ES2264568T3 - Calentador electrico radiante. - Google Patents
Calentador electrico radiante.Info
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Abstract
SE EXPONE UN CALEFACTOR ELECTRICO RADIANTE (1) QUE INCLUYE UN ELEMENTO CALEFACTOR (4) Y AL MENOS UNA PLANCHA DE RECUBRIMIENTO (7) SEPARADA DEL ELEMENTO CALEFACTOR. LA PLACA DE RECUBRIMIENTO, Y AL MENOS UNA, TIENE LA FORMA DE UNA TELA QUE COMPRENDE FILAMENTOS DE FIBRA DE VIDRIO, FILAMENTOS CERAMICOS O FILAMENTOS METALICOS. LOS FILAMENTOS METALICOS, TALES COMO LOS DE UNA ALEACION RESISTENTE A LAS ALTAS TEMPERATURAS, PUEDE SER TEJIDOS EN LA FORMA DE UNA TELA. LOS FILAMENTOS DE FIBRA DE VIDRIO, O FILAMENTOS CERAMICOS, TAL COMO UN MATERIAL DE ALUMINIO-SILICATO, MATERIAL DE ALUMINIO-BORO-SILICATO O ZIRCONIO, PUEDEN SER TEJIDOS, ANUDADOS O EN FORMA DE ALFOMBRA EN LA TELA. PUEDE PROPORCIONARSE UN MIEMBRO DE ABERTURA (10) EN CONTACTO O ADYACENTE A LA PLACA DE RECUBRIMIENTO (7) DEL MATERIAL DE LA TELA.
Description
Calentador eléctrico radiante.
La presente invención se refiere a un calentador
eléctrico radiante del tipo en el que uno o más elementos
calentadores eléctricos radiantes están o son soportados respecto a
(es decir encima o adyacente a) una base de material de aislamiento
térmico y/o eléctrico y/o reflectante.
La invención es particularmente aplicable,
aunque no exclusivamente, a calentadores para la utilización en
dispositivos de cocción, tales como parrillas u hornos, incluyendo
hornos microondas. Sin embargo, también es aplicable a calentadores
para aplicaciones generales, tales como la calefacción de espacios y
el procesamiento térmico industrial.
Es bien conocido, particularmente en los
dispositivos de cocción, proporcionar calentadores radiantes en los
que uno o más elementos calentadores, por ejemplo en forma de
alambre o de cinta o de lámpara, está o son soportados encima o
adyacentes a una base de material de aislamiento y/o reflectante,
que puede proporcionarse en una carcasa, tal como un plato de
soporte, por ejemplo de metal. Es particularmente bien conocido, y
de utilización ventajosa, como base, un material microporoso
compactado de aislamiento térmico y eléctrico.
Para un funcionamiento seguro y satisfactorio de
estos calentadores se requiere necesario evitar el contacto manual
con elementos calentadores energizados de los mismos. Además, debe
evitarse el contacto de particulados, tales como los procedentes de
los materiales alimenticios, con los elementos calentadores y con
cualquier material aislante y/o reflectante proporcionado en el
calentador. Estos particulados, y también los líquidos, podrían
salpicarse hacia el calentador durante las operaciones de cocción y
también podrían emitirse vapores hacia el calentador.
Un problema adicional, particularmente en los
calentadores para la utilización en hornos y parrillas, es que
pueden desprenderse materiales particulados en el calentador, tales
como partículas de material de aislamiento, y debe evitarse que
estos caigan hacia el interior del horno o en la parrilla, y
contaminando los alimentos que se procesan en los mismos.
Los problemas anteriormente indicados hasta
ahora se han resuelto operando el calentador detrás de una lámina
de material vitrocerámico. Este material vitrocerámico es caro y
también reduce el rendimiento térmico del calentador.
También es conocido de
US-A-2.752.477 proporcionar una
unidad de parrilla en una línea de cocción eléctrica que incorpora
una pantalla metálica entre el elemento calentador de la parrilla y
el utensilio de cocción en la parrilla, de modo que se eliminan
sustancialmente las salpicaduras de grasa muy caliente sobre las
paredes del horno.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente
invención proporcionar un calentador eléctrico radiante que elimine
o por lo menos mejore los problemas anteriormente indicados sin
utilizar una lámina de material vitrocerámico.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona un calentador eléctrico radiante que incluye una capa
de base y una pared periférica de material de aislamiento térmico;
un elemento calentador soportado sobre o contiguo a la capa base; y
por lo menos una lámina cobertora de material tejido espaciada entre
el elemento calentador, en el que por lo menos una lámina cobertora
está encima de una superficie externa de la pared periférica y
comprende filamentos vítreos, filamentos cerámicos o filamentos
metálicos.
Los filamentos metálicos son de forma
entretejida.
Los filamentos metálicos pueden comprender una
aleación resistente a altas temperaturas, tal como acero
inoxidable.
Los filamentos vítreos o cerámicos pueden ser en
forma tejida, cosida o de malla.
Los filamentos cerámicos pueden comprender un
material alumino-silicato o un material
alumino-boro-silicato o
circonia.
Los filamentos vítreos pueden comprender fibras
de vidrio seleccionadas de entre vidrio E, vidrio C, vidrio R,
vidrio S y modificaciones de los mismos.
El peso por unidad de área del tejido puede ser,
de manera general, no superior a 1 kg/m^{2}, y preferentemente
puede estar comprendido en el intervalo entre 50 y 300
g/m^{2}.
El material de aislamiento térmico puede ser
material microporoso de aislamiento térmico. El material de
aislamiento térmico puede proporcionarse en un soporte similar a un
plato, por ejemplo de metal.
El calentador puede incluir uno o más elementos
calentadores en forma de alambre, cinta o lámpara.
Puede proporcionarse un elemento abierto en
contacto con o adyacente a por lo menos una lámina cobertora de
tejido. Por ejemplo, el elemento abierto puede servir como un
soporte para por lo menos una pantalla cobertora y/o como pantalla
eléctrica cuando se forma de un material eléctricamente conductor
y/o como protección, para el calentador. El elemento abierto puede
comprender una pantalla perforada o una disposición de malla, de
metal, cerámica o de otro material refractario adecuado.
El calentador de la invención es particularmente
aplicable a dispositivos de cocción, tales como parrillas, hornos,
especialmente hornos microondas, freidoras. Sin embargo, también
resulta aplicable en otras aplicaciones, tales como en la
calefacción de espacios y en operaciones de procesamiento térmico
industrial.
La por lo menos una pantalla del tejido sirve
como barrera eficaz frente a materiales particulados y salpicadura
de líquidos, tales como los que surgen de las operaciones de
cocción. También reduce el paso de vapores hacia el interior del
calentador.
A continuación, se describe la invención a
título de ejemplo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en
los que:
la Figura 1 es una vista en planta de un
calentador eléctrico radiante de acuerdo con la presente invención;
y
la Figura 2 es una vista en sección transversal,
parcialmente explosionada, del calentador de la Figura 1.
Con referencia a los dibujos, un calentador
eléctrico radiante 1 comprende un soporte metálico similar a un
plato 2 dotado de una capa de base 3 de material microporoso
compactado de aislamiento térmico y eléctrico. Tal como se muestra
en la Figura 1, el soporte similar a un plato 2 está formado de una
pluralidad de regiones deprimidas en forma de arco que permiten que
el material de la capa de base 3 encaje en las partes arqueadas,
ayudando a fijar la capa de base en el soporte similar a un
plato.
Se proporciona un elemento calentador 4 fijado a
la capa de base 3. Tal como se muestra, el elemento calentador 4
comprende una cinta metálica corrugada que se ha montado de canto
sobre la capa de base 3 y se ha asegurado mediante inserción
parcial en la capa de base 3. Este elemento calentador es bien
conocido por el experto en la materia. El elemento calentador 4
podría ser también de alambre bobinado o en forma de cinta
arrollada o en forma de lámpara o de cualquier otra forma conocida
por el experto en la materia. Puede proporcionarse también más de
una forma de elemento calentador en el calentador.
Se monta en el calentador un bloque terminal 5
para el elemento calentador y permite que el calentador se conecte
a una fuente de voltaje para su funcionamiento.
En el calentador se proporciona una pared
periférica 6 de material de aislamiento térmico. Tal como se
muestra, esta pared forma parte de la capa de base 3. Sin embargo,
podría proporcionarse como elemento separado, tal como es bien
conocido en la técnica.
Para evitar el contacto con los componentes
internos del calentador, tales como el elemento calentador 4 y el
aislamiento 3, por materiales particulados y para reducir la entrada
de vapores, durante el funcionamiento del calentador, por ejemplo
en un dispositivo de cocción, se proporciona por lo menos una
pantalla 7 de un tejido que comprende filamentos de vidrio, de
cerámica o de metal, espaciada respecto al elemento calentador.
Cuando se utilizan filamentos de metal, estos comprende una aleación
resistente a altas temperaturas adecuada, tal como acero
inoxidable, y los filamentos finos de alambre, que pueden ser de tan
solo 25 micrómetros de diámetro, se entretejen para formar el
tejido.
Cuando se utilizan filamentos de vidrio o
cerámicos, estos pueden tejerse, coserse o mallarse, para formar el
tejido.
Los filamentos cerámicos pueden comprender
materiales alumino-silicato, tales como los
suministrados por Carborundum Company Ltd., bajo las denominaciones
comerciales Fibertex y Fibersil.
Puede utilizarse un tejido de filamentos
entretejidos de alumino-borosilicato, tal como el
suministrado por la compañía 3M bajo la denominación comercial
Nextel.
También puede considerarse un tejido de tela de
circonia, por ejemplo el suministrado por Zircar Products Inc.
Los filamentos de vidrio pueden comprender
fibras de vidrio E, vidrio C, vidrio R o vidrio S o modificaciones
de los mismos. Por ejemplo, el óxido de boro en el vidrio E puede
sustituirse por óxido de magnesio, tal como un vidrio
comercialmente disponible, bajo la denominación comercial Advantex,
de OCF Corporation.
El peso por unidad de área de la lámina de
tejido 7 debe disponerse para que sea tan reducida como resulte
práctico, para asegurar una eficiencia térmica óptima del
calentador. En general, el peso por unidad de área del tejido debe
ser inferior a 1 kg/m^{2}, con un peso típico por unidad de área
comprendido en el intervalo entre 50 y 300 g/m^{2} para el vidrio
y los tejidos de filamentos cerámicos, pero algo superior para los
tejidos de filamentos metálicos.
La pantalla o pantallas 7 son por lo menos
parcialmente traslúcidas, para permitir la transmisión a través de
las mismas de radiación visible e infrarroja procedente del elemento
calentador 4. Adicionalmente, especialmente en el caso de los
tejidos de filamentos metálicos, el tejido puede absorber y radiar
nuevamente radiación procedente del elemento calentador.
La pantalla 7, o cada una de ellas, está situada
encima de la superficie externa 8 de la pared periférica y cubre el
calentador y está convenientemente fijada mediante adhesivo, o
grapas, o doblada sobre lengüetas 9 que pueden formar parte del
soporte metálico 2. Debe advertirse que en la vista parcialmente
explosionada de la Figura 2, en la práctica la pantalla 7, o cada
una de ellas está interpuesta entre las lengüetas dobladas 9 y la
pared periférica. Alternativamente, la pantalla o pantallas 7 pueden
fijarse en los bordes de las mismas al exterior del soporte 2 con
adhesivo o por otros medios.
De esta manera, el elemento calentador 4 está
espaciado entre la pantalla 7, o entre cada una de ellas, y no
existe contacto entre ellos. El espaciado elimina el contacto
directo entre el elemento calentador 4 y la pantalla o pantallas 7,
de modo que se minimiza la capacidad térmica del elemento calentador
y se permite que el mismo alcance la temperatura operativa final
tan pronto como sea posible. El espaciado también protege al
usuario del potencial eléctrico del elemento calentador,
especialmente en el caso de que la pantalla o pantallas sean de
filamentos metálicos.
Una pantalla abierta 10 opcionalmente se
proporciona superpuesta a una o más pantallas 7 del tejido. Esta
pantalla abierta puede servir para más de un propósito. Puede
proporcionar soporte y/o protección para la pantalla o pantallas 7
del tejido, permitiendo minimizar el grosor de la pantalla o
pantallas y también minimizando el riesgo de contacto manual con
los componentes internos del calentador. La pantalla abierta puede
comprender perforaciones 10A en una pantalla metálica o cerámica o
la pantalla puede ser de forma metálica expandida 10B, o de otra
forma matricial apropiada. La pantalla 10 alternativamente podría
comprender cualquier material refractario abierto adecuado.
En aplicaciones del calentador, tales como en
hornos microondas, en los que se requiere la protección eléctrica
del calentador con respecto a la radiación electromagnética generada
en otras partes del horno, la pantalla abierta 10, formada de
metal, adicional o alternativamente cumple esta función
protectora.
Claims (15)
1. Calentador eléctrico radiante (1) que
incluye una capa de base (3) y una pared periférica (6) de material
de aislamiento térmico; un elemento calentador (4) soportado sobre o
adyacentemente a la capa de base; y por lo menos una pantalla
cobertora (7) de material tejido espaciado respecto al elemento
calentador, caracterizado porque por lo menos una
pantallacobertora (7) está situada por encima de una superficie
exterior de la pared periférica y comprende filamentos vítreos,
filamentos de cerámica o filamentos de
metal.
metal.
2. Calentador eléctrico radiante
según la reivindicación 1, caracterizado porque los
filamentos de metal están en forma entretejida.
3. Calentador eléctrico radiante
según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los
filamentos de metal comprenden una aleación resistente a altas
temperaturas.
4. Calentador eléctrico radiante
según la reivindicación 3, caracterizado porque la aleación
comprende un acero inoxidable.
5. Calentador eléctrico radiante
según la reivindicación 1, caracterizado porque los
filamentos vítreos o cerámicos pueden ser en forma tejida, cosida o
de malla.
6. Calentador eléctrico radiante
según las reivindicaciones 1 ó 5, caracterizado porque los
filamentos cerámicos comprenden material
alumino-silicato, material
alumino-boro-silicato o
circonia.
7. Calentador eléctrico radiante
según las reivindicaciones 1 ó 5, caracterizado porque los
filamentos vítreos comprenden fibras de vidrio seleccionadas de
entre vidrio E, vidrio C, vidrio R, vidrio S y
modificaciones de los mismos.
modificaciones de los mismos.
8. Calentador eléctrico radiante
según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el peso por unidad de área del tejido
no es superior a 1 kg/m^{2}.
9. Calentador eléctrico radiante
según la reivindicación 8, caracterizado porque el peso por
unidad de área del tejido se encuentra comprendido entre 50 y 300
g/m^{2}.
10. Calentador eléctrico radiante según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el material de aislamiento térmico
comprende material microporoso de aislamiento
térmico.
térmico.
11. Calentador eléctrico radiante según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el material de aislamiento térmico se
proporciona en un soporte similar a un plato (2).
12. Calentador eléctrico radiante según
la reivindicación 11, caracterizado porque el soporte similar
a un plato (2) comprende metal.
13. Calentador eléctrico radiante según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque se incluye uno o más elementos
calentadores (4) en forma de alambre, cinta o lámpara.
14. Calentador eléctrico radiante según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque se proporciona un elemento abierto (10,
10A, 10B) en contacto con o contiguo a por lo menos una pantalla
cobertora (7) del tejido.
15. Calentador eléctrico radiante según
la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento
abierto (10) comprende una pantalla perforada (10A) o una
disposición de malla (10B), de metal, cerámica u otro material
refrectario adecuado.
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