Sensor de temperatura en base a la medición de resistencia y cuerpo calentador radiante con dicho sensor de temperatura.

Aplicación de una lámpara incandescente o halógena convencional en sí como sensor de temperatura eléctrico

(50) con medida de resistencia para la medición de Ia temperatura, particularmente en un calentador radiante (26).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/013525.

Solicitante: E.G.O. ELEKTRO-GERATEBAU GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ROTE-TOR-STRASSE 14 75038 OBERDERDINGEN ALEMANIA.

Inventor/es: WITTENHAGEN,WOLFGANG, THIMM,WOLFGANG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/74 (Placas no metálicas)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR;... > Medida de la temperatura basada en la utilización... > G01K7/16 (utilizando elementos resistivos)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR;... > Medida de la temperatura basada en la utilización... > G01K7/18 (siendo el elemento una resistencia lineal, p. ej. un termómetro de resistencia de platino (G01K 7/26 tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > RESISTENCIAS > Resistencias metálicas fijas en filamento o en cinta,... > H01C3/14 (el elemento resistivo está formado de varias espiras o bucles arrollados en espiral, hélice o en forma de toro (H01C 3/02 - H01C 3/12 tienen prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > RESISTENCIAS > H01C3/00 (Resistencias metálicas fijas en filamento o en cinta, p. ej. bobinadas, trenzadas o en forma de rejilla)

PDF original: ES-2547240_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sensor de temperatura en base a la medición de resistencia y cuerpo calentador radiante con dicho sensor de temperatura.

La invención se refiere a una aplicación de una lámpara incandescente o halógena convencional en sí y un calentador radiante halógeno convencional en sí.

Se conoce proveer zonas de cocción de encimeras de cocción con un sensor que desconecta su calentamiento en caso de alcanzar una temperatura máxima admisible de la encimera de cocción. Generalmente se 10 trata de un regulador de expansión de barra, que está conformado por dos materiales diferentes con coeficiente de dilatación. Mediante la diferente expansión como consecuencia de un calentamiento se separan dos contactos entre sí en caso de una temperatura prefijada constructivamente, de modo que se interrumpe el suministro de corriente al dispositivo calentador de la zona de cocción. En relación a tal regulador de expansión de barra se considera desventajoso que la variación del punto de conexión del regulador de expansión de barra requiere un gasto grande y 15 que los reguladores de expansión de barra reaccionan sólo lentamente a cambios de temperatura.

Del documento DE 195 37 431 A1 se conoce un termómetro de resistencia con un tubo protector de cerámica o metal refractario.Dentro hay dispuesto un hilo como elemento de medición, que contiene ilizido de molibdeno.

Del documento FR 2 521 293 A3 se conoce un método para el registro de la temperatura. En él se usa una lámpara incandescente, cuya envoltura de vidrio es eliminada. Por consiguiente el hilo incandescente puede ser completamente expuesto al aire ambiente y ser perfectamente usado para el registro de la temperatura.

Del documento DE 199 25 367 A1 se conoce un sensor de temperatura para la aplicación en una encimera 25 de cocción. Además en un dispositivo calentador radiante hay dispuesta una resistencia óhmica como sensor de temperatura junto a un regulador de barra alargado convencional como sensor de temperatura. Este sensor de temperatura puede estar formado mediante un alambre de metal, preferiblemente mediante un hilo de platino. Puede alojarse en un componente de apoyo.

Del documento US 2, 685, 015 A se conoce un termómetro de resistencia, en el que hay dispuesto un hilo de resistencia en un cilindro de vidrio enrollado sobre un núcleo. Hilos de conexión delgados se extienden hacia el hilo de resistencia. El hilo de resistencia se enrolla directamente sobre el núcleo a la vez en toda su longitud.

Del documento GB 2 360 591 A se conoce otro sensor de temperatura para un dispositivo calentador radiante 35 de una encimera de cocción. El sensor de temperatura presenta una carcasa de sensor y en ella un elemento sensor en forma de una resistencia óhmica, por ejemplo como resistencia de platino. Alternativamente puede ser un termoelemento.

Del documento US 3, 786, 220 se conoce un sensor de temperatura, donde un material termistor, por ejemplo 40 un material semiconductor, se encastra en frita de vidrio.

Objeto y solución

La invención tiene por objeto crear las aplicaciones inicialmente mencionadas, con las que se pueden evitar 45 las desventajas del estado de la técnica y particularmente se puede conseguir una precisión alta y una seguridad alta con bajos costes de producción.

Esta tarea se consigue mediante una aplicación con las características de la reivindicación 1, 2 o 3. Formas de realización de la invención ventajosas así como preferidas se indican en las demás reivindicaciones y se explican 50 con más detalle. El texto de las reivindicaciones se redacta para el contenido de la descripción a través de referencia explícita.

Un sensor de temperatura presenta un elemento sensor, que consta de un material con coeficientes de temperatura positivos, particularmente con un coeficiente de temperatura más alto frente a los metales preciosos. 55 Además el sensor de temperatura presenta una envoltura, dentro de la cual se dispone el elemento sensor. Un sensor de temperatura tal permite en cualquier momento una detección electrónica de la temperatura actual. Para conseguir el efecto inicialmente descrito de la desconexión de una encimera de cocción en caso de alcanzar una temperatura máxima, se puede conectar un sensor de temperatura tal o bien con un circuito sencillo previsto para ello o con una unidad de mando de la encimera de cocción, que evalúa la resistencia y eventualmente desconecta la 60 zona de cocción respectiva o la controla según el programa. Mediante los coeficientes de temperatura positivos se consigue que la resistencia del sensor de temperatura con temperatura ascendente suba. Mediante una medición de la caída de tensión en el elemento sensor así como del flujo de corriente mediante el elemento sensor se puede calcular la resistencia y concluirse la temperatura. Alternativamente es posible prever una fuente de corriente con intensidad de corriente constante o una fuente de tensión con tensión constante, de modo que se debe medir sólo el 65 otro tamaño respectivamente. Cuando los requisitos para la precisión de la medición de la temperatura son altos, es posible usar un circuito de conductor cuádruple en vez del circuito de conductor doble habitual, en el que dos conductores sirven para suministrar una corriente constante al elemento sensor, y los otros dos conductores sirven para determinar la caída de tensión en la resistencia. La ventaja del circuito de conductor cuádruple es que la resistencia de las conducciones de entrada no tiene importancia. Cuanto más alto es el coeficiente de temperatura, más alta es la precisión de los resultados de medición. Un coeficiente de temperatura alto del elemento sensor lleva 5 a una gran variación del valor de la resistencia en el caso de una variación más pequeña de la temperatura. El sensor de temperatura según la invención presenta una alta velocidad de reacción. Además es ventajoso que sólo se produzcan costes de producción pequeños, puesto que no es necesaria ninguna mecánica. En la aplicación de un sensor de temperatura tal para zonas de cocción de una encimera de cocción se produce además la ventaja de que el sensor de temperatura, al contrario de los reguladores de expansión de barra convencionales, es 10 imperceptible a la vista, y el cuadro incandescente de la zona de cocción no molesta o molesta menos.

La envoltura presenta ventajosamente al menos parcialmente una alta permeabilidad a la radiación térmica. La envoltura persigue ventajosamente el objetivo de representar una protección mecánica para el sensor de temperatura. Además puede representar una capa de aislamiento eléctrico y por lo tanto permitir la instalación del 15 sensor de temperatura también sobre superficies conductoras. Mediante la alta permeabilidad para la radiación térmica se garantiza que se alcanza el elemento sensor de la radiación térmica y por lo tanto ocurre una variación de resistencia.

En un perfeccionamiento de la invención la resistencia dependiente de la temperatura consta de un material 20 con un coeficiente de temperatura más alto frente al platino.

En un perfeccionamiento de la invención la envoltura presenta al menos parcialmente una alta permeabilidad a la radiación térmica. Mediante la alta permeabilidad a la radiación térmica se garantiza que el elemento sensor es alcanzado por la radiación térmica y por lo tanto ocurre una variación de resistencia. En un perfeccionamiento de la 25 invención el elemento sensor llena la envoltura completamente.

En un perfeccionamiento de la invención la envoltura consiste en un material aislante preferiblemente a partir de vidrio, cerámica o cuarzo, o presenta varias capas, de las cuales la más interna consta de un material aislante. El material aislante... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aplicación de una lámpara incandescente o halógena convencional en sí como sensor de temperatura eléctrico (50) con medida de resistencia para la medición de Ia temperatura, particularmente en un calentador radiante (26) .

2. Aplicación de un calentador radiante halógeno convencional en sí como sensor de temperatura eléctrico (32, 42) con medida de resistencia para la medición de Ia temperatura.

3. Aplicación de una lámpara incandescente o halógena convencional en sí en el funcionamiento alternante como sensor de temperatura eléctrico (50) con medida de resistencia para la medición de Ia temperatura y como 10 iluminación, particularmente para aparatos termoeléctricos con iluminación interna.