ES2693161T3 - Placa de vidrio para dispositivo de cocción por inducción - Google Patents

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Abstract

Placa de vidrio reforzado de tipo aluminosilicato de litio, borosilicato o aluminoborosilicato para un dispositivo de cocción por inducción, cuya composición química comprende los colorantes siguientes, con un contenido que varía dentro de los límites ponderales definidos a continuación: Fe2O3 (hierro total) 0,8 a 1,8% CoO 0,02 a 0,06% Se 0 a 0,005% Cr2O3 0 a 0,1%

Description

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DESCRIPCION
Placa de vidrio para dispositivo de coccion por induccion
La invencion se refiere al dominio de los dispositivos de coccion por induccion.
Los dispositivos de coccion por induccion comprenden al menos un inductor dispuesto bajo una placa de vitroceramica. Estos dispositivos se encastran en una encimera o en el armazon de una cocina. La placa sirve de soporte para los utensilios de cocina (cacerolas, sartenes...), las cuales son calentadas gracias a la corriente electrica inducida en su interior por el campo magnetico generado por los inductores. Las vitroceramicas de aluminosilicate de litio se emplean con este fin gracias a su resistencia al choque termico, consecuencia de su coeficiente de dilatacion termica cero o casi cero. Las vitroceramicas se producen sometiendo a un tratamiento termico a alta temperatura placas de vidrio de aluminosilicato de litio, tratamiento que genera en el interior de la placa cristales de estructura de cuarzo-p o espodumena-p, cuyo coeficiente de dilatacion termica es negativo. El material vitroceramico esta por lo tanto constituido por cristales unidos por una fase vftrea residual; no es ya por lo tanto un vidrio.
Estas placas de vitroceramica, por ejemplo comercializadas por el solicitante con la marca KeraBlack, presentan generalmente una coloracion oscura gracias a la adicion de vanadio, coloracion que permite disimular las partes internas de la placa.
Se ha propuesto en la solicitud WO 2012/080672 utilizar placas de vidrio de aluminosilicato de litio en este tipo de dispositivos. Con el proposito de ocultar los inductores, el cableado electrico, asf como los circuitos de mando y control del dispositivo de coccion, se propone equipar la placa con revestimientos opacos, o bien introducir en la placa de vidrio agentes colorantes con el proposito de reducir la transmision luminosa de la placa.
Los dispositivos de coccion por induccion integran igualmente medios de visualizacion, por ejemplo por medio de diodos electroluminiscentes (LED). Si los LED utilizados para esta aplicacion han sido a menudo rojos durante muchos anos, se ha propuesto ahora LED, o mas generalmente medios de visualizacion, que emitan en el azul, el verde, o tambien el blanco. El acabado de los colores de estos dispositivos emisores de luz visto a traves de la placa se convierte entonces en un problema crucial.
La invencion tiene como objetivo proponer placas de vidrio para dispositivos de coccion por induccion que permitan ocultar los elementos internos del dispositivo, presentando un tono cercano al de las vitroceramicas oscuras comercializadas actualmente. Otro objetivo de la invencion es asegurar ademas una buena visualizacion de las pantallas sin distorsion considerable de los colores, especialmente en las pantallas blancas.
Con tal fin, la invencion tiene por objeto una placa de vidrio reforzado de tipo aluminosilicato de litio, borosilicato o aluminoborosilicato para un dispositivo de coccion por induccion, cuya composicion qmmica comprende los colorantes siguientes, con un contenido que vana dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
Fe2O3 (hierro total) 0,8 a 1,8%
CoO 0,02 a 0,06%
Se 0 a 0,005%
Cr2O3 0 a 0,1%
La invencion tiene igualmente por objeto un dispositivo de coccion por induccion que comprende al menos un inductor dispuesto bajo una placa de vidrio conforme a la invencion.
Los inventores han podido poner de manifiesto que la eleccion de estos agentes colorantes, en el intervalo de contenidos reivindicado, permitfa ocultar bien los elementos internos del dispositivo, presentando un aspecto muy cercano al de las placas vitroceramicas coloreadas con la ayuda de vanadio. Se ha mostrado igualmente que esta eleccion de colorantes no creaba generalmente una distorsion significativa de los colores. Las pantallas azules, verdes, rojas y tambien blancas, estan entonces perfectamente acabadas, a pesar de la debil transmision luminosa de la placa.
Se entiende por “vidrio reforzado”, el hecho de que el vidrio presenta fuerzas de compresion en superficie, debidas a un refuerzo, preferiblemente termico o qrnmico.
El refuerzo termico tambien se denomina temple o endurecimiento. Consiste en calentar el vidrio por encima de su temperatura de transicion vftrea, despues en enfriarlo subitamente, generalmente por medio de boquillas que envfan aire sobre la superficie del vidrio. Como la superficie se enfna mas rapidamente que el centro del vidrio, se forman fuerzas de compresion en la superficie de la placa de vidrio, equilibradas por las fuerzas de tension en el centro de la placa. El refuerzo qrnmico, a veces llamado templado qrnmico, es un tratamiento que utiliza un intercambio ionico. La sustitucion superficial de un ion de la placa de vidrio (generalmente un ion alcalino tal como sodio o litio) con un ion de radio ionico mas grande (generalmente un ion alcalino, tal como potasio o sodio) permite crear en la superficie de la
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placa de vidrio fuerzas residuales de compresion, hasta una cierta profundidad. Preferiblemente, el vidrio esta reforzado termicamente.
Con el proposito de presentar una resistencia termomecanica optima que permita a las placas de vidrio resistir a los ensayos de utilizacion mas exigentes, el vidrio presenta preferiblemente una al menos de las caractensticas siguientes:
- la relacion c/a del vidrio antes del refuerzo es como maximo 3,0 despues de indentacion Vickers con una carga de 1 kg, siendo c la longitud de las grietas radiales y siendo a la semidiagonal de la huella Vickers,
- la relacion a/(e.E.a) es de al menos 20 K.mm-1, incluso 25 o 30 K.mm-1, siendo a la fuerza maxima generada en el centro del vidrio por el refuerzo, en Pa, siendo e el espesor del vidrio en mm, siendo E el modulo de Young en Pa, y siendo a el coeficiente de dilatacion termica lineal del vidrio en K-1.
El espesor de la placa es preferiblemente como maximo de 4,5 mm, especialmente 4 mm e incluso 3,5 mm. El espesor es generalmente de al menos 2 mm. La placa de vidrio presenta preferiblemente una dimension lateral de al menos
0. 5.m, incluso 0,6 m. La dimension mas grande es generalmente de 1,50 m como maximo. El numero de inductores es preferiblemente de al menos 2, especialmente 3 o 4. Es en efecto para este tipo de dispositivos que la eleccion del vidrio se convierte muy particularmente en crucial.
El vidrio de la placa conforme a la invencion presenta preferiblemente al menos una de las 6 propiedades siguientes, conforme a todas las combinaciones posibles:
1. el producto E.a del modulo de Young (en Pa) y del coeficiente de dilatacion termica lineal del vidrio (en K-1) esta comprendido entre 0,1 y 0,8 MPa.K-1, especialmente entre 0,2 y 0,5 MPa.K-1, en particular entre 0,2 y 0,4 MPa.K-1. Un producto de E.a muy bajo vuelve el templado termico mas diflcil, mientras que un producto de E.a demasiado elevado disminuye la resistencia al choque termico.
2. la temperatura inferior de recocido del vidrio es de al menos 500°C, especialmente 600°C e incluso 630°C. Esta temperatura es preferiblemente como maximo 800°C, especialmente 700°C. Frecuentemente denominado “strain point” en la tecnica, corresponde a la temperatura a la que la viscosidad del vidrio es de 10145 Poises (1 Poise = 0,1 Pa.s). Temperaturas inferiores de recocido elevadas permiten evitar cualquier destemplado del vidrio durante el funcionamiento del dispositivo de coccion.
3. el coeficiente de dilatacion termica lineal del vidrio es como maximo de 50.10-7/K, especialmente esta comprendido entre 30 y 45.10-7/K, incluso entre 32 (o 35) y 45.10-7/K. Los coeficientes de dilatacion termica elevados no permiten obtener una resistencia al choque termico suficiente. Por el contrario, un coeficiente de dilatacion termica demasiado bajo vuelve diffcil la obtencion de un refuerzo suficiente.
4. la relacion c/a del vidrio antes del refuerzo es como maximo de 2,8, especialmente 2,7 o 2,5, y hasta 0,5, incluso 0,2, o aun 0,1. Esta relacion es incluso preferiblemente cero. De manera sorprendente, esta propiedad, medida con todo antes del refuerzo, revelo tener un impacto de gran importancia sobre la resistencia de las placas durante el funcionamiento eficaz de los dispositivos de coccion conforme a la invencion.
5. la relacion a/(e.E.a) del vidrio es de al menos 20, especialmente 30 K.mm-1. La relacion a/(e.E.a) es especialmente como maximo 200 K.mm-1, incluso 100 K.mm-1. Esta propiedad se revelo tener un impacto importante para eliminar el riesgo de rotura de la placa durante el funcionamiento del dispositivo de coccion.
6. la fuerza maxima generada en el centro del vidrio mediante el refuerzo es preferiblemente de al menos 20 MPa, especialmente 25 o 30 MPa, e incluso 40 MPa.
Con el proposito de optimizar su resistencia termomecanica, el vidrio utilizado conforme a la invencion presenta preferiblemente todas esas caractensticas preferidas en combinacion. Otras combinaciones son posibles, especialmente las combinaciones de las propiedades 1+2, 1+3, 1+4, 1+5, 1+6, 2+3, 2+4, 2+5, 2+6, 3+4, 3+5, 3+6, 4+5, 4+6, 5+6, 1+2+3, 1+2+4, 1+2+5, 1+2+6, 1+3+4, 1+3+5, 1+3+6, 1+4+5, 1+4+6, 1+5+6, 1+2+3+4, 1+2+3+5, 1+2+3+6, 1+3+4+5, 1+3+4+6, 1+3+5+6, 1+4+5+6, 1+2+3+4+5, 1+2+3+4+6, 1+2+3+5+6, 1+2+4+5+6, 1+3+4+5+6.
En particular, el vidrio utilizado es preferiblemente templado termicamente y presenta de manera preferencial las caractensticas siguientes: su espesor es como maximo de 4,5 mm, la relacion c/a es como maximo de 2,5, y la relacion a/(e.E.a) es de al menos 20 K.mm-1, incluso de 30 K.mm-1.
El coeficiente de dilatacion termica lineal se mide segun la norma ISO 7991:1987 entre 20 y 300°C, y se expresa en K-1. La temperatura inferior de recoccion se mide segun la norma ISO 7884-7:1987.
El modulo de Young (o modulo de elasticidad) E se mide por flexion en cuatro puntos sobre una probeta de vidrio de 100 x 10 x 4 mm3. Los dos soportes inferiores se situan a una distancia de 90 mm uno del otro, mientras que los dos soportes superiores se situan a una distancia de 30 mm uno del otro. Los soportes superiores se centran con relacion a los soportes inferiores. La fuerza se aplica en medio de la probeta, por encima. La deformacion se mide con la ayuda
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de un medidor de tension, y el modulo de Young se calcula como la relacion entre la tension y la deformacion. La incertidumbre de medida es generalmente del orden de 3% relativo. El modulo de Young se expresa en Pa.
La relacion c/a se mide como se detalla a continuacion. Se carga un indentador Vickers de tipo TestWell FM7 con P = 1000 g a temperatura ambiente, durante 30 s, siendo la velocidad de descenso de 50 |im/s. Las medidas de a (semidiagonal de la huella Vickers) y c (longitud de las grietas radiales, partiendo de las esquinas de la huella, en la direccion de la diagonal) se llevan a cabo con la ayuda de un microscopio optico 1 h despues del experimento. El resultado es la media aritmetica de un conjunto de 10 medidas.
La fuerza en el centro a (fuerza maxima en tension generada en el centro del vidrio por el refuerzo) se mide mediante fotoelasticimetna con la ayuda de un polariscopio, por ejemplo el polariscopio comercializado por la comparua GlasStress Ltd. con la denominacion SCALP-04. A partir de una placa, se mide generalmente la fuerza a nivel del centro de la placa (2 medidas), y al nivel de las 4 esquinas, a al menos 10 cm de los bordes. El resultado es una media de estas 6 medidas, expresada en Pa.
Los colorantes pueden anadirse en tipos diferentes de matrices vftreas, del tipo de aluminosilicato de litio, borosilicato, o tambien de aluminoborosilicato, que presentan propiedades termomecanicas y de resistencia al deterioro que las convierten en utiles para utilizarlas en buenas condiciones en los dispositivos de coccion por induccion.
Conforme a un primer modo de realizacion preferida, la composicion qmmica del vidrio es del tipo de aluminosilicato de litio.
En este caso, la composicion qmmica del vidrio comprende preferiblemente sflice SiO2, con un contenido ponderal que va de 49 a 75%, alumina AhO3 con un contenido ponderal que va de 15 a 30%, y oxido de litio U2O con un contenido ponderal que va de 1 a 8%.
La composicion qmmica del vidrio comprende ventajosamente los constituyentes siguientes, que vanan dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
SiO2
49-75%, especialmente 52-75%
Al2O3
15-30%, especialmente 18-27%
Li2O
1-8%, especialmente 2,5-5,5%
K2O
0-5%, especialmente 0-3%
Na2O
0-5%, especialmente 0-3%
ZnO
0-5%, especialmente 0-3,5%
MgO
0-5%, especialmente 0-3%
CaO
0-5%, especialmente 0-2,5%
BaO
0-5%, especialmente 0-3,5%
SrO
0-5%, especialmente 0-2%
TiO2
0-6%, especialmente 0-3%
ZrO2
0-5%, especialmente 0-3%
P2O5
0-10%, especialmente 0-8%
B2O3
0-5%, especialmente 0-3%.
La sflice (SO2) es el principal oxido formador del vidrio. Contenidos sustanciales contribuiran a aumentar la viscosidad del vidrio mas alla de lo que es aceptable, mientras que contenidos demasiado bajos aumentaran el coeficiente de dilatacion termica. La alumina (A^Oa) contribuye igualmente a aumentar la viscosidad del vidrio y a disminuir su coeficiente de dilatacion. Su efecto es beneficioso sobre el modulo de Young.
El oxido de litio (Li2O) es preferiblemente el unico oxido alcalino presente en la composicion, separa las impurezas inevitables. Contenidos demasiado grandes aumentan la tendencia del vidrio a desvitrificar. Los oxidos alcalinos permiten fluidificar el vidrio, y por tanto facilitar su fusion y su refinacion, pero la sosa y la potasa tienen como desventaja aumentar el coeficiente de dilatacion termica del vidrio y reducir su temperatura inferior de recocido. El oxido de litio permite mantener bajos coeficientes de dilatacion termica con respecto a los otros oxidos alcalinos. Se ha observado igualmente que el oxido de litio permitfa obtener valores de la relacion c/a excepcionalmente bajos,
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incluso en ciertos casos valores nulos, particularmente beneficiosos en la aplicacion a la que va dirigido. La gran movilidad del ion lito, debido a su pequeno tamano, podna ser el origen de esta propiedad.
Los oxidos alcalinoterreos, as^ como el oxido de bario (BaO), son utiles para facilitar la fusion del vidrio y su refinacion, en razon de su efecto de reduccion de la viscosidad a alta temperature.
Los oxidos de magnesio y de cinc se revelan particularmente utiles para obtener bajas relaciones de c/a. Por el contrario, los oxidos de calcio, de boro, de estroncio y de bario tienen tendencia a aumentar esta relacion, de modo que su contenido es preferiblemente reducido. Preferiblemente, la composicion del vidrio no tiene B2O3.
Los oxidos de titanio y de circonio no son obligatorios, pero su presencia contribuye a aumentar el modulo de Young del vidrio. La suma de sus contenidos ponderales es por lo tanto ventajosamente de al menos 1%, incluso 2%. El oxido de titanio puede conducir a la obtencion de colores amarillos o ambar, su contenido es no obstante ventajosamente como maximo 1%, incluso 0,5%, y hasta cero, salvo impurezas inevitables.
Conforme a un segundo modo de realizacion preferida, la composicion del vidrio es del tipo borosilicato.
En este caso, la composicion qmmica del vidrio comprende preferiblemente sflice SO2, con un contenido ponderal que va de 70 a 85%, oxido de boro B2O3 con un contenido ponderal que va de 8 a 20%, y al menos un oxido alcalino, siendo el contenido total de oxidos alcalinos de 1 a 10%.
La composicion qmmica del vidrio de borosilicato comprende preferiblemente (o consiste esencialmente en) los constituyentes siguientes, que vanan dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
SiO2 70-85%, especialmente 75-85%
B2O3 8-16%, especialmente 10-15% o 9-12%
Al2O3 0-5%, especialmente 0-3% o 2-5%
K2O 0-2%, especialmente 0-1%
Na2O 1-8%, especialmente 2-6%.
Preferiblemente, la composicion puede comprender ademas al menos uno de los oxidos siguientes: MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, con un contenido ponderal total que va de 0 a 10%, especialmente CaO con un contenido ponderal que va de 1 a 2%.
Conforme a un tercer modo de realizacion preferida, la composicion del vidrio es del tipo de aluminoborosilicato, especialmente desprovisto de oxidos alcalinos.
En este caso, la composicion qmmica del vidrio comprende preferiblemente sflice SiO2 con un contenido ponderal que va de 45% a 68%, alumina A^O3 con un contenido ponderal que va de 8 a 20%, oxido de boro B2O3 con un contenido ponderal que va de 4 a 18%, oxidos alcalinoterreos elegidos entre MgO, CaO, SrO y BaO, con un contenido total que va de 5 a 30%, no sobrepasando el contenido ponderal total de oxidos alcalinos 10%, especialmente 1%, incluso 0,5%. Por “desprovisto de oxidos alcalinos”, se entiende que el contenido total ponderal en oxidos alcalinos es como maximo de 1%, especialmente 0,5%, e incluso 0,1%.
La composicion qmmica del vidrio de aluminoborosilicato comprende preferiblemente (o consiste esencialmente en) los constituyentes siguientes, que vanan dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
SiO2
45-68%, especialmente 55-65%
Al2O3
8-20%, especialmente 14-18%
B2O3
4-18%, especialmente 5-10%
RO
5-30%, especialmente 5-17%
R2O
como maximo 10%, especialmente 1%.
Como se usa en la tecnica, la expresion “RO” designa los oxidos alcalinoterreos MgO, CaO, SrO y BaO, mientras que la expresion “R2O” designa los oxidos alcalinos. Tales composiciones permiten obtener relaciones c/a muy bajas, especialmente como maximo 1, incluso 0,6.
La expresion “consiste esencialmente en” debe ser comprendida en el sentido de que los oxidos citados anteriormente constituyan al menos 96%, incluso 98% del peso del vidrio. La composicion comprende usualmente aditivos que sirven para la refinacion del vidrio. Los agentes de refinacion se eligen tfpicamente entre los oxidos de arsenico, de antimonio,
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de estano, de cerio, los halogenos, los sulfuros metalicos, especialmente el sulfuro de cinc. El contenido ponderal en agentes de refinacion es normalmente como maximo 1%, preferiblemente entre 0,1 y 0,6%. La composicion comprende igualmente los colorantes definidos mas precisamente a continuacion.
Los parrafos que siguen describen mas en detalle la influencia de los colorantes, y valen para todos los tipos de matrices vftreas descritas anteriormente.
El contenido ponderal en Fe2O3 (hierro total) vana preferiblemente de 0,9 a 1,7%, especialmente de 1,0 a 1,6%, incluso de 1,1 a 1,4%. El oxido de hierro puede estar presente en forma ferrica o ferrosa. La expresion “Fe2O3 (hierro total)” debe comprenderse por tanto como que designa la totalidad de oxido de hierro presente en el vidrio (tanto en forma ferrosa como ferrica), pero expresado en forma de Fe2O3. Preferiblemente, el redox, definido como la relacion entre el contenido en hierro ferroso (expresado en forma de FeO) y el contenido en hierro total (expresado en forma de Fe2O3), esta comprendido entre 0,15 y 0,45, especialmente entre 0,18 y 0,39, incluso entre 0,20 y 0,35. Contenidos demasiado elevados en hierro produciran una opacidad del vidrio demasiado importante, de modo que las pantallas no seran visibles a traves de la placa. Al contrario, contenidos demasiado bajos tendran como efecto convertir el vidrio en demasiado transmisor, de modo que los elementos internos del dispositivo de calentamiento seran demasiado visibles, en detrimento de la estetica del producto.
En contenido ponderal en CoO vana preferiblemente de 0,03 a 0,05%, especialmente de 0,035 a 0,045%. Como para el oxido de hierro, la cantidad de cobalto debe ser dosificada cuidadosamente, con el proposito de poder ocultar correctamente los elementos internos del dispositivo, permitiendo una buena visualizacion de las pantallas.
El contenido ponderal en selenio es preferiblemente como maximo 0,0020%, especialmente 0,0010% y hasta 0,0005%, incluso cero. Este elemento es en efecto muy volatil, y provoca desprendimientos importantes en los hornos de vidrio.
El contenido ponderal en Cr2O3 es ventajosamente como maximo 0,05%, especialmente 0,02% e incluso 0,01%, incluso cero (con la excepcion sin embargo de impurezas inevitables, que provienen por ejemplo de la corrosion de materiales refractarios presentes en el horno de fusion), por razones ligadas a la vez con el riesgo toxicologico del cromo y a su debil fusibilidad, que puede producir la presencia de infundidos de oxido de cromo.
Preferiblemente, los agentes colorantes citados (Fe2O3, CoO, opcionalmente Se, TiO2, SnO2 y Cr2O3) son los unicos agentes colorantes presentes en el vidrio.
El oxido de titanio (TO2) puede conducir, en combinacion con el oxido de hierro, a la obtencion de colores amarillos o ambar, y por lo tanto a una distorsion de los colores de las pantallas, su contenido ponderal es ventajosamente como maximo 1%, incluso 0,5%, y hasta cero, sin impurezas inevitables.
La composicion qmmica del vidrio puede comprender igualmente otros colorantes, tales como NiO, sulfuros o aun oxidos de lantanidos, pero preferiblemente no los comprende, por razones ligadas al medioambiente y a la higiene industrial, o aun por razones de coste.
El factor de transmision luminosa de las placas de vidrio, para un espesor de 4 mm y en el sentido de la norma EN 410:1998, es preferiblemente como maximo de 10%, especialmente 8% y hasta 5% o aun 4% o 3%. Es preferiblemente de al menos 0,2%, especialmente 0,5% y hasta 1,0%.
La eleccion espedfica de los agentes colorantes y de sus contenidos permite generalmente obtener un espectro de transmision notablemente plano en el dominio visible, Preferiblemente, la relacion entre la transmision para una longitud de onda de 630 nm y la transmision para una longitud de onda de 430 nm esta comprendida entre 0,3 y 3, especialmente entre 0,5 y 2, incluso entre 0,7 y 1,5, e incluso entre 1,0 y 1,5. Ventajosamente, la curva de transmision es tal que la relacion entre la transmision mas elevada y la transmision mas baja en el dominio de longitudes de onda que van de 430 nm a 630 nm es como maximo 3, especialmente como maximo 2 e incluso como maximo 1,5.
Las coordenadas colorimetricas a* y b* estan comprendidas ventajosamente cada una dentro de un dominio que va de -5 a +5, para un espesor de 4 mm y teniendo en cuenta el iluminante D65 y el observador de referencia CIE 1931 en el sentido de las normas ISO 11664-1 y -2.
Las placas pueden estar fabricadas de manera conocida, por fusion de materias primas pulverulentas y despues por conformacion del vidrio obtenido. La fusion se lleva a cabo tfpicamente en hornos refractarios con la ayuda de quemadores que utilizan como comburente aire o, mejor, oxfgeno, y como combustible gas natural o fuel. Resistencias de molibdeno o de platino sumergidas dentro del vidrio en fusion pueden aportar igualmente toda o parte de la energfa utilizada para obtener un vidrio fundido. Se introducen materias primas (sflice, borax, colemanita, alumina hidratada, caliza, dolomita, etc.) en el horno, y experimentan bajo el efecto de las altas temperaturas diversas reacciones qrnmicas, tales como reacciones de descarbonatacion, de fusion propiamente dichas... La temperatura maxima alcanzada por el vidrio es tfpicamente de al menos 1500°C, especialmente comprendida entre 1600 y 1700°C. La conformacion del vidrio en placas puede hacerse de manera conocida por compresion del vidrio entre dos rodillos metalicos o ceramicos, o tambien por flotacion, tecnica que consiste en verter el vidrio fundido sobre un bano de estano fundido.
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Ademas de la placa de vidrio y al menos un inductor (preferiblemente tres, incluso cuatro y hasta cinco), el dispositivo de coccion puede comprender al menos un dispositivo que emita luz, al menos un dispositivo de mando y de control, estando comprendido el conjunto dentro de un cajon.
Un, el o cada dispositivo que emite luz se elige ventajosamente entre los diodos electroluminiscentes (por ejemplo, formando parte de pantallas con 7 segmentos), las pantallas con cristal lfquido (LCD), con diodos electroluminiscentes eventualmente organicos (OLED), las pantallas fluorescentes (VFD). El dispositivo de coccion comprende preferiblemente al menos un dispositivo que emite luz blanca. Los colores vistos a traves de la placa son diversos: rojo, verde, azul, y todas las combinaciones posibles, como el amarillo, el violeta, el blanco... Estos dispositivos que emiten luz pueden ser puramente decorativos, por ejemplo, para separar visualmente diferentes zonas de la placa. La mayona de las veces sin embargo tendran un papel funcional mostrando diversas informaciones utiles para el usuario, especialmente indicaciones de la potencia de calentamiento, temperatura, programas de coccion, tiempo de coccion, zonas de la placa que sobrepasan una temperatura predeterminada.
Los dispositivos de mando y de control comprenden generalmente mandos tactiles, por ejemplo del tipo capacitivo o infrarrojo.
El conjunto de los elementos internos esta fijado generalmente a un cajon, a menudo metalico, que constituye por lo tanto la parte inferior del dispositivo de coccion, ocultado normalmente en la encimera o en el cuerpo de la cocina.
Con el proposito de mejorar el aspecto optico del conjunto, es posible disponer bajo de placa de vidrio materiales opacos o reflectantes, tales como por ejemplo laminas de mica.
La placa puede contener igualmente una decoracion en la parte superior, generalmente en esmalte, cuya funcion es decorativa. La decoracion permite generalmente identificar las zonas de calentamiento (por ejemplo representandolas en forma de drculo), las zonas de mando (especialmente los mandos tactiles), proporcionar informacion, o tambien representar un logotipo.
El esmalte se forma a partir de un polvo que comprende material sinterizado de vidrio y pigmentos (estos pigmentos pudiendo igualmente formar parte del material sinterizado), y de un medio para la aplicacion sobre el sustrato. El material sinterizado de vidrio se obtiene preferiblemente a partir de una mezcla vitrificable que comprende generalmente oxidos elegidos especialmente entre los oxidos de silicio, de cinc, de sodio, de boro, de litio, de potasio, de calcio, de aluminio, de magnesio, de bario, de estroncio, de antimonio, de titanio, de circonio, de bismuto. Materiales sinterizados de vidrio particularmente adecuados se describen en las solicitudes FR 2782318 o WO 2009/092974. Los pigmentos pueden elegirse entre los compuestos que contienen oxidos metalicos tales como los oxidos de cromo, de cobre, de hierro, de cobalto, de mquel, etc., o pueden elegirse entre los cromatos de cobre o de cobalto, etc., estando comprendido el contenido de pigmento(s) en el conjunto de material(es) sinterizado(s)/pigmento(s), por ejemplo, entre 30 y 60% en peso. La capa de esmalte puede depositarse especialmente mediante serigraffa (suspendiendose la base y los pigmentos llegado el caso en un medio apropiado destinado generalmente a consumirse en una etapa de coccion posterior, pudiendo este medio contener especialmente disolventes, diluyentes, aceites, resinas, etc.), siendo el espesor de la resina, por ejemplo, del orden de 1 a 6 |im.
Los ejemplos que siguen ilustran la invencion sin no obstante limitarla.
Se han fundido diferentes vidrios, cuya composicion qrnmica se resume en las tablas 1 y 2 siguientes, mediante tecnicas conocidas, y conformado en placas. Los contenidos indicados en esta tabla se expresan en porcentajes ponderales, y el contenido en Fe2O3 corresponde al contenido en hierro total.
Tabla 1
1 2 3 4 5
SiO2
65,8 65,8 78,4 65,8 78,2
Al2O3
19,9 19,9 2,5 19,9 2,5
B2O3
13,0 13,0
Na2O
0,2 0,2 3,4 0,2 3,4
K2O
0,2 0,2 0,6 0,2 0,6
U2O
3,5 3,5 3,5
MgO
1,2 1,2 1,2
BaO
0,8 0,8 0,8
1 2 3 4 5
ZnO
1,7 1,7 1,7
TiO2
2,6 2,6 2,6
ZrO2
1,7 1,7 1,7
SnO2
0,3 0,3 0,3
Fe2O3
1,06 1,06 1,13 1,27 1,36
FeO
0,57 0,68 0,25 0,82 0,37
Se
<0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005
CoO
0,0355 0,0397 0,0427 0,0413 0,0407
Cr2O3
0,0730 <0,0003 <0,0003 <0,0003 0,0005
Tabla 2
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SiO2
78,2 78,4 65,8 67,8
Al2O3
2,5 2,5 19,9 22,9
B2O3
13,0 13,0
Na2O
3,4 3,4 0,2 0,6
K2O
0,6 0,6 0,2 0,3
U2O
3,5 3,9
MgO
1,2 0,4
CaO
0,5
BaO
0,8 2,1
ZnO
1,7 1,6
TiO2
2,6 0
ZrO2
1,7 0
SnO2
0,3 0,3
Fe2O3
1,58 1,20 1,19 1,14
FeO
0,40 0,25 0,704 0,659
Se
<0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005
CoO
0,0420 0,0500 0,0400 0,0500
Cr2O3
0,0007 <0,0003 <0,0003 <0,0003
Los ejemplos 1, 2, 4, 8 y 9 son vidrios de tipo aluminosilicate de litio, mientras que los vidrios 3, 5, 6 y 7 son vidrios de tipo borosilicato.
Las figuras 1 y 2 reproducen los espectros de transmision en el dominio del visible, respectivamente, de los vidrios de 5 tipo aluminosilicate de litio y de los vidrios de tipo borosilicato. En estas figuras, el termino A designa la longitud de onda, y T la transmision.
Las tablas 3 y 4 siguientes indican, para cada uno de los vidrios, las caractensticas y propiedades opticas siguientes: - el espesor e de las placas expresado en mm,
- el factor de transmision luminosa en el sentido de la norma EN 410:1998, expresado “TL”,
- las coordenadas colorimetricas L*, a*, b* teniendo en cuenta el iluminante D65 y el observador de referencia CIE 1931 en el sentido de las normas ISO 11664-1 y -2,
- las transmisiones para una longitud de onda de 430, 530 y 630 nm.
5 Tabla 3
1 2 3 4 5
e (mm)
3,9 4,1 3,9 4,1 4,1
TL (%)
0,3 6,0 7,7 1,8 2,1
L*
0,2 29,5 33,3 14,2 16,1
a*
17,2 15,5 2,7 18,6 3,5
b*
16,9 48,0 1,5 38,0 3,1
T (430 nm)
0 0 6,9 0 1,6
T (530 nm)
0,02 3,5 7,6 0,6 2,0
Y (630 nm)
1,23 12,8 9,0 5,2 2,9
Tabla 4
6 7 8 9
e (mm)
4,1 4,1 4,1 4,1
TL (%)
0,8 2,6 2,9 14,4
L*
7,1 18,1 19,9 44,8
a*
3,4 2,8 15,6 -1,7
b*
3,7 8,2 41,6 16,3
T (430 nm)
0,5 1,2 0,0 6,2
T (530 nm)
0,7 2,4 1,5 14,3
Y (630 nm)
1,2 3,6 7,0 16,8
El aspecto de los vidrios obtenidos es muy cercano al de la vitroceramica KeraBlack, comercializada por el solicitante. Los vidrios permiten ademas una buena visualizacion de las pantallas blancas. Esta visualizacion es incluso excelente en el caso de los ejemplos 3, 5, 6, 7 (de tipo borosilicato) y 9 (de tipo aluminosilicato de litio), que presentan una curva 10 de transmision notablemente plana en el dominio del visible. Para estos ejemplos, el color blanco de pantallas con LED esta perfectamente logrado. Para los otros ejemplos, el color blanco esta ligeramente coloreado de amarillo o de naranja.
Segun sus propiedades ventajosas (c/a, E.a, temperaturas inferiores de recocido, coeficiente de dilatacion termica), estas composiciones dan lugar ademas, despues de un refuerzo apropiado, a una utilizacion en dispositivos de coccion 15 por induccion, satisfaciendo los ensayos mas severos, especialmente los ensayos que tienen por objetivo evaluar la resistencia al choque termico despues del deterioro.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Placa de vidrio reforzado de tipo aluminosilicate de litio, borosilicato o aluminoborosilicato para un dispositivo de coccion por induccion, cuya composicion qmmica comprende los colorantes siguientes, con un contenido que vana dentro de los Smites ponderales definidos a continuacion:
    Fe2O3 (hierro total) 0,8 a 1,8%
    CoO 0,02 a 0,06%
    Se 0 a 0,005%
    Cr2O3 0 a 0,1%
    5 2. Placa de vidrio conforme a la reivindicacion 1, tal que el coeficiente de dilatacion termica lineal del vidrio es
    como maximo de 50.10-7/K, especialmente esta comprendido entre 30 y 45.10-7/K.
  2. 3. Placa de vidrio conforme a la reivindicacion precedente, tal que la composicion qmmica del vidrio comprende sflice SiO2, con un contenido ponderal que va de 49 a 75%, alumina A^O3 con un contenido ponderal que va de 15 a 30%, y oxido de litio Li2O con un contenido ponderal que va de 1 a 8%.
    10 4. Placa de vidrio conforme a la reivindicacion precedente, tal que la composicion qmmica del vidrio comprende
    los constituyentes siguientes, que vanan dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
    SiO2
    49-75%, especialmente 52-75%
    Al2O3
    15-30%, especialmente 18-27%
    Li2O
    1-8%, especialmente 2,5-5,5%
    K2O
    0-5%, especialmente 0-3%
    Na2O
    0-5%, especialmente 0-3%
    ZnO
    0-5%, especialmente 0-3,5%
    MgO
    0-5%, especialmente 0-3%
    CaO
    0-5%, especialmente 0-2,5%
    BaO
    0-5%, especialmente 0-3,5%
    SrO
    0-5%, especialmente 0-2%
    TiO2
    0-6%, especialmente 0-3%
    ZrO2
    0-5%, especialmente 0-3%
    P2O5
    0-10%, especialmente 0-8%
    B2O3
    0-5%, especialmente 0-3%.
  3. 5. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones 1 y 2, tal que la composicion qmmica del vidrio comprende sflice SiO2 con contenido ponderal que va de 70 a 85%, oxido de boro B2O3 con un contenido ponderal que va de 8% a 20% y al menos un oxido alcalino, siendo el contenido total de oxidos alcalinos de 1 a 10%.
    15 6. Placa de vidrio conforme a la reivindicacion precedente, tal que la composicion qmmica del vidrio de borosilicato
    comprende los constituyentes siguientes, que vanan dentro de los lfmites ponderales definidos a continuacion:
    SiO2
    70-85%
    B2O3
    8-16%
    Al2O3
    0-5%
    K2O
    0-2%
    Na2O
    1-8%
  4. 7. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones 1 y 2, tal que la composicion qmmica del vidrio del tipo aluminoborosilicato comprende s^lice SiO2 con un contenido ponderal que va de 45% a 68%, alumina Al2O3 con un contenido ponderal que va de 8 a 20%, oxido de boro B2O3 con un contendf ponderal que va de 4 a 18%, oxidos alcalinoterreos elegidos entre MgO, CaO, SrO y BaO, con un contenido total que va de 5 a 30%, no sobrepasando el
    5 contenido ponderal total de oxidos alcalinos 10%, especialmente 1%.
  5. 8. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes, tal que el contenido ponderal en Fe2O3 (hierro total) vana de 0,9 a 1,7%.
  6. 9. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes, tal que el contenido ponderal en CoO vana de 0,03 a 0,05%.
    10 10. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes, tal que el contenido ponderal en Cr2O3 es
    nulo.
  7. 11. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes, tal que el contenido ponderal en TiO2 es como maximo 1%, especialmente 0,5%.
  8. 12. Placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes, tal que el vidrio esta reforzado 15 termicamente.
  9. 13. Dispositivo de coccion por induccion que comprende al menos un inductor dispuesto bajo una placa de vidrio conforme a una de las reivindicaciones precedentes.
  10. 14. Dispositivo de coccion conforme a la reivindicacion precedente, que comprende al menos un dispositivo que emite luz blanca.
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