ES2235027T3 - Placa ceramica de coccion. - Google Patents
Placa ceramica de coccion.Info
- Publication number
- ES2235027T3 ES2235027T3 ES02722099T ES02722099T ES2235027T3 ES 2235027 T3 ES2235027 T3 ES 2235027T3 ES 02722099 T ES02722099 T ES 02722099T ES 02722099 T ES02722099 T ES 02722099T ES 2235027 T3 ES2235027 T3 ES 2235027T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- layer
- cooking plate
- ceramic
- layers
- plate according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 16
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 105
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
- H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
- Y10T428/2993—Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cookers (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Baking, Grill, Roasting (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
Abstract
Placa cerámica de cocción que consta de una placa de cocción (12) de vitrocerámica o de vidrio, de una capa de conductor eléctrico de calentamiento (22) y de una capa aislante (14; 14¿) situada entre la placa de cocción (12) y la capa del conductor eléctrico de calentamiento (22), caracterizada porque la capa aislante (14; 14¿) consta de varias capas (16, 18 y 20; 16¿ y 18¿) que presentan una porosidad decreciente a medida que se acercan a la capa del conductor eléctrico de calentamiento (22).
Description
Placa cerámica de cocción.
La invención se refiere a una placa cerámica de
cocción con consta de una placa de cocción, vitrocerámica o de
vidrio, una capa de conductores eléctricos de calentamiento y una
capa aislante intercalada entre la placa de cocción y la capa de
conductores de calentamiento.
Una placa cerámica de cocción de este tipo se
conoce p.ej. por los documentos DE-31 05 065 C3 y
US-6 037 572.
La placa cerámica de cocción conocida consta de
una placa vitrocerámica de cocción, en cuya cara inferior se ha
aplicado por proyección (pistoleado) una capa metálica conectada a
tierra, sobre esta última capa se ha aplicada de nuevo por
proyección una capa aislante de óxido de aluminio. Sobre la cara
inferior de la capa cerámica aislante se ha colocado un conductor
eléctrico de calentamiento mediante una técnica de impresión.
Con una placa cerámica de cocción de este tipo se
puede lograr un calentamiento con ahorro energético con respecto a
las placas cerámicas de cocción ya conocidas, en las que el
calentamiento se produce fundamentalmente por energía radiante. De
este modo se incrementa notablemente la eficacia de la cocción
inicial.
La capa aislante entre la capa del conductor
eléctrico de calentamiento y la placa de cocción es necesaria porque
una vitrocerámica, por ejemplo de la marca Ceran®, posee una
característica NTC, es decir, a medida que sube la temperatura, la
conductividad eléctrica aumenta notablemente.
La capa aislante eléctrica tiene que presentar
por lo tanto una resistencia a las descargas disruptivas de 3.750
voltios a las temperaturas de servicio, con el fin de poder
garantizar la necesaria seguridad de funcionamiento según norma
VDE.
Para ello es necesario producir una capa cerámica
aislante de un grosor considerable, por ejemplo de 200 a 500 micras,
en caso de utilizarse el Al_{2}O_{3} para la capa aislante.
Sin embargo, se ha constatado que en semejantes
grosores de capa el material cerámico tiende a agrietarse y además
que las tensiones térmicas, debidas a las diferencias en coeficiente
de dilatación térmica lineal entre la vitrocerámica (\pm 0,15 x
10^{-6} K^{-1}) y la cerámica (\approx 8,0 x 10^{-6}
K^{-1} en el caso del Al_{2}O_{3}), durante el servicio
provocan grandes tensiones térmicas, de modo que la capa cerámica
aislante tiende a desconcharse (desprenderse).
Es, pues, objetivo de la invención el desarrollo
de una placa cerámica de cocción mejorada, en la que el conjunto de
capas posea una gran estabilidad durante un servicio de larga
duración y al mismo se garantice la necesaria resistencia de la capa
aislante a las descargas eléctricas disruptivas.
Este objetivo se alcanza en el caso de una placa
cerámica de cocción del tipo mencionado en la introducción mediante
el hecho de que la capa aislante consta de varias capas, cuya
porosidad es decreciente a medida que se acercan a la capa del
conductor eléctrico de calentamiento.
El objetivo de la invención se alcanza por
completo con este sistema. En efecto, se ha observado que con la
utilización especial de estas capas graduadas de esta forma puede
lograrse una adaptación paulatina de los coeficientes de dilatación
térmica lineal de la vitrocerámica. Una mayor porosidad conduce a
una disminución del módulo de elasticidad y por ello a una mejor
tolerancia de las tensiones de origen térmico. Por consiguiente, con
la división de la capa aislante por lo menos en dos capas
individuales, de las que la primera, que posee una mayor porosidad,
está en contacto con la placa de cocción, y la segunda, que posee
una porosidad menor, está pegando a la capa del conductor eléctrico
de calentamiento, se puede lograr una mejor tolerancia respecto a
las tensiones. Se evita en especial el riesgo de fisuración incluso
cuando el grosor total de la capa aislante sea considerable. Al
mismo tiempo se garantiza una buena estabilidad del conjunto de las
capas incluso con respecto a las condiciones de temperatura que
pueden cambiar abruptamente durante el servicio de una placa
cerámica de cocción de este tipo.
Las distintas capas que componen la capa aislante
se fabrican con preferencia por proyección térmica.
De este modo se pueden generar las distintas
porosidades de las diferentes capas mediante el uso de diferentes
tipos de polvos o con la utilización de quemadores distintos, con
preferencia por proyección atmosférica de plasma (APS), o por
variación de los parámetros durante el proceso de aplicación del
recubrimiento.
Además, entre la capa aislante y la placa de
cocción puede colocarse una capa intermedia eléctricamente
conductora, que estará con preferencia conectada a tierra.
Esta capa intermedia eléctricamente conductora
consta en una forma ventajosa de ejecución de la invención de un
"cermet" (material metálico-cerámico) o de una
cerámica eléctricamente conductora. Con un "cermet" se
garantiza una buena conductividad eléctrica y al mismo tiempo un
coeficiente de dilatación térmica relativamente bajo, mientras que
el uso de una cerámica eléctricamente conductora, por ejemplo la que
consta de TiO_{2} y se genera por empobrecimiento de oxígeno
durante la proyección térmica, ofrece la ventaja particular de una
buena compatibilidad química y buena adherencia sobre la superficie
de la placa de cocción y al mismo tiempo un coeficiente de
dilatación todavía más bajo que el del "cermet".
También la capa intermedia eléctricamente
conductora se fabrica con preferencia por proyección térmica.
Con el uso de una capa intermedia de este tipo,
eléctricamente conductora y conectada a tierra, la capa aislante
cerámica presenta una menor resistencia a las descargas disruptivas,
teniendo en cuenta que para el servicio de cocción son suficientes
unos 1.500 voltios. En caso de fallo, al darse una descarga
eléctrica del conductor de calentamiento a la placa de cocción
debido a que esta está conecta a tierra, se dispara un fusible de
por sí conocido.
En una forma de ejecución ulterior de la
invención, las capas adoptan una superficie decreciente a medida que
se acercan a la capa del conductor eléctrico de calentamiento.
Las capas están con preferencia centradas una
respecto a otra, en especial están dispuestas de forma concéntrica
entre sí. Con la transición paulatina y firme en la zona marginal
hacia la capa más próxima en cada caso se evitan las tensiones en la
zona marginal.
Mediante una presentación o disposición de este
tipo se evita que las capas marginales puedan soltarse por efecto de
las tensiones térmicas de las capas contiguas.
Sin una disposición de este tipo se corre un
mayor riesgo de desprendimiento de las capas, sobre todo en la zona
marginal.
Se ha constatado que es especialmente ventajosa
la disposición de las capas en forma circular, porque de este modo
las tensiones inducidas térmicamente durante el funcionamiento son
mínimas. Sin embargo, también es posible, según el caso de
aplicación, utilizar capas que tengan otras formas, por ejemplo
capas cuadradas u ovales.
Si una placa presenta varias zonas de cocción,
p.ej. 4 zonas de cocción, entonces la capa aislante y las demás
capas correspondientes se hallarán con preferencia únicamente en
dichas zonas de cocción, con el fin de mantener lo más bajas
posibles las tensiones totales.
Las distintas capas que forman la capa aislante
constan con preferencia de óxido de aluminio, que presenta una
adherencia especialmente buena y una resistencia a las descargas
disruptivas especialmente buena. Por otro lado cabría pensar también
en capas de mullita, de cordierita, de óxido de aluminio con
añadidos de óxido de titanio, de óxido de circonio o de mezclas de
óxido de circonio y óxido de magnesio. La mullita y la cordierita
tienen la ventaja de un coeficiente de dilatación térmica más bajo,
pero no tienen tan buena adherencia sobre una superficie
vitrocerámica como el óxido de aluminio. Además, no es posible
fabricar directamente por proyección térmica capas de mullita o de
cordierita sobre una superficie vitrocerámica, porque esta última
resultaría dañada con tal proyección.
Por esta razón se tendría que aplicar con
preferencia por proyección en primer lugar una capa de adherente,
por ejemplo de óxido de aluminio, de óxido de titanio o de mezclas
de ambos, sobre la superficie de la vitrocerámica, antes de que
pueda proyectarse sobre ella una capa aislante de mullita o de
cordierita.
Según otra forma de ejecución de la invención, la
placa de cocción presenta en su lado que pega a la capa del
conductor eléctrico de calentamiento una depresión cerrada circular,
que discurre en la proximidad de la zona marginal de la capa
proyectada sobre la placa de cocción.
La adopción de esta medida contribuye también a
la eliminación de tensiones en la zona marginal.
Se entiende que las características de la
invención recién mencionadas y las que se describirán a continuación
pueden aplicarse no solo en la combinación que se indica en cada
caso, sino que pueden utilizarse también en otras combinaciones o a
título individual, sin abandonar por ello el marco de la invención.
Otras características y ventajas de la invención se derivan de la
siguiente descripción de los ejemplos preferidos de ejecución,
referidos a la figura.
En la figura 1 se presenta una sección
transversal de una primera forma de ejecución de una placa cerámica
de cocción según la invención y
en la figura 2 se presenta una sección
transversal de una forma de ejecución de una placa cerámica de
cocción de la invención, derivada de la forma de ejecución de la
figura 1.
En la figura 1 se presenta una placa cerámica de
cocción de la invención que se marca con el número 10.
Se entiende que la figura es meramente
ilustrativa y que las proporciones de tamaño no se ajustan a
escala.
La placa cerámica de cocción 10 presenta una
placa de cocción 12 de vitrocerámica, por ejemplo de la marca Ceran®
de Schott, que se representa plana y sirve para que sobre ella
puedan apoyarse los recipientes de cocinar.
La cara inferior de la placa de cocción 12 está
provista de una capa aislante, marcada en su conjunto con el número
14, en aquellas zonas en las que tiene que aplicarse el elemento
calentador. Sobre la cara inferior de la capa aislante se coloca la
capa del conductor eléctrico de calentamiento 22.
Se entiende que una placa cerámica de cocción 10
de este tipo puede presentar varias zonas de cocción, por ejemplo 4
zonas de cocción para el uso doméstico. Sin embargo, en las figuras
1 y 2 se presenta una sola zona de cocción.
La capa aislante según la figura 1 consta de tres
capas parciales, la 16, la 18 y la 20, cada una de las cuales se
aplicado por proyección térmica sobre la placa de cocción 12 o bien
sobre la capa aplicada inmediatamente antes.
Las distintas capas 16, 18 y 20 tienen una forma
con preferencia circular y presentan una superficie decreciente a
medida que se acercan a la capa 22 del conductor eléctrico de
calentamiento. Además, las capas individuales 16, 18 y 20 están
dispuestas de modo concéntrico entre sí.
Con la adopción de esta medida se contrarresta el
desprendimiento de las capas de la zona marginal.
Las distintas capas aislantes 16, 18 y 20 pueden
ser p.ej. de óxido de aluminio y presentar en cada caso una
porosidad que disminuye desde la placa de cocción 12 en dirección a
la capa 22 del conductor eléctrico de calentamiento.
La primera capa parcial, que se aplica por
proyección térmica sobre la superficie de la placa de cocción,
podría presentar p.ej. una porosidad del orden del 15 al 20 por
ciento en volumen, mientras que la siguiente capa parcial 18 podría
poseer una porosidad por ejemplo del 5 al 10 por ciento en volumen y
la última capa parcial 20 podría poseer una porosidad lo más pequeña
posible, por ejemplo del 1% o menor.
Todas las capas 16, 18 y 20 se aplican por
proyección (pistoleado) térmica (con preferencia por proyección
atmosférica de plasma).
Para garantizar una resistencia suficientemente
grande a las descargas disruptivas, es decir por lo menos 3.750
voltios a la temperatura de funcionamiento, el grosor total de la
capa aislante 14 se sitúa en 500 micras como máxima, cuando se
emplea el óxido de aluminio.
Antes de la proyección térmica no se somete la
placa de cocción 12 a una exposición previa de la superficie a una
radiación para hacerla rugosa, porque esto podría traducirse en un
deterioro de dicha superficie vitrocerámica, sino que solamente se
desengrasa, p.ej. con acetona.
En cada caso puede asegurarse una delimitación
precisa de las correspondientes capas 16, 18 y 20 de la superficie
inferior mediante un proceso de enmascarado.
Sobre la capa inferior de la capa parcial 20 más
baja de la capa aislante 14 se genera una capa 22 del conductor
eléctrico de calentamiento. Esta capa 22 del conductor eléctrico de
calentamiento contiene un conductor eléctrico 24 cuyo trazado
serpenteante forma meandros, este conductor puede generarse p.ej.
mediante un procedimiento serigráfico convencional.
Como alternativa, la generación del conductor 24
eléctrico de calentamiento puede realizarse también por proyección
térmica junto con un proceso de enmascarado, que tiene ventajas si
se compara con el procedimiento serigráfico convencional, ya que los
conductores metálicos aplicados por serigrafía tienen una porción de
vidrio por lo general superior al 5% con el fin de poder rebajar las
temperaturas de fluidez cuando se efectúa el secado al horno de las
capas. Sin embargo, esta porción vítrea reduce la porción conductora
metálica de los segmentos parciales de la pista conductora en
cuestión. La pista conductora que tiene una porción vítrea
localmente elevada puede eventualmente conducir a un
sobrecalentamiento cuando es atravesada por la corriente eléctrica y
a un fallo de material.
Estos problemas se evitan en el caso de un
conductor eléctrico de calentamiento 22 proyectado térmicamente.
Tiene ventajas en especial la aplicación de la
proyección láser, que permite una excelente producción de las pistas
conductoras.
Las distintas capas aislantes 16, 18 y 20 constan
con preferencia de óxido de aluminio, ya que este permite conseguir
una excelente adherencia sobre la superficie de la placa de cocción
12. Al mismo tiempo, el óxido de aluminio posee una buena
resistencia a las descargas disruptivas. Con el escalonamiento
gradual de las porosidades en sentido descendente a medida que se
acercan a la capa del conductor eléctrico de calentamiento 22 se
reducen notablemente las tensiones de origen térmico que se deben a
las diferencias en los coeficientes de dilatación térmica, que es de
8,0 x 10^{-6} K^{-1} en el caso del Al_{2}O_{3} y de \pm
0,15 x 10^{-6} K^{-1} en el caso del Ceran®.
Es también ventajosa la utilización de la
cordierita (2MgO\cdot2Al_{2}O_{3}\cdot5SiO_{2}) o de la
mullita (3Al_{2}O_{3}\cdot2SiO_{2}) como materiales
cerámicos aislantes, porque tienen coeficientes de dilatación
térmica \alpha claramente menores, entre 2,2 y 2,4 x 10^{-6}
K^{-1} en el caso de la cordierita y de 4,3 a 5,0 x 10^{-6}
K^{-1} en caso de la mullita.
Sin embargo, no es posible aplicar directamente
una capa de mullita o una capa de cordierita sobre una vitrocerámica
por proyección térmica, porque esto se traduciría en una fisuración
y un deterioro de la superficie de la vitrocerámica.
En este caso se tendría que proyectar en primer
lugar una fina capa de adherente, del orden de 10 a 150 micras, con
preferencia de 50 a 100 micras, sobre la superficie de la
vitrocerámica y después aplicar las capas aislantes siguientes.
Para la capa de adherente son idóneos p.ej. el
óxido de aluminio, el óxido de titanio o mezclas de ambos.
Se aprecia además en la figura 1 una depresión
circular o surco 30, situado en la cara inferior de la placa de
cocción 12 y forma un círculo alrededor de la capa aislante 16. Esta
depresión contribuye a la eliminación de tensiones en esta zona.
En la figura 2 se representa una variante de la
placa cerámica de cocción de la invención, que en su conjunto se ha
marcado ahora con el número 10'.
Esta forma de ejecución se diferencia de la
anterior en que la capa aislante 14' consta solamente de dos capas
parciales 16' y 18' y que entre la capa aislante 14' y la placa de
cocción 12 se ha generado una capa intermedia 26 de material
eléctricamente conductor. Esta capa intermedia 26 está conectada a
tierra, tal como se indica mediante el número 28.
En caso de fallo, el producirse una descarga
eléctrica entre el conductor eléctrico de calentamiento 24 y la
placa de cocción 12, gracias a la conexión a tierra se dispara un
fusible de por sí conocido de la placa de cocción 12, que no se ha
representado.
Con la adopción de esta medida, la capa aislante
14' puede tener un menor grosor de capa global, porque su
resistencia a la descarga disruptiva ahora solamente debe situarse
en 1.500 voltios para la temperatura de funcionamiento, con el fin
de garantizar la debida seguridad según las normas VDE.
Esto se traduce en que el grosor total de la capa
aislante 14' puede ser la mitad o incluso menos, que en el caso de
la forma de ejecución de la figura 1.
Para la forma de ejecución de la figura 1 se
requiere un grosor de la capa aislante 14 de 500 micras como máximo,
mientras que el uso de la capa intermedia 26 conectada a tierra
permite la correspondiente reducción del grosor de la capa 14'.
Teóricamente, la capa intermedia 26 podría ser
metálica, pero esto acarrearía de nuevo inconvenientes, debido a los
coeficientes de dilatación térmica mucho más altos que tienen los
metales.
Es preferido por lo tanto fabricar la capa
intermedia 26 de una cerámica eléctricamente conductora, por ejemplo
de TiO_{2}, que durante el proceso de proyección térmica
experimenta una sustracción tan fuerte de oxígeno, que se convierte
en eléctricamente conductora.
Otra alternativa para la generación de la capa
intermedia 26 consiste en el uso de un "cermet", por ejemplo
una aleación de níquel/cromo/cobalto, en la que se incrustan
carburos, por ejemplo partículas de carburo de wolframio y
partículas de carburo de cromo.
Con un "cermet" de este tipo se puede
asegurar una conductividad especialmente buena, pero por naturaleza
el coeficiente de dilatación térmica es mayor p.ej. que el del
TiO_{2}, aunque siempre menor que las capas metálicas
convencionales.
La capa del conductor eléctrico de calentamiento
22 se genera, tal como se ha mencionado antes, con preferencia por
proyección térmica en combinación con un proceso de enmascaramiento
sobre la cara inferior de la última capa parcial (la más inferior)
18' de la capa aislante 14'.
Las distintas capas 16, 18 y 20 de la figura 1 o
las 26, 16' y 18' de la figura 2 discurren en sus bordes en cada
caso paulatinamente hacia la capa contigua, de modo que se forman
transiciones firmes. Con ello se contrarresta el riesgo de
delaminación en la zona marginal.
Claims (10)
1. Placa cerámica de cocción que consta de una
placa de cocción (12) de vitrocerámica o de vidrio, de una capa de
conductor eléctrico de calentamiento (22) y de una capa aislante
(14; 14') situada entre la placa de cocción (12) y la capa del
conductor eléctrico de calentamiento (22), caracterizada
porque la capa aislante (14; 14') consta de varias capas (16, 18 y
20; 16' y 18') que presentan una porosidad decreciente a medida que
se acercan a la capa del conductor eléctrico de calentamiento
(22).
2. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 1, caracterizada porque las diferentes capas
(16, 18 y 20; 16' y 18') de la capa aislante (14; 14') se fabrican
por proyección térmica.
3. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque entre la capa
aislante (14') y la placa de cocción (12) está colocada una capa
intermedia eléctricamente conductora (26).
4. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 3, caracterizada porque la capa intermedia
(26) eléctricamente conductora está compuesta por un "cermet" o
por una cerámica eléctricamente conductora.
5. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la capa intermedia
(26) eléctricamente conductora se fabrica por proyección
térmica.
6. Placa cerámica de cocción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las capas
(16, 18 y 20; 16' y 18') ocupan una superficie decreciente a medida
que se acercan a la capa del conductor eléctrico de calentamiento
(22).
7. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 6, caracterizada porque las capas (16, 18 y
20; 16' y 18') están centradas unas respecto a las otras, en
especial están dispuestas en forma concéntrica entre sí.
8. Placa cerámica de cocción según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque las capas (16, 18
y 20; 16' y 18') presentan en cada caso una transición paulatina de
sus zonas marginales hacia la capa contigua.
9. Placa cerámica de cocción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa
aislante (14; 14') se compone de óxido de aluminio, de mullita, de
cordierita, de óxido de aluminio con añadidos de óxido de titanio,
de óxido de circonio o de mezclas de óxido de circonio y óxido de
magnesio.
10. Placa cerámica de cocción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa
de cocción (12) por su cara inferior, próxima a la capa del
conductor eléctrico de calentamiento (22), presenta una depresión
(surco) circular cerrada, que discurre por la proximidad de la zona
marginal de la capa (16, 26) proyectada sobre la placa de cocción
(12).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10112234A DE10112234C1 (de) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | Keramik-Kochfeld |
| DE10112234 | 2001-03-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2235027T3 true ES2235027T3 (es) | 2005-07-01 |
Family
ID=7677415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02722099T Expired - Lifetime ES2235027T3 (es) | 2001-03-06 | 2002-02-19 | Placa ceramica de coccion. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6921882B2 (es) |
| EP (1) | EP1366642B1 (es) |
| CN (1) | CN1494815A (es) |
| AT (1) | ATE287195T1 (es) |
| CA (1) | CA2439142A1 (es) |
| DE (2) | DE10112234C1 (es) |
| ES (1) | ES2235027T3 (es) |
| WO (1) | WO2002071802A1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2321467A1 (es) * | 2007-08-24 | 2009-06-05 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Disposicion de dispositivo de coccion. |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10225337A1 (de) * | 2002-06-06 | 2003-12-24 | Schott Glas | Kochsystem mit direkt geheizter Glaskeramikplatte |
| DE10258727A1 (de) * | 2002-12-05 | 2004-06-24 | Schott Glas | Ofen |
| DE10329620A1 (de) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Hochtemperaturbeständiges Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US8399972B2 (en) * | 2004-03-04 | 2013-03-19 | Skyworks Solutions, Inc. | Overmolded semiconductor package with a wirebond cage for EMI shielding |
| US7834296B2 (en) | 2005-06-24 | 2010-11-16 | Thermoceramix Inc. | Electric grill and method of providing the same |
| US20070138167A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Nitai Friedman | Heated food warmer |
| US8592730B2 (en) * | 2006-12-20 | 2013-11-26 | Tomier, Inc. | Heater assembly for suture welder |
| US8049143B2 (en) * | 2007-10-29 | 2011-11-01 | Smiths Medical Asd, Inc. | Hot plate heater for a respiratory system |
| JP5709490B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2015-04-30 | 京セラ株式会社 | セラミックヒータ |
| ES2401890B1 (es) * | 2011-06-29 | 2014-04-10 | BSH Electrodomésticos España S.A. | Dispositivo de aparato doméstico |
| DE102011082735A1 (de) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kochfeldanordnung |
| CN106686773B (zh) * | 2016-01-06 | 2019-09-10 | 黄伟聪 | 一种双面高导热能力的厚膜发热元件 |
| US10913328B2 (en) | 2016-01-25 | 2021-02-09 | Denso Corporation | Heater device |
| KR101762159B1 (ko) * | 2016-02-24 | 2017-08-04 | 엘지전자 주식회사 | 면상 발열장치, 이를 포함하는하는 전기 레인지 및 그 제조방법 |
| KR102091251B1 (ko) * | 2018-08-21 | 2020-03-19 | 엘지전자 주식회사 | 전기 히터 |
| CN110030590A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-07-19 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | 烹饪炉具 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3110571A (en) * | 1958-07-01 | 1963-11-12 | Du Pont | Ceramic material bonded to metal having refractory oxide dispersed therein |
| US3978315A (en) * | 1975-09-19 | 1976-08-31 | Corning Glass Works | Electrical heating units |
| DE3105065A1 (de) * | 1981-02-12 | 1982-08-19 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Kochplatte aus glaskeramik |
| US4764341A (en) * | 1987-04-27 | 1988-08-16 | International Business Machines Corporation | Bonding of pure metal films to ceramics |
| JPH01194282A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-04 | Ngk Insulators Ltd | セラミック・ヒータ及び電気化学的素子並びに酸素分析装置 |
| US5220155A (en) * | 1992-03-12 | 1993-06-15 | Emerson Electric Co. | Heating and sensing apparatus for range top |
| DE4331702A1 (de) * | 1993-09-17 | 1995-03-23 | Wacker Chemie Gmbh | Strahlungsheizkörper, insbesondere zum Beheizen einer glaskeramischen Kochplatte |
| US6448538B1 (en) * | 1996-05-05 | 2002-09-10 | Seiichiro Miyata | Electric heating element |
| US6037572A (en) * | 1997-02-26 | 2000-03-14 | White Consolidated Industries, Inc. | Thin film heating assemblies |
| GB2323507B (en) * | 1997-03-21 | 2000-11-29 | Ceramaspeed Ltd | Electric heater unit and method of manufacture |
| WO1998051127A1 (en) * | 1997-05-06 | 1998-11-12 | Thermoceramix, L.L.C. | Deposited resistive coatings |
| DE19817194A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-21 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Kochplatte mit elektrisch leitfähiger Keramikplatte |
-
2001
- 2001-03-06 DE DE10112234A patent/DE10112234C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-19 WO PCT/EP2002/001743 patent/WO2002071802A1/de not_active Ceased
- 2002-02-19 EP EP02722099A patent/EP1366642B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-19 CN CNA028059980A patent/CN1494815A/zh active Pending
- 2002-02-19 AT AT02722099T patent/ATE287195T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-02-19 ES ES02722099T patent/ES2235027T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-19 DE DE50201994T patent/DE50201994D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-19 CA CA002439142A patent/CA2439142A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-08-25 US US10/647,811 patent/US6921882B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2321467A1 (es) * | 2007-08-24 | 2009-06-05 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Disposicion de dispositivo de coccion. |
| ES2321467B1 (es) * | 2007-08-24 | 2010-03-04 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Disposicion de dispositivo de coccion. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002071802A1 (de) | 2002-09-12 |
| DE10112234C1 (de) | 2002-07-25 |
| ATE287195T1 (de) | 2005-01-15 |
| EP1366642A1 (de) | 2003-12-03 |
| US20040112886A1 (en) | 2004-06-17 |
| CA2439142A1 (en) | 2002-09-12 |
| EP1366642B1 (de) | 2005-01-12 |
| CN1494815A (zh) | 2004-05-05 |
| DE50201994D1 (de) | 2005-02-17 |
| US6921882B2 (en) | 2005-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2235027T3 (es) | Placa ceramica de coccion. | |
| US4587402A (en) | Planar heating unit | |
| JP2021525454A5 (es) | ||
| JP6489195B1 (ja) | 静電チャック装置 | |
| KR102698114B1 (ko) | 가열 코팅을 갖는 에어로졸 발생 장치 | |
| ES2232733T3 (es) | Placa ceramica de coccion. | |
| CN116133540A (zh) | 柔性加热元件、用于制造这种加热元件的方法及柔性加热元件的用途 | |
| BR0202421A (pt) | Método para produzir vela de ignição | |
| KR200152512Y1 (ko) | 향로용구 및 향로 | |
| JPH10104067A (ja) | 二珪化モリブデン複合セラミックス赤外線光源もしくは発熱源 | |
| CN205208656U (zh) | 一种电陶加热炉 | |
| CN115530438A (zh) | 气溶胶产生装置及其加热装置 | |
| KR20080078905A (ko) | 히터의 지지 구조 | |
| ES2256752T3 (es) | Sistema de cocina con placa vitroceramica calentada directamente. | |
| CA2439141A1 (en) | Ceramic hob | |
| US12160937B2 (en) | Surface type heating element and manufacturing method thereof | |
| CN117133624A (zh) | 放电灯以及放电灯用电极的制造方法 | |
| JP2003109728A (ja) | 印刷ヒータ | |
| CN108291743A (zh) | 热光变换元件 | |
| ES2764648T3 (es) | Encimera de cocción | |
| DK162559B (da) | Fladt, keramisk formlegme med en elektrisk modstandsbelaegning | |
| JP2001319760A (ja) | ヒーター基板 | |
| KR20110050794A (ko) | 표면에 유리박막이 형성된 방전램프전극 | |
| JPS6325466B2 (es) | ||
| JPS5833661Y2 (ja) | 遠赤外線加熱素子 |