GENERADOR DE VAPOR UTILIZABLE INDISTINTAMENTE COMO CALEFACTOR O CALDERA.
1. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera,
basado en el principio físico de la cesión del calor por transformación o cambio de estado de un fluido, caracterizado por estar constituido a partir de una caldera estanca, parcialmente ocupada por un líquido calo-portador adecuado en el que queda sumergida una resistencia calefactora, estando conectada superiormente a dicha caldera una pluralidad de tubos de trayectoria en "U" invertida, comunicados con la caldera sin pérdida de la estanqueidad de ésta última, formando dichos tubos parte de un intercambiador térmico provisto de aletas asociadas a dichos tubos, a través del que es pasante el fluido a calentar, aire en el caso del calefactor y agua en el caso de una caldera.
2. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera, según reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa contenedora de la caldera y el intercambiador térmico incorpora a nivel inferior, por debajo de la citada caldera, una rejilla de entrada de aire hacia un ventilador que, con la colaboración de una conducción y una serie de deflectores, hace pasar el aire a través del intercambiador térmico, antes de alcanzar la boca de salida situada en la zona superior de la carcasa.
3. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa es susceptible de complementarse superiormente con una campana que, con cualquier configuración, incorpora una rejilla de salida de aire que puede adoptar a su vez cualquier orientación
Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U200901582.
Solicitante: GONZALEZ IBAEZ,JOSE ANTONIO.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: MADRID.
Inventor/es: GONZALEZ IBAEZ,JOSE ANTONIO.
Fecha de Solicitud: 16 de Noviembre de 2009.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 10 de Mayo de 2010.
Clasificación PCT:
- F22B1/28 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F22 PRODUCCION DE VAPOR. › F22B METODOS DE PRODUCCION DE VAPOR; CALDERAS DE VAPOR (conjuntos funcionales de las máquinas de vapor en las que predominan los aspectos motores F01K; retirada de los productos o residuos de combustión, p. ej. limpieza de las superficies contaminadas por combustión de tubos y quemadores, F23J 3/00; sistemas de calefacción central doméstica que emplea vapor F24D; intercambio de calor o transferencia de calor en general F28; producción de vapor en los núcleos de los reactores nucleares G21). › F22B 1/00 Métodos de producción de vapor caracterizados por la forma de producirse el calor (utilización del calor solar F24S; medios de refrigeración por camisa exterior u otros en los cuales se produce vapor que sirve para refrigerar otros aparatos, véanse las subclases correspondientes a tales aparatos). › en calderas calentadas eléctricamente.
- F24H6/00 F […] › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION. › F24H CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA O DE AIRE, QUE TIENEN MEDIOS PARA PRODUCIR CALOR, EN GENERAL (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor C09K 5/00; hornos de cracking térmico no catalítico C10G 9/20; dispositivos, p. ej. válvulas, para ventilación o aireación de recintos F16K 24/00; purgadores de agua de condensación o dispositivos análogos F16T; producción de vapor F22; aparatos de combustión F23; estufas domésticas u hornillas F24B, F24C; sistemas de calefacción doméstica o de otros lugares F24D; hornos, hornos de cuba, retortas F27; cambiadores de calor F28; dispositivos o elementos de calentamiento eléctrico H05B). › Calentadores de agua y aire combinados (F24H 8/00 tiene prioridad).
Descripción:
Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un generador de vapor, que es utilizable indistintamente como calefactor autónomo, para calentar recintos por conducción forzada, o como caldera para un sistema de calefacción o para suministrar agua caliente sanitaria.
Antecedentes de la invención
Son conocidos diferentes tipos de calefactores, que en el caso de trabajar mediante convección forzada recurren a una fuente de calor eléctrica, normalmente una resistencia, a través de la cual pasa una corriente de aire que absorbe parte del calor generado por la resistencia. Existen también calefactores provistos de tubos con aletas, de manera que en este caso por el interior de dichos tubos circula vapor de agua generado en una caldera separada y relativamente distante, de manera que también en este caso y a través de las aletas se fuerza una corriente de aire.
Los calefactores de este segundo tipo, es decir los que utilizan vapor de agua, precisan instalaciones complejas y costosas, especialmente a causa de la presión relativamente alta a la que deben trabajar y a la necesidad de disponer de circuitos de recirculación o retorno del agua condensada hasta la caldera generadora. Por las mismas causas este tipo de calefactores no puede ser prácticamente nunca autónomo, es decir reunir en una misma unidad la caldera y el difusor de calor. Tampoco pueden trabajar como una caldera propiamente dicha que sirva para alimentar un sistema convencional de calefacción o el suministro de agua caliente sanitaria.
Descripción de la invención
El generador de vapor que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, ofreciendo la gran ventaja de constituir una unidad calefactora autónoma, con un alto rendimiento térmico, que puede además ser transformada por medio de pequeñas modificaciones, en una caldera de alimentación de un circuito de radiadores de calefacción convencionales, o de suministrar agua caliente.
De forma mas concreta el generador que se preconiza basa su funcionalidad en el principio físico de la cesión del calor de transformación, por ejemplo cuando un gas se transforma en líquido.
Específicamente este principio se lleva a la práctica con el concurso de un fluido térmico que conserva su estado líquido a temperaturas moderadas, de manera que con una fuente de calentamiento a bajo nivel se consiga un ciclo de transformaciones de estado con cesión del calor de vaporización de dicho fluido.
Específicamente el generador de calor de la invención está constituido a partir de una carcasa, de dimensiones relativamente reducidas, preferentemente alargada en sentido vertical, en la que relativamente cerca de su extremidad inferior se sitúa una caldera, con una resistencia eléctrica de calentamiento, siendo dicha caldera estanca y estando asociada a un intercambiador térmico a base de tubas de trayectoria en "U" invertida que saliendo de la caldera retoman a la misma, a los que están soldadas aletas de disipación térmica. En una cara lateral de la carcasa, a nivel del extremo inferior, preferentemente en su cara frontal, se establece una rejilla de entrada de aire hacia un ventilador, que con una canalización apropiada y con una serie de deflectores, envía el aire al intercambiador térmico, donde se produce el calentamiento del mismo, para finalmente salir al exterior a través de una ventana de salida situada en la base superior de la carcasa.
Se ha previsto también la posibilidad de que la base superior de la carcasa se complemente con una campana dotada de una rejilla que puede adoptar cualquier orientación que se estime conveniente.
Evidentemente cuando se pretenda conseguir en lugar de un calefactor una caldera, bastará con encerrar el intercambiador térmico en una envolvente estanca, con un conducto de entrada y otro de salida para el agua caliente.
Solo resta señalar, por último, que la caldera estará debidamente termo-aislada, y que estará provista de un presostato y un elemento de carga, a través del que pueda llenarse o rellenarse hasta el nivel previsto y con el líquido calo-portador, parte de la caldera.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una representación esquemática en perspectiva y con su carcasa parcialmente seccionada, un generador de vapor realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra, también según una representación esquemática en perspectiva, el aspecto externo del generador de vapor de la figura anterior, ahora provisto de la campana complementaria superior.
Realización preferente de la invención
A la vista de las figuras reseñadas y en especial de la figura 1, puede observarse como el generador de vapor que la invención propone, está constituida a partir de la carcasa (1), prismático rectangular, alargada verticalmente, en la que se establece una rejilla latero-inferior (2) para entrada de aire y una ventana de salida superior (3) sobre su base asimismo superior.
Sobre la extremidad inferior de la carcasa (1), inmediatamente por encima de la rejilla (2), se sitúa una caldera (4), preferentemente cilíndrica, de eje horizontal, parcialmente ocupada por un líquido calo-portador (5), en el que queda inmerso una resistencia eléctrica (6).
La caldera (4) es estanca y presenta un cuello superior (7) determinante de un frente plano (8) afectado por una pareja de alineaciones longitudinales y laterales de orificios (9) a los que por soldadura o por cualquier otro medio, sin perder la estanqueidad, se solidarizan los extremos de respectivos tubos en "U" (10), de manera que el líquido calo-portador (5) al evaporarse, asciende por los tubos (10) donde se produce un nuevo cambio de fase, convirtiéndose de nuevo en líquido y descendiendo nuevamente y por los propios tubos al interior de la caldera (4).
Los citados tubos (10) forman parte de un intercambiador térmico (11) a base de aletas entre las que circula aire (o en su caso agua), proveniente de un ventilador (12) que toma aire del exterior a través de la rejilla (2) y que a través de la conducción (13) y de una serie de deflectores (14), la hace pasar a través de un intercambiador térmico (11) para, a través de una conducción de salida (15), alcanzar la boca (3).
Tal como anteriormente se ha dicho, esta boca de salida (3) puede adoptar una posición superior u orientada hacia arriba, que muestra la figura 1, o bien la carcasa (1) puede complementarse con una campana (16) que con el perfil trapecial recto de la figura 2 o con cualquier otra configuración, incorpora una rejilla de salida de aire caliente (17) con cualquier orientación que se estime conveniente.
Lógicamente la caldera (4) estará dotada de un presostato de seguridad (18) que interrumpa el circuito de alimentación de la resistencia eléctrica (6) cuando la presión en el interior de dicha caldera (4) alcance un valor pre-establecido, y controla además un apéndice de carga (19) que permita reponer posibles pérdidas que pudieran producirse a largo plaza en el líquido calo-portador (5).
Reivindicaciones:
1. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera, basado en el principio físico de la cesión del calor por transformación o cambio de estado de un fluido, caracterizado por estar constituido a partir de una caldera estanca, parcialmente ocupada por un líquido calo-portador adecuado en el que queda sumergida una resistencia calefactora, estando conectada superiormente a dicha caldera una pluralidad de tubos de trayectoria en "U" invertida, comunicados con la caldera sin pérdida de la estanqueidad de ésta última, formando dichos tubos parte de un intercambiador térmico provisto de aletas asociadas a dichos tubos, a través del que es pasante el fluido a calentar, aire en el caso del calefactor y agua en el caso de una caldera.
2. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la carcasa contenedora de la caldera y el intercambiador térmico incorpora a nivel inferior, por debajo de la citada caldera, una rejilla de entrada de aire hacia un ventilador que, con la colaboración de una conducción y una serie de deflectores, hace pasar el aire a través del intercambiador térmico, antes de alcanzar la boca de salida situada en la zona superior de la carcasa.
3. Generador de vapor utilizable indistintamente como calefactor o caldera, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa es susceptible de complementarse superiormente con una campana que, con cualquier configuración, incorpora una rejilla de salida de aire que puede adoptar a su vez cualquier orientación.
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