FR2718317A1 - Combination of building elements. - Google Patents
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Abstract
Combinaison d'éléments de construction pour des plaques chauffantes électriques, des dispositifs d'allumage, des capteurs de température ou analogue, comprenant un élément résistant électrique (3), une couche électriquement isolante (2) et une plaque caloporteuse (1) en un matériau de type complexe métal matrice (MMC).Combination of building elements for electric heating plates, ignition devices, temperature sensors or the like, comprising an electric resistant element (3), an electrically insulating layer (2) and a heat transfer plate (1) in one material of complex matrix metal type (MMC).
Description
Combinaison d'éléments de construction L'objet de la présente inventionCombination of building elements The object of the present invention
est une combinaison d'éléments de construction pour des plaques chauffantes électriques, des dispositifs d'allumage, des capteurs de température ou analogue, disposés les uns au-dessus des autres et comprenant un élément résistant électrique, une is a combination of building elements for electric heating plates, ignition devices, temperature sensors or the like, arranged one above the other and comprising an electric resistance element, a
couche isolante d'électricité et une plaque caloporteuse. insulating layer of electricity and a heat transfer plate.
En principe, une telle combinaison d'éléments de construction est réalisée dans tout panneau chauffant ou de cuisson usuel jusqu'ici, pour lequel au-dessous d'une plaque caloporteuse est prévue une spirale chauffante qui est séparée de la plaque caloporteuse par un interstice In principle, such a combination of construction elements is carried out in any heating or baking panel customary hitherto, for which below a heat carrier is provided a heating spiral which is separated from the heat carrier by a gap
d'air ou entrefer isolant.air or insulating air gap.
Le transfert thermique entre la spirale chauffante et l'air, ainsi que de l'air à la plaque caloporteuse et relativement mauvais, ce pourquoi des pertes thermiques The thermal transfer between the heating spiral and the air, as well as air to the heat transfer plate and relatively bad, which is why thermal losses
considérables s'observent dans ces constructions. considerable are observed in these constructions.
Il a été de ce fait tenté de remplacer l'interstice He was therefore tempted to replace the gap
d'air par une couche d'un matériau isolant solide. air through a layer of solid insulating material.
Les matériaux métalliques moulés, utilisés en règle générale comme plaque caloporteuse, ne peuvent cependant, pour ce qui concerne leurs propriétés de dilatation thermique qu'être mal adaptés à des matériaux isolants solides, de sorte qu'une combinaison d'éléments de construction avec une couche isolante constituée d'un solide a été pratiquement impossible jusqu'ici, du fait de la manifestation de fortes contraintes thermiques. Le but de la présente invention est d'améliorer ce type de Molded metallic materials, which are generally used as heat transfer plates, cannot, however, with regard to their thermal expansion properties, be ill-suited to solid insulating materials, so that a combination of construction elements with a insulating layer consisting of a solid has been practically impossible so far, due to the manifestation of high thermal stresses. The object of the present invention is to improve this type of
construction du point de vue technologique, thermique. construction from a technological, thermal point of view.
Pour atteindre ce but, il est proposé selon l'invention que la plaque caloporteuse est constituée au moins en partie de préférence en totalité d'un matériau To achieve this goal, it is proposed according to the invention that the heat transfer plate is made at least in part, preferably entirely, of a material
composite à matrice métallique (MMC). metal matrix composite (MMC).
Ce matériau, qui pour d'autres applications, est connu entre autres pour la fabrication de boîtiers de puces électroniques dans l'industrie électronique, est constitué d'un matériau de renforcement, imbibé ou infiltré par un This material, which for other applications, is known among other things for the manufacture of electronic chip cases in the electronic industry, consists of a reinforcing material, soaked or infiltrated by a
métal de matrice.matrix metal.
Grâce au choix fait chaque fois pour le composant de renforcement et le métal, on peut exercer à volonté, pour ce qui concerne leurs propriétés mécanique ainsi que thermique. Il est certes également possible d'obtenir une adaptation des propriétés de dilatation thermique de la Thanks to the choice made each time for the reinforcement component and the metal, one can exercise at will, as regards their mechanical as well as thermal properties. It is certainly also possible to obtain an adaptation of the thermal expansion properties of the
plaque caloporteuse à celles d'un matériau isolant. heat transfer plate to those of an insulating material.
C'est pourquoi, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la couche isolante de l'électricité, dans le cadre de combinaisons d'éléments de construction du type cité au début est constitué d'un solide isolant d'électricité et non plus d'air, en particulier le matériau de la plaque en MMC et le matériau de la couche isolante d'électricité présentant des coefficients de dilatation thermique sensiblement adaptés This is why, according to a preferred embodiment of the invention, the electrically insulating layer, in the context of combinations of building elements of the type mentioned at the beginning, consists of a solid electrical insulator and no more air, in particular the material of the MMC plate and the material of the electrically insulating layer having coefficients of thermal expansion which are substantially suitable
l'un à l'autre.to one another.
Grâce à cette combinaison d'éléments de construction, il est possible d'utiliser comme élément résistant une Thanks to this combination of building elements, it is possible to use a
structure à couche mince, de préférence à base de silicium. thin film structure, preferably based on silicon.
Dans la pratique, on applique sur la plaque caloporteuse ou dans des cavités de celle-ci un matériau isolant dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de l'élément résistant. De ce fait, le coût du matériau isolant est maintenu faible, ce qui agit favorablement dans le prix des éléments de combinaison fabriqués. Une autre forme de réalisation de l'invention peut consister en ce que la couche isolante soit réalisée sous forme de plaque isolante, intégrée sur une face de la plaque caloporteuse et sur laquelle est appliqué l'élément In practice, an insulating material, the dimensions of which correspond substantially to those of the resistant element, is applied to the heat-carrying plate or in cavities thereof. Therefore, the cost of the insulating material is kept low, which acts favorably in the price of the combination elements manufactured. Another embodiment of the invention may consist in that the insulating layer is produced in the form of an insulating plate, integrated on one face of the heat-carrying plate and on which the element is applied.
résistant, par exemple par placage ou brasage. resistant, for example by plating or soldering.
De ce fait, la plaque caloporteuse et l'isolant peuvent être fabriqués conjointement. L'intégration de la plaque isolante s'effectue le mieux par l'intermédiaire d'une liaison par le métal, qui est constituée au cours de l'infiltration du matériau de renforcement par le matériau de matrice. L'infiltration est effectuée de préférence d'une manière faisant que se produit un surmoulage, de sorte qu'est constituée une couche superficielle à partir Therefore, the heat transfer plate and the insulation can be manufactured jointly. The integration of the insulating plate is best effected by means of a metal bond, which is formed during the infiltration of the reinforcing material by the matrix material. The infiltration is preferably carried out in a manner which causes overmolding, so that a surface layer is formed from
du métal de matrice.matrix metal.
Un perfectionnement de l'invention peut consister en ce que tous les éléments résistants et les pistes An improvement of the invention can consist in that all the resistant elements and the tracks
conductrices destinées à l'alimentation électrique de ceux- conductive for the power supply of those
ci soient disposes sur une couche isolante commune. these are arranged on a common insulating layer.
De ce fait, les coûts de fabrication peuvent être réduits et on peut faire l'économie de certaines étapes du procédé. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, il peut être prévu que les pistes conductrices de l'élément résistant soient constituées d'une couche métallique moulée As a result, manufacturing costs can be reduced and certain steps in the process can be saved. According to another embodiment of the invention, it can be provided that the conductive tracks of the resistive element consist of a molded metal layer
sur la couche isolante.on the insulating layer.
D'autre part cependant, on peut aussi ménager dans la couche isolante des cavités en forme de cannelures qui se remplissent de métal pendant le processus d'infiltration et sont utilisables comme conducteurs électrique d'amenée et On the other hand, however, it is also possible to provide in the insulating layer cavities in the form of grooves which fill with metal during the infiltration process and can be used as electrical supply conductors and
de départ.of departure.
De ce fait on peut ensuite usiner avec enlèvement de matière la surface du corps MMC, le métal subsistant dans les cannelures servant à constituer les lignes Therefore we can then machine with removal of material the surface of the MMC body, the metal remaining in the grooves used to form the lines
d'alimentation électrique.power supply.
Les lignes d'alimentation électrique destinées à l'élément résistant peuvent, selon une autre forme de réalisation de l'invention, être fabriquées par enlèvement local d'une couche métallique superficielle qui provient du surmoulage s'effectuant simultanément à l'infiltration par The power supply lines for the resistive element can, according to another embodiment of the invention, be manufactured by local removal of a surface metal layer which comes from overmolding taking place simultaneously with infiltration by
du métal du matériau MMC.of the metal of the MMC material.
Selon un perfectionnement de l'invention, le matériau MMC utilisé à titre de renforcement est une céramique à base d'oxyde, de carbure et/ou de nitrure, comme par exemple du carbure de silicium, du nitrure d'aluminium, de l'oxyde de béryllium, de l'oxyde d'aluminium, du nitrure de bore ou du carbone et/ou un métal, par exemple du molybdène, avec un point de fusion plus élevé que celui du According to an improvement of the invention, the MMC material used as reinforcement is a ceramic based on oxide, carbide and / or nitride, such as for example silicon carbide, aluminum nitride, beryllium oxide, aluminum oxide, boron nitride or carbon and / or a metal, for example molybdenum, with a higher melting point than that of
métal de la matrice.matrix metal.
Le composant métallique du matériau MMC peut, selon un mode de réalisation de l'invention, être constitué d'un ou plusieurs métaux issus du groupe aluminium, fer, nickel, The metallic component of the MMC material can, according to one embodiment of the invention, consist of one or more metals from the aluminum, iron, nickel group,
cobalt, silicium, cuivre, molybdène ou leurs alliages. cobalt, silicon, copper, molybdenum or their alloys.
Le matériau MMC présente des canaux remplis de métal, The MMC material has channels filled with metal,
reliant par exemple ensemble des faces de plaques opposées. connecting for example together faces of opposite plates.
Pendant l'infiltration du métal, ces perçages ou canaux se remplissent du métal et constituent alors des ponts conducteurs de la chaleur, à l'aide desquels s'effectuent une évacuation ou une distribution plus rapide de la During the infiltration of the metal, these holes or channels fill with the metal and then constitute heat conducting bridges, with the help of which a faster evacuation or distribution of the
chaleur dans la direction souhaitée. heat in the desired direction.
Le matériau de la couche électriquement isolante est une céramique à base d'oxyde, de carbure et/ou de nitrure, comme par exemple du nitrure d'aluminium, de l'oxyde d'aluminium ou de l'oxyde de béryllium, ou une matière synthétique résistant à la température, isolant de The material of the electrically insulating layer is a ceramic based on oxide, carbide and / or nitride, such as for example aluminum nitride, aluminum oxide or beryllium oxide, or a temperature-resistant synthetic material, insulating
l'électricité, telle que du polybenzimidazol (PBI). electricity, such as polybenzimidazol (PBI).
Abstraction faite des structures à couche mince à base de silicium, selon une autre variante de la réalisation, on peut utiliser comme élément résistant un élément à base d'une céramique à caractéristique PTC ou NTC. Ces types de céramique constituent de matériaux ayant des coefficients de conductibilité dépendant de la température et peuvent Apart from the thin-film structures based on silicon, according to another variant of the embodiment, an element based on a ceramic with a PTC or NTC characteristic can be used as the resistant element. These types of ceramics are made of materials with temperature dependent conductivity coefficients and can
être utilisés avantageusement à ce sujet. be used to advantage in this regard.
Une autre caractéristique de l'invention peut également consister en ce que l'élément résistant soit Another characteristic of the invention may also consist in that the resistant element is
réalisé comme élément chauffant. made as a heating element.
La fabrication des nervures de conducteurs peut alors de manière connue se faire par photolithographie, morsure The production of the conductor ribs can then in known manner be done by photolithography, bite
chimique, usinage au rayon laser ou analogue. chemical, laser beam machining or the like.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la plaque caloporteuse peut être pourvue d'une bague d'étanchéité. La plaque caloporteuse peut de ce fait être intégrée According to another embodiment of the invention, the heat transfer plate can be provided with a sealing ring. The heat transfer plate can therefore be integrated
et isolée thermiquement.and thermally insulated.
En cas d'utilisation de la combinaison d'éléments de construction selon l'invention comme plaque de cuisson, la couche superficielle de la plaque caloporteuse présente avantageusement sur la face opposée aux éléments chauffants, une couche destinée à augmenter la résistance mécanique, respectivement à augmenter le poli et à If the combination of construction elements according to the invention is used as a cooking plate, the surface layer of the heat-transfer plate advantageously has on the face opposite to the heating elements, a layer intended to increase the mechanical resistance, respectively to increase the polish and to
intensifier le contact avec un objet à placer dessus. intensify contact with an object to be placed on it.
Pour fabriquer la combinaison d'éléments de construction selon l'invention, ces composants peuvent être assemblés les uns aux autres individuellement, ou bien il peut y avoir préfabrication conjointe de la combinaison constituée d'une plaque caloporteuse et de l'isolant et ensuite application de l'élément résistant par exemple par To manufacture the combination of building elements according to the invention, these components can be assembled to each other individually, or else there can be joint prefabrication of the combination consisting of a heat transfer plate and the insulation and then application of the resistant element for example by
placage ou brasage.plating or soldering.
Une forme de réalisation d'une plaque chauffante et de cuisson selon l'invention est représentée dans les dessins An embodiment of a heating and cooking plate according to the invention is shown in the drawings
annexés à l'aide desquels l'invention est mieux illustrée. annexed with the aid of which the invention is better illustrated.
Dans le dessin: la figure 1 représente une combinaison d'éléments de construction vue de dessous la figure 2 représente une coupe suivant la ligne I-I de la figure 1 la figure 3 représente une autre forme de réalisation d'une combinaison d'éléments de construction selon l'invention, vue de dessous, et la figure 4 représente une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 La figure 1 représente une combinaison d'éléments de construction selon l'invention, se présentant sous la forme d'une plaque chauffante 1 en forme de panneau, représentée en vue de dessous par rapport à sa position d'utilisation. La plaque chauffante 7 est constituée d'une plaque caloporteuse 1 et sur sa face inférieure sont introduites des plaques isolantes 2 rectangulaires, disposées en étoile, qui sont intégrées dans des cavités de la face inférieure de la plaque caloporteuse 1, jusqu'à remplir In the drawing: FIG. 1 represents a combination of construction elements seen from below FIG. 2 represents a section along line II of FIG. 1 FIG. 3 represents another embodiment of a combination of construction elements according to the invention, seen from below, and FIG. 4 represents a section along the line IV-IV of FIG. 3 FIG. 1 represents a combination of building elements according to the invention, being in the form of a heating plate 1 in the form of a panel, shown in bottom view with respect to its position of use. The heating plate 7 consists of a heat transfer plate 1 and on its underside are introduced rectangular insulating plates 2, arranged in a star, which are integrated into cavities on the underside of the heat transfer plate 1, until filling
l'aire d'une face.the area of a face.
La plaque caloporteuse 1 est constituée d'un matériau Composite MétalMatrice (MMC), tandis que les couches isolantes sont constituées d'un matériau isolant de l'électricité, tel que par exemple d'une céramique à base d'oxyde, de carbure, de nitrure, tel que du nitrure d'aluminium, de l'oxyde d'aluminium ou de l'oxyde de béryllium ou une matière synthétique qui résiste à la chaleur et isolant de l'électricité comme le polybenzimidazole (PBI), sur les surfaces, opposées à la plaque caloporteuse 1, de laquelle sont appliqués des The heat transfer plate 1 is made of a Composite MétalMatrice (MMC) material, while the insulating layers are made of an electrically insulating material, such as, for example, a ceramic based on oxide, carbide, nitride, such as aluminum nitride, aluminum oxide or beryllium oxide or a heat-resistant and electrically insulating synthetic material such as polybenzimidazole (PBI), on surfaces , opposite to the heat transfer plate 1, to which are applied
éléments résistants 3 de surface. resistant elements 3 of surface.
Comme renforcement le matériau MMC peut par exemple contenir une céramique à base d'oxyde, de carbure et/ou de nitrure, tel que du nitrure d'aluminium, de l'oxyde d'aluminium ou de l'oxyde de béryllium et son composant métallique peut par exemple être constitué d'un ou plusieurs métaux appartenant au groupe aluminium, fer, nickel, cobalt, silicium, cuivre ou leurs alliages. Le composé métal-matrice de la plaque caloporteuse 1 et les plaques isolantes 2 présentent alors des coefficients de dilatation thermique adaptés sensiblement l'un à l'autre, de sorte qu'on peut éviter la pression de contrainte thermique. En renforcement on peut également utiliser un métal par exemple du molybdène, qui a un point de fusion As reinforcement, the MMC material may for example contain a ceramic based on oxide, carbide and / or nitride, such as aluminum nitride, aluminum oxide or beryllium oxide and its component. metallic may for example consist of one or more metals belonging to the group aluminum, iron, nickel, cobalt, silicon, copper or their alloys. The metal-matrix compound of the heat transfer plate 1 and the insulating plates 2 then have coefficients of thermal expansion which are substantially adapted to one another, so that the pressure of thermal stress can be avoided. As a reinforcement, it is also possible to use a metal, for example molybdenum, which has a melting point.
plus élevé que celui du métal de matrice. higher than that of the matrix metal.
Le matériau MMC peut être pourvu, avant l'infiltration par le métal de perçage respectivement de canaux 9 comme ceci est indiqué sur les figures 2 et 4 qui relient ensemble, par exemple deux ou plusieurs faces. Pendant l'infiltration par le métal, ces perçages ou canaux se remplissent par le métal de matrice et constituent alors des ponts conducteurs de la chaleur, à l'aide desquels s'effectue une distribution ou une évacuation plus rapide de la chaleur dans des directions pouvant être prédéterminées par la disposition des perçages ou des canaux. Les éléments résistants 3 sont alors constitués d'une structure à couche mince à base de silicium, mais on peut cependant utiliser également d'autres matériaux pour couche mince appropriés. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, les plaques isolantes 2 et les éléments résistants 3 sont à peu près de même dimension, les plaques isolantes 2 se prolongeant en des pistes isolantes 8, s'étendant radialement en direction de la piste conductrice 4 et sur lesquelles courent des nervures conductrices 4' reliées à la piste conductrice 4 annulaire et la piste conductrice 4 centrale. Le type de procédé d'application des éléments résistants 3 sur les couches isolantes 2 peut être de différentes natures comme par exemple par placage ou brasage. Sur la surface de ces plaques isolantes 2 se trouvent les éléments résistants 3 qui sont réalisés comme éléments chauffants. Les éléments chauffants 3 sont alimentés électriquement par l'intermédiaire de pistes conductrices 4 réalisées pour faire office de lignes d'alimentation et d'évacuation et qui sont disposées sur les pistes isolantes et qui sont constituées du métal du matériau MMC, les éléments chauffants 3 étant branchés en parallèle électriquement. Les éléments résistants peuvent cependant également être constitués à base d'une céramique à coefficient de type PTC ou NTC, faisant que leurs propriétés connues peuvent être utilisées pour obtenir une The MMC material can be provided, before the infiltration by the piercing metal, respectively, of channels 9 as indicated in FIGS. 2 and 4 which connect together, for example two or more faces. During metal infiltration, these holes or channels are filled with the matrix metal and then constitute heat conducting bridges, by means of which a faster distribution or evacuation of heat takes place in directions. which can be predetermined by the arrangement of the holes or channels. The resistive elements 3 then consist of a thin film structure based on silicon, but it is however also possible to use other suitable thin film materials. As can be seen in FIGS. 1 and 2, the insulating plates 2 and the resistive elements 3 are roughly the same size, the insulating plates 2 extending into insulating tracks 8, extending radially in the direction of the conductive track. 4 and on which run conductive ribs 4 'connected to the annular conductive track 4 and the central conductive track 4. The type of process for applying the resistant elements 3 to the insulating layers 2 can be of different types, for example by plating or brazing. On the surface of these insulating plates 2 are the resistant elements 3 which are made as heating elements. The heating elements 3 are electrically supplied via conductive tracks 4 made to act as supply and discharge lines and which are arranged on the insulating tracks and which are made of the metal of the MMC material, the heating elements 3 being connected in parallel electrically. The resistant elements can however also be made from a ceramic with a coefficient of PTC or NTC type, so that their known properties can be used to obtain a
stabilisation de la température.temperature stabilization.
Pour améliorer le montage de la plaque chauffante 7 dans un dispositif support, comme dans une cuisinière ou analogue, et pour mieux isoler thermiquement celle-ci, la plaque caloporteuse 1 présente un joint d'étanchéité 5 inséré en elle. Celui-ci peut être fabriqué conjointement au stade de la fabrication de la plaque, ou bien être To improve the mounting of the heating plate 7 in a support device, such as in a stove or the like, and to better thermally insulate the latter, the heat transfer plate 1 has a seal 5 inserted in it. This can be manufactured jointly at the stage of manufacturing the plate, or else be
inséré après coup.inserted afterwards.
La figure 2 représente une coupe de la plaque 7 de la figure 1 suivant la ligne II-II. On voit nettement que les plaques isolantes 2 sont disposées dans une cavité de la plaque caloporteuse 1, faisant qu'elle est intégrée jusque sur un côté dans la plaque MMC. L'élément chauffant 3 est relié aux lignes électriques d'alimentation et 2 shows a section of the plate 7 of Figure 1 along the line II-II. It is clearly seen that the insulating plates 2 are arranged in a cavity of the heat-carrying plate 1, so that it is integrated as far as one side in the MMC plate. The heating element 3 is connected to the electrical supply lines and
d'évacuation 4 disposées sur les pistes isolantes 8. evacuation 4 arranged on the insulating tracks 8.
La figure 3 et la figure 4 représentent une autre forme de réalisation pour laquelle les éléments de construction coïncidant avec ceux des figures 1 et 2 sont pourvus des mêmes caractères de référence. A la différence des figures 1 et 2, la plaque caloporteuse 1 porte une couche isolante 10 continue, sur laquelle sont disposées les pistes conductrices 4 respectivement les nervures Figure 3 and Figure 4 show another embodiment for which the construction elements coinciding with those of Figures 1 and 2 are provided with the same reference characters. Unlike Figures 1 and 2, the heat transfer plate 1 carries a continuous insulating layer 10, on which are arranged the conductive tracks 4 respectively the ribs
conductrices 4' et les éléments chauffants 3. conductive 4 'and the heating elements 3.
Les pistes conductrices 4, respectivement les nervures conductrices 4' et les éléments chauffants 3, sont fabriquées par enlèvement local par exemple par morsure chimique ou analogue d'une couche métallique superficielle, qui provient du surmoulage s'effectuant simultanément à l'infiltration par du métal du matériau MMC. En variante à cela, des cavités, telles que par exemple des cannelures, peuvent être prévues dans la couche isolante 10, et être remplies pendant le processus d'infiltration par le métal de matrice et être utilisables comme lignes d'alimentation et d'évacuation, du fait que, après ce processus la surface du corps MMC peut être usinée avec enlèvement de matière, le métal subsistant dans les cannelures sert alors pour constituer les lignes électriques d'alimentation et d'évacuation. La plaque caloporteuse 2 peut être soit constituée en totalité du matériau composite métal-matrice, ceci étant représenté par des figures 1 et 2, soit simplement présenter un noyau 1" constitué d'un tel matériau et qui est noyé dans le matériau de matrice, ceci étant représenté The conductive tracks 4, respectively the conductive ribs 4 'and the heating elements 3, are produced by local removal, for example by chemical bite or the like of a surface metal layer, which comes from overmolding taking place simultaneously with infiltration by metal of the MMC material. As an alternative to this, cavities, such as for example grooves, can be provided in the insulating layer 10, and be filled during the process of infiltration by the matrix metal and be usable as supply and evacuation lines. , since after this process the surface of the MMC body can be machined with removal of material, the metal remaining in the grooves is then used to form the power supply and discharge lines. The heat transfer plate 2 can either be made entirely of the metal-matrix composite material, this being represented by FIGS. 1 and 2, or simply have a core 1 "made of such a material and which is embedded in the matrix material, this being shown
à titre d'exemple par les figures 3 et 4. by way of example in FIGS. 3 and 4.
Pour l'utilisation domestique, la plaque caloporteuse 1 présente, sur la face opposée à la face portant les couches isolantes 2, une couche superficielle 6 qui sert à augmenter la résistance mécanique, à augmenter le poli et à intensifier le contact, donc à augmenter le transfert thermique vers des objets placés dessus, tels que des For domestic use, the heat transfer plate 1 has, on the face opposite to the face carrying the insulating layers 2, a surface layer 6 which serves to increase the mechanical resistance, to increase the polish and to intensify the contact, therefore to increase heat transfer to objects placed on it, such as
casseroles et analogues.saucepans and the like.
On voit également le joint d'étanchéité 5 qui est prévu pour permettre une incorporation isolée de la plaque chauffante. La combinaison d'éléments de construction selon l'invention est plus compacte que les éléments connus antérieurement, du fait qu'elle ne présente aucun interstice d'air et qu'elle remplit sa fonction avec des éléments chauffants et isolants relativement petits. Elle présente des pertes thermiques extrêmement faibles, qui aident à assurer un chauffage plus rapide et des conditions We also see the seal 5 which is provided to allow an isolated incorporation of the heating plate. The combination of building elements according to the invention is more compact than the previously known elements, because it has no air interstice and it fulfills its function with relatively small heating and insulating elements. It has extremely low heat losses, which help ensure faster heating and conditions
d'emploi plus favorables pour l'utilisateur. more user friendly.
La combinaison selon l'invention peut être utilisée avec les mêmes avantages comme dispositif d'allumage, par exemple pour des sacs gonflables de sécurité pour automobiles ou analogue ainsi que comme capteurs de The combination according to the invention can be used with the same advantages as an ignition device, for example for safety airbags for cars or the like, as well as
température.temperature.
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| DE10310255A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Electric heating with a contact hot plate |
| DE10344860B4 (en) * | 2003-09-26 | 2008-06-26 | Electrolux Home Products Corp. N.V. | Heating device for a cooking appliance |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB843904A (en) * | 1958-12-10 | 1960-08-10 | Therm O Lab Corp | Improvements in and relating to electrical heating elements |
| US3869596A (en) * | 1973-09-28 | 1975-03-04 | Safeway Products Inc | Cookware heater |
| JPS61179882A (en) * | 1985-02-04 | 1986-08-12 | Ibiden Co Ltd | Far infrared radiator with metallic base material and its production |
| EP0286215A1 (en) * | 1987-02-25 | 1988-10-12 | THORN EMI plc | Electrically resistive tracks |
| EP0381792A1 (en) * | 1987-08-26 | 1990-08-16 | E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG | Cooking utensil |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB843904A (en) * | 1958-12-10 | 1960-08-10 | Therm O Lab Corp | Improvements in and relating to electrical heating elements |
| US3869596A (en) * | 1973-09-28 | 1975-03-04 | Safeway Products Inc | Cookware heater |
| JPS61179882A (en) * | 1985-02-04 | 1986-08-12 | Ibiden Co Ltd | Far infrared radiator with metallic base material and its production |
| EP0286215A1 (en) * | 1987-02-25 | 1988-10-12 | THORN EMI plc | Electrically resistive tracks |
| EP0381792A1 (en) * | 1987-08-26 | 1990-08-16 | E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG | Cooking utensil |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 003 (C - 395) 7 January 1987 (1987-01-07) * |
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