Elemento de calentamiento con control de la temperatura.

Un elemento (10) de calentamiento que comprende una unidad (12) de calentamiento,

una unidad (14) detransferencia de calor y un primer elemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) decontrol de la temperatura, proporcionándose un primer elemento (16) de control de la temperatura a una primera distancia hasta la unidad de calentamiento y proporcionándose el segundo elemento (24) de controlde la temperatura a una segunda distancia hasta la unidad de calentamiento, caracterizado por que el primerelemento (16) de control de la temperatura tiene un primer umbral mínimo de activación y el segundoelemento de control de la temperatura tiene un segundo umbral mínimo de activación, en donde la segundadistancia es más corta que la primera distancia y el segundo umbral es superior al primer umbral, y el primerelemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) de control de la temperatura estánambos en contacto inmediato con la unidad (14) de transferencia de calor.

Elemento de calentamiento con control de la temperatura Campo de la invención La presente invención se refiere a un elemento de calentamiento que comprende una unidad de calentamiento, una unidad de transferencia de calor, un primer elemento de control de la temperatura y un segundo elemento de control de la temperatura. Las unidades de calentamiento han demostrado ser útiles en una gran variedad de aplicaciones. Las unidades de calentamiento descritas en la presente memoria pueden ser útiles, por ejemplo, en hornos y otros aparatos de cocina, incluidos los calentadores de alimentos, calentadores de agua, hervidores de agua y cafeteras o tostadoras. También son útiles en otros electrodomésticos, incluidos secadoras, planchas o secadores de pelo, planchas para alisar el pelo o rizadores de pelo. Otras aplicaciones de la presente invención incluyen aplicaciones y aparatos automovilísticos, incluidos los calefactores de coche, calentadores de motor, eliminadores de escarcha y calentadores de asiento. También otras aplicaciones incluyen calentadores de reactores y calentadores de tuberías, así como aplicaciones similares en el área de la ingeniería química.

Antecedentes de la invención En WO 2007/131271 A1 se describe un sensor de temperatura mejorado para un recipiente de calentamiento eléctrico. El sensor de temperatura puede ser un sensor de calentamiento electrónico que esté térmicamente aislado de la placa de distribución de calor pero en comunicación térmica con la placa de contacto.

En EP-1 370 497 B1 se describe un recubrimiento resistivo y conductor derivado de sol-gel. Particularmente se describe una composición para la aplicación a un sustrato para formar un recubrimiento sobre el mismo, comprendiendo la composición una solución sol-gel en la que aproximadamente 90% de dicha solución es un polvo conductor.

En EP-0 585 015 A1 se describe un aparato para calentar líquido que comprende un recipiente que define una cámara que recibe el líquido en uso y un sustrato que define una parte de calentamiento del líquido de una superficie interna del recipiente, colocándose la parte de calentamiento del líquido de manera que quede normalmente cubierta por el líquido en uso. El aparato además comprende al menos un sensor de temperatura formado como una pista eléctricamente resistiva en la superficie aislada del sustrato, siendo el circuito accionable para desconectar la alimentación en respuesta a un exceso de temperatura detectado por el sensor. Esta disposición se describe como una garantía para detectar rápidamente cualquier tendencia a un sobrecalentamiento parcial de la parte de calentamiento del líquido producido por una inclinación del aparato.

En GB-2340713 describe elementos de calentamiento eléctricos del tipo denominado de película gruesa que comprenden una pista de calentamiento de resistencia o capa formada sobre un sustrato, por ejemplo una pista impresa con tinta formada en un sustrato de acero inoxidable con una capa aislante entre el sustrato y la pista. La descripción se refiere especialmente a elementos de calentamiento de película gruesa para recipientes hervidores de agua.

En US-6.483.085 B1 se describe un sistema y método de control de la temperatura para circuitos integrados, especialmente aquellos que tienen una pluralidad de canales o dispositivos de alimentación. El sistema de control de la temperatura comprende un elemento sensor que proporciona una señal correlacionada con las condiciones de trabajo del dispositivo generador de calor.

En vista del estado de la técnica, la presente invención tiene por objeto proporcionar un elemento de calentamiento optimizado que comprenda una unidad de calentamiento, una unidad de transferencia de calor, un primer elemento de control de la temperatura y un segundo elemento de control de la temperatura. Se desea que la unidad pueda fabricarse eficientemente en un proceso de producción en masa a bajo coste y que los elementos de control de la temperatura se proporcionen de una forma optimizada para dicho proceso, así como que al mismo tiempo sea eficaz en la medición y control exactos y fiables de la temperatura.

Sumario de la invención En resumen, la presente invención se refiere a: Un elemento de calentamiento que comprende una unidad de calentamiento, una unidad de transferencia de calor, un primer elemento de control de la temperatura y un segundo elemento de control de la temperatura, proporcionándose el primer elemento de control de la temperatura a una primera distancia hasta la unidad de calentamiento y proporcionándose el segundo elemento de control de la temperatura a una segunda distancia hasta la unidad de calentamiento, en el que el primer elemento de control de la temperatura tiene un primer umbral mínimo de activación y el segundo elemento de control de la temperatura tiene un segundo umbral mínimo de activación, en el que la segunda distancia es más corta que la primera distancia y el segundo umbral es mayor que el primer umbral, y el primer elemento de control de la temperatura y el segundo elemento de control de la temperatura están ambos en contacto inmediato con la unidad de

transferencia de calor. En otros aspectos, la invención se refiere a un método para calentar un aparato utilizando un elemento de calentamiento y un método para proporcionar un elemento de calentamiento.

Breve descripción de los dibujos A continuación se describirán también unas realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento según la presente invención.

La Fig. 2 es una vista superior del elemento de calentamiento de la Fig. 1.

La Fig. 3 es un corte transversal a través del elemento de calentamiento de la Fig. 1 a lo largo del eje III-III indicado en la Fig. 1.

La Fig. 4 es otro corte transversal de la realización de la Fig. 1 a lo largo del eje IV-IV indicado en la Fig. 1.

Descripción detallada de la invención El elemento de calentamiento de la presente invención comprende una unidad de calentamiento. La unidad de calentamiento es la fuente de calor y, de forma típica, se proporciona como un calentador resistivo. El elemento de calentamiento además comprende una unidad de transferencia de calor. Esta unidad está en contacto térmico con la unidad de calentamiento y puede transferir y diseminar calor. La unidad de transferencia de calor también puede aportar estabilidad mecánica a todo el elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento además comprende un primer elemento de control de la temperatura y un segundo elemento de control de la temperatura. El primer elemento de control de la temperatura se proporciona a una primera distancia hasta la unidad de calentamiento. La primera distancia debe medirse como la distancia más corta desde un borde del primer elemento de control de la temperatura hasta el borde siguiente de la unidad de calentamiento. El segundo elemento de control de la temperatura se proporciona a una segunda distancia hasta la unidad de calentamiento (que debe medirse como la primera distancia) .

El primer y el segundo elemento de control de la temperatura reaccionan ambos a una temperatura presente en el área ambiente del elemento de control. Esta reacción puede ser una corriente y/o una salida de tensión dependiente de la temperatura, una señal de encendido/apagado y/o una función de conexión/desconexión.

El elemento de control de la temperatura puede tener una variedad de formas. Por ejemplo, puede ser un termómetro eléctrico o electrónico que proporcione una salida, por ejemplo en forma de corriente o tensión eléctrica, en función de la temperatura. Estos elementos de control comprenderán a menudo un elemento NTC o PTC. También pueden comprender un elemento mecánico, como un bimetal. De forma alternativa pueden comprender una sustancia de un determinado punto de fusión, cuya fusión disparará una seña mecánica, eléctrica o electrónica.

Algunos elementos de control de la temperatura tendrán un umbral mínimo de activación. Ese umbral se entiende como el valor de temperatura mínimo del que se puede obtener una señal útil. Dicho umbral puede estar muy por debajo de la temperatura ambiente, incluso llegar a ser aproximadamente 0° Kelvin, o también puede estar por encima de la temperatura ambiente. Por ejemplo, un elemento de control de la temperatura, que se base en la fusión de una determinada sustancia, tendrá, de forma típica, un umbral de activación por encima de la temperatura ambiente.

El presente elemento de calentamiento comprende un primer elemento de control de la temperatura que tiene un primer umbral mínimo de activación y un segundo elemento de control de... [Seguir leyendo]

1. Un elemento (10) de calentamiento que comprende una unidad (12) de calentamiento, una unidad (14) de transferencia de calor y un primer elemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) de control de la temperatura, proporcionándose un primer elemento (16) de control de la temperatura a una primera distancia hasta la unidad de calentamiento y proporcionándose el segundo elemento (24) de control de la temperatura a una segunda distancia hasta la unidad de calentamiento, caracterizado por que el primer elemento (16) de control de la temperatura tiene un primer umbral mínimo de activación y el segundo elemento de control de la temperatura tiene un segundo umbral mínimo de activación, en donde la segunda distancia es más corta que la primera distancia y el segundo umbral es superior al primer umbral, y el primer

elemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) de control de la temperatura están ambos en contacto inmediato con la unidad (14) de transferencia de calor.

2. Un elemento (10) de calentamiento según la reivindicación 1, en donde el primer elemento (16) de control de la temperatura y el segundo elemento (24) de control de la temperatura se proporcionan ambos sobre la misma superficie que la unidad (14) de transferencia de calor.

3. Un elemento (10) de calentamiento según la reivindicación 1, en donde el primer elemento (16) de control de la temperatura y el segundo elemento (24) de control de la temperatura se proporcionan sobre dos superficies diferentes de la unidad (14) de transferencia de calor.

4. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (12) de calentamiento se proporciona sobre la unidad (14) de transferencia de calor en forma de un 20 recubrimiento.

5. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (12) de calentamiento se proporciona en forma de una composición sol-gel.

6. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el

elemento (16) de control de la temperatura se proporciona sobre la unidad (14) de transferencia de calor en 25 forma de un recubrimiento.

7. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento (16) de control de la temperatura se proporciona en forma de una composición sol-gel.

8. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el

elemento (16) de control de la temperatura comprende o consiste en la misma composición que la unidad 30 (12) de calentamiento.

9. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera distancia es al menos 100% mayor que la segunda distancia.

10. Un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo umbral es al menos 200 °C superior al primer umbral.

11. Un método de calentamiento de un aparato utilizando un elemento (10) de calentamiento que comprende una unidad (12) de calentamiento, una unidad (14) de transferencia de calor y un primer elemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) de control de la temperatura, proporcionándose un primer elemento (16) de control de la temperatura a una primera distancia hasta la unidad de calentamiento y proporcionándose el segundo elemento (24) de control de la temperatura a una segunda distancia hasta la unidad de calentamiento, en el que el primer elemento (16) de control de la temperatura tiene un primer umbral mínimo de activación y el segundo elemento de control de la temperatura tiene un segundo umbral mínimo de activación, en el que la segunda distancia es más corta que la primera distancia y el segundo umbral es superior al primer umbral, y el primer elemento (16) de control de la temperatura y un segundo elemento (24) de control de la temperatura están ambos en contacto inmediato con la unidad (14) de 45 transferencia de calor, en donde la unidad (12) de calentamiento funciona a una tensión en el intervalo de 30 V a 50 V.

12. Un método para proporcionar un elemento (10) de calentamiento, comprendiendo el método las siguientes etapas:

- proporcionar una unidad (14) de transferencia de calor

-proporcionar una unidad (12) de calentamiento

- proporcionar un primer elemento (16) de control de la temperatura en contacto inmediato con la unidad

(14) de transferencia de calor, teniendo el primer elemento (16) de control de la temperatura un primer umbral mínimo de activación y una primera distancia hasta la unidad (12) de calentamiento

- proporcionar un segundo elemento (24) de control de la temperatura en contacto inmediato con la

unidad (14) de transferencia de calor, teniendo el segundo elemento (24) de control de la temperatura un segundo umbral mínimo de activación superior al primer umbral mínimo de activación y teniendo una segunda distancia hasta la unidad (12) de calentamiento, proporcionándose el segundo elemento (24) de control de la temperatura de tal manera que la segunda distancia es más corta que la primera distancia.

13. El método para proporcionar un elemento (10) de calentamiento según la reivindicación 12, en el que la unidad (12) de calentamiento y el primer elemento (16) de control de la temperatura se proporcionan ambos en una etapa del proceso.

14. El método para proporcionar un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (12) de calentamiento y el primer elemento (16) de control de la temperatura se proporcionan ambos en forma de un recubrimiento.

15. El método para proporcionar un elemento (10) de calentamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (12) de calentamiento y/o el primer elemento (16) de control de la temperatura se aplica mediante pulverización, aplicación con brocha, inmersión o serigrafía.