PERFIL DE CALEFACCION PLANO PARA EL CALENTAMIENTO DIRECTO DE MEDIOS.

Sistema calentador para máquinas lavadoras, especialmente lavadoras y lavavajillas,

con un contorno exterior de superficie plana para el calentamiento de un medio líquido o gaseoso, con

un elemento plano (22) y, como mínimo, un elemento calefactor eléctrico de resistencia (30) para la conversión de energía eléctrica en calor, que tiene, por lo menos, dos conexiones eléctricas (32) y que se extiende en su geometría esencialmente en un plano,

consistiendo el elemento plano en una chapa y donde, por lo menos en un lado del elemento plano (22) se ha aplicado aislado eléctricamente y sellado frente al medio el, como mínimo uno, elemento calefactor de resistencia (30),

caracterizado porque el aislamiento eléctrico del elemento calefactor de resistencia (30) consiste en una capa de protección (80) de aislamiento eléctrico frente al medio aplicada sobre el lado opuesto al elemento plano (22), capa de protección (80) que es, de preferencia, de vitrocerámica, óxido de circonio u óxido de aluminio, de preferencia nitrito de silicio, de modo que el aislamiento eléctrico y el sellado del elemento calefactor de resistencia (30) frente al medio tiene una resistencia mínima a la alta tensión de 1250 VAC, de preferencia 3750 VAC, una corriente de fuga máxima de 0,75 mA, de preferencia 0,25 mA, una estabilidad química frente al medio en un rango PH de 7 a 10, de preferencia 5 a 10 y una conductividad térmica de 1 W/mK, de preferencia de 10 a 50 W/mK y

porque el elemento plano (22) tiene, como mínimo, una zona de conexión (22c) sin calentamiento en la que están dispuestas y se pueden contactar las conexiones eléctricas (32) del elemento calefactor de resistencia (30)

Perfil de calefacción plano para el calentamiento directo de medios.

La invención se refiere a un sistema calentador según el preámbulo de la reivindicación 1 (US-A-5 155 800).

En los aparatos domésticos eléctricos, especialmente aquellos para el lavado y secado de ropa o bien de la vajilla, se utilizan sistemas calentadores eléctricos para el calentamiento del agua de lavado o del aire de secado. Durante el desarrollo de estos aparatos domésticos se procura, por un lado, reducir el consumo eléctrico de los aparatos; en el caso de las máquinas de lavar, por ejemplo, por la reducción de la cantidad de agua. Por otro lado se pretende mantener unos costes de fabricación bajos garantizando sin embargo un reducido índice de averías del aparato durante su ciclo de vida. En caso de una avería, la reparación debe tener un costo reducido. Finalmente, es deseable una construcción compacta del sistema calentador en sí, donde se han de tener en cuenta especialmente, por un lado, una forma constructiva lo más plana posible y, por otro lado los elementos de conexión del sistema calentador, debido a su sensibilidad a los daños.

Por la EP 0 204 984 se conoce una lavadora en la que el radiador tubular está dispuesto en la zona inferior del depósito de lavado, que está provisto, además, por lo menos de un termostato para el control de la temperatura. Debido al diseño del sistema calentador con un tubo envolvente de diámetro relativamente grande, es necesario un nivel mínimo no insignificante de agua de lavado para que el radiador tubular quede completamente rodeado de agua y se evite su destrucción por el calor. Sin embargo, un nivel mínimo de esta envergadura contradice la exigencia arriba mencionada en cuanto a un ahorro energético. Además, durante el proceso de lavado se liberan fibras de los artículos a lavar que se acumulan, de preferencia, en la zona inferior del depósito de lavado. El radiador tubular dispuesto en el mismo constituye así un considerable obstáculo para la circulación de la corriente y sobre dicho radiador se depositan de preferencia tales fibras. Esto conduce a un aislamiento térmico parcial por lo que la espiral de calentamiento del radiador tubular se sigue calentando y puede quedar dañada. El radiador tubular tiene, además, por su reducida superficie en relación con la cantidad de calor a transmitir al agua de lavado a calentar, una temperatura superficial relativamente alta. Esto favorece, especialmente, que se adhieran las partículas de suciedad y la acumulación de cal y resulta de nuevo en un acortamiento de la vida útil. Finalmente, la fabricación de un radiador tubular de este tipo es costosa y cara.

Por la DE 197 49 958 A1 se conoce además una lavadora en la que se pretende evitar las desventajas mencionadas en cuanto a la acumulación de fibras mediante la integración de un radiador tubular en una carcasa. Sin embargo, esto requiere pasos adicionales de fabricación y material adicional y resulta, por lo tanto, en un mayor coste de fabricación. Con la utilización de un radiador tubular con un tubo envolvente que tiene un diámetro relativamente grande, no se puede conseguir una reducción del agua de lavado necesaria y, por lo tanto, una reducción de la cantidad de calor requerida para el calentamiento. Con la utilización del radiador tubular se requiere una mayor cantidad de agua debido al mayor volumen del sistema por la carcasa adicional.

Por la DE 18 23 414 U1 se conoce una lavadora en la que se han dispuesto radiadores planos en el lado interior o exterior de la envolvente del depósito de la colada de lavado. Sin embargo, en ambas alternativas surge la desventaja del mal aprovechamiento del calor ya que solamente actúa la mitad del espacio de los elementos calefactores en dirección del agua de lavado a calentar. Una integración fija del sistema de calentamiento en la envolvente del depósito de la colada de lavado tiene, además, la desventaja de que en caso de reparación ya no es posible una sustitución. En una combinación de este tipo entre el sistema calentador y el depósito de la colada de lavado es precisamente el aspecto del coste lo que lo desaconseja.

La US 5.155.800 A1, revela un sistema calentador para la utilización en entornos corrosivos y el correspondiente procedimiento de fabricación. En este sistema se dispone esencialmente un elemento radiador de placas sobre una placa soporte aislada y todo el conjunto se encierra en una envoltura de plástico de un polímero de flúor con el fin de proteger los elementos eléctricos del sistema calentador ante el entorno corrosivo de utilización, en el caso de la US 5.155.800 A1 un baño de ácido. Sin embargo, debido a la envoltura de todo el sistema calentador la altura constructiva resulta mayor de lo necesario ya que el espesor del material de la capa polimérica existe por ambos lados. Por otro lado, las conexiones eléctricas de los elementos calefactores se conducen con hilos de conexión hacia el exterior por un lado del sistema calentador. Esto representa un punto débil no insignificante. Los hilos de conexión pueden romperse en el interior por solicitudes mecánicas de servicio. Especialmente es posible que penetre humedad en el sistema calentador desde el exterior entre el aislamiento de los hilos de conexión y los hilos, debido al efecto de aspiración por la expansión térmica y contracción de los materiales del sistema calentador al cambiar del estado operativo al estado fuera de servicio, lo que puede volver inservible el sistema calentador por corrosión o cortocircuitos. Los múltiples pasos de fabricación y la utilización de muchos componentes sueltos también dan por resultado un alto costo para esta ejecución de un sistema calentador.

Por la solicitud de patente japonesa 11-307 233, se conoce un sistema calentador en el que se ha incrustado un elemento calefactor en vidrio entre dos placas de nitrito de aluminio y en el que las conexiones eléctricas salen por un lado. Sin embargo, en este sistema calentador existe de nuevo la desventaja de que las conexiones eléctricas han de protegerse a un alto costo contra el pandeo y la rotura. Finalmente, la fabricación de un tal sistema calentador es costosa en su totalidad y cara.

Finalmente, la US 3.974.360 revela un sistema calentador eléctrico integrado en el que se han pegado elementos calefactores de película de platino por debajo de una placa cerámica y se han recubierto con una capa de titanato de plomo. Sin embargo, este elemento calefactor no se ha previsto para la utilización por ambos lados en medios líquidos o gaseosos.

El objetivo de la invención consiste en diseñar un sistema calentador del tipo arriba mencionado, de fabricación económica, que permite con una configuración constructiva sencilla un calentamiento del medio con un alto rendimiento.

Este objetivo se alcanza en cuanto al sistema calentador con las características de la reivindicación 1. En las siguientes reivindicaciones 2 a 7 se encuentran configuraciones ventajosas del mismo.

El sistema calentador según la invención tiene un contorno exterior de superficie plana para el calentamiento de un medio líquido o gaseoso y para estar en contacto con el medio con una superficie lo más grande posible. De preferencia y de modo especialmente ventajoso, el sistema calentador según la invención se encuentra prácticamente por completo con su superficie exterior en contacto directo con el medio a calentar. Así se consigue una alta emisión de calor al medio y se mejora el rendimiento del sistema calentador. El sistema calentador tiene un elemento plano y, como mínimo, un elemento calefactor de resistencia eléctrica para la conversión de energía eléctrica en calor con, como mínimo, dos conexiones eléctricas. Para alcanzar una buena emisión del calor generado por el, como mínimo uno, elemento calefactor de resistencia, a través de un elemento plano, es ventajoso utilizar un material que sea un buen termoconductor y que además sea resistente a medios de efecto corrosivo. El elemento plano puede ser de chapa, de preferencia acero inoxidable o aluminio, pero también de un material adecuado de aislamiento eléctrico.

Sobre el elemento plano se ha aplicado, como mínimo, un elemento calefactor de resistencia aislado eléctricamente. El elemento calefactor de resistencia eléctrica se extiende en su geometría esencialmente por un plano, está aislado eléctricamente, por lo menos en un lado del elemento plano, y está aplicado herméticamente frente al medio. Por la ejecución del sistema calentador según la invención sin una envolvente cerrada homogéneamente se reduce la altura constructiva y además se simplifica esencialmente...

1. Sistema calentador para máquinas lavadoras, especialmente lavadoras y lavavajillas, con un contorno exterior de superficie plana para el calentamiento de un medio líquido o gaseoso, con

un elemento plano (22) y, como mínimo, un elemento calefactor eléctrico de resistencia (30) para la conversión de energía eléctrica en calor, que tiene, por lo menos, dos conexiones eléctricas (32) y que se extiende en su geometría esencialmente en un plano,

consistiendo el elemento plano en una chapa y donde, por lo menos en un lado del elemento plano (22) se ha aplicado aislado eléctricamente y sellado frente al medio el, como mínimo uno, elemento calefactor de resistencia (30),

caracterizado porque el aislamiento eléctrico del elemento calefactor de resistencia (30) consiste en una capa de protección (80) de aislamiento eléctrico frente al medio aplicada sobre el lado opuesto al elemento plano (22), capa de protección (80) que es, de preferencia, de vitrocerámica, óxido de circonio u óxido de aluminio, de preferencia nitrito de silicio, de modo que el aislamiento eléctrico y el sellado del elemento calefactor de resistencia (30) frente al medio tiene una resistencia mínima a la alta tensión de 1250 VAC, de preferencia 3750 VAC, una corriente de fuga máxima de 0,75 mA, de preferencia 0,25 mA, una estabilidad química frente al medio en un rango PH de 7 a 10, de preferencia 5 a 10 y una conductividad térmica de 1 W/mK, de preferencia de 10 a 50 W/mK y

porque el elemento plano (22) tiene, como mínimo, una zona de conexión (22c) sin calentamiento en la que están dispuestas y se pueden contactar las conexiones eléctricas (32) del elemento calefactor de resistencia (30).

2. Sistema calentador según la reivindicación 1,

caracterizado porque el aislamiento eléctrico del elemento calefactor de resistencia (30) consiste en su lado que mira hacia el elemento plano (22) en una capa de aislamiento (28) aplicada.

3. Sistema calentador según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque se ha aplicado, como mínimo, un elemento de registro de la temperatura con conexiones eléctricas y aislamiento eléctrico, cuyas conexiones eléctricas están dispuestas y pueden contactarse, de preferencia en una zona de conexión (22c) del elemento plano (22) , estando integrado el, como mínimo uno, elemento de registro de la temperatura mediante la aplicación de píldoras de termistor en el sistema calentador.

4. Sistema calentador según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque en la zona de conexión (22c) del elemento plano (22) se ha previsto, por lo menos, una escotadura de conexión (26) en la capa de protección (80) para las conexiones eléctricas (32) del, como mínimo uno, elemento calefactor de resistencia (30) o de un elemento existente de registro de temperatura.

5. Sistema calentador según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque el elemento plano (22) puede ser, opcionalmente, de aluminio o de acero inoxidable resistente a la corrosión.

6. Sistema calentador según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque las superficies exteriores del sistema calentador están provistas de un recubrimiento de un compuesto de hidrocarburo de flúor, particularmente un compuesto de hidrocarburo de flúor perfluórico, de preferencia politetrafluretileno o una capa metalizada, de preferencia una capa de níquel.

7. Sistema calentador según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque la capa de aislamiento eléctrico (28), el, como mínimo uno, elemento calefactor de resistencia (30), y la capa de protección (80) se aplican opcionalmente por un procedimiento de serigrafiado, esmaltado o proyección de plasma o una combinación de estos procedimientos.