ES2273345T3

ES2273345T3 - Superficie de coccion.

Info

Publication number: ES2273345T3
Application number: ES96909992T
Authority: ES
Inventors: Jan Erik Dahl; Thomas Fich Pedersen
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 2007-05-01
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: WO1996031995A1; DK42495A; US6051821A; DE69636540D1; ATE339869T1; DK0819366T3; DE69636540T2; EP0819366B1; CA2216166A1; JPH11504149A; EP0819366A1; AU5333196A

Abstract

UNA SUPERFICE DE COCINA TIENE UN ESPESOR QUE SE ELIGE EN BASE A UN COMPROMISO ENTRE LA MAYOR EFICIENCIA, EL MENOR CAMPO MAGNETICO DISPERSO, Y EL MATERIAL SUPERFICIAL QUE SE DESEA. EN EL INTERVALO DE ESPESORES DE 0,05 A 0,2 MM LA CAPA SUPERIOR CONSISTE EN LA PULVERIZACION DE UN PLASMA DE CERAMICA DURA COMO LA ALUMINA, POSIBLEMENTE IMPREGNADA CON POLITETRAFLUOROETILENO. EN EL INTERVALO DE ESPESORES DE 0,2 A 2 MM LA CAPA SUPERIOR PUEDE CONSISTIR EN UN MATERIAR REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO IMPREGANDO POSIBLEMENTE CON POLITETRAFLUOROETILENO, POSIBLEMENTE DE UNA CALIDAD ENDURECIDA, Y EN EL INTERVALO DE ESPESORES DE 1,00 A 3,00 MM LA CAPA SUPERIOR PUEDE CONSISTIR EN UN MATERIAL VITROCERAMICO O VITREO. LA RESISTENCIA AL RAYADO Y LA FACILIDAD DE LIMPIEZA SE COMBINAN CON UNA ELEVADA EFICIENCIA.

Description

Superficie de cocción.

La invención se refiere a una superficie de cocción para una cocina de calentamiento por inducción que comprende una estructura de bobina debajo de la superficie.

Las superficies superiores planas y tolerantes del calor para cocinas son bien conocidas, y su uso en cocinas domésticas es predominante debido a la facilidad con que los utensilios de cocción pueden ser movidos de una zona de cocción a otra, a la facilidad de limpieza y a la rápida respuesta térmica. Sin embargo, la mayor parte de éstas están hechas autoportantes de vidrio o de un material vitrocerámico que tiene que ser bastante grueso para resistir la caída de los utensilios de cocción. Las diferencias en coeficiente de dilatación entre la placa superior de dicho vidrio o de dicho material vitrocerámico y la armazón de metal de soporte hacen que la fabricación sea compleja y que la limpieza de los bordes de la placa superior sea bastante más difícil debido a la necesidad de permitir dilatación con respecto a la armazón circundante.

Las placas superiores bastante gruesas de vidrio o de material vitrocerámico que se conocen en relación con zonas de calentamiento por radiación han sido trasladadas al área del calentamiento por inducción, principalmente a causa de la manera bien establecida de fabricación, a la provisión de diseños y distintivos y a causa de que el material combina aislamiento eléctrico con resistencia. La dificultad en la transferencia de energía debido al espaciamiento entre la bobina transmisora y el utensilio de cocción ha sido aceptada en vista de las otras ventajas.

En el documento WO94/05137 se describe un concepto de placa de cocción que utiliza una disposición de calentamiento por inducción que comprende una estructura de núcleo magnético anular hecha de hormigón magnéticamente conductor. Esta estructura está empotrada en otro material de hormigón, y la superficie superior puede ser moldeada sobre la base bastante maciza o hacerse de alúmina posiblemente porosa (material cerámico de óxido de aluminio) que muestra un alto aislamiento térmico y una alta resistencia a la abrasión. Este último material se aplicaría mediante pulverización con plasma. Por tanto, no es autoportante. Sin embargo, este tipo de material para las superficies superiores, si bien térmicamente es excelente, ha mostrado ciertas desventajas en la práctica. La porosidad inherente hace que la superficie sea difícil de limpiar, aunque puedan usarse detergentes muy fuertes, debido a la estabilidad química de la alúmina. El moldeo en el lugar de una capa superior de hormigón resistente al calor es eficaz en el proceso de fabricación, pero el acabado de dicha superficie y el sellado de los poros para permitir la limpieza son tareas difíciles y el resultado puede ser destruido por los detergentes. Hasta ahora se ha considerado que una capa superior debería ser tan delgada como fuera posible para transporte eficaz de energía, en otras palabras, debería reducirse al mínimo el espacio de separación. Por tanto, todos los esfuerzos en este campo han trabajado hacia este objetivo. La estructura descrita en lo que antecede proporciona esta posibilidad de una manera más eficaz, pero al coste de una construcción muy maciza.

Por tanto, hay necesidad de una superficie mejorada que no presente estas desventajas y que no obstante proporcione todavía la funcionalidad de una construcción del tipo descrito en dicha publicación PCT.

El documento US-A-3949 183 describe un aparato de calentamiento por inducción para calentar un recipiente de cocción. El aparato comprende un excitador que incluye una estructura de bobina dispuesta debajo de una superficie de calentamiento que soporta el recipiente de cocción. La superficie de soporte tiene la forma de una placa de cubierta, preferiblemente hecha de acero inoxidable, colocada encima del excitador mirando hacia dicho recipiente de cocción.

Esto se obtiene aplicando la consideración de que el calentamiento de la superficie superior es debido a dos contribuciones: pérdidas en el transmisor de energía por inducción que está empotrado en la base a cierta distancia de la superficie superior de la capa de aislamiento térmico y la conducción de calor de éste recipiente de cocción calentado a través de la capa de aislamiento térmico al transmisor de energía por inducción. Dicho calentamiento aumenta en realidad las pérdidas del transmisor de energía por inducción. De hecho, ha resultado sorprendente que para cada combinación de permeabilidad en el fondo del recipiente de cocción y el margen de energía manejado por la zona de cocción hay un margen de grosores de la capa superior que proporciona una eficacia óptima en la transferencia de energía desde la zona de cocción al utensilio de cocción. Ha resultado que dichos grosores caen todos en el mismo margen absoluto que en todos los casos es por debajo de 3 mm que es el de uso general industrial de hoy en día. La estructura mejorada es característica por cuanto que el grosor de la superficie de cocción se elige de manera que esté comprendida entre 0,05 mm y 3 mm, preferiblemente entre 0,2 y 2,5 mm. La distancia preferente proporciona también un buen rendimiento en cuanto a fugas de campo magnético. El grosor específico a utilizar en cualquier combinación particular de estructura de bobina, frecuencia de funcionamiento y margen de recipiente de cocción puede ser determinado por las personas expertas sin experimentos indebidos.

En una realización de la invención la superficie es particular ya que se extiende intacta sobre la totalidad de las estructuras de bobina al menos hasta el área de borde del área de cocción. Esto reportará ciertas ventajas en lo que a limpieza se refiere mediante lavado y puede complementarse mediante bordes levantados formados en el mismo material.

Otra realización se extiende directamente desde la idea básica de la invención porque la capa superior tiene un área limitada, si bien mayor que una estructura de bobina, y puede ser separable pero a los haces con la superficie circundante cuando se monta. Esto hace posible montar superficies encima de la estructura de bobina que pueden cambiarse cuando se erosionen, se ensucien de manera permanente, o tal vez no se adapten a la decoración interna del área de la cocina, todo ello para conseguir este producto de alta tecnología mucho más adaptable a las condiciones de vida que las cocinas previamente conocidas.

Realizaciones adicionales de la invención adaptan el material de la superficie superior al grosor determinado para la construcción particular, a saber, para el margen de grosores comprendido entre 0,05 y 0,2 mm la capa superior consiste en material cerámico duro pulverizado con plasma, tal como alúmina, posiblemente impregnado con politetrafluoroetileno, y para margen de grosores comprendido entre 0,2 y 2 mm la capa superior consiste en un material reforzado con fibras de vidrio, posiblemente impregnado con politetrafluoroetileno, posiblemente de una calidad endurecida. Para el margen de grosores comprendido entre 1,00 y 3,00 mm la capa superior consiste en un material vitrocerámico o de vidrio. Estos materiales combinan cada uno buenas cualidades de desgaste con buenas propiedades de limpieza; sin embargo, de acuerdo con la invención son tan delgados que no podrían soportarse a sí mismos en grandes áreas, sin hablar de soportar recipientes de cocción.

Un material adicional que puede utilizarse ventajosamente en realizaciones de la invención es un material cerámico orgánicamente modificado.

A fin de permitir que el usuario determine qué estructura de bobina (qué zona de cocción) ha estado más recientemente activa, otra realización ventajosa incorpora pigmentos reversibles modificables por el calor en la superficie. Esto es ahora factible y con un amplio margen de pigmentos de temperatura bastante baja a causa de que la invención proporciona un alto rendimiento y, por tanto, bajas pérdidas y un calentamiento reducido de la propia superficie.

El grosor especificado y la consiguiente reducción de pérdidas de calentamiento de acuerdo con la invención hacen posible construir una cocina de calentamiento por inducción con algunas zonas de cocción, que es totalmente autoportante, es decir, sin ménsulas entre los miembros de armazón de borde, y no obstante ligera. Esto se obtiene mediante una construcción que es particular porque una o varias estructuras de bobina transmisora está o están empotradas en una estructura de polímero que está compuesta con un lado inferior dividido en compartimientos y un lado superior plano que incorpora pequeñas cavidades para capas superiores cambiables sobre cada bobina transmisora. Una realización similar usa una aleación ligera en lugar de un polímero, con la ventaja específica de que los campos de dispersión desde las estructuras de bobina están protegidos o puestos en
cortocircuito.

Se ha comprendido además que es posible obtener un grosor en la parte superior de la cocina y no obstante retener los materiales para la parte inferior del margen de grosores con las ventajas particulares de esos materiales porque la superficie consiste en una capa protectora y una pluralidad de salientes dirigidos hacia arriba desde dicha capa, definiendo la altura de los salientes el grosor de la superficie de cocción. No hay ninguna limitación al área y número de estos salientes; sin embargo, en caso de que se utilicen solamente muy pocos, no tienen que ser tan pronunciados que arañen los utensilios de cocción. Evidentemente, para una olla es necesario un número mínimo de tres salientes de soporte. La ventaja particular de esta realización tiene que verse en la capa de aire que origina aislamiento térmico entre el fondo del recipiente de cocción y la estructura de bobina empotrada en la cocina.

La invención se describirá con mayor detalle en lo que sigue haciendo referencia a los dibujos, en los que:

La figura 1 muestra la relación general entre rendimiento y grosor de la capa superior,

La figura 2 muestra la relación general entre el campo magnético B que rodea una olla en una cocina de calentamiento por inducción dependiendo del grosor de la capa superior,

La figura 3 muestra estructuras para superficies superiores de acuerdo con la invención, y

La figura 4 muestra una estructura en la que un espacio libre suministra aislamiento térmico entre el fondo de una olla y la estructura de bobina de calentamiento por inducción.

La base de la invención reside en la observación de que el rendimiento práctico (determinado por la potencia de salida en función de la potencia eléctrica de entrada) de una cocina de calentamiento por inducción depende de la distancia entre la parte superior de la estructura de bobina, incluidas las partes de núcleo, y tiene un máximo, cuya intensidad depende de la construcción real pero con la característica general de que los grosores en el margen comprendido entre 0,05 y 3 mm producen un rendimiento más altos que los grosores situados fuera de este margen. En la figura 1 se muestra una curva general que presenta esta relación. De manera similar, se ha observado, como se muestra en la figura 2, que el campo de inducción B que rodea una olla en una estructura de bobina de calentamiento por inducción aumenta con la distancia a distancias relativamente pequeñas. Por tanto, puede encontrarse sorprendentemente que es la distancia lo que es un compromiso adecuado entre el más alto rendimiento, el campo más bajo de dispersión magnética, y el material deseado de la superficie.

En la figura 3 se muestran realizaciones de la invención correspondientes a márgenes de grosores pertinentes. Resulta ventajoso que la capa de superficie se extienda fuera de la posición de las estructuras de bobina de inducción y, por tanto, las realizaciones se muestran en general de manera que están soportadas por la "estructura de soporte".

En la figura 4 se muestra una realización que presenta alta resistencia y capacidad de limpieza combinadas con la creación de un espacio libre que se obtendría normalmente sólo en una estructura extremadamente gruesa. La superficie de soporte lleva una superficie superior hecha de alúmina o de una composición similar que presenta salientes redondeados, el número de distribución de los cuales depende del aspecto deseado de la parte superior. El área de los salientes individuales puede seleccionarse por ejemplo de acuerdo con los tipos de olla y pueden ser nervios posiblemente en una distribución radial.

Claims

1. Una superficie de cocción para una cocina de calentamiento por inducción usada para calentar un recipiente de cocción, comprendiendo dicha cocina una estructura de bobina debajo de la superficie, caracterizada porque el grosor de la superficie de cocción medido entre la parte superior de la estructura de bobina y el fondo del recipiente de cocción colocado en la superficie de cocción, tiene un valor comprendido entre 0,05 y 3 mm.

2. Una superficie de cocción según la reivindicación 1, caracterizada porque el grosor de la superficie de cocción tiene un valor comprendido entre 0,2 y 2,5 mm.

3. Una superficie de cocción según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque se extiende de manera intacta sobre la totalidad de las estructuras de bobina al menos hasta el borde del área de cocción.

4. Una superficie de cocción según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque la capa superior tiene un área limitada, si bien mayor que una estructura de bobina, y puede ser separable pero quedar a los haces con la superficie circundante cuando se monta.

5. Una superficie de cocción según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque en el margen de grosores comprendido entre 0,05 y 0,2 mm la capa superior consiste en material cerámico duro pulverizado con plasma tal como alúmina, posiblemente impregnado con politetrafluoroetileno.

6. Una superficie de cocción según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque en el margen de grosores comprendido entre 0,2 y 2 mm la capa superior consiste en un material reforzado con fibras de vidrio posiblemente impregnado con politetrafluoroetileno, posiblemente de una calidad endurecida.

7. Una superficie de cocción según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque en el margen de grosores comprendido entre 1,00 y 3,00 mm la capa superior consiste en un material vitrocerámico o de vidrio.

8. Una superficie de cocción según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque la capa superior consiste en un material cerámico orgánicamente modificado.

9. Una superficie de cocción según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque la capa superior incorpora pigmentos reversibles modificables por calor.

10. Una superficie de cocción según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque están previstas cavidades poco profundas para capas superiores intercambiables encima de cada bobina transmisora.

11. Una superficie de cocción según las reivindicaciones 1-4 y 9, caracterizada porque una o varias estructuras de bobina transmisora es o están empotradas en una estructura de polímero que está formada con un lado inferior dividido en compartimentos y un lado superior plano que incorpora cavidades poco profundas para capas superiores intercambiables encima de cada bobina transmisora.

12. Una superficie de cocción según las reivindicaciones 1-4 y 9, caracterizada porque las bobinas transmisoras están montadas dentro de una estructura de aleación ligera autoportante con un lado superior plano que incorpora cavidades poco profundas para capas superiores intercambiables encima de cada bobina transmisora.

13. Una superficie de cocción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la superficie consiste en una capa protectora y una pluralidad de salientes dirigidos hacia arriba desde dicha capa, definiendo la altura de los salientes el grosor de la superficie de cocción.