ES2249102A1 - Placa de vidrio o vitroceramica con una unidad calefactora electrica. - Google Patents

Abstract

Una placa (1) de vidrio o vitrocerámica presenta, al menos, una unidad calefactora (7) en su lado inferior (6). La unidad calefactora (7) está en contacto plano, que conduce el calor, con el lado inferior (6) y contiene un elemento calefactor de resistencia eléctrica con comportamiento PTC, estando limitada la temperatura de la zona (3) a un valor deseado, sin limitador de temperatura.

Description

Placa de vidrio o vitrocerámica con una unidad calefactora eléctrica.

La invención trata de una placa de vidrio o vitrocerámica con, al menos, una zona que se debe calentar, especialmente con una zona de cocción, de asar o para mantener templados los alimentos, y con una unidad calefactora eléctrica prevista debajo del lado inferior de la zona.

Los aparatos de este tipo son conocidos en el mercado. Debido a la superficie plana, lisa y sin poros de la placa de vidrio o vitrocerámica existe la posibilidad de que la limpieza se realice de una forma sencilla. Las zonas de cocción, de asar o para mantener templados los alimentos, según el estado de la técnica, se calientan mediante elementos calefactores por irradiación que presentan alambres de resistencia arrollados o elementos calefactores tubulares o láminas calefactoras o radiadores halógenos. Se prevé un limitador de temperatura con el fin de proteger la placa de vidrio o vitrocerámica contra el sobrecalentamiento. Se selecciona una temperatura de desconexión de 560ºC a 600ºC para el funcionamiento de cocción. En el caso de una zona para mantener templados los alimentos se selecciona una temperatura de desconexión de, aproximadamente, 100ºC a 150ºC.

Los limitadores de temperatura son caros. Sus costos son de la misma magnitud que los costos de la unidad calefactora. Si se quiere evitar el uso de limitadores de temperatura, se podría proyectar la potencia calefactora específica de la unidad calefactora tan baja que se impida con seguridad un sobrecalentamiento de la placa de vidrio o vitrocerámica en todos los estados de funcionamiento. Sin embargo, esto tendría la desventaja de que el tiempo de calentamiento sería muy largo y el suministro de calor sería muy lento cuando se coloca encima un recipiente de cocción frío.

El objetivo de la invención es proponer una placa de vidrio o vitrocerámica del tipo mencionado al inicio, cuya unidad calefactora trabaje con seguridad intrínseca y no provoque un sobrecalentamiento de la placa de vidrio o vitrocerámica a pesar de su corto tiempo de calentamiento, no siendo necesario un limitador de temperatura.

El objetivo anterior se alcanza mediante las características de la reivindicación 1. Debido al comportamiento PTC (coeficiente positivo de temperatura) del elemento calefactor de resistencia se logra que la zona en cuestión de la placa de vidrio o vitrocerámica se caliente primero rápidamente, aumentando después la resistencia eléctrica del elemento calefactor de modo que no se produzca un calentamiento básico ulterior de la zona en cuestión. De esta manera se protege la placa de vidrio o vitrocerámica contra el sobrecalentamiento, sin que sea necesario un limitador de temperatura.

La estructura descrita es económica y robusta. La geometría de una unidad calefactora de este tipo se puede adaptar fácilmente a distintas formas de la zona en cuestión.

Preferentemente, la unidad calefactora se oprime mediante elementos tensores contra el lado inferior o se pega en el lado inferior. Se puede prever una capa de pasta conductora del calor para mejorar la transmisión del calor de la unidad calefactora a la zona.

La unidad calefactora puede constar de un elemento portador metálico, plano y conductor del calor, que se adapta a la forma de la zona y está en contacto plano con el lado inferior de la zona. El elemento o los elementos calefactores se disponen junto al elemento portador o en su interior.

También es posible colocar la unidad calefactora sobre el lado inferior de la zona mediante la técnica de películas gruesas.

Otras configuraciones ventajosas se desprenden de la descripción siguiente y de las reivindicaciones secundarias. En el dibujo muestran:

Fig. 1 una vista superior de una placa de vidrio o vitrocerámica con cuatro zonas de cocción y una zona rectangular para mantener templados los alimentos,

Fig. 2 una vista superior de una placa de vidrio o vitrocerámica con cuatro zonas de cocción y una zona circular para mantener templados los alimentos,

Fig. 3 una vista superior de una placa de vidrio o vitrocerámica con cuatro zonas de cocción de gas y una zona eléctrica para mantener templados los alimentos,

Fig. 4 una vista en perspectiva de un aparato de mesa con una zona para mantener templados los alimentos,

Fig. 5 a fig. 8 cortes de una placa de vidrio o vitrocerámica con una unidad calefactora,

Fig. 9 una vista en perspectiva de la unidad calefactora, mostrando a un elemento portador, b, un elemento aislante y c, el elemento calefactor y

Fig. 10 dos unidades calefactoras según las figuras 1 a 4, una al lado de otra, para el calentamiento de una zona para mantener templados los alimentos.

Una placa 1 de vidrio o vitrocerámica para una cocina presenta cuatro zonas 2 de cocción y una zona 3 para mantener templados los alimentos (véanse las figuras 1, 2 y 3). La zona 3 para mantener templados los alimentos se puede prever en distintos lugares de la placa 1 de vidrio o vitrocerámica. En la figura 1, ésta se encuentra en el área marginal de la placa 1 de vidrio o vitrocerámica. En las figuras 2 y 3, ésta se prevé entre las zonas 2 de cocción. La zona 3 para mantener templados los alimentos puede presentar formas distintas. En las figuras 1 y 3, ésta es cuadrangular y en la figura 2, circular.

Las zonas 2 de cocción de las figuras 1 y 2 se calientan mediante elementos calefactores eléctricos por irradiación ya conocidos. Sin embargo, también se pueden calentar con las unidades calefactoras que se describen más adelante para la zona 3 para mantener templados los alimentos.

Las zonas 2 de cocción también se pueden calentar con gas de la manera conocida (véase la figura 3).

La figura 4 muestra un aparato 4 móvil que se puede instalar encima de una mesa y cuya carcasa 5 sostiene una placa 1 de vidrio o vitrocerámica, en la que se configura una zona 3 rectangular para mantener templados los alimentos. Esta zona también se puede diseñar como zona de asar, sobre la que se deben colocar directamente los alimentos que se van a asar.

Las figuras 1 a 4 muestran formas de realización sólo a modo de ejemplo. La unidad calefactora, descrita a continuación para la zona 3 para mantener templados los alimentos, se puede usar también en zonas de cocción o en zonas de asar de formas distintas, como formas redondas, angulares u ovaladas, en diferentes realizaciones de los aparatos, como placa de cocción empotrable, cocina de mesa, cocina fija, aparato para jardín o aparato para camping.

En el lado inferior 6 de la placa 1 de vidrio o vitrocerámica se dispone una unidad calefactora 7 en el área de la zona 3 para mantener templados los alimentos o de la zona que se usa con otros fines. Ésta tiene un área 8 de superficie que se extiende en el lado inferior 6 básicamente por toda la superficie de la zona 3 para mantener templados los alimentos. Esta extensión también se puede formar al disponerse dos o más unidades calefactoras 7 en el lado inferior 6, una al lado de otra (véase la figura 10).

El área 8 de superficie está en contacto plano, conductor del calor, con el lado inferior 6 en el área de la zona 2 de cocción para lograr una buena transmisión del calor de la unidad calefactora 7 a la zona 3 para mantener templados los alimentos.

En la realización según la figura 5, el área 8 de superficie se oprime estrechamente contra el lado inferior 6 mediante elementos tensores, especialmente mediante varios muelles 9 de presión, dispuestos en el área marginal. Los muelles 9 de presión se apoyan en una pieza de fondo o en un travesaño de sujeción, no representados, de una carcasa que sostiene la placa 1 de vidrio o vitrocerámica.

En la realización según la figura 6 se prevé adicionalmente, respecto a la figura 5, una capa 10 de pasta conductora del calor en el lado inferior 6 con el fin de mejorar la transmisión del calor.

En la realización según la figura 7 se suprimen los elementos tensores. En su lugar, el área 8 de superficie se pega por puntos 11 al lado inferior 6. Aquí también se prevé una capa 10 de pasta conductora del calor. La capa 10 de pasta conductora del calor resulta especialmente ventajosa si el lado inferior 6 está estructurado, por ejemplo, en forma de botones.

En el ejemplo de realización según la figura 8, el área 8 de superficie de la unidad calefactora 7 se pega mediante una capa 12 de pegamento en toda su superficie al lado inferior 6, a diferencia del pegado 11 de la figura 7, realizado mediante puntos de pegado o costuras de pegado.

La figura 9 muestra la unidad calefactora 7. En el área 8 de superficie se conforma una caja 13 (véase la figura 9a). El área 8 de superficie y la caja 13 se forman, por ejemplo, mediante un perfil extruído de aluminio. La caja 13 discurre aproximadamente por el centro longitudinal del área 8 de superficie. En la caja 13 se debe introducir un elemento aislante 14 que aísla eléctricamente (véase la figura 9b) y que también puede tener una estructura de dos o más capas. El elemento aislante 14 forma un espacio 15 de alojamiento, en el que se debe introducir el elemento calefactor 18 de resistencia que contacta eléctricamente con electrodos planos en ambos lados. El elemento calefactor 18 tiene forma de barra.

El elemento calefactor 18 tiene un coeficiente de temperatura positivo de su resistencia eléctrica, es decir, su resistencia eléctrica aumenta con el incremento de la temperatura. Tales elementos calefactores PTC son conocidos. Estos se componen, normalmente, de cerámica policristalina dopada, por ejemplo, con titanato de bario como material básico. Los electrodos 16, 17 sirven, por una parte, para conducir la corriente y, por otra parte, para transmitir el calor desde el elemento calefactor 18, a través del elemento aislante 14 y la caja 13, hasta el área 8 de superficie.

El elemento calefactor 18 tiene una característica que representa su resistencia eléctrica en dependencia de la temperatura (característica PTC o característica R/T). Se usa un elemento calefactor 18, en el que el intervalo de trabajo se encuentra mayormente en la parte de bajo ohmniaje de la característica. La selección se realiza en correspondencia con la función deseada de la unidad calefactora para una zona para mantener templados los alimentos o para una zona de cocción. Partiendo de una temperatura que primero es baja, se realiza el calentamiento con una potencia calefactora elevada debido a la resistencia correspondientemente reducida. Con el aumento de la temperatura disminuye la potencia calefactora en correspondencia con la característica, no realizándose ningún calentamiento ulterior de la zona 3 a partir de una temperatura determinada por la selección de la característica. La unidad calefactora 7 tiene aquí cualidades autorreguladoras, en referencia a la temperatura de la zona 3. Si se coloca un recipiente de cocción o un alimento que se va a cocer, fríos, sobre la zona 3, calentada a su temperatura final, se reduce de forma correspondiente la temperatura del elemento calefactor 18 debido a la conducción de calor, de modo que vuelve a aumentar su potencia calefactora. En general, se ha logrado una regulación y limitación sensibles de la temperatura predominante en la zona 3, a pesar de que la placa 1 de vidrio o vitrocerámica presenta en sí malas cualidades de conductibilidad del calor.

La invención puede incrementar la velocidad de calentamiento de la zona 3 mediante dos o más elementos calefactores PTC. La figura 10 muestra, en consecuencia, dos unidades calefactoras 7a y 7b dispuestas una al lado de otra, que se corresponden con la figura 9 y que cubren juntas la zona 3 con su área 8 de superficie. Un elemento calefactor 18a y 18b se dispone, como se ha descrito, en cada una de las cajas 13a y 13b. La cantidad de elementos calefactores PTC 7a, b puede seguir aumentando para el incremento ulterior de la potencia.

En otra realización es posible colocar la unidad calefactora 7 sobre el lado inferior 6 de la zona 3 mediante la técnica de películas gruesas. Aquí, la unidad calefactora 7 presenta una capa de resistencia eléctrica con el comportamiento PTC descrito, entre dos capas de electrodo conductoras de la electricidad. Una de las capas de electrodo se puede colocar directamente sobre el lado inferior 6. Esto se hace especialmente si en el intervalo de temperatura que interesa, por ejemplo, en el caso de una zona para mantener templados los alimentos, la placa de vidrio o vitrocerámica forma un aislamiento eléctrico suficiente. Sin embargo, si la zona 3 se prevé, como zona de cocción, con temperaturas correspondientemente más elevadas que una zona para mantener templados los alimentos, se puede disponer una capa intermedia aislante de la electricidad entre la capa de electrodo y el lado inferior 6 con el fin de garantizar el aislamiento eléctrico incluso a temperaturas, en las que aumenta la conductibilidad eléctrica de la placa de vidrio o vitrocerámica.

Claims (9)

1. Placa de vidrio o vitrocerámica con, al menos, una zona que se debe calentar, especialmente una zona de cocción, de asar o para mantener templados los alimentos, y con, al menos, una unidad calefactora eléctrica prevista debajo del lado inferior de la zona, estando la unidad calefactora (7) en contacto plano, que conduce el calor, con el lado inferior (6) de la zona (3) y conteniendo la unidad calefactora (7), al menos, un elemento calefactor de resistencia eléctrica con comportamiento PTC, seleccionándose la característica PTC de modo que la temperatura de la zona (3) se limita a un valor deseado y presentando la unidad calefactora (7) un elemento portador que conduce el calor, forma un área (8) de superficie y junto al que o en cuyo interior se dispone el elemento calefactor (18), estando el elemento portador en contacto plano con el lado inferior (6) de la zona (3), caracterizada porque en el elemento portador metálico, conductor del calor, de la unidad calefactora (7) se conforma, al menos, una caja (13), en la que se introduce el elemento calefactor (18) y porque el elemento calefactor (18) se aísla eléctricamente, respecto al elemento portador, mediante un elemento aislante (14).

2. Placa de vidrio o vitrocerémica según la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad calefactora (7) se oprime superficialmente mediante elementos tensores (9) contra el lado inferior (6) de la zona (3).

3. Placa de vidrio o vitrocerámica según la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad calefactora (7) se pega por puntos, en forma de costura o en toda la superficie al lado inferior (6) de la zona (3).

4. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el valor de temperatura deseado se corresponde con una temperatura para mantener templados los alimentos, una temperatura de cocción o una temperatura de asar.

5. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se coloca una capa de pasta conductora del calor entre el lado inferior (6) y la unidad calefactora (7).

6. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento portador se aísla eléctricamente, respecto al lado inferior (6), mediante una capa intermedia.

7. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento calefactor (18) está formado por un elemento cerámico en forma de barra con comportamiento PTC, en el que se disponen electrodos (16, 17) planos en ambos lados.

8. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie básica del elemento calefactor (18) es más pequeña que la del elemento portador, especialmente, la de su área (8) de superficie.

9. Placa de vidrio o vitrocerámica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el lado inferior (6) de la zona (3) se disponen, una al lado de otra, dos o más unidades calefactoras (7) que se extienden por el lado inferior (6) de la zona (3).