Dispositivo de calefacción.

Dispositivo de calefacción, que comprende

- al menos dos disposiciones de calefacción

(30, 31),

- dispositivos de alimentación de corriente (90, 91) para alimentar corriente a la disposición de calefacción (30, 31),

- una carcasa (20) a través de la que puede fluir un medio fluido en una dirección longitudinal (L) para alojar las disposiciones de calefacción (30, 31),

en el que las al menos dos disposiciones de calefacción comprenden en cada caso

- al menos dos elementos de rejilla (40, 41 o 42, 43) como placas de intercambiador de calor con aberturas (44) a través de las que fluye el medio, cuyos planos de rejilla (46) están configurados para intercambiar energía térmica entre las placas y el medio fluido,

- al menos un elemento de calefacción (50a-50d) que está dispuesto entre los elementos de rejilla (40, 41 o 42, 43),

en el que las al menos dos disposiciones de calefacción (30, 31) están dispuestas en cada caso en la carcasa (20) de modo que los planos de rejilla (46) de los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) quedan dispuestos fundamentalmente de manera perpendicular a la dirección longitudinal (L) de modo que el flujo de medio queda orientado fundamentalmente de manera perpendicular a los planos de rejilla (46),

en el que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) y el al menos un elemento de calefacción (50a-50d) están dispuestos tensados unos contra otros mediante al menos un elemento tensor (70, 71, 70', 80, 81) para que estén en contacto,

y en el que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) tienen en cada caso al menos una zona de contacto (45a, 45b) y están dispuestos de modo que absorben la energía térmica del al menos un elemento de calefacción (50a-50d) fundamentalmente por la zona de contacto (45a, 45b),

en el que las disposiciones de calefacción están dispuestas en forma de sándwich unas en otras de modo que el medio fluye de manera sucesiva a través de las mismas,

en el que los elementos de calefacción (50a-50d) y el al menos un elemento tensor (70, 71, 70', 80, 81) están dispuestos de modo que los elementos de calefacción (50a-50d) y las zonas de contacto (45a, 45b) quedan situados unos por encima de otras y quedan tensados unos contra otros más allá de todas las disposiciones de calefacción (30, 31),

y en el que los dispositivos de alimentación de corriente (90, 91) están dispuestos y configurados de modo que los elementos de calefacción (50a-50d) quedan conectados en paralelo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/008786.

Solicitante: STEGO-HOLDING GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KOLPINGSTRASSE 21 74523 SCHWÄBISCH HALL ALEMANIA.

Inventor/es: EISENHAUER, HARTMUT, MANGOLD,ELMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA... > Partes constitutivas > F24H9/18 (Disposición o montaje de parrillas, quemadores o elementos que calientan (quemadores F23D; parrillas F23H; elementos de calentamiento eléctrico H05B))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA... > Calentadores de aire que tienen medios para producir... > F24H3/04 (estando el aire en contacto directo con el medio de calentamiento, p. ej. elemento calefactor eléctrico)

PDF original: ES-2541460_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de calefacción La invención se refiere a un dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 1.

Dispositivos de calefacción de este tipo se emplean en aplicaciones diversas, por ejemplo, en armarios de distribución para mantener el sistema electrónico contenido en los mismos a la temperatura operativa también en caso de temperaturas exteriores bajas o evitar una formación correspondiente de condensado. Se fabrican con diferentes potencias térmicas en grandes números de unidades. El precio aceptado en el mercado es relativamente bajo, además, aparatos conocidos tienen a menudo un alto consumo de corriente. La demanda de productos compatibles con el medioambiente está aumentando.

Aparatos conocidos son caros y complicados de fabricar. En particular, los costes operativos son altos en la mayoría de los casos debido al alto consumo de corriente. También se utilizan a menudo materiales para aparatos de este tipo que conllevan una contaminación medioambiental.

Dispositivos del tipo indicado aquí son conocidos por el documento US 2003/0095795 A1 y por el documento DE 10 2006 018784 A1.

La invención se basa en el objetivo de fabricar dispositivos de calefacción del tipo mencionado al inicio con una fabricación simplificada con bajos costes, debiendo tenerse en cuenta aspectos medioambientales también durante la operación de los dispositivos de calefacción.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 1.

Un punto fundamental de la invención consiste en que los elementos de rejilla se utilizan como placas de intercambiador de calor que, debido a sus aberturas, posibilitan conseguir un alto grado de arremolinamiento del medio que pasa, por ejemplo, aire, mientras que el medio fluido se puede volver a tranquilizar entre los elementos de rejilla. Con ello se puede aumentar claramente la emisión térmica del dispositivo de calefacción y, así, conseguir un mayor rendimiento. Al mismo tiempo, los elementos de calefacción se enfrían mediante el intercambio de calor y, así, siempre están listos para su uso. Mediante variaciones de abertura, esto es, el uso de diferentes rejillas perforadas o elementos de rejilla es posible además una adaptación del rendimiento (tamaño, forma de las aberturas) . Pueden estar previstas formas de abertura cualesquiera, por ejemplo, aberturas en forma de rombo, aberturas ovaladas o redondas.

Mediante el al menos un elemento tensor se pueden unir de manera sencilla y sin medidas de unión adicionales elementos de rejilla y elemento (s) de calefacción de modo que existe una transición térmica óptima del elemento de calefacción a los elementos de rejilla. Así, por ejemplo, se puede renunciar a uniones adhesivas eléctricamente conductoras. El tensado posibilita el uso de temperaturas más altas de lo que sería posible en el caso de uniones adhesivas. En este sentido, los elementos de rejilla con el al menos un elemento de calefacción dispuesto entre los mismos constituyen una disposición de calefacción que se puede fabricar de manera sencilla con poco material usado y que funciona de manera eficaz.

Debido a las aberturas del elemento de rejilla se aumenta el tamaño de la superficie de la placa de intercambiador de calor y, además, se arremolina el medio que pasa de modo que se puede conseguir una emisión mejorada de energía térmica. Después del arremolinamiento, el medio se relaja y más bien fluye de manera laminar hacia el siguiente elemento de rejilla. Zonas de arremolinamiento y zonas de relajación aumentan el rendimiento del dispositivo de calefacción.

El término "dirección longitudinal" se refiere en este caso a la dirección de la estructura del dispositivo de calefacción. Los elementos de rejilla están dispuestos de manera sucesiva en la carcasa de modo que a través de los mismos puede fluir de manera sucesiva el medio. Es decir, puede existir un flujo a través de la carcasa en su dirección longitudinal. La dirección longitudinal se puede denominar también dirección z.

Están previstos al menos dos disposiciones de calefacción, estando las disposiciones de calefacción dispuestas en forma de sándwich unas en otras de modo que el medio fluye de manera sucesiva a través de las mismas. A este respecto, los elementos de calefacción y el al menos un elemento tensor están dispuestos de modo que los elementos de calefacción y las zonas de contacto están situados unos por encima de otros y quedan tensados unos contra otros más allá de todas las disposiciones de calefacción. Los elementos de rejilla, en particular las zonas de contacto, deben tener una superficie de apoyo lo más plana posible para los elementos de calefacción, por ejemplo, elementos PTC, para conseguir una transición térmica lo mejor posible entre los elementos de calefacción y los elementos de rejilla. Esto es un factor para conseguir la mayor potencia posible del dispositivo de calefacción.

Preferiblemente está dispuesto un ventilador en la carcasa para generar el flujo de medio. Por tanto, se garantiza que se emite energía térmica generada suficientemente por el elemento de calefacción o los elementos de

calefacción al entorno.

Preferiblemente, los elementos de rejilla están configurados a partir de material eléctricamente conductor y los dispositivos de alimentación de corriente están configurados y dispuestos en los elementos de rejilla de modo que la alimentación de corriente del al menos un elemento de calefacción se realiza mediante los elementos de rejilla. Dado que en la disposición de acuerdo con la invención fluyen tanto corrientes térmicas como corrientes eléctricas, la disposición está configurada de modo que esto se posibilita de manera sencilla sin tener que prever entre los elementos de calefacción y los elementos de rejilla zonas de aislamiento (que dificultarían la emisión térmica o la transición térmica del elemento de calefacción al elemento de rejilla) . Así, la trayectoria de corriente pasa por los elementos de rejilla a los elementos de calefacción, al mismo tiempo es posible un intercambio óptimo de energía térmica.

Como elementos de calefacción son adecuados elementos PTC, tal como ya se mencionó. Sin embargo, también pueden estar previstos otros elementos de calefacción para ello.

Es decir, dado que las disposiciones de calefacción están dispuestas en la carcasa unas por encima de otras en la dirección longitudinal, esto es, en la dirección de flujo, también las zonas de contacto están situadas unas por encima de otras, estando previstos entre las zonas de contacto dentro de una disposición de calefacción en cada caso los elementos de calefacción. En la disposición se tiene que procurar que los dispositivos de alimentación de corriente estén dispuestos y configurados de modo que los elementos de calefacción, en particular los elementos PTC, quedan conectados en paralelo, ya que sólo así se garantiza una operación sin fricción del dispositivo de calefacción.

Elementos PTC (coeficiente de temperatura positivo) conducen muy bien la corriente con temperaturas bajas, mientras que, a medida que aumenta la temperatura, también aumenta su resistencia eléctrica. Con ello, los elementos PTC son autolimitadores, ya que se apagan con una determinada temperatura. De este modo se evita un sobrecalentamiento.

En una forma de realización está previsto al menos un distanciador entre las disposiciones de calefacción que preferiblemente está configurado de modo que todos los elementos de rejilla tienen fundamentalmente la misma distancia unos de otros. De manera ventajosa, los elementos de rejilla dentro de una disposición de calefacción se separan unos de otros por el al menos un elemento de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de calefacción, que comprende -al menos dos disposiciones de calefacción (30, 31) , -dispositivos de alimentación de corriente (90, 91) para alimentar corriente a la disposición de calefacción (30, 31) , -una carcasa (20) a través de la que puede fluir un medio fluido en una dirección longitudinal (L) para alojar las disposiciones de calefacción (30, 31) , en el que las al menos dos disposiciones de calefacción comprenden en cada caso -al menos dos elementos de rejilla (40, 41 o 42, 43) como placas de intercambiador de calor con aberturas (44) a través de las que fluye el medio, cuyos planos de rejilla (46) están configurados para intercambiar energía térmica entre las placas y el medio fluido, -al menos un elemento de calefacción (50a-50d) que está dispuesto entre los elementos de rejilla (40, 41 o 42, 43) , en el que las al menos dos disposiciones de calefacción (30, 31) están dispuestas en cada caso en la carcasa (20) de modo que los planos de rejilla (46) de los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) quedan dispuestos fundamentalmente de manera perpendicular a la dirección longitudinal (L) de modo que el flujo de medio queda orientado fundamentalmente de manera perpendicular a los planos de rejilla (46) , en el que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) y el al menos un elemento de calefacción (50a-50d) están dispuestos tensados unos contra otros mediante al menos un elemento tensor (70, 71, 70, 80, 81) para que estén en contacto, y en el que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) tienen en cada caso al menos una zona de contacto (45a, 45b) y están dispuestos de modo que absorben la energía térmica del al menos un elemento de calefacción (50a-50d) fundamentalmente por la zona de contacto (45a, 45b) , en el que las disposiciones de calefacción están dispuestas en forma de sándwich unas en otras de modo que el medio fluye de manera sucesiva a través de las mismas, en el que los elementos de calefacción (50a-50d) y el al menos un elemento tensor (70, 71, 70, 80, 81) están dispuestos de modo que los elementos de calefacción (50a-50d) y las zonas de contacto (45a, 45b) quedan situados unos por encima de otras y quedan tensados unos contra otros más allá de todas las disposiciones de calefacción (30, 31) , y en el que los dispositivos de alimentación de corriente (90, 91) están dispuestos y configurados de modo que los elementos de calefacción (50a-50d) quedan conectados en paralelo.

2. Dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que un ventilador (100) está dispuesto en la carcasa (20) para generar el flujo de medio.

3. Dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) están configurados a partir de material eléctricamente conductor y los dispositivos de alimentación de corriente (90, 91) están configurados y dispuestos en los elementos de rejilla de modo que la alimentación de corriente del al menos un elemento de calefacción (50a-50d) se realiza mediante los elementos de rejilla (40, 41, 42,

43) .

4. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre las disposiciones de calefacción (30, 31) está previsto al menos un distanciador (80, 81) que está configurado preferiblemente de modo que todos los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) tienen fundamentalmente la misma distancia entre sí.

5. Dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que en bordes (47a, 47b) opuestos entre sí de los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) están previstas zonas de contacto (45a, 45b) y, por consiguiente, están previstos una pluralidad de elementos de calefacción (50a-50d) y, dado el caso, distanciadores

(80, 81) para formar una pila estable de elementos de rejilla, elementos de calefacción y, dado el caso, distanciadores.

6. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un elemento de puente (70, 71, 70) está previsto y configurado como elemento tensor de modo que rodea las al menos dos disposiciones de calefacción (30, 31) y tensa los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) y los elementos de calefacción (50a-50d) unos contra otros.

7. Dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el elemento de puente (70,

71, 70) está configurado con elementos distanciadores (72) de modo que las al menos dos disposiciones de 65 calefacción (30, 31) se pueden fijar en la carcasa (20) y se pueden montar en ésta a una distancia del ventilador (100) y/o de la carcasa (20) .

8. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que el al menos un distanciador (80, 81) está configurado de manera elástica para formar un elemento tensor adicional.

9. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que el elemento

de puente (70, 71, 70) y/o el al menos un distanciador (80, 81) están configurados como dispositivos de alimentación de corriente.

10. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado por que el al menos un elemento de calefacción (50a-50d) y/o los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) y, dado el caso, el al menos un 10 distanciador (80, 81) están montados en zonas de alojamiento (63a, 63b, 63c) de un elemento de marco (60, 61, 62) , estando las zonas de alojamiento (63a, 63b, 63c) configuradas de modo que el al menos un elemento de calefacción y/o los elementos de rejilla y, dado el caso, el al menos un distanciador quedan fijados fundamentalmente de manera perpendicular a la dirección longitudinal (L) y dispuestos de manera que se pueden extraer en la dirección longitudinal (L) , apoyándose el al menos un elemento de calefacción y, dado el caso, el al menos un distanciador en la dirección longitudinal (L) en la zona de contacto (45a, 45b) de los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) .

11. Dispositivo de calefacción de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el elemento de marco (60, 61, 62) está configurado con elementos distanciadores (66a, 66c, 66d) de modo que las al menos dos disposiciones de calefacción (30, 31) se pueden montar en la carcasa (20) a una distancia de ésta.

12. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de rejilla (40, 41, 42, 43) comprende una rejilla metálica extensible y/o una rejilla estampada.

13. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que zonas

de pared que rodean o al menos rodean en parte las aberturas (44) de los elementos de rejilla están orientadas al menos en parte de manera oblicua a la dirección longitudinal (L) .

14. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tramos parciales de los elementos de rejilla están dirigidos de manera oblicua a la superficie de placa y, con ello, a la 30 dirección de flujo.

15. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) tienen al menos una zona de contacto (45a, 45b) sin aberturas.

16. Dispositivo de calefacción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los elementos de calefacción (50a-50d) y las zonas de contacto (45a, 45b) se extienden en cada caso fundamentalmente por todo el borde (47a, 47b) de los elementos de rejilla (40, 41, 42, 43) .