ES2264532T3 - Conjunto calentador electrico. - Google Patents
Conjunto calentador electrico.Info
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Abstract
Conjunto de calentador eléctrico (2), que comprende: una placa de cocción vitrocerámica (4) que tiene una superficie superior (6) para recibir un recipiente de cocción (8) y una superficie inferior (10); un calentador eléctrico radiante (12) que incorpora por lo menos un elemento calentador eléctrico (20), estando soportado el calentador (12) en contacto con la superficie inferior de la placa de cocción (4); y unos medios sensores de temperatura (29) espaciados por encima de por lo menos un elemento calentador (20), caracterizado porque los medios sensores de temperatura (29) comprenden: un elemento de soporte (33) provisto de una superficie superior del mismo que está en contacto con la superficie inferior de la placa de cocción (4), un elemento de resistencia eléctrica sensible a la temperatura (30) en forma de película y provisto de cables de conexión eléctricos (34); y unos medios de aislamiento térmico (40) adaptados y dispuestos para proteger al elemento de soporte (33) y una región correspondiente de la superficie inferior (10) de la placa de cocción (4) de la radiación térmica directa procedente de por lo menos un elemento calentador eléctrico (20).
Description
Conjunto calentador eléctrico.
La presente invención se refiere a un conjunto
calentador eléctrico para un dispositivo de cocción, en el que una
placa de cocción vitrocerámica tiene una superficie superior para la
recepción de un recipiente de cocción, y una superficie inferior
que tiene soportado en contacto con la misma un calentador eléctrico
radiante que incorpora por lo menos un elemento calentador
eléctrico.
Es bien conocido proporcionar tal conjunto
calentador eléctrico para un dispositivo de cocción en el que se
dispone un dispositivo sensor de temperatura bajo la placa de
cocción vitrocéramica con el fin de monitorizar la temperatura de
la placa de cocción vitrocerámica y de controlar la desenergización
de uno o más elementos calentadores en el calentador bajo la placa
de cocción vitrocerámica cuando se alcanza una temperatura
particular, para evitar daño térmico a la placa de cocción.
Existen requisitos para sensores de temperatura
de un recipiente de cocción situado en la superficie superior de la
placa de cocción vitrocerámica utilizando un dispositivo sensor de
temperatura proporcionado bajo la placa de cocción. Un problema
radica en que la elevada temperatura de la placa de cocción
vitrocerámica entre el dispositivo sensor y el recipiente de
cocción influye sobre la medición. Si la temperatura de la
vitrocerámica en esta región es excesivamente elevada, ello impide
cualquier detección de una temperatura inferior del recipiente de
cocción situado encima. Además, el efecto de la temperatura elevada
sobre el dispositivo sensor de radiación térmica directa procedente
de uno o más elementos calentadores en el calentador radiante de
debajo también evita que el dispositivo sensor detecte la
temperatura del recipiente de cocción.
Es conocido proporcionar lo que se denomina
"zona fría" de la placa de cocción vitrocerámica dentro de un
área calentada mediante una disposición en la que un dispositivo
discreto sensor de la temperatura rodeado por un recinto
térmicamente aislante aplicado directamente contra una región de la
superficie inferior de la placa de cocción vitrocerámica, para
detectar un cambio de temperatura de la placa de cocción producida
por un recipiente de cocción situado encima que conduce calor de
retorno a la placa de cocción en ese área. Este dispositivo
discreto sensor de temperatura se ha proporcionado en forma capilar
o electromecánica, o en forma de detector de temperatura de
resistencia de platino, aplicado contra la superficie inferior de la
placa de cocción vitrocerámica, tal como mediante muelle de carga.
Esta es una disposición voluminosa y cara de implementar.
Es un objetivo de la presente invención superar
o minimizar este problema.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona un conjunto calentador eléctrico, que comprende:
- una placa de cocción vitrocerámica que tiene una superficie superior para recibir un recipiente de cocción, y una superficie inferior;
- un calentador eléctrico radiante que incorpora por lo menos un elemento calentador eléctrico, estando soportado el calentador en contacto con la superficie inferior de la placa de cocción; y
- unos medios sensores de temperatura espaciados por encima de por lo menos un elemento calentador, comprendiendo los medios sensores de temperatura:
- un elemento de soporte provisto en una superficie superior del mismo de modo que esté en contacto con la superficie inferior de la placa de cocción, de un elemento de resistencia eléctrica sensible a la temperatura en forma de película y provisto de cables de conexión eléctricos; y
- unos medios de aislamiento térmico adaptados y dispuestos para proteger al elemento de soporte y una región correspondiente de la superficie inferior de la placa de cocción de la radiación térmica directa procedente de por lo menos un elemento calentador eléctrico.
El elemento de soporte puede comprender un
material resistente a las altas temperaturas, por ejemplo un
material cerámico, tal como alúmina o cordierita.
El elemento de soporte puede extenderse desde
una periferia del calentador hacia una región central del mismo. En
este caso, los cables de conexión eléctricos pueden disponerse para
extenderse desde el elemento de resistencia eléctrica sensible a la
temperatura en forma de película, hasta por lo menos una región
periférica del calentador eléctrico radiante.
Alternativamente, el elemento de soporte puede
proporcionarse en una región central del calentador, por ejemplo
soportada desde debajo.
Los cables de conexión eléctricos pueden
disponerse para la conexión eléctrica a unos medios de circuito.
Los medios de circuito pueden adaptarse para monitorizar la
resistencia eléctrica del elemento de resistencia eléctrica
sensible a la temperatura en forma de película como una función de
la temperatura de la superficie inferior de la placa de cocción con
la que se encuentra en contacto y por lo tanto como una función
sustancialmente de la temperatura de un recipiente de cocción
situado en la superficie superior de la placa de cocción y situado
encima de la región protegida.
Los cables de conexión eléctricos pueden ser en
forma de película y pueden proporcionarse sobre la superficie
superior del elemento de soporte.
El elemento de resistencia eléctrica sensible a
la temperatura en forma de película y/o los cables de conexión
eléctricos pueden ser de forma de película gruesa. En este caso, los
cables de conexión eléctricos y/o el elemento de resistencia
eléctrica sensible a la temperatura en forma de película puede
serigrafiarse y grabarse sobre la superficie superior del elemento
de soporte.
El elemento de resistencia eléctrica sensible a
la temperatura en forma de película gruesa y/o los cables de
conexión eléctricos pueden comprender una fase eléctricamente
conductora seleccionada de entre platino, oro, plata, paladio,
níquel y aleaciones de los mismos.
Alternativamente, el elemento de resistencia
eléctrica sensible a la temperatura en forma de película y/o los
cables de conexión eléctricos pueden ser en forma de película
delgada. En este caso, una película de material metálico adecuado,
tal como platino, puede proporcionarse sobre el elemento de soporte
mediante pulverización iónica.
Los medios de aislamiento térmico puede ser en
forma de almohadilla o de bloque en contacto con el elemento de
soporte y pueden proporcionarse con una cavidad poco profunda para
alojar el elemento de
soporte.
soporte.
Los medios de aislamiento térmico pueden
fijarse, o mantenerse en contacto con, el elemento de soporte.
Los medios de aislamiento térmico pueden
seleccionarse de entre materiales de vermiculita, fibra cerámica
microporosa y silicato de calcio.
Los medios de aislamiento térmico pueden tener
una superficie externa provista de una capa de material reflectante
de la radiación térmica.
El calentador eléctrico radiante puede
comprender un soporte similar a un plato que aloja por lo menos un
elemento calentador eléctrico y que tiene una pared periférica de
material de aislamiento térmico en contacto con la superficie
inferior de la placa de cocción vitrocerámica. El elemento de
soporte, donde se extiende desde la periferia del calentador, puede
pasar a través de una cavidad formada en la superficie superior de
la pared periférica. En este caso, el elemento de soporte puede
fijarse al soporte similar a un plato, por ejemplo por medio de una
repisa montante fijada a un lado del soporte similar a un plato.
Si se desea, puede proporcionarse una capa
eléctricamente aislante o de pasivación, tal como de forma de
película, sobre la superficie superior del elemento de soporte.
Puede proporcionarse adicionalmente unos medios
sensibles a la temperatura para detectar la temperatura de una
región de la placa de cocción vitrocéramica sometida a la radiación
térmica directa procedente de por lo menos un elemento calentador
eléctrico del calentador eléctrico radiante y adaptado para
desenergizar el al menos un elemento calentador eléctrico cuando la
placa de cocción alcanza una temperatura de funcionamiento máxima
predeterminada.
Por medio de la presente invención se
proporciona una región en la placa de cocción en la forma de una
zona relativamente fría que tiene una temperatura inferior que las
regiones circundantes de la placa de cocción vitrocerámica. La
temperatura de esta región fría se monitoriza mediante el elemento
de resistencia eléctrica sensible a la temperatura en forma de
película depositado sobre el elemento de soporte. El calor
procedente de un recipiente de cocción situado encima se conduce
hasta esta región de la placa de cocción y por lo tanto el elemento
en forma de película es capaz de monitorizar la temperatura del
recipiente de cocción y proporcionar control de la temperatura en
una función de cocción conocida en la técnica como función
autococción.
Debido a que el elemento sensible a la
temperatura en forma de película no está sometido a radiación
directa procedente de al menos un elemento calentador eléctrico, los
materiales a partir de los que está construido el elemento en forma
de película no requieren una capacidad de resistencia a temperaturas
muy elevadas y en consecuencia pueden ser relativamente
económicos.
Para una mejor comprensión de la presente
invención y para mostrar más claramente cómo puede llevarse a cabo,
a continuación se hace referencia, a
título de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:
título de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista en planta superior de
una realización de un conjunto calentador eléctrico de acuerdo con
la presente invención; y
la Figura 2 es una vista en sección transversal
del conjunto de la Figura 1.
Con referencia a los dibujos, un conjunto
calentador eléctrico 2 comprende una placa de cocción vitrocerámica
4 de forma bien conocida, que tiene una superficie superior 6 para
recibir un recipiente de cocción 8. Una superficie inferior 10 de
la placa de cocción 4 tiene un calentador eléctrico radiante 12
soportado en contacto con dicha superficie. El calentador eléctrico
radiante 12 comprende un soporte metálico similar a un plato 14 en
el que se proporciona una capa base 16 de material de aislamiento
térmico y eléctrico, tal como un material de aislamiento térmico
microporoso y eléctrico. Una pared periférica 18 de material de
aislamiento térmico está dispuesta en contacto con la superficie
inferior 10 de la placa de cocción 4.
Por lo menos un elemento calentador eléctrico
radiante 20 es soportado respecto a la capa base 16. El elemento o
elementos calentadores 20 pueden comprender cualquiera de entre las
formas bien conocidas de elemento térmico, tales como alambre,
cinta, lámina o lámpara, o combinaciones de las mismas. Tal como se
muestra particularmente en las Figuras 1 y 2, el elemento o
elementos calentadores 20 pueden ser en forma de cinta coarrugada,
soportada por los bordes sobre la capa base 16 de material de
aislamiento.
Se proporciona un bloque terminal 22 en una
región del borde del calentador 12 para conectar el elemento o
elementos calentadores 20 a una fuente de alimentación 24 por medio
de cables 26 y a través de unos medios de control 28, que pueden
ser un dispositivo de control basado en un microprocesador.
El recipiente de cocción 8 se calienta por medio
de radiación térmica directa procedente del elemento o elementos
calentadores 20 en la placa de cocción 4 y como resultado de lo cual
la placa de cocción puede alcanzar temperaturas de hasta 700 grados
Celsius.
Para muchas operaciones de cocción, tales como
freír, se requiere proporcionar lo que comúnmente se denomina
servicio de autococción, en el que la temperatura real del
recipiente de cocción 8 se monitoriza y el calentador 12 se
controla apropiadamente. Tal como se ilustra en las Figuras 1 y 2,
esto se consigue proporcionando un dispositivo sensor de
temperatura 29 que se extiende desde la periferia del calentador
hacia una región central del mismo. En una realización alternativa
(no representada), el dispositivo sensor de temperatura 29 puede
proporcionarse en una región central del calentador, por ejemplo
soportado desde debajo. Tal como se muestra, el dispositivo sensor
de temperatura 29 se extiende a través de la pared periférica 18 y
del plato metálico 14, preferentemente por medio de una cavidad
formada en la superficie superior de la misma, y se fija por medios
adecuados tal como una repisa montante 31 como se muestra fijada al
borde de la placa metálica 14, encajando con una región terminal
del dispositivo sensor de temperatura 29.
El dispositivo sensor de temperatura 29
comprende un elemento de soporte 33 hecho de un material adecuado
eléctricamente aislante y resistente a altas temperaturas, por
ejemplo un material cerámico, tal como alúmina o cordierita. Se
proporciona un elemento de resistencia eléctrica sensible a la
temperatura en forma de película 30 sobre la superficie superior de
una región 32 del elemento de soporte 31, de modo que, durante la
utilización, el recipiente de cocción 8 está situado sobre el
elemento en forma de película 30. El elemento en forma de película
30 se proporciona con cables de conexión eléctricos 34, que asimismo
pueden ser de forma de película similar proporcionados sobre la
superficie superior del elemento de soporte 33. En la realización
ilustrada, estos cables de conexión eléctricos 34 están dispuestos
extendiéndose por lo menos hasta una región periférica 36 del
calentador 12. Los cables de conexión 34 están conectados además por
cables 38 hasta los medios de control 28.
El elemento de resistencia eléctrica sensible a
la temperatura en forma de película 30 puede ser, por ejemplo, en
forma de película gruesa o en forma de película delgada.
Cuando el elemento de resistencia eléctrica
sensible a la temperatura en forma de película 30 y los cables de
conexión 34 son en forma de película gruesa, se serigrafían
adecuadamente y se graban sobre la superficie superior del elemento
de soporte 33. El elemento de película gruesa 30 y cables de
conexión 34 se someten a temperaturas relativamente reducidas
debido a que están protegidos de la radiación directa procedente
del elemento o elementos calentadores 20 por un bloque o almohadilla
40 de material de aislamiento térmico que se describe con más
detalle posteriormente. Por tanto, pueden utilizarse materiales de
película gruesa relativamente económicos para el elemento 30 y
cables de conexión 34, aunque podría seleccionarse un amplio
abanico de materiales. Los materiales de película gruesa adecuados
pueden comprender una fase eléctricamente conductora seleccionada,
por ejemplo, de entre platino, oro, plata, paladio y níquel y
aleaciones de los mismos. La fase eléctricamente conductora debe
evidentemente proporcionar una resistencia eléctrica que cambie
satisfactoriamente como una función de la temperatura.
Cuando el elemento de resistencia eléctrica
sensible a la temperatura en forma de película 30 y los cables de
conexión 34 están en forma de película delgada, se proporcionan
debidamente mediante la pulverización iónica de platino o material
similar sobre la superficie superior del elemento de soporte 33.
Si se desea, puede proporcionarse una capa
eléctricamente aislante o de pasivación (no representada), tal como
en forma de película, sobre la superficie superior del elemento de
soporte 33 que cubre el elemento de película gruesa 30 y los cables
de conexión 34.
Con el fin de proteger el elemento de soporte 33
de la radiación térmica directa procedente del elemento o elementos
calentadores 20, el dispositivo sensor de temperatura comprende
además un bloque o almohadilla alargados 40 de material de
aislamiento térmico dispuesto en contacto con la superficie inferior
10 de la placa de cocción 4. El bloque o almohadilla 40 está
dispuesto inmediatamente por debajo y cubriendo al elemento de
soporte 33 y se forma con una cavidad de poca profundidad de manera
que aloje y proteja los lados del elemento de soporte de la
radiación directa procedente del elemento o elementos calentadores.
El bloque o almohadilla 40 es relativamente delgado, de
aproximadamente 4 a 7 mm, por ejemplo de 5 mm, y está espaciado por
encima del elemento o elementos calentadores 20 de modo que
proporcione un hueco de aire entre el elemento o elementos
calentadores y la cara inferior del bloque o almohadilla 40. De este
modo, el bloque o almohadilla no afecta a la salida de calor del
elemento o elementos calentadores. Así, el bloque o almohadilla 40
también está espaciado por encima de la capa de base 16 de material
de aislamiento térmico y eléctrico. El bloque o almohadilla 40
puede comprender cualquier material de aislamiento térmico capaz de
resistir las elevadas temperaturas encontradas en el interior del
calentador12. Ejemplos de materiales de aislamiento térmico
adecuados son vermiculita, fibra cerámica microporosa y materiales
de silicato de calcio. El bloque o almohadilla 40 también puede
proporcionarse en su superficie externa 44 con una capa de material
reflectante de la radiación térmica. El bloque o almohadilla 40
puede fijarse al elemento de soporte 33 por medio de un material
adhesivo resistente a las temperaturas elevadas adecuado, o puede
mantenerse en contacto con el elemento de soporte mediante su
sujeción a la región terminal del mismo, entre la pared periférica
18 del calentador 12 y la superficie inferior 10 de la placa de
cocción 4.
El bloque o almohadilla 40 resulta en una zona
relativamente fría en la región de la placa de cocción
vitrocerámica 4 por encima del dispositivo sensor de temperatura 29.
El calor procedente del recipiente de cocción calentado 8 por lo
tanto puede conducirse a través de esta región de la placa de
cocción y el elemento de resistencia eléctrica sensible a la
temperatura en forma de película 30 detecta cambios de temperatura
en esta región. De acuerdo con ello, el elemento en forma de
película 30 es capaz de monitorizar la temperatura del recipiente
de cocción 8 y de controlar apropiadamente la energización del
elemento o elementos calentadores 20 por medio de los medios de
control 28.
Se proporcionan adicional y convenientemente en
el calentador 12 una forma bien conocida de medios que responden a
la temperatura 46 conectados por cables 48 a los medios de control
28. Estos medios que responden a la temperatura 46 están dispuestos
para detectar la temperatura de una región de la placa de cocción
vitrocerámica 4 sometida a radiación térmica directa procedente del
elemento o elementos térmicos 20 y para desenergizar el elemento o
elementos térmicos 20 cuando la placa de cocción 4 alcanza una
temperatura de funcionamiento máxima predeterminada, previniendo de
esta manera el daño térmico al material de la placa de cocción
4.
Claims (20)
1. Conjunto de calentador eléctrico (2), que
comprende:
una placa de cocción vitrocerámica (4) que tiene
una superficie superior (6) para recibir un recipiente de cocción
(8) y una superficie inferior (10);
un calentador eléctrico radiante (12) que
incorpora por lo menos un elemento calentador eléctrico (20),
estando soportado el calentador (12) en contacto con la superficie
inferior de la placa de cocción (4); y
unos medios sensores de temperatura (29)
espaciados por encima de por lo menos un elemento calentador
(20),
caracterizado porque los medios sensores
de temperatura (29) comprenden:
un elemento de soporte (33) provisto de una
superficie superior del mismo que está en contacto con la superficie
inferior de la placa de cocción (4), un elemento de resistencia
eléctrica sensible a la temperatura (30) en forma de película y
provisto de cables de conexión eléctricos (34); y
unos medios de aislamiento térmico (40)
adaptados y dispuestos para proteger al elemento de soporte (33) y
una región correspondiente de la superficie inferior (10) de la
placa de cocción (4) de la radiación térmica directa procedente de
por lo menos un elemento calentador eléctrico (20).
2. Conjunto según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento de soporte (33) comprende un
material resistente a altas temperaturas, por ejemplo un material
cerámico, preferentemente un material seleccionado de entre alúmina
y cordierita.
3. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de soporte (33) se extiende desde una periferia del calentador (12)
hacia una región central del mismo.
4. Conjunto según la reivindicación 3,
caracterizado porque los cables de conexión eléctricos (34)
están dispuestos para extenderse desde el elemento de resistencia
eléctrica sensible a la temperatura en forma de película (30) por
lo menos hasta una región periférica del calentador (12).
5. Conjunto según las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento de soporte (33), por
ejemplo soportado desde debajo, se proporciona en una región central
del calentador (12).
6. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cables
de conexión eléctricos (34) están dispuestos para la conexión
eléctrica a unos medios de circuito, por ejemplo los medios de
circuito están adaptados para monitorizar la resistencia eléctrica
del elemento de resistencia eléctrica sensible a la temperatura en
forma de película (30) como función de la temperatura de la región
protegida de la superficie inferior (10) de la placa de cocción (4)
con la que está en contacto, y por lo tanto como función
sustancialmente de la temperatura de un recipiente de cocción (8)
situado sobre la superficie superior (6) de la placa de cocción (4)
y situado por encima de la región protegida.
7. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cables
de conexión eléctricos (34), por ejemplo provistos sobre la
superficie superior del elemento de soporte (33) son en forma de
película.
8. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
componente o componentes en forma de película es/son en forma de
película gruesa, por ejemplo serigrafiados y grabados sobre la
superficie superior del elemento de soporte (33).
9. Conjunto según la reivindicación 8,
caracterizado porque el componente o componentes de película
gruesa comprenden una fase eléctricamente conductora seleccionada de
entre platino, oro, plata, paladio, níquel y aleaciones de los
mismos.
10. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el componente o
componentes en forma de película es/son en forma de película
delgada, por ejemplo pulverizados iónicamente sobre la superficie
superior del elemento de soporte (33).
11. Conjunto según la reivindicación 10,
caracterizado porque el componente o componentes de película
delgada comprenden platino.
12. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de aislamiento térmico (40) son en forma de almohadilla o de bloque
en contacto con el elemento de soporte (33), por ejemplo los medios
de aislamiento térmico (40) se dotan de una cavidad de poca
profundidad para alojar el elemento de soporte
(33).
(33).
13. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de aislamiento térmico (40) se fijan, o se mantienen en contacto,
con la superficie inferior del elemento de soporte (33).
14. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de aislamiento térmico (40) se seleccionan de entre vermiculita,
fibra cerámica microporosa y materiales de silicato de calcio.
15. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de aislamiento térmico (40) tienen una superficie externa (44)
provista de una capa de material reflectante de la radiación
térmica.
16. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
calentador eléctrico radiante (12) comprende un soporte en forma de
plato (14) que aloja por lo menos un elemento calentador eléctrico
(20) y que tiene una pared periférica (18) de material de
aislamiento térmico en contacto con la superficie inferior (10) de
la placa de cocción vitrocerámica (4).
17. Conjunto según la reivindicación 16,
caracterizado porque el elemento de soporte (33) pasa a
través de una cavidad formada en la superficie superior de la pared
periférica (18).
18. Conjunto según las reivindicaciones 16 ó 17,
caracterizado porque el elemento de soporte (33) está fijado
al soporte similar a un plato (14), por ejemplo por medio de una
repisa montante (31) fijada al lado del soporte similar a un plato
(14).
19. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
proporciona una capa eléctricamente aislante o de pasivación, por
ejemplo en forma de película, sobre la superficie superior del
elemento de soporte (33).
20. Conjunto según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
proporcionan adicionalmente medios que responden a la temperatura
(46) para detectar la temperatura de una región de la placa de
cocción vitrocerámica (4) sometida a la radiación térmica directa de
por lo menos un elemento calentador eléctrico (20) y adaptado para
desenergizar por lo menos un elemento calentador eléctrico (20)
cuando la placa de cocción (4) alcanza una temperatura de
funcionamiento máxima predeterminada.
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