MÉTODO PARA PRODUCIR UNA CALDERA DE GAS, Y CALDERA DE GAS ASÍ PRODUCIDA.

Un método para producir una caldera (1) de gas equipada con un intercambiador (4) de calor de agua/humos que comprende una envuelta (8),

que se extiende a lo largo de un primer eje (A1), a través de la cual fluyen humos, y que está conectado a un circuito (7) de circulación de agua; y una cañería (9) que está bobinada alrededor de un segundo eje (A2), tiene aletas (20, 21, 22, 23), conduce agua, y está alojada en el interior de dicha envuelta (8); incluyendo el método extrudir un tramo (18) de cañería con aletas (20, 21, 22, 23) extrudidas conjuntamente que se extienden todas a lo largo de un tercer eje (A3); cortar dicho tramo recto (18) de cañería a una longitud igual a una primera longitud (L1) para formar dicha cañería (9), teniendo dicho tramo (18) de cañería dichas aletas (20, 21, 22, 23) a lo largo de la totalidad de dicha primera longitud (L1); caracterizado el método porque la cañería es de sección transversal oval y por retirar dichas aletas (20, 21, 22, 23) de porciones (18a) de extremo opuestas de dicho tramo (18) de cañería, extendiéndose cada porción (18a) de extremo hasta una segunda longitud (L2); y deformar cada porción (18a) de extremo permanentemente para impartir una forma circular a la sección transversal en extremos opuestos y hasta una tercera longitud (L3) menor que la segunda longitud (L2)

La presente invención se refiere a un método para producir una caldera de gas y tal caldera.

Una caldera de gas se diseña normalmente para producir agua caliente para uso doméstico o para calentar espacios, y comprende un quemador de gas y al menos un intercambiador de calor a través del cual fluyen los humos de combustión y agua. Algunos tipos de calderas de gas, conocidas como calderas de condensación, condensan el vapor de los humos de combustión transfiriendo el calor latente de los humos al agua. Las calderas de condensación se dividen adicionalmente en un primer y un segundo tipo. Las calderas de gas del primer tipo están equipadas normalmente con un primer intercambiador cerca del quemador y con un segundo intercambiador aguas abajo del primer intercambiador a lo largo de la trayectoria de humos y diseñado solamente para la condensación de humos. Las calderas de gas del segundo tipo están equipadas con un único intercambiador de calor que, a lo largo de una primera porción, proporciona solamente intercambio de calor y, a lo largo de una segunda porción, además de intercambio de calor, también proporciona condensación de humos como se da a conocer en el documento DE 10242643 A1 y que forma el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12. Tanto los intercambiadores solo para la condensación de humos (primer tipo) como los intercambiadores de doble función (segundo tipo) comprenden una envuelta que se extiende a lo largo de un primer eje y a través de la cual se conducen los humos; y una cañería a lo largo de la cual fluye agua, y que están bobinada en una sucesión de vueltas. Los humos fluyen sobre y entre las vueltas para transferir calor al agua que fluye a lo largo de la cañería. En algunos intercambiadores, la cañería bobinada tiene aletas que se extienden perpendicularmente al eje de la cañería. Aunque esto proporciona un intercambio de calor altamente efectivo, producir aletas perpendiculares al eje de la cañería exige un proceso de producción de alto coste. En otros tipos de intercambiadores, la cañería bobinada tiene una sección de flujo deprimida, que, aunque es una solución más barata, es mucho menos eficiente en términos de intercambio de calor que la solución de cañería con aletas.

Como resultado, las cañerías de intercambiador tienen normalmente formas complejas para potenciar el intercambio de calor entre el agua y los humos y, al mismo tiempo, están hechas de materiales de alta conductividad térmica como se da a conocer en el documento WO 2004/090434 A1. La forma compleja de las cañerías hace difícil conectar las cañerías al circuito de agua; tanto que, muy a menudo, se sueldan directamente al circuito de agua. La soldadura, a su vez, plantea problemas prácticos, tales como el coste de soldadura y el hecho de que la región de suelda en contacto con los humos y posiblemente también con el condensado de humos es altamente susceptible de reacciones químicas corrosivas.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método para producir una caldera de gas que, por un lado, sea altamente eficiente en términos de intercambio de calor y, por otro lado, sea barata de producir.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para producir una caldera de gas, según la reivindicación 1.

La presente invención también se refiere a una caldera de gas.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una caldera de gas según la reivindicación 12.

Un cierto número de realizaciones de la presente invención se describirán a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la figura 1 muestra un corte, con partes retiradas por claridad, de una caldera de gas producida usando el método de acuerdo con la presente invención;

las figuras 2 y 3 muestran vistas en perspectiva, con partes retiradas por claridad, de un tramo de cañería en dos etapas distintas de producción en concordancia con el método de la presente invención;

las figuras 4, 6 y 8 muestran vistas frontales, con partes retiradas por claridad, del tramo de cañería de las figuras 2 y 3 en una etapa ulterior de producción;

las figuras 5, 7 y 9 muestran vistas en planta, con partes retiradas por claridad, del tramo de cañería de las figuras 4, 6 y 8;

la figura 10 muestra una vista en planta, a escala ampliada, de una etapa ulterior de producción en el método de la presente invención;

la figura 11 muestra una vista lateral, a escala reducida, con partes retiradas por claridad, de la caldera de gas de la figura 1;

la figura 12 muestra una vista frontal, a escala ampliada, con partes retiradas por claridad, de un detalle de la caldera de la figura 11;

la figura 13 muestra un corte, a escala ampliada, de un detalle de la caldera de gas de la figura 1.

El número 1 en la figura 1 indica en su conjunto una caldera de gas. La caldera 1 es una caldera de condensación montada en pared, es decir, del tipo en el que el vapor en los humos se condensa, y comprende una unidad 2 de generación e intercambio de calor, en la que está puesto un quemador 3 y un intercambiador 4; una cañería 5 de alimentación de mezcla aire/gas; una cañería 6 de escape de humos; y un circuito 7 de circulación de agua definido por cañerías de sección sustancialmente circular. La unidad 2 es sustancialmente cilíndrica, se extiende a lo largo de un eje A1 sustancialmente horizontal, y comprende una envuelta 8 a través de la cual fluyen los humos; una cañería 9 con aletas a lo largo de la cual fluye agua; y un disco 10 para imponer una trayectoria dada de flujo de humos en el interior de la envuelta 8. El intercambiador 4 comprende sustancialmente la cañería 9 y la envuelta 8, que también actúa como cámara de combustión para el quemador 3 alojado en el interior de la envuelta 8. La envuelta 8 comprende una pared lateral cilíndrica 11 de eje A1; una cubierta 12 conectada a la pared lateral 11, a la cañería 5 y al quemador 3; y una cubierta 13 conectada a la pared lateral 11 y a la cañería 6 de escape. Las cubiertas 12 y 13 tienen respectivas aberturas 14 y 15, a través de las cuales se insertan los extremos de la cañería 9 para la conexión al circuito 7.

El quemador 3 se extiende coaxialmente con la envuelta 8 y a lo largo de una longitud dada en el interior de la pared latera cilíndrica 11, mientras que la cañería 9 forma una bobina alrededor de un eje A2 sustancialmente coincidente con el eje A1, y comprende una sucesión de vueltas adyacentes 16, situada cada una cerca de la pared lateral 11.

El intercambiador 4 también comprende tres separadores 17 en forma de peine (mostrado solo uno en la figura 1) para mantener las vueltas 16 separadas una distancia dada y para mantener la totalidad de la cañería bobinada 9 a una distancia dada desde la pared lateral 11. La cañería 9, el disco 10 y los separadores 17 definen en el interior de la envuelta 8 una primera región central que aloja el quemador 3; una segunda región central que se comunica directamente con la cañería de escape; y tres regiones laterales, que se extienden cada una entre dos separadores 17 adyacentes, vueltas 16, y la pared lateral 11. La combustión de la mezcla aire-gas tiene lugar en la primer región central. Se impide mediante el disco 10 que los humos de combustión fluyan directamente adentro de la segunda región central, y el flujo entre vueltas 16, en una dirección D1 sustancialmente perpendicular al eje A1, adentro de la tres regiones laterales, a lo largo de la cual fluyen en una dirección D2 sustancialmente paralela al eje A1. Una vez en el interior de las regiones laterales, los humos fluyen entre las vueltas 16 en la dirección D1 adentro de la segunda región central y después a lo largo de la cañería 6 de escape.

La cañería 9, que está hecha preferiblemente de aluminio o aleación de aluminio, está formada a partir de un tramo extrudido 18 de cañería que se extiende a lo largo de un eje recto A3, como se muestra en la figura 2. El tramo 18 de cañería se corta a una longitud L1 de la cual formar la cañería 9, y comprende una pared 19; dos aletas 20 en un lado del tramo 18 de cañería; dos aletas 21 en el lado opuesto a las aletas 20; una aleta 22 entre las aletas 20; y una aleta 23 entre las aletas 21. La sección transversal del tramo 18 de cañería es sustancialmente oval, y tiene un eje mayor X y un eje menor Y. Las aletas 20, 21, 22, 23 se extruden todas conjuntamente con la pared 19, son paralelas al eje A3 y al eje mayor X, y son paralelas por lo... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir una caldera (1) de gas equipada con un intercambiador (4) de calor de agua/humos que comprende una envuelta (8), que se extiende a lo largo de un primer eje (A1), a través de la cual fluyen humos, y que está conectado a un circuito (7) de circulación de agua; y una cañería (9) que está bobinada alrededor de un segundo eje (A2), tiene aletas (20, 21, 22, 23), conduce agua, y está alojada en el interior de dicha envuelta (8); incluyendo el método extrudir un tramo (18) de cañería con aletas (20, 21, 22, 23) extrudidas conjuntamente que se extienden todas a lo largo de un tercer eje (A3); cortar dicho tramo recto (18) de cañería a una longitud igual a una primera longitud (L1) para formar dicha cañería (9), teniendo dicho tramo (18) de cañería dichas aletas (20, 21, 22, 23) a lo largo de la totalidad de dicha primera longitud (L1); caracterizado el método porque la cañería es de sección transversal oval y por retirar dichas aletas (20, 21, 22, 23) de porciones (18a) de extremo opuestas de dicho tramo

(18) de cañería, extendiéndose cada porción (18a) de extremo hasta una segunda longitud (L2); y deformar cada porción (18a) de extremo permanentemente para impartir una forma circular a la sección transversal en extremos opuestos y hasta una tercera longitud (L3) menor que la segunda longitud (L2).

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por mecanizar dichas aletas (20, 21, 22, 23).

3. Un método según la reivindicación 2, caracterizado por doblar cada porción (18a) de extremo en ángulo recto de manera que un remate (18b) de dicha porción (18a) de extremo es paralela a dicho segundo eje (A2).

4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por deformar dichas porciones (18a) de extremo por medio de un punzón (24) forzado adentro de dichas porciones (18a) de extremo hasta dicha tercera longitud (L3).

5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho tramo (18) de cañería comprende una pared (19); comprendiendo el método formar un bisel exterior (25) sobre dicha pared (19) en los extremos del tramo (18) de cañería.

6. Un método según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha envuelta (8) comprende una pared lateral cilíndrica (11), una primera cubierta (12) y una segunda cubierta (13); comprendiendo el método insertar la cañería bobinada (9) en el interior de dicha pared lateral cilíndrica (11), y cerrar dicha envuelta (8) por medio de las cubiertas (12, 13) primera y segunda.

7. Un método según la reivindicación 6, caracterizado por fijar las cubiertas (12, 13) primera y segunda a dicha pared lateral cilíndrica (11) por medio de respectivas abrazaderas (26).

8. Un método según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque las cubiertas (12, 13) primera y segunda tienen respectivas aberturas (14, 15); comprendiendo el método insertar dichas porciones (18a) de extremo al menos parcialmente en el interior de dichas aberturas (14, 15).

9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por conectar cada una de dichas porciones (18a) de extremo al circuito (7) de circulación de agua por medio de un acoplamiento.

10. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha envuelta (8) comprende una pared lateral cilíndrica (11) y dos cubiertas (12, 13) en extremos opuestos de la pared lateral cilíndrica (11); comunicándose dicha envuelta (8) con el exterior para expulsar los humos, para recibir gas y aire, y para transferir agua solamente a través de dichas cubiertas (12, 13).

11. Una caldera (1) de gas equipada con un intercambiador (4) de calor de agua/humos conectado a un circuito (7) de circulación de agua; comprendiendo la caldera una envuelta (8), que se extiende a lo largo de un primer eje (A1) y a través de la cual fluyen humos; y una cañería extrudida (9) que está bobinada alrededor de un segundo eje (A2), tiene aletas (20, 21, 22, 23) extrudidas conjuntamente, conduce agua, y está alojada en el interior de dicha envuelta (8); dicha cañería (9) está formada a partir de un tramo recto (18) de cañería que se extiende a lo largo de un tercer eje (A3) y que tiene dichas aletas (20, 21, 22, 23) a lo largo de la totalidad de su longitud igual a una primera longitud (L1); estando la caldera de gas caracterizada porque la cañería (9) es de sección transversal oval; estando dichas aletas (20, 21, 22, 23) retiradas de porciones (18a) de extremo opuestas de dicho tramo (18) de cañería; y extendiéndose cada porción (18a) de extremo hasta una segunda longitud (L2) y teniendo un remate (18b) a lo largo del cual dos respectivas partes de extremo tienen una sección transversal sustancialmente circular a lo largo de una tercera longitud (L3) menor que la segunda longitud (L2).

12. Una caldera según la reivindicación 11, caracterizada porque dichos remates (18b) son paralelos a dicho segundo eje (A2).

13. Una caldera según la reivindicación 11 ó 12, caracterizada porque dicha envuelta (8) comprende una pared lateral cilíndrica (11), y unas cubiertas (12, 13) primera y segunda en extremos opuestos de dicha pared lateral cilíndrica (11); estando la cañería (9) alojada en el interior de dicha pared lateral cilíndrica (11) y soportada por

separadores (17) de manera que el primer eje (A1) coincide sustancialmente con el segundo eje (A2).

14. Una caldera según las reivindicaciones 12 y 13, caracterizada porque dichas cubiertas (12, 13) tienen

respectivas aberturas (14, 15); estando dichos remates (18b) insertados en el interior de dichas aberturas (14, 15). 5

15. Una caldera según la reivindicación 14, caracterizada porque cada cubierta (12; 13) comprende un manguito (33) que define una respectiva abertura (14, 15); teniendo dicho manguito (33) una rosca interna que coopera con una tuerca redonda (34) integral axialmente con el circuito (7) de circulación de agua.

16. Una caldera según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizada porque dichas cubiertas (12, 13) están fijadas a dicha pared lateral cilíndrica (11) por medio de respectivas abrazaderas (26).

17. Una caldera según la reivindicación 16, caracterizada porque dicha pared lateral cilíndrica (11) comprende dos primeras nervaduras anulares (28) en sus extremos opuestos; y dichas cubiertas (12, 13) comprenden respectivas segundas nervaduras anulares (31) aseguradas a las primeras nervaduras anulares (28) por medio de dichas abrazaderas (26); teniendo cada abrazadera (26) una sección transversal con forma de C para alojar una nervadura primera y una segunda (28, 31).