ES1058165U - Calefactor radiante para coccion, con una base aislante de moldeo. - Google Patents
Calefactor radiante para coccion, con una base aislante de moldeo.Info
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Abstract
1. Calefactor radiante eléctrico adaptado a una placa de cocción (2) del tipo de baja temperatura de trabajo del tipo y potencia que efectúa solamente procesos de calentamiento o "warming", comprendiendo una o varias resistencias de caldeo (5) extendidas bajo una zona de placa (2) calentada, una base aislante (4) substancialmente paralela a la placa de cocción (2) soportando las resistencias de caldeo (5) sobre una superficie central (4a) según una determinada distribución, y una bandeja metálica (3) sobre la que se apoya la base aislante (4), en donde la base aislante (4) es conformada mediante moldeo en una sola capa de una mezcla de material aislante homogéneo, y es provista de al menos dicha superficie de soporte (4a) central substancialmente plana, una zona anular (4b) periférica de la superficie soporte (4a) para la sujeción de la base aislante (4) a la bandeja metálica (3), y una pared cilíndrica (4c) externa vertical de la base aislante formando un recinto de aire (13) bajo la zonade placa (2) calentada, y ranuras de guía (10) en la superficie soporte (4a) en donde son fijadas las resistencias de caldeo (5) a la base aislante, caracterizado en que las resistencias de caldeo (5) están fijadas sobre la base aislante (4) mediante grapas (11) de fijación insertadas en la base aislante (4), alojadas en dichas ranuras (10) de guía configuradas sobre la superficie soporte (4a), y la base aislante (4) es moldeada con un material aislante hecho de una mezcla de vermiculita y al menos un compuesto aglomerante en solución acuosa y un aditivo hidrófugo, siendo la densidad del moldeo aislante tras el secado, mayor que 350 Kg/m3.
Description
Calefactor radiante para cocción, con una base
aislante de moldeo.
La presente invención se relaciona con un
calefactor eléctrico radiante para una placa de cocción, y con la
base aislante portadora de las resistencias de caldeo, moldeada de
un material aislante a base de vermiculita, para conseguir la
estabilidad mecánica de la base configurada.
Son conocidos los focos radiantes del tipo arriba
indicado, provistos de una resistencia de caldeo distribuida sobre
una base aislante circular, que son colocados bajo una placa
caliente de vitrocerámica o material similar, alcanzando una
temperatura menor que 350°C. Estos calefactores de baja temperatura
son usados para el calentamiento -"warming"- de los alimentos
previamente cocinados. Las resistencias de caldeo apenas alcanzan
500°C, substancialmente menor que en los calefactores radiantes de
fuerte potencia, en los cuales alcanzan 1000°C. Debido a la baja
temperatura de los calefactores de tipo "warming", no se
requiere que su base aislante sea hecha de un material de altas
propiedades térmicas ni buen aislante térmico como un material
microporoso, por ejemplo sílica aerogel, usado habitualmente en los
calefactores de alta temperatura. Para fabricar los calefactores
del tipo "warmer" de baja temperatura de trabajo, se prefiere
una base aislante moldeada con un material aislante a base de
vermiculita o mica expandida, porque tal material aislante aunque
no es un excelente aislarte térmico, tiene buenas propiedades
mecánicas, es resistente a los golpes y rozamientos, y permite una
configuración de la base aislante por moldeo de buena estabilidad
dimensional. Además en la base aislante hecha de vermiculita se
pueden efectuar operaciones de mecanizado, como taladrado y
arranque de
material.
material.
Un ejemplo de calefactor radiante en donde las
resistencias de caldeo son de hilo en espiral es el divulgado en
GB-15E0909 (ES-466816). Las
resistencias son soportadas sobre una superficie central de la base
aislante mediante grapas de fijación insertadas en el material
aislante. El material aislante de cual está hecha la base soporte
es microporoso moldeado mediante una mezcla de silica aerogel y
fibras de refuerzo, de excelente aislamiento térmico pero
deficientes propiedades mecánicas. Esta base aislante proporciona
una fuerza de retención de las grapas más bien débil.
En el ejemplo de calefactor radiante divulgado en
US-A-4713527, la base aislante está
moldeada con un material aislante de vermiculita, pero las
resistencias de caldeo en forma de espiral de hilo son embebidas
hasta una profundidad de la base aislante simultáneamente en el
mismo proceso de moldeo. Este modo de fijación de las resistencias
de caldeo mediante embebido durante el moldeo de la base aislante,
requiere que los granos de vermiculita estén mezclados con un
componente aglomerante, el cual ya contiene por si mismo la
propiedad hidrófuga contra la absorción de la humedad del ambiente
en el interior de la base aislante. En este calefactor radiante
conocido, debido a su modo de fijación mediante embebido, se
fortalece la retención de las resistencias de caldeo sobre la
superficie de la base aislante mediante un tratamiento superficial
de silicona alrededor de los hilos de resistencia insertados.
En un ejemplo de calefactor radiante divulgado en
US-A4471214, la base aislante se forma con dos
capas de diferente material. Las resistencias de caldeo en forma
de espiral de hilo son insertadas mediante un golpe de prensa sobre
una capa soporte de buenas propiedades mecánicas pero mal aislante
térmico. Debido a ello, el calefactor radiante citado usa una capa
aislante inferior hecha de un material buen aislante térmico. La
superficie de la capa soporte portadora de las resistencias de
caldeo es impregnada con un material de refuerzo, tal como un sol
de silica, con el inconveniente de haber empeorado la propiedad de
aislamiento térmico, por lo cual la capa soporte de las
resistencias de caldeo está hecha de un material aislante
hidrófilo, mientras que la capa aislante inferior ajena a la
fijación de las ' resistencias de caldeo, está hecha de un material
comparativamente hidrófugo, tras recibir un aditivo de grupos de
silicona.
Es el objeto de la presente invención un
calefactor eléctrico radiante adaptado a una placa de cocción de
baja temperatura de trabajo para procesos de calentamiento o
"warming", provisto de una base aislante portadora de
resistencias de caldeo hechas en forma de espiral de hilo y
soportadas sobre ranuras de guiado en la superficie de la base
aislante, en donde la base aislante está hecha por moldeo de una
sola pieza de material aislante homogéneo, tal como vermiculita o
similar, de buenas propiedades mecánicas y estabilidad dimensional,
y resistente a la absorción de humedad.
La base aislante es moldeada con una
configuración superficial comprendiendo al menos un receso en forma
de ranura espiral, distribuida sobre toda el área circular de la
base aislante para el guiado de la resistencia de caldeo, y un
borde anular periférico de dicha área de soporte de las
resistencias, que ha de ser resistente al choque y al rozamiento,
puesto que sobre la superficie del borde anular se golpea con un
elemento de sujeción de la base aislante a la bandeja metálica. La
base aislante hecha de una sola capa de material vermiculita o
similar y compactada, puede incluir además una cavidad de
alojamiento cuyo contorno geométrico y profundidad son adaptados
para la fijación de un componente eléctrico, situada en sobre una
zona de superficie próxima a las resistencias de caldeo.
Es además un objetivo de la invención, proveer a
un calefactor radiante del tipo "warmer" de baja temperatura
de trabajo, de una base aislante moldeada con un material aislante
de alta densidad y buenas propiedades mecánicas para la inserción
en el material de las grapas de fijación de las resistencias de
caldeo, y a la vez manteniendo su capacidad de absorción de agua
por debajo de un 5% en peso, mediante la mezcla del grano de
vermiculita con un aglomerante en solución acuosa y un aditivo
hidrófugo.
La base aislante soporte de las resistencias, a
la vez que resistente a la fuerza de tracción sobre las
resistencias y grapas de fijación, mantiene una conductividad
térmica baja, mediante limitación de la densidad del material
compactado por moldeo, debajo de un valor máximo.
La figura 1 es una vista en planta de un
calefactor eléctrico radiante adaptado a una placa de cocción,
provisto de una base aislante con una superficie de fijación de las
resistencias de caldeo.
La figura 2 es una vista parcial en sección del
calefactor radiante según la línea II-II de la
figura 1, mostrada bajo una placa de cocción vitrocerámica.
En referencia a las figuras 1-2,
una realización preferente de calefactor radiante 1, es adaptada a
una placa de cocción 2 vitrocerámica, y está provista de una base
aislante 4 hecha por moldeo de una sola capa de material uniforme,
sobre cuya superficie se fijan una o varias resistencias de caldeo
5, y una bandeja metálica 3 cubriendo por debajo la base aislante
4. Se dispone también opcionalmente de un aro aislante 6 periférico
en contacto con la placa de cocción 2, apoyado sobre el borde
anular 4b de la base aislante. La base aislante 4 y el aro aislante
periférico 6 pueden constituir una sola pieza de sección en forma
de "U" moldeada de un sólo material.
La potencia del calefactor aquí descrito como
ejemplo de realización es de 250 W, por debajo de 1 W/cm^{2} de
área de placa calentada, esto es substancialmente menor que la
potencia de los calefactores para cocinar mediante fuerte caldeo
que son de 750-1250 W. Las resistencias de caldeo 5
se montan sobre una superficie central 4a de la base aislante 4
guiadas en una ranura 10 correspondiente, y son hechas de espiral
de hilo distribuidas sobre la mayor parte del área circular 4a. La
sección transversal de la ranura 10 es de menor profundidad
"GP" que el diámetro de la resistencia 5, por lo cual la
espiral de hilo 5 no se aloja sólo parcialmente en la ranura
10.
En un ejemplo de realización, la base aislante 4
está conformada mediante moldeo en una sola capa aislante, de un
material aislante homogéneo hecho de una mezcla de vermiculita en
cantidad preferente de 60-80% en peso, y tamaño de
grano preferente menor que 2 mm, un compuesto aglomerante en
solución acuosa en proporción mayor que el 20% en peso, tal como
silicato de sodio o de potasio, y un aditivo hidrófugo, tal como un
grupo de silicona. El moldeo de la base aislante puede ser
efectuado igualmente dentro de la bandeja metálica 3. Se consigue
así mediante el moldeo y secado posterior una densidad de la pieza
moldeada 4 de una densidad mayor que 400 Kg/m^{3}. La densidad
con la que es compactada la mezcla de vermiculita en un molde
aparte o dentro de la bandeja metálica misma, afecta a la fuerza de
retención que la base aislante 4 ejerce sobre las grapas 11 de
fijación de las resistencias 5, llegándose a una fuerza de
retención de 500 g cuando la densidad del material aislante
compactado es de un valor mínimo de 350 Kg/m^{3}. Este valor
mínimo de densidad es también necesario para conseguir que la pieza
moldeada para su uso como base aislante 4 del calefactor 1, limite
la absorción de humedad por debajo del 5% en peso. Por otro lado el
aumento de densidad provoca un aumento de la conductividad térmica
de la base aislante, por lo cual para conseguir que esta
característica térmica sea menor que 0,4 W/m.K, la densidad del
material compactado ha de limitarse a un valor máximo de 700
Kg/m^{3} para no sacrificar la propiedad de aislamiento térmico
de la base aislante 4. Los resultados óptimos de alta fuerza de
retención mecánica, baja absorción de humedad y conductividad
térmica baja son obtenidos con una pieza moldeada compacta,
mediante una mezcla de vermiculita con el aditivo hidrófugo de un
compuesto de silicona, prensada y secada hasta una alta densidad,
cuyo mejor intervalo de valores es 500-600
Kg/m^{3}.
Una pared cilíndrica 4c es conformada en el borde
periférico de la base aislante, formando una cavidad de aire 13
entre la superficie central soporte 4a y la placa de cocción 2,
cuya altura es como en otros calefactores la normal de
20-25 mm.
La base aislante 4 está provista en su
configuración de un borde anular 4b en la periferia, sobre la que
se sujetará la base aislante 4 a la bandeja metálica 3. Un corte
3a de la bandeja metálica es doblado en escuadra y golpeado contra
la superficie del borde anular 4b, sin que la base aislante 4 sufra
un deterioro. El borde anular 4b puede estar elevado o no con
respecto a la superficie soporte 4a de las base, para apoyo de un
aro aislante 6 espaciador. La base aislante 4 está provista de una
cavidad de alojamiento 7 para un interruptor térmico 9, sobre la
superficie central de soporte 4a, situada próxima a una ranura de
guía 10 de las resistencias de caldeo, siendo de una profundidad H
igual o mayor que la profundidad "GD" de las ranuras 10,
suficiente para mantener el interruptor térmico 9 en una posición
fija con respecto a una resistencia de caldeo 5.
La cavidad 7 moldeada en la superficie central 4a
de la base aislante está situada próxima a una ranura 10 de guía
de la resistencia de caldeo, y. sirve para el posicionamiento de un
interruptor térmico 9 cuyo cuerpo es apoyado sobre la cavidad 7,
por lo cual esta última tiene una anchura "W" de varios
centímetros, y una profundidad de moldeo H de varios milímetros,
suficiente para mantener inmóvil el interruptor térmico por presión
sobre la superficie de la base aislante 4, evitando así su
desplazamiento posterior.
La base aislante 4 se conforma con dicho borde
periférico 4c de pared vertical, al que se le apoya un aro aislante
6 para distanciar las resistencias de caldeo 5 de la placa de
cocción 2. En dicho borde de pared vertical 4c se conforma mediante
vaciado de material, un alojamiento transversal 12 para un conector
eléctrico 8 del calefactor radiante 1.
Claims (3)
1. Calefactor radiante eléctrico adaptado a una
placa de cocción (2) del tipo de baja temperatura de trabajo del
tipo y potencia que efectúa solamente procesos de calentamiento o
"warming", comprendiendo una o varias resistencias de caldeo
(5) extendidas bajo una zona de placa (2) calentada, una base
aislante (4) substancialmente paralela a la placa de cocción (2)
soportando las resistencias de caldeo (5) sobre una superficie
central (4a) según una determinada distribución, y una bandeja
metálica (3) sobre la que se apoya la base aislante (4), en donde
la base aislante (4) es conformada mediante moldeo en una sola capa
de una mezcla de material aislante homogéneo, y es provista de al
menos dicha superficie de soporte (4a) central substancialmente
plana, una zona anular (4b) periférica de la superficie soporte
(4a) para la sujeción de la base aislante (4) a la bandeja metálica
(3), y una pared cilíndrica (4c) externa vertical de la base
aislante formando un recinto de aire (13) bajo la zona de placa
(2) calentada, y ranuras de guía (10) en la superficie soporte (4a)
en donde son fijadas las resistencias de caldeo (5) a la base
aislante,
caracterizado en que las resistencias de
caldeo (5) están fijadas sobre la base aislante (4) mediante grapas
(11) de fijación insertadas en la base aislante (4), alojadas en
dichas ranuras (10) de guía configuradas sobre la superficie
soporte (4a), y la base aislante (4) es moldeada con un material
aislante hecho de una mezcla de vermiculita y al menos un compuesto
aglomerante en solución acuosa y un aditivo hidrófugo, siendo la
densidad del moldeo aislante tras el secado, mayor que 350
Kg/m^{3}.
2. El calefactor radiante eléctrico según la
reivindicación 1, caracterizado en que siendo la base
aislante (4) moldeada de una pieza compacta, la densidad del moldeo
tras el secado es entre 500 y 600 Kgr/m^{3}.
3. El calefactor radiante eléctrico según la
reivindicación 1, caracterizado en que la base aislante (4)
siendo conformada mediante moldeo de una mezcla de vermiculita,
está provista además en su configuración de una cavidad de
alojamiento (7) para un interruptor térmico (9) situada próxima a
una ranura de guía (10) de las resistencias de caldeo, y de
profundidad (H) suficiente para mantener el interruptor térmico (9)
en una posición fija con respecto a dicha ranura guía (10).
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