Emisor térmico eléctrico por inducción.

Aparato compuesto por una bobina de inducción y un cuerpo emisor térmico por lo general relleno de líquido caloportador

(agua u otros) cuyo objetivo es calentar una estancia.

Se propone un aparato en el cual se aplica una bobina de inducción electromagnética, que ya se conoce y se aplica especialmente en sistemas de cocción para la producción de una fuerza motriz en un conductor por influencia de un campo magnético. Esta bobina de inducción crea un campo electromagnético que atraviesa el material ferromagnético que compone parte o todo el cuerpo del emisor. El cuerpo del emisor se calienta y transfiere su calor al líquido caloportador que lo distribuye homogéneamente por todo el emisor.

La finalidad de este emisor térmico es la de intercambiar dicho calor con el ambiente tanto por radiación como por convección de manera rápida para satisfacer la demanda térmica.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201201013.

Solicitante: FERNÁNDEZ RIBAO , Lucas.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FERNÁNDEZ RIBAO,Lucas, CALVET ESTELLA,Francesc Xavier.

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 campos eléctricos, magnéticos... > H05B6/10 (Aparatos de calefacción por inducción, distintos de los hornos, para aplicaciones específicas)
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Emisor térmico eléctrico por inducción.

Descripción:

Emisor térmico eléctrico por inducción La presente invención, como se ha descrito, es la de aplicar un campo de inducción para generar calor en un cuerpo ferromagnético con el objetivo de calentar una estancia.

Es conocida la aplicación y funcionamiento de campos de inducción utilizados en la cocción, generados por una o varias bobinas de inducción que crean un campo alterno que calienta el material ferromagnético del recipiente de cocción para inducción.

Es conocido igualmente el uso de resistencias por efecto joule aplicadas a calentadores o estufas, llamados también emisores térmicos eléctricos, en los que mediante una resistencia se calienta un líquido caloportador contenido dentro de un cuerpo metálico con el objeto de calentar una estancia.

El objeto de la presente invención es el de combinar ambos conceptos conocidos, dando a la inducción una nueva aplicación, aplicándolo como origen del foco de calor de un emisor térmico eléctrico y permitiendo mejorar el rendimiento y el consumo eléctrico de los emisores térmicos eléctricos.

La invención consiste en la aplicación de una o varias bobinas de inducción electromagnética que generan un campo de inducción que atraviesa el material ferromagnético presente en el cuerpo del aparato emisor.

El cuerpo del emisor térmico debe estar compuesto en la parte de contacto con el campo electromagnético de inducción por material ferromagnético o incluso puede ser completamente de material ferromagnético como el acero al carbono.

El campo electromagnético al estar en contacto con un emisor térmico con propiedades materiales ferromagnéticas hace que las partículas de hierro habidas en el mismo se desestabilicen y vibren generando una fricción entre las partículas de hierro y las demás partículas, obteniendo calor en la zona de la aplicación del campo electromagnético de la bobina.

Mediante el campo de inducción el material ferromagnético del emisor se calienta de forma rápida, transmitiendo el calor al líquido caloportador que contiene dicho aparato y cuya finalidad es la de crear en el interior del aparato una corriente que distribuya homogéneamente el calor por todo el cuerpo del emisor térmico.

Para facilitar la formación de esa corriente interna es fundamental que el foco de calor, en este caso indirectamente el campo de inducción, esté posicionado en la parte inferior del cuerpo del emisor térmico.

Una vez el emisor térmico aumenta su temperatura esta se transmite al ambiente tanto por radiación del cuerpo del emisor como por convección del aire que es calentado en contacto con el cuerpo del emisor térmico, realizando la función final conocida de un calefactor eléctrico.

Cabe la posibilidad de aplicar directamente una serie de bobinas pequeñas que generen pequeños campos magnéticos o la colocación de una bobina con varios imanes que permitan crean un campo magnético lo suficientemente amplio como para abarcar todo el cuerpo del emisor térmico, de manera que no sería necesario que el cuerpo del emisor térmico contenga líquido caloportador.

La presente invención aplica un concepto nuevo a los sistemas conocidos de de emisores térmicos, los cuales se basan en su mayoría en el calentamiento de una resistencia dentro del cuerpo del emisor térmico que cede su calor a un fluido caloportador que a su vez calienta el cuerpo del emisor térmico. En la presente invención la bobina de inducción no está en contacto con el fluido caloportador, sino que genera un campo magnético que hace aumentar la temperatura del cuerpo del emisor térmico y este calor lo cede al fluido interior.

Los componentes utilizados son conocidos por su bajo impacto medio ambiental y en su caso se trata de materiales reutilizables o reciclables muy en línea con las necesidades ambientales actuales. Además no se produce ningún tipo de combustión y el desgaste de las partes es mínimo.

La invención aplica la bobina de inducción, sistema conocido por su alto rendimiento y bajo consumo respecto a otros modos de generar calor en cuerpos ferromagnéticos. Esto se aplica a un campo nuevo como es el de la calefacción en el cual se abre la posibilidad de mejorar netamente el consumo eléctrico e incluso de ser combinado con sistemas tradicionales de calefacción por caldera con apoyo de resistencia por inducción.

Explicación breve de los dibujos Para completar la descripción que se está realizando y para una mejor comprensión de los tres casos expuestos de aplicación de la misma, se han incluido tres figuras, en las cuales de forma esquemática y con carácter ilustrativo y no limitativo se ha presentado lo siguiente:

La Figura 1, ejemplo de instalación de la bobina de inducción (1) en la parte lateral inferior del emisor térmico (3) , que es calentado mediante el campo electromagnético (2) generado por la bobina de inducción de forma directa sobre el cuerpo del emisor térmico (3) , el cual al aumentar su temperatura cede esta por diferencia térmica al líquido caloportador (4) que a su vez por el mismo efecto de diferencia térmica distribuye el calor por todo el cuerpo del emisor térmico (3) permitiendo elevar la temperatura del aire del ambiente (5) por cesión de ese mismo calor.

En la Figura 2 se muestra un ejemplo de aplicación similar a la Figura 1, en este caso con la bobina de inducción (1) situada en la parte inferior del emisor térmico (3) .

En la figura 3 se muestra un ejemplo de aplicación directa de la bobina de inducción (1) sobre una mayor superficie del cuerpo del emisor térmico (3) generando un campo electromagnético (2) mayor, el cual permita calentar en su totalidad el cuerpo ferromagnético del emisor térmico (3) , y este llegue a realizar la función de calentar el aire de la estancia (4) sin necesidad de un líquido caloportador que distribuya el calor en su interior.

Exposición detallada de un modo de realización de la invención A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención (Figura 1) la cual comprende las partes y elementos que se indican y que a continuación se describen en detalle.

Así, como se aprecia en las figuras, la invención consiste en un aparato emisor térmico eléctrico por inducción, compuesto por una bobina de inducción (1) cuyo funcionamiento es conocido, acoplada en la parte inferior (o inferior lateral) del emisor térmico (3) que dependerá de un generador que alimente dicha bobina para la formación de un campo electromagnético (2) capaz de excitar en modo suficiente el cuerpo del emisor térmico (3)

o al menos la parte ferromagnética que este contenga, elevando su temperatura mediante la fricción de sus partículas ferromagnéticas.

De esta manera el emisor térmico (3) cederá gran parte de esa energía calorífica al líquido caloportador (4) que contiene en su interior, el cual al calentarse y por diferencia de temperatura, generará una corriente del propio líquido caloportador (4) en el interior del emisor térmico (3) hasta distribuir de forma homogénea el calor por todo el cuerpo del emisor térmico (3) que realiza la función conocida de calentamiento del aire ambiente (5) de una estancia mediante la cesión de calor.

En la realización se deberán tener en cuenta varios aspectos como el dotar de un sistema de control eléctrico y electrónico a la bobina de inducción, sondas de temperatura interior y exterior y protección aislante tanto en el hilo conductor que forma la bobina de inducción (1) como entre ésta y el cuerpo del emisor térmico (3) , y de las características de seguridad necesarias para su funcionamiento seguro.

Signos de Referencia 1- Bobina de Inducción 2- Campo Electromagnético 3- Cuerpo Emisor Térmico Eléctrico 4- Fluido Caloportador

5. Aire de la estancia


 


Reivindicaciones:

1. Emisor térmico eléctrico por inducción, caracterizado por comprender:

- un emisor térmico (3) relleno de fluido calo portador (4) , presentando dicho emisor térmico (3) un cuerpo compuesto parcial o totalmente en material ferromagnético;

- una bobina de inducción (1) , acoplada al cuerpo del emisor térmico (3) en la parte de material ferromagnético del mismo, conectada a un generador que incorpora un sistema de control de encendido/apagado; originando dicha bobina de inducción (1) un campo electromagnético (2) que consigue agitar las partículas ferromagnéticas del cuerpo de dicho emisor térmico (3) , llegando a aumentar la temperatura de éste y en consecuencia la del fluido caloportador (4) que el emisor térmico (3) contiene.

2. Emisor térmico eléctrico por inducción, según la reivindicación 1, caracterizado por que el emisor térmico (3) presenta la parte inferior o inferior lateral de su cuerpo de material ferromagnético, en la cual se acopla la bobina de inducción (1) y la bobina de inducción es una bobina plana que genera un campo electromagnético (2) capaz de calentar la superficie del emisor térmico (3) y el fluido caloportador (4) que éste contiene.

3. Emisor térmico eléctrico por inducción, según la reivindicación 1, caracterizado por que la bobina de inducción (1) acoplada al emisor térmico (3) genera un campo electromagnético (2) capaz de calentar por si sólo el cuerpo del emisor térmico (3) sin necesidad de contener un fluido caloportador (4) en su interior.