ES2227630T3 - Calefactor radiante. - Google Patents
Calefactor radiante.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN CUERPO (1) DE CALENTAMIENTO DE RADIACION, EN DONDE SE APLICA EL SENSOR DE TEMPERATURA (TERMOELEMENTO 12) DE UN LIMITADOR DE TEMPERATURA EN EL PUNTO MAS CALIENTE SOBRE EL LADO INFERIOR DE UNA PLACA (3) CERAMICA DE VIDRIO. A TRAVES DE ESTA DISPOSICION ESPECIAL DEL SENSOR (12) DE TEMPERATURA SE REALIZA EN CADA TIPO DE CALENTAMIENTO EN EL PUNTO MAS CALIENTE ESPECIFICO LA MEDICION DIRECTA DE TEMPERATURA. EL SENSOR (12) DE TEMPERATURA ES UTILIZADO DE FORMA REGULAR EN UN TUBO (15) CERAMICO, PARA EL AISLAMIENTO DE APANTALLADO Y ELECTRICO CONTRA EL CALOR CIRCUNDANTE DEL MEDIO AMBIENTE.
Description
Calefactor radiante.
La invención se relaciona con un cuerpo
calefactor por radiación, según el preámbulo de la reivindicación 1
de la patente.
Tales cuerpos de calefacción radiante tienen
generalmente un soporte para un calefactor eléctrico que consta de
varias resistencias. Dichas resistencias son cubiertas bien por una
placa vitrocerámica, placa de acero o placa o disco de otro
material equivalente, actuando la cara superior de dicha placa como
placa de cocción. Por su construcción, tales cuerpos de radiación
forman juntamente con la placa vitrocerámica una cámara soporte
mayormente cerrada al exterior, en la cual se alojan las
resistencias. Con el fin de evitar un sobrecalentamiento de la
placa vitrocerámica, dichos cuerpos calefactores están provistos de
limitador o controlador de temperatura.
A través de la patente DE 33 15 657 A1 se conoce
un aparato de cocción eléctrico con placa vitrocerámica, que posee
una abertura central con una vaina, colocada en dicha abertura,
dentro de la cual se ha colocado un sensor de temperatura. El
sensor de temperatura tiene posibilidad de desplazamiento mediante
fuerza de muelles, dentro de la vaina, hasta un tope en la parte
superior, de modo que cuando el sensor de temperatura se halla en
contacto con el tope, sobresale algo por encima de la superficie de
la placa vitrocerámica.
Otro montaje y tipo constructivo de un limitador
de temperatura para una unidad de placa vitrocerámica se conoce de
la EP 0 141 923 B1. En este caso, el sensor de temperatura se
desplaza sobre la posición del foco de cocción, preferente y
aproximadamente a lo largo de un diámetro, o bien ligeramente
desplazado lateralmente respecto del foco de cocción. La sonda de
temperatura en sí misma consta de varias partes de varilla
colocadas en un tubo exterior uniforme extendido, en sentido
longitudinal. Mediante esta configuración de la sonda de
temperatura resulta posible comunicar al sensor de temperatura, la
influencia de las temperaturas diferentes resultantes de al menos
dos áreas de calefacción, de manera que la temperatura captada del
sensor de temperatura sea realmente independiente de que se hallen
en servicio una o dos áreas de calefacción.
Lo fundamentalmente importante en cuerpos de
calefacción por radiación o calefactores radiantes, y así está
también prescrito mediante las normas de seguridad, es que la
temperatura en la parte inferior de la placa vitrocerámica no
sobrepase de un valor máximo, con el fin de evitar el deterioro de
la placa vitrocerámica. Por este motivo, se utilizan limitadores de
temperatura, que controlan con garantía el valor máximo ajustado
para la temperatura de la parte inferior de la placa, de manera que
no se sobrepase la temperatura máxima de, por ejemplo, 600ºC.
Se conoce también, por otra parte, que la
temperatura de la parte inferior de la placa de acero inoxidable o
cerámica no es igual en todos los puntos de la misma, sino que
depende principalmente de la configuración con que se coloca el
conductor calefactor y del dimensionado del conductor calefactor. Si
se representa la distribución de temperaturas en la placa de acero
inoxidable o cerámica a un diagrama, se comprobará que existen los
denominados "puntos calientes", que raras veces se hallan
dentro del área de captación de la sonda del sensor limitador de
temperatura.
La invención tiene por objeto conseguir un cuerpo
calefactor radiante del tipo citado al comienzo, en el que una
sonda de temperatura de un limitador de temperatura capte la
temperatura de la placa de acero inoxidable o de cerámica, por
puntos o casi por puntos, y a modo de ejemplo, que los transmita en
forma de diferencias de tensión eléctrica, al dispositivo de
regulación del cuerpo calefactor por radiación.
De conformidad con la invención, esta tarea se
soluciona mediante las características de la reivindicación 1 de la
patente. Las realizaciones de la invención y demás configuraciones
se indican en las subreivindicaciones 2 a 12.
La ventaja especial de la invención reside, en
que la sonda de temperatura o sensor de un limitador de
temperatura, puede estar orientado exactamente al punto más
caliente de la parte inferior de la placa, con lo que cumple de
manera óptima la misión encomendada. Por orientación en el caso de
la invención se entiende que la zona más caliente a detectar, como
zona a medir, puede estar situada directamente sobre la placa, o
también entre la placa de acero o cerámica y el calefactor
radiante. La zona de medida no tiene que ser obligatoriamente solo
de puntos, sino que también puede estar prevista entre el
calefactor radiante y la placa o cubierta, en un diámetro de por
ejemplo unos 15 mm. La captación de la temperatura se produce, por
lo general en forma de puntos. De este modo cumple con la función
de un control de temperatura, resultando posible procesos de
cocción usuales, ya que se consigue así una limitación de la
temperatura y una reacción frente al ascenso y también al descenso
de temperatura.
Aunque el problema en sí es conocido, esto es,
que los calefactores carecen de una distribución uniforme de
temperatura, y que tienen un perfil de temperatura muy determinado,
en los limitadores de temperatura conocidos se colocó la sonda
normalmente en el centro del calentador de radiación, porque esto
supone la mejor solución técnica de producción, con espacio
suficientemente grande. Para conseguir con esta solución un
resultado de medida de la temperatura garantizado, habría que
realizar en el equipo electrónico de evaluación, una asignación del
tipo de calentamiento, potencia y diferencia de temperaturas desde
el punto de medición al más caliente de la placa vitrocerámica. Esto
resulta técnicamente muy trabajoso y complicado, acarreando además,
elevados costes. Por ello, se ha procedido de acuerdo con la
práctica, a efectuar el listado de temperaturas en medio del
calentamiento mediante una sonda de dilatación térmica.
Precisamente, estos inconvenientes son evitados
en virtud de las características de la invención, ya que la sonda
de temperatura, por ejemplo un termoelemento, se coloca en el punto
más caliente de cada modelo de cuerpo de calefactor radiante,
específico según el tipo. Esto significa una medición directa de la
temperatura. De este modo, independiente de la pluralidad de
variantes de calefactor, solamente hace falta establecer una
temperatura límite en forma de tensión eléctrica en el
procesamiento de señales. Esta temperatura límite es seleccionada
de manera que la temperatura límite de la placa vitrocerámica sea
respetada bajo todas las condiciones de servicio. La temperatura
límite puede ser seleccionada de modo ventajoso, sin embargo, tan
alta que resulte idónea en el uso de la totalidad del sistema, lo
que conduce entre otros resultados a tiempos de cocción cortos.
Debido a la medición directa de temperaturas desaparece la reducida
temperatura límite necesaria en la medición indirecta, por causa de
las tolerancias y de la diferente distribución del calor. A pesar
de ello se consigue como mínimo la misma seguridad. El sensor del
limitador de temperatura se dirige lo más cerca posible del lado
inferior de la placa vitrocerámica. Un óptimo se consigue cuando el
sensor está en contacto con la parte inferior de la placa
vitrocerámica.
En los dibujos se muestra un ejemplo de la
invención. En ellos se muestra:
Figura 1. Vista en planta de un calefactor
radiante
Figura 2. Sección parcial de un calefactor
radiante según la línea II-II de la figura 1
Figura 3. Curva de distribución de temperaturas
de un calefactor radiante, según la figura 1,
Figura 4. Vista parcial del calefactor radiante
según la línea II-II de la figura 1, con otro
termoelemento
Figura 5. Representación en sección del
termoelemento
Figura 6. Representación en sección del
termoelemento, en otra realización
Figura 7. Sección parcial a través de un
calefactor radiante, de otro tipo
Figura 8. Sección parcial a través de un
calefactor radiante de otro tipo más
Figura 9. Sección parcial a través de un
calefactor radiante de otro tipo más
Figura 10. Sección parcial a través de un
calefactor radiante de otro tipo más.
El calefactor radiante 1 comprende básicamente,
un portador 2 en forma de bandeja cuyo fondo está colocado
sensiblemente paralelo a la placa vitrocerámica 3. El portador 2 en
forma de bandeja está fabricado en metal. En el portador 2 se ha
colocado el soporte aislante 4, fabricado de materiales de
aislamiento cerámicos, que a modo de ejemplo, se configuran en
estructuras determinadas mediante dosificación, compresión y
secado. Sobre el soporte aislante 4 se ha dispuesto un aro
periférico 5, que en el ejemplo mostrado en la figura 2, está
formado por un material diferente al del soporte aislante 4. El aro
periférico 5 puede estar configurado igualmente, sin embargo, en
una sola pieza junto con el soporte aislante 4. En el lado superior
del soporte aislante 4 que orienta hacia la placa vitrocerámica, se
hallan colocadas las ranuras o pistas 6 en forma espiral o
helicoidal, para alojar la resistencia o las resistencias de
calefacción por radiación 7.
La placa vitrocerámica 3 está situada sobre el
aro periférico 5, con lo que resulta un recinto vacante cerrado
entre las resistencias de calentamiento por radiación 7 y el lado
inferior de la placa vitrocerámica 3.
Para el cuerpo calefactor radiante 1, según la
figura 1, se produce ahora, a modo de ejemplo, una distribución de
temperatura según el diagrama de la figura 3. En este diagrama se
puede reconocer que las temperaturas bajas de la placa
vitrocerámica 3 resultan en las zonas exteriores 20, mientras que en
la zona central 9 se producen las temperaturas altas. De la
evolución de las curvas representadas en el diagrama de la figura
3, se desprende para el técnico experto, también una oscilación
notable de temperaturas en la zona central que, principalmente es
causada por la disposición de las resistencias de calentamiento 7.
Desde el diagrama es averiguado el punto más caliente 10 en
relación matemática y geométrica sobre la cara inferior de la placa
vitrocerámica 3. Según el ejemplo de la figura 3, el punto más
caliente 10 se supone en el punto marcado, el cual es en el
diagrama, el punto máximo, y se puede apreciar cómo es trasladado
al cuerpo de calentamiento según las figuras 1 y 2.
El limitador de temperatura 11 consta de una
sonda de temperatura o sensor 12, que se halla instalado dentro de
un tubo 13. Según la figura 2 se ha previsto un tubo de cuarzo 13
dirigido desde el exterior hacia el punto más caliente 10, estando
el tubo de cuarzo instalado en el soporte aislante 4. El tubo de
cuarzo 13 está doblado en ángulo recto, en la parte inferior de la
placa vitrocerámica 3, por debajo del punto más caliente, de modo
que la cara frontal superior abierta 14 del tubo de cuarzo 13 está
dirigida hacia el punto más caliente. El sensor de temperatura 12
se halla, con su extremo exterior, a una distancia reducida
respecto de la cara inferior de la placa vitrocerámica 3, y está
dirigido exactamente hacia el punto más caliente 10.
En la figura 4 se halla el termoelememto (sonda
de temperatura 12) en un canal radial entre el fondo del soporte 2
y el soporte aislante 4. Por debajo del punto más caliente 10 se
halla colocado el termoelemento 12, doblado en ángulo recto, dentro
de un tubo cerámico 15, dispuesto verticalmente, el cual finaliza a
una reducida distancia por debajo de la placa vitrocerámica 3.
Según muestra la figura 5, dentro del tubo
cerámico 15 como vaina exterior se ha colocado una vaina interior
16, dentro de la cual va el sensor de temperatura 12, que se
desplaza hasta el tope en la parte inferior de la placa
vitrocerámica 3. La vaina interior 16 se halla bajo la acción de un
resorte 17, con lo que la vaina interior se halla presionada
continuamente contra la parte inferior de la placa vitrocerámica 3.
Según la figura 6, la vaina interior 16 se halla bajo la acción de
un resorte 18, denominado termo-bimetal, presionado
contra la cara inferior de la placa vitrocerámica 3, con lo que se
consigue que, estando el cuerpo calefactor radiante 1 ó la placa
vitrocerámica 3 en estado frío, la vaina interior 16 se halle a una
distancia axial de la cara inferior de la placa vitrocerámica 3.
Estando la placa vitrocerámica 3 en estado caliente, de servicio,
el casquillo interior 16 se halla presionado contra la cara inferior
de la placa vitrocerámica 3, por la acción del resorte metálico 18.
La sonda de temperatura 12 se halla, con su extremo exterior,
encastrado dentro de un material aislante 19, dentro de la vaina
interior 16 y haciendo contacto en un punto en la cara inferior de
la placa vitrocerámica 3.
Según muestran los ejemplos anteriores, el tubo
cerámico 15 ó el casquillo interior 16 puede ser abierto en el
extremo dirigido hacia la placa vitrocerámica 3. El extremo frontal
también puede ser cerrado, como se muestra en la figura 6. De modo
alternativo, el cierre se puede realizar mediante una masa adhesiva
u otra masa de sellado. Esto tiene la ventaja de que se evita así
una oxidación y envejecimiento del termoelemento 12. En el ejemplo
según la figura 6, el sensor de temperatura 12 contacta con la
parte inferior de la placa vitrocerámica 3 solamente bajo
influencia de la temperatura.
En las figuras siguientes 7 a 10 se representan
más ejemplos de ejecución de un montaje horizontal del sensor de
temperatura. Así, en la figura 7 se puede apreciar que el sensor de
temperatura 12 está introducido en un tubo de revestimiento, el
cual, por ejemplo, puede ser de cuarzo, metal o cerámica. El
cabezal sensible 20 de la sonda de temperatura 12 está cubierto por
una caperuza 21 sobre el tubo exterior 13, de modo que se genera un
aislamiento térmico y de la radiación. El cabezal sensor 20 se
halla con la caperuza 21 en la zona más caliente 10, la cual se
halla entre la placa 3 y el calefactor radiante 7, estando dicha
zona marcada por líneas a trazos.
En la figura 8 se ha provisto la caperuza de
cubierta 21, según la figura 7 cerrada en todo alrededor, de una
abertura 22 en dirección a la placa 3.
De conformidad con la representación de la figura
9, el cabezal sensor 20 del sensor de temperatura 12 está colocado
detrás de una pequeña abertura frontal del tubo exterior 3. La
pequeña abertura frontal del tubo exterior 13 sobresale, a su vez,
dentro de la zona más caliente definida como zona de medición.
En la figura 10, el tubo exterior 13, que se
llega hasta la zona de medición, esto es, la zona más caliente 10,
conteniendo en su interior el sensor de temperatura 12, está
doblado en ángulo recto, en sentido de la placa vitrocerámica 3, y
se halla con su cara frontal abierta directamente dirigido hacia la
cara inferior de la placa vitrocerámica 3. El cabezal sensible 20 se
halla situado a una distancia muy corta debajo e la cara inferior
de la placa vitrocerámica 3. El doblez del tubo exterior 13 se
halla a su vez en la zona más caliente 10 denominada como zona de
medición.
En el sentido de la invención resultan posible
pensar también en otros ejemplos de ejecución diferentes, así, por
ejemplo, se podrían colocar directamente en la parte inferior de la
placa vitrocerámica unas pistas como sensor de temperatura, las
cuales estuvieran empalmadas con una posición de medición por medio
de un elemento Pt.
Claims (11)
1. Cuerpo calefactor radiante (1) de un aparato
de cocción eléctrico, con un portador (2) para al menos una
resistencia de calefacción (7), con una placa (3) disco o similar
cubriendo la resistencia de calefacción (7), y en la cual durante
el servicio, se forma un punto más caliente (10) cuya extensión de
área es entre pequeña y puntual, y con un limitador de temperatura
o controlador de temperatura (11),
caracterizado en que
el limitador de temperatura (11) tiene una sonda
de temperatura (12), dirigida al punto más caliente (10) de la
placa (3), o entre la placa (3) y el cuerpo calefactor radiante
(1), para la medición directa de la temperatura,
2. Cuerpo calefactor radiante según la
reivindicación 1,
caracterizado en que
la sonda de temperatura (12) se halla en contacto
con el punto más caliente (10) de la cara inferior de la placa (3),
o con una zona próxima.
3. Cuerpo calefactor radiante según
reivindicación 1 ó 2,
caracterizado en que
la sonda de temperatura (12) está revestida con
aislamiento eléctrico, cuyo extremo frontal que da a la placa (3),
opcionalmente está abierto.
4. Cuerpo calefactor radiante según la
reivindicación 1 a 3,
caracterizado en que
la sonda de temperatura (12) está revestida con
aislante térmico.
5. Cuerpo calefactor radiante según la
reivindicación 4,
caracterizado en que
la sonda de temperatura (12) está colocado en una
vaina, tubo o similar (15).
6. Cuerpo calefactor radiante según la
reivindicación 5.
caracterizado en que
la vaina (15) se halla bajo la acción de un
muelle (17) y que frontalmente se halla en contacto con la cara
inferior de la placa (3).
7. Cuerpo calefactor radiante según la
reivindicación 5,
caracterizado en que
la vaina (15) se halla bajo la acción de un
resorte bimetal (18) de reacción térmica, y que en estado caliente
se halla en contacto con la cara inferior de la placa (3).
8. cuerpo calefactor radiante según las
reivindicaciones 5, 6 ó 7,
caracterizado en que
la vaina (15) está cerrada en su extremo frontal
(14) orientado hacia la placa vitrocerámica (3)
9. Cuerpo calefactor radiante según una de las
reivindicaciones 5 a 8
caracterizado en que
el extremo frontal (14) de la vaina (15)
orientado hacia la placa (3) está pegado sobre la placa (3).
10. Cuerpo calefactor radiante según una de las
reivindicaciones 5 ó 9
caracterizado en que
la vaina (15) es un tubo cerámico o de material
similar.
11. Cuerpo calefactor radiante según una de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado en que
la placa (3) está realizada en cerámica, acero
inoxidable o de material idóneo similar.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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