。同样，线圈90包括薄合成树脂背衬片92和印刷其上的宽泛地称之为参考标号94的一系列导电迹线。如在线圈24中的情况一样，线圈90呈现出具有不同焦耳加热特性的一系列区，即:应用于平底锅10的底壁12的底部区96 ;围绕区96的外围区98，应用于毗邻平底锅10的底壁12和侧壁14间的边界或过渡；相对地，应用于平底锅10的末端壁18的向外延伸的末端壁区100和102 ;以及相对的、向外延伸的侧壁区104、106，应用于平底锅10的侧壁16。
[0057]更详细地， 区96由迹线108组成，其为0.1英寸宽且0.001英寸厚。从点110开始，迹线自右向左延伸，然后向上和向右弯曲，从而形成矩形112的嵌套组。迹线108继续到点114，此处导电迹线108与外围区98的迹线116互连。迹线116类似地形成一系列嵌套矩形118并终止于点120。值得注意的是迹线116的宽度比区96的迹线108小。因此，包括区98的迹线的总电阻至少为整个线圈90总电阻的20%。另外，与迹线108相较，狭窄的导电迹线98用于在感应加热平底锅10期间均衡其底部12的加热速率，如之后描述的那样。
[0058]区104的迹线122在点120处连接至迹线116的端部，并且在段124、126和128中具有可变的宽度。特定地，最宽的迹线段124从点120延伸且形式为蜿蜒，通向中间段126，段126的宽度比段124窄，且配置也为蜿蜒。最后，宽度最窄的段128从段126延伸并终止于点130。区100的迹线132在点130处与导电迹线122互连，且类似地具有可变宽度的段，即最宽的蜿蜒段134，宽度小于段134的中间段136，及终止于点140的最窄段138。
[0059]区106的迹线142与区104的迹线122相同且互为镜像，因此无需描述，此外需要注意的是导电迹线142终止于点144。以类似方式，端部区102的迹线146与相对端部区100的迹线132为相同且互为镜像，因此无需进一步描述。迹线146终止于点148。
[0060]为了完成线圈90的加热路径，导电迹线150自点110延伸至点148，并除了在点110、148处外，与其他所有迹线电绝缘。迹线150还包括至少一个热开关152，其优选是此前描述的型号B恒温器/热保护器。开关152的本体与区96的导电迹线108热连接，从而，当那些迹线和藉此的平底锅10的底壁表面达到212 °?时，开关152将打开以终止线圈90中感应的循环电流。迹线150还包括热熔丝154，其优选是此前描述的型号DF260S。[0061]另一迹线156从点114和120间延伸并与连接在两点处。如前，迹线156除了在点114、120处外，与线圈94的所有其他迹线电绝缘。迹线156配备有第二热开关158，其同样优选是已描述的型号B恒温器/热保护器。然而在此情况下，与开关152的212 T打开温度相较，该热开关被设计于175 T时打开。因此，开关152可被认为是高阈值开关，而开关158是低阈值开关。
[0062]操作
[0063]在配备有线圈90的平底锅的运作期间，该平底锅放在如图1中所示的工作线圈88上且后者被供能以创建交变磁感应场，其与线圈90耦合。区96是线圈90的主要能量转移区，且其尺寸大于相对应的感应工作线圈88。区96还作为包括基座线圈90和工作线圈88的变压器的次级的主要部分。
[0064]区98的迹线116的宽度小于底部区96的迹线108的宽度。以此方式，组成区98的迹线的总电阻是整个基座线圈90总电阻的至少20%。另外，与导电迹线108相比，导电迹线116的狭窄提供了另一个目的，即，在加热期间均衡平底锅10底部12的加热速率。在第一个实施例的情况下，两种能量转移机制都起作用。当平底锅10的底部12合适地相对位于工作线圈88并与之磁性耦合时。这两种机制中较重要的是源自沿着线圈90全路径进行的感应循环电流的焦耳加热，其中在线圈90的所有点上电流大小都是恒定的。第二种能量转移机制是源自由线圈90的各迹线形成的涡流的焦耳加热。这些涡流仅形成于直接置于工作线圈88上的迹线区域内，此处磁通量直接穿过导电迹线。由于工作线圈88被设计尺寸显著小于线圈90的底部区96，当平底锅10被置于工作线圈88上时，涡流的大部分将形成于区96中。由于涡流形成于相同材料中(即，区96和98优选地用相同导电材料制成)且来自于由工作线圈88散发出的相同交变磁场，通常区96的迹线108是经受感应的涡流引起的焦耳加热唯一迹线。然而，若平底锅10以相对于线圈88偏移关系被放置以使区98的某些迹线116中直接处于线圈88之上，相对狭窄的迹线116将收到比区96的迹线108显著少的涡流加热。假设区96的较宽迹线108经历两种焦耳加热机制(感应循环电流和感应涡流)，同时区98较窄迹线116经历的焦耳加热几乎完全排外地来自于循环电流，区96和98的迹线设计在后者感应加热期间均衡了在平底锅10的底壁12整个区域上的加热速率经历。即，区98的较窄迹线116与区96的较宽迹线108相比，每单位长度经历更高的电阻。
[0065]侦彳壁区104是线圈90的一部分，其向上延伸并覆盖相对的侧壁16中的一个的垂直表面，且类似地，区106覆盖另一个侧壁16的垂直表面。区104和106具有可变宽度的迹线，即段124-128，并且被设计以改变侧壁16全部表面区域的加热速率。由于聚合物平底锅内表面是不完美的热导体，优选的是由区104和106的迹线122提供的加热速率，在靠近底壁12处较高且靠近位于平底锅10上边缘处的向外延伸的缘部22处较低，从而对应于相应聚合物表面可存在的可变冷却负载。例如，当食物被置于聚合物平底锅10中进行感应加热以便将食物平底锅内的温度维持在期望温度的安全水平之上(above safe level)，平底锅底部(被线圈90的区96和98覆盖)通常覆盖了至少某些部分的食物。然而，被区104和106覆盖的侧壁16可具有在整个加热周期中与其接触的变化量的食物，因为食物因消耗而减少或为维持而添加。因此，Btt邻线圈区104和106的侧壁将经受到变化的冷却负载。由于最靠近平底锅10的底壁12的侧壁18平均地将经受到更多的冷却负载，组成段128的迹线116的宽度与中间及上部段124和126的导电迹线相比更小。[0066]线圈区100和102从平底锅底部开始被缠绕并且与端壁18接触，与区104和106，以类似方式被设计，即，段138的迹线窄于中间及最上段136和134。其提供了对末端壁18差分加热的同一类型。
[0067]开关152是被设计于212 °F打开的温度升高时导通的开关并具有低迟滞，因此该开关将在低于212 T时重新闭合。因此，当毗邻的平底锅表面超过212 T时，开关152将打开以阻止经由耦合的感应加热在线圈90中形成任何循环电流。当然，若线圈88正在生成磁场且该平底锅被置于非常接近的耦合位置，其中区96直接在工作线圈88、区96之上，则即使开关152打开，区98因感应涡流加热而仍能受到一些加热至较小的程度。如前结合实施例I中所述，然而，这种加热是可忽略的，因为当热开关152打开时，感应加热器的负载检测系统将阻止除了磁场测试脉冲以外的任何事物生成。下文中将开关152称为高阈值开关。
[0068]迹线156执行两个重要功能。首先，其允许用户选择的维持温度；其次，其通过减少在平底锅运作的每小时内由开关152和158经历的热开关循环的次数来延长平底锅的寿命。特定地，迹线156包括热开关158，其类似于开关152，但具有执行温度为175 °F的温度升高关闭的开关温度。以此方式，当区96的相邻导电迹线108超过175 T时，开关158将闭合并因此电连接区96和104、旁通区98以使线圈90的有效电阻降低至少20%。可由此前描述的负载检测系统检测到线圈加热元件电阻的这个急剧降低。开关158因此称为低阈值开关。
[0069]在开关158闭合的时间段内，区98的迹线116而将不再经历因循环电流引起的焦耳加热，因为直至热开关158重新打开前，将没有循环电流通过迹线116。此外，若平底锅10合适地置于工作线圈88上的中心处，则不会发生因迹线116内生成引起的焦耳加热。因为被区98的迹线116覆盖的平底锅底部的表面积较小，平底锅10中的食物无论如何将维持在基本不变的温度。
[0070]实施例3 (图7)——二分之一大小平底锅的双模块基座线圈
[0071]图7示出双组件感应加热线圈组160，意在用于合成树脂、二分之一大小平底锅IOa上，如图1所示。线圈160由两个相同的、镜像的线圈162和164组成，其印刷在单体合成树脂背衬片165上。线圈162、164彼此电绝缘并被设计为，相对于给定工作线圈，以与四分之一大小的平底锅相同的方式来进行操作。假设相同性质的线圈162、164，将仅对线圈162做详细描述。
[0072]特定地，线圈162包括包括迹线168的主底部区166，以及包围区166并由迹线172组成的外围区170 ;迹线168始于点173并在点174处与迹线172相连。在之前的实施例的情况下，导电迹线168和172定义了各自的嵌套矩形，且迹线172的宽度窄于迹线168。
[0073]线圈162进一步包括一双相对的、向外延伸的区176和178，其被设计为向上缠绕二分之一大小的平底锅的相对侧壁的约二分之一，此外还包括端部区180，其被设计为向上包裹住平底锅端壁中的一个。最后，线圈162包括次底部区182，其与区166和170，覆盖了平底锅底壁约二分之一。
[0074]区176、178具有迹线184和186，其相同且互为镜像，并具有宽度较大的外部段188、宽度较小的中间段190，以及宽度小于段190的最内部段192。区180包括迹线194，其带有最外部的、直径最宽的导电迹线段196，宽度较小的中间导电迹线段198，以及宽度最小的最内部导电迹线段200。次底部区182包括迹线202，其具有恒定宽度。如图7所示，导电迹线184、186和194均设计为蜿蜒部分。
[0075]外围区170的迹线172在点204处与区182的迹线202互连，且迹线202的相对端部在点206处与区178的迹线186互连。区178的迹线186在点208处与区180的迹线194互连。最后，区180的迹线194与区176的迹线184互连且这样的迹线终止于点210处。
[0076]迹线212被设置在点173和210之间，并且除了在连接点处，与所有其他迹线电绝缘。迹线212包括热开关214和熔丝熔丝216，其类型已在此前的实施例中有所描述。另一个被电绝缘的迹线218设置在点174和204之间，并配备有热开关220。开关214是高阈值开关，而开关220是低阈值开关。开关214和220，及熔丝216以此前结合图6的实施例2所描述的同一种方式进行操作。
[0077]在优选形式中，线圈162和164对于个别关联的感应加热器89各自表现相同，并与图6实施例的线圈90的形式基本相同。两个线圈可相应地被视为线圈模块，允许相同的感应加热器89阵列被用以调节平底锅的(诸如平底锅10、IOa和IOb)的不同组合。
[0078]实施例4 (图1和2)——使用用于加热容纳食物的平底锅的相同感应加热器联网阵列的感应加热保温台。
[0079]图1和2示出食物保温或加热台222，其具有支撑平台(deck)226的垂直腿部224。平台226是内凹的并具有由玻璃或陶瓷材料制成的非导电底壁228，其位于该平台上表面的下方。总计8个相同的各自具有工作线圈88的感应加热器89，固定至底壁228的下侧，其中其工作线圈被暴露出来。可观察到八个加热器89沿着平台226的长度成对配置。该内凹平台被设计以容纳各种容纳食物的平底锅，例如图1左手端所示的一对四分之一大小的平底锅10，与平底锅10紧邻的二分之一大小的平底锅10a，以及与平底锅IOa相邻的全尺寸平底锅10b。如前所述，每个四分之一大小的平底锅10设置有单个基座线圈24，而二分之一大小的平底锅IOa设置有具有相同线圈162、164的线圈组160。全尺寸平底锅IOb具有各自具有线圈162、164的相同的两个线圈组160。
[0080]图8示意性示出感应加热器89并示出与中央数字处理器或控制单元230的互连。此外，示出与一个或多个所示感应加热器相关联的涡流温度计232中的一个。需了解，参看台222，应有总计八个感应加热器和至少一个涡流温度计，各自可操作地与控制单元230耦合。尽管在所示实施例中每个采用温度调节法的感应加热器89(该温度调节法采用来自一个改良涡流温度计系统的温度反馈)必须具有相关联的场生成线圈242和场接收线圈248以便询查平底锅的平的薄盘30，但可对于单个涡流温度计232具有从相同的波形发生器244和信号处理电路252运作的多个场生成线圈242和场接收线圈248。这一具有多个生成/接收线圈的多路复用涡流温度计可从多个平的薄盘30向中央控制单元提供温度信息，其中每个圆盘30均与独立的线圈组相关联，该线圈组由其各自的感应加热器89所加热。
[0081]如前所述，每个感应加热器89具有工作线圈88及控制电子电路，包括逆变器89a和微处理器89b。每个加热器89的微处理器89b与由形成控制单元230的一部分的通信多路复用器234可操作地耦合。控制单元还包括控制微处理器236、显示器238、以及用户输入240。每个涡流温度计被设计为周期性地询查一个或多个线圈24的圆盘30从而确定圆盘的温度来藉此控制相关联的线圈24及因此的平底锅或所述平底锅相关联部分的加热。每个温度计232包括由波形发生器244驱动的场生成线圈242，从而创建询查磁场246。温度计232还包括场接收线圈248，其接收来自圆盘30的响应场250。线圈248与具有用户界面254的信号处理电路252耦合。最后，电路252连接至单元230的通信多路复用器234。
[0082]每个感应加热器89均采用能主存一个或多个控制算法的微处理器89b，如，用于控制此前所述的阻抗检测温度控制系统的算法和/或采用阻抗检测温度控制加上涡流温度计232的连续闭环反馈温度控制的算法。其次，每个感应加热器89优选具有输出大量分立功率电平的能力，即，在优选设计中每个感应加热器89采用其逆变器输出的占空比以便获得编号为0-9的十个分立功率电平。功率电平O具有0%的占空比(每60周期的逆变器周期数)，且功率电平9具有98%的占空比，而功率电平1-8在电平O和9之间均匀地间隔。第三，每个感应加热器89配备有无负载检测器，诸如此前在美国专利N0.6，504，135和5，954，984中描述和公开的。最后，每个感应加热器89优选能够接受来自外部用户界面的输入(诸如输入240)，其允许用户至少选择各逆变器的“高”、“中”、和“低”的温度设置。如以下讨论的阻抗变化控制算法中所描述，该输入将影响在检测特定平底锅状态时的初始功率电平。
[0083]各感应加热器89的优选任选的特征包括加热器能够以主/从关系链接在一起。若相链接的主/从、低瓦数、低成本感应加热器可使其逆变器同步于零交叉处，以使所生成的的所得磁场同相。
[0084]当然，当在阻抗变化反馈控制之外使用温度反馈控制的涡流温度计232时，加热器89必须包括涡流温度计读数器，S卩，场接收线圈248、信号处理电路252，及接口 254。每个感应加热器89可与其自身专用涡流温度计读数器电集成，以使读数器的场生成线圈和场接收线圈仅耦合至单个容器。可选地，带有单个信号处理电路252和场生成线圈242和多个相关联的生成线圈242和场接收线圈248的多路复用(多通道)涡流温度计，也可被用于向多个感应加热器89提供温度反馈信息。
[0085]涡流温度计232通过在导电部件(如圆盘30)中引起涡流，提供用于确定平底锅基座线圈的温度提供方法和装置，其中通过使圆盘经受具有基本随时间线性变化(即，不超过真实线性的±30%)的大小的磁场而感应涡流，从而相应的涡流大小随时间指数变化。接着，确定指数电流大小变化的特征时间常数，且使用该特征时间常数来计算平底锅线圈的温度。
[0086]在优选形式中，线圈242用三角波形交流电驱动以在圆盘30中感应涡流，并且提供接收线圈组242、252、254来检测相应的涡流感应的磁场。然后使用接收线圈组的输出电压来确定特征时间常数。接收线圈248有利地包含一对串联但反相的接收线圈，其中接收线圈位于场发射线圈的相对两侧上。为促使温度测量，该接收线圈在缺乏导电部件时被补偿，以使来自接收线圈组的电压输出为零。
[0087]可选地，涡流温度计读数器可被制成具有多通道传送/接收，以使其波形发生器和信号处理电路，通过其接口，与多个感应加热器通信。在任何情况下，至少一个薄导电组件(诸如圆盘30)在每个容器基座线圈上的温度将被合适的感应加热器微处理器89b用于控制其工作线圈88的功率输出，并因此控制电磁耦合的容器基座线圈的温度。在优选实践中，每个感应加热器89能在150-250瓦特间耦合至相关联的模块化基座线圈，以使在单元(unit)设为功率电平9时(98%占空比)，由工作线圈88生成的在相关联的平底锅方向中的所有磁通量，通过基座线圈区的矩形回路。[0088]如图2中最佳地示出，台160的模块化设计的重要益处是，若任何一个感应加热器89在运作期间故障，可花费低成本，用廉价的逆变器电路89a替代。
[0089]操作
[0090]显而易见，台160的操作通过单元230的媒介控制。用户输入每个感应加热器89的操作的期望温度范围，且这样的选择启动了相关联的工作线圈88的运作，从而加热每个相关联的基座线圈和因此的平底锅或平底锅的一部分。使用阻抗变化和/或涡流温度计温度控制，由每一个加热器89的算法来控制这样的加热。
[0091]仅采用阻抗变化温度控制的系统(诸如实施例2)的感应加热器算法指令。
[0092]实施例2 (图6)的感应可加热基座线圈90的设计，使用多个线圈区96-106、高及低阈值开关152及158，和熔丝热熔丝154。因此，基座线圈90和感应加热器89的工作线圈88之间的相互影响，导致了数个不同的状态，感应加热器微处理器89b可标识和使用这些状态来执行在几个不同用户选择温度处或附近的温度控制的逻辑算法。以下状态图(表O定义了这些不同状态。表2、3、和4描述了简单、典型的控制算法，其被用于温度调节具有本发明所描述模块化基座线圈的任何尺寸的平底锅。当用户在输入230上选择“高”(表2)、“中”(表3)、或“低”(表4)时，加热器89的微处理器89b使用表2_4的算法。
[0093]表1:可能的系统状态
[0094]
【权利要求】
1.一种感应可加热制品，包括: 由合成树脂材料制成的本体，并呈现出底部和从所述底部向上延伸的侧壁结构；以及 固定至所述本体的至少一个感应可加热基座线圈，且用于在交变磁场的影响下在线圈内生成焦耳加热来藉此加热所述本体， 基座线圈，具有各自毗邻所述本体的不同部分的多个区，并能够在所述交变磁场影响下的向所述本体的所述不同部分提供各自、不同等级的焦耳加热。
2.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，所述本体为加热食物的平底锅，具有底壁和从所述底壁向上延伸的侧壁结构，所述底壁和侧壁结构的内表面共同限定了食物容纳腔体。
3.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，可用于在所述交变磁场的影响下在其中生成焦耳加热。
4.如权利要求3所述的感应可加热制品，其特征在于，所述区的所述迹线，通过每单位时间在其中生成不同大小的焦 耳加热所得能量和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热，可用于提供不同等级的焦耳加热。
5.如权利要求4所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈的一个区的迹线的截面积与另一个所述区的迹线不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
6.如权利要求5所述的感应可加热制品，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的宽度大于所述其他基座线圈区的迹线。
7.如权利要求5所述的感应可加热制品，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的高度大于所述其他基座线圈区的迹线。
8.如权利要求4所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈的一个区的迹线的电阻率与另一个所述区的迹线的电阻率不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
9.如权利要求4所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较，所述开关可用于改变其中在一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段。
10.如权利要求9所述的感应可加热制品，其特征在于，当所述基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
11.如权利要求9所述的感应可加热制品，其特征在于，包括多个所述热开关。
12.如权利要求2所述的感应可加热制品，其特征在于，所述平底锅由聚砜材料制成。
13.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈嵌入在所述本体中。
14.如权利要求2所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈的所述不同区分别嵌入在所述底壁和所述侧壁结构中。
15.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经历预先选择的切断温度时终止所述基座线圈的焦耳加热。
16.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器。
17.如权利要求1所述的感应可加热制品，其特征在于，包括固定至所述本体的多个所述基座线圈。
18.一种用于食物加热的感应可加热平底锅，包括: 合成树脂的、平底锅本体，具有底壁和从所述底壁向上延伸的侧壁结构，所述底壁和侧壁结构呈现出内锅面，包括底壁内表面和侧壁结构内表面，所述内锅面限定了食物容纳腔体； 至少一个感应可加热基座线圈，嵌入在所述平底锅本体中，且在交变磁场的影响下，可用于在所述线圈内生成焦耳加热，藉此加热所述内底壁和内侧壁结构表面以及所述容纳腔体中的食物， 所述基座线圈具有各自毗邻平底锅本体的不同部分的多个区，并能够为所述平底锅本体的所述不同部分提供各自的、不同等级的焦耳加热。
19.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，可用于在所述交变磁场的影响下在其中生成焦耳加热。
20.如权利要求19所述的感应可加热平底锅，其特征在于，通过每单位时间在其中生成不同大小的焦耳加热和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热，所述区的所述迹线可用于提供不同等级的焦耳加热所得能量。
21.如权利要求20所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述基座线圈的一个区的迹线的截面积与另一 个所述区的迹线不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
22.如权利要求21所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的宽度大于所述其他基座线圈区的迹线。
23.如权利要求21所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的高度大于所述其他基座线圈区的迹线。
24.如权利要求20所述的感应可加热平底锅，其特征在于，一个所述基座线圈区的迹线的电阻率与另一个所述基座线圈区的迹线的电阻率不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
25.如权利要求20所述的感应可加热平底锅，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，且与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较可用于改变其中在一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段。
26.如权利要求25所述的感应可加热平底锅，其特征在于，当所述基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
27.如权利要求25所述的感应可加热平底锅，其特征在于，包括多个所述热开关。
28.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述平底锅由聚砜材料制成。
29.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述基座线圈嵌入在所述本体中。
30.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，所述基座线圈的所述不同区分别嵌入在所述底壁和所述侧壁结构中。
31.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经历预先选择的切断温度时终止基座线圈的焦耳加热。
32.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，包括与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器。
33.如权利要求18所述的感应可加热平底锅，其特征在于，包括固定至所述本体的多个所述基座线圈。
34.一种感应加热组件，包括: 单个、基本为平面的感应加热工作线圈，可用于创建交变磁场； 感应可加热制品，放置所述工作线圈上用于所述制品的加热，所述制品包括由可加热合成材料制成的本体并具有接近于所述工作线圈的底壁和从所述底座向上延伸的侧壁结构， 所述制品具有至少一个感应可加热基座线圈，可用于在由所述工作线圈创建的所述交变磁场的影响下在所述线圈中生成焦耳加热并藉此加热所述本体， 所述基座线圈具有各自与该本体不同部分毗邻的多个区，并为所述本体的所述不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，可用于在所述交变磁场的影响下在其中生成焦耳加热。
36.如权利要求35所述的系统，其特征在于，通过每单位时间在其中生成不同大小的焦耳加热和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热所得能量，所述区的所述迹线可用于提供不同等级的焦耳加热。
37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述基座线圈的一个区的所述迹线的截面积与另一个所述区的所述迹线不同，藉此，所述一个区的所述迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
38.如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述一个基座线圈区的所述迹线的宽度大于所述其他基座线圈区的所述迹线。
39.如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述一个基座线圈区的所述迹线的高度大于所述其他基座线圈区的所述迹线。
40.如权利要求36所述的系统，其特征在于，一个所述基座线圈区的所述迹线的电阻率与另一个所述基座线圈区的所述迹线的电阻率不同，据此，所述一个基座线圈区的导电迹线每单位时间生成的焦耳加热所得能量的大小与所述其他基座线圈区的导电迹线不同。
41.如权利要求36所述的系统，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，且与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较，所述热开关可用于改变其中在一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，当在所述基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
43.如权利要求41所述的系统，其特征在于，包括多个所述热开关。
44.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述制品为由聚砜材料制成的容纳食物的平底锅，所述平底锅具有底壁和向上延伸的侧壁结构。
45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述基座线圈的所述不同区分别嵌入在所述底壁和所述侧壁结构中。
46.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述基座线圈嵌入在所述本体中。
47.如权利要求34所述的系统，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经过预先选择的切断温度时终止基座线圈的焦耳加热。
48.如权利要求34所述的系统，其特征在于，包括一个与所述基座线圈连接的可操作金属涡流温度计传感器。
49.如权利要求34所述的系统，其特征在于，包括固定至所述本体的多个所述基座线圈。
50.—种模块化食物加热系统,包括: 底座，支承以预定阵列设置的多个分隔开的、可独立地操作的感应工作线圈，每个所述工作线圈可用于独立地创建交变磁场； 合成树脂的、容纳食物的感应可加热的多个平底锅，各自可置于所述底座上用于感应加热所述平底锅以及容纳在其中的食物， 每个所述平底锅大小为，当平底锅被放置于所述底座上时，覆盖所述阵列中的预定数量的所述工作线圈，且每个平底锅包括所述预定数量的感应可加热基座线圈，所述基座线圈被放置为使得每个基座线圈覆盖一个相应的所述工作线圈， 每个所述基座线圈可用于在由相应工作线圈创建的交变磁场的影响下在所述基座线圈中生成焦耳加热来藉此加热相关联的平底锅及其中的食物；以及 可用于选择性地且独立地操作所述工作线圈的装置。
51.如权利要求50所述的系统，其特征在于，每个所述平底锅具有底壁和从所述底壁向上延伸的侧壁结构，所述底壁和侧壁结构具有相应的内表面，所述线圈具有与所述底壁内表面毗邻的第一区和与所述侧壁结构内表面毗邻的第二区。
52.如权利要求50所述的系统，其特征在于，每个所述基座线圈具有与相关联的平底锅的不同部分毗邻的多个区，并能够为所述平底锅的所述不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。
53.如权利要求52所述的系统，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，可用于在所述交变磁场的影响下在其中生成焦耳加热。
54.如权利要求53所述的系统，其特征在于，通过每单位时间在其中生成不同大小的焦耳加热所得能量和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热，所述区的所述迹线可用于提供不同等级的焦耳加热。
55.如权利要求54所述的系统，其特征在于，所述基座线圈的一个区的迹线的截面积与另一个所述区的迹线不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
56.如权利要求55所述的系统，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的宽度具有大于所述其他基座线圈区的迹线。
57.如权利要求55所述的系统，其特征在于，所述一个基座线圈区的导电迹线的高度大于所述其他基座线圈区的迹线。
58.如权利要求54所述的系统，其特征在于，一个所述基座线圈区的迹线的电阻率与另一个所述基座线圈区的导电迹线的电阻率不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
59.如权利要求54所述的系统，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，且与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较，可用于改变其中在一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段。
60.如权利要求59所述的系统，其特征在于，当基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
61.如权利要求59所述的系统，其特征在于，包括多个所述热开关。
62.如权利要求50所述的系统，其特征在于，所述基座线圈嵌入在每个所述平底锅中。
63.如权利要求50所述的系统，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经历预先选择的切断温度时终止所述基座线圈的焦耳加热。
64.如权利要求50所述的系统，其特征在于，包括与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器。
65.如权利要求50所述的系统，其特征在于，包括固定至每个所述平底锅的多个所述基座线圈。
66.如权利要求50所述的系统，其特征在于，所述装置包括与每个所述工作线圈耦合的分开的工作线圈操作组件，用于与其他工作线圈分开的单独操作。
67.如权利要求66所述的系统，其特征在于，包括与每个所述工作线圈操作组件耦合的可操作处理器，所述 处理器允许用户独立地设置所述平底锅的独立基座线圈的操作温度。
68.一种感应可加热制品，包括: 由合成树脂材料制成的本体，并呈现出底部和从所述底部向上延伸的侧壁结构；固定至所述本体的至少一个感应可加热基座线圈，并可用于在一个交变磁场的影响下在线圈内生成焦耳加热，来藉此加热所述本体；以及 与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器。
69.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈具有各自与所述本体的不同部分毗邻的多个区，并能够在所述交变磁场的影响下为所述本体的所述不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。
70.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，所述本体是加热食物的平底锅，具有底壁和从所述底壁向上延伸的侧壁结构，所述底壁和侧壁结构的内表面共同限定了一个食物容纳腔体。
71.如权利要求69所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，在所述交变磁场的影响下，所述导电迹线可用于在其中生成焦耳加热。
72.如权利要求71所述的感应可加热制品，其特征在于，通过每单位时间在其中生成不同大小的焦耳加热和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热，所述区的迹线可用于提供不同等级的焦耳加热所得能量。
73.如权利要求72所述的感应可加热制品，其特征在于，一个所述基座线圈区的迹线的截面积与另一个所述区的迹线不同，藉此，与所述其他区域的迹线相比，所述一个基座线圈区的迹线每单位时间生成不同大小的焦耳加热所得能量。
74.如权利要求73所述的感应可加热制品，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的宽度大于所述其他基座线圈区的导电迹线。
75.如权利要求73所述的感应可加热制品，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的高度大于所述其他基座线圈区的导电迹线。
76.如权利要求72所述的感应可加热制品，其特征在于，一个所述基座线圈区的迹线的电阻率与另一个所述基座线圈区的导电迹线的电阻率不同，藉此，所述一个基座线圈区的导电迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
77.如权利要求72所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，并与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较，所述热开关可用于改变其中在一个所述基座线圈区内生成焦耳加热期间的时间段。
78.如权利要求77所述的感应可加热制品，其特征在于，当所述基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
79.如权利要求77所述的感应可加热制品，其特征在于，包括多个所述热开关。
80.如权利要求70所述的感应可加热制品，其特征在于，所述平底锅由聚砜材料制成。
81.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈嵌入在所述本体中。
82.如权利要求70所述的感应可加热制品，其特征在于，所述基座线圈的所述不同区分别嵌入在所述底壁和所述侧壁结构中。
83.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经历预先选择的切断温度时终止所述基座线圈的焦耳加热。
84.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，包括与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器。
85.如权利要求68所述的感应可加热制品，其特征在于，包括固定至所述本体的多个所述基座线圈。
86.—种加热感应可加热制品的方法,所述制品具有一个底壁和一个从底壁向上延伸的侧壁结构，所述方法包括以下步骤: 将所述制品的所述底壁放置在基本平面的感应加热工作线圈上； 向所述工作线圈供能以创建交变磁场，凭借在所述制品中生成焦耳加热，用于加热所述制品；以及 改变在所述制品不同部分的所述制品的所述焦耳加热的程度，藉此，所述制品的一个部分被焦耳加热的程度高于所述制品的另一个部分。
87.如权利要求86所述的方法，其特征在于，包括加热所述制品的所述底壁至高于其侧壁结构的程度的步骤。
88.如权利要求86所述的方法，其特征在于，所述制品包括加热食物的平底锅。
89.如权利要求86所述的方法，其特征在于，所述制品由合成树脂材料制成并且包括基座线圈，所述线圈具有各自与所述制品的不同部分毗邻的多个区，并能够在所述交变磁场的影响下为所述制品的所述不同部分提供各自不同等级的焦耳加热。
90.如权利要求89所述的方法，其特征在于，所述基座线圈区各自包括多个导电迹线，可用于在所述交变磁场的影响下在其中生成焦耳加热。
91.如权利要求90所述的方法，其特征在于，包括通过每单位时间在其中生成不同大小的焦耳加热和/或通过在不同时间段上在其中生成焦耳加热所得能量，使用所述区的迹线来提供不同等级的焦耳加热的步骤。
92.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述基座线圈的一个区的迹线的截面积与另一个所述区的迹线不同，藉此，所述一个区的迹线每单位时间生成与所述其他区的迹线相比不同大小的焦耳加热所得能量。
93.如权利要求92所述的方法，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的宽度大于所述其他区的迹线。
94.如权利要求92所述的方法，其特征在于，所述一个基座线圈区的迹线的高度大于所述其他区的迹线。
95.如权利要求91所述的方法，其特征在于，一个所述基座线圈区的迹线的电阻率与另一个所述基座线圈区的导电迹线的电阻率不同，藉此，所述一个基座线圈区的导电迹线每单位时间生成与与所述其他区的迹线相比大小不同的焦耳加热所得能量。
96.如权利要求91所述的方法，其特征在于，包括使用与所述基座线圈耦合的至少一个选择性可操作热开关，且与其中在另一个所述区内生成焦耳加热期间的时间段比较，所述热开关可用于改变其中在一个所述基座线圈区内生成焦耳加热期间的时间段的步骤。
97.如权利要求96所述的感应可加热制品，其特征在于，当所述基座线圈达到预定温度时，所述热开关可用。
98.如权利要求96所述的方法，其特征在于，包括多个所述热开关。
99.如权利要求88所述的方法，其特征在于，所述平底锅由聚砜材料制成。
100.如权利要求86所述的方法，其特征在于，所述基座线圈嵌入在所述制品中。
101.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述基座线圈的所述不同区分别嵌入在所述底壁和所述侧壁结构中。
102.如权利要求91所述的方法，其特征在于，包括与所述基座线圈耦合的热熔丝，用于当所述熔丝经历预先选择的切断温度时终止所述基座线圈的焦耳加热。
103.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括使用与所述基座线圈可操作地耦合的金属涡流温度计传感器的步骤。
104.如权利要求91所述的方法，其特征在于，包括固定至所述制品的多个所述基座线圈。
【文档编号】H05B6/02GK103988576SQ201280044628
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2011年7月14日
【发明者】B·L·克罗西亚 申请人:Tsi技术有限公司