CALENTADOR INSTANTANEO DE AGUA POR INDUCCION ELECTROMAGNETICA.

Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética.

El calentador comprende una bobina inductora (3) generadora de energía calorífica y capaz de inducir corrientes de Foucoult sobre un serpentín de material ferromagnético (1), como segundo elemento del calentador, por cuyo serpentín circula un fluido, concretamente agua, para el calentamiento de éste por medio de la inducción electromagnética originada por la bobina inductora (3). Es decir que la energía calorífica producida por la bobina inductora (3) es transmitida al agua para calentamiento de la misma, a través del elemento de transferencia que constituye el serpentín (1), de manera que la temperatura que se puede alcanzar variará en función de los diferentes parámetros que es necesario ajustar, como son la potencia de la propia bobina inductora (3), la longitud del serpentín (1), el caudal de agua de red y la presión correspondiente de servicio, habiéndose previsto que la bobina inductora (3) y serpentín (1) sean formal, dimensional y posicionalmente coincidentes para el máximo aprovechamiento energético y evitar las perdidas caloríficas

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030497.

Solicitante: HEREDIA HEREDIA, JOSE ANTONIO
RAMON MIRA, JOSE
CENTRO INTEGRADO DE FORMACION PROFESIONAL CANASTELL
.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ALICANTE.

Inventor/es: ONCINA ESPINOSA,JUAN FRANCISCO, HEREDIA HEREDIA,JOSE ANTONIO, RAMON MIRA,JOSE.

Fecha de Solicitud: 1 de Abril de 2010.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 4 de Febrero de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24H1/14B
  • F24H1/16B

Clasificación PCT:

  • F24H1/14 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.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). › F24H 1/00 Calentadores de agua que tienen medios para producir calor, p. ej. caldera, calentador de agua instantáneo, calentador de agua por acumulación térmica (F24H 7/00, F24H 8/00 tienen prioridad; partes constitutivas F24H 9/00; calderas de vapor F22B; estufas u hornillas de uso doméstico con medios adicionales para calentar agua F24B 9/00, F24C 13/00). › por tubos, p. ej. en forma de serpentinas.
  • F24H1/16 F24H 1/00 […] › enrollados helicoidalmente o en espiral.
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CALENTADOR INSTANTANEO DE AGUA POR INDUCCION ELECTROMAGNETICA.

Fragmento de la descripción:

Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética, previsto preferente y fundamentalmente para el calentamiento de agua sanitaria a nivel doméstico, basándose en la utilización como agente calefactor del fenómeno de la inducción electromagnética, utilizando una bobina de inducción que induce corrientes de Foucault sobre un serpentín de material ferromagnético, concretamente acero inoxidable, y por cuyo serpentín circula el fluido a calentar, que será concretamente agua.

El objeto de la invención es conseguir un calentamiento instantáneo del agua sanitaria utilizada en domicilios u otros lugares, evitando por lo tanto el clásico depósito requerido en los calentadores actuales.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, un calentador de agua eléctrico incluye un depósito de agua que es de considerable tamaño, ocupando mucho espacio y no cumpliendo en ocasiones las prestaciones para las que ha sido previsto, por cuanto que si el consumo de agua es superior a la capacidad del depósito, al calentador no le da tiempo a que el agua se caliente, a lo que hay que añadir otro problema y es que cuando se inicia el consumo de agua la temperatura de ésta es mas o menos alta, y a medida que va saliendo agua caliente y entrando agua fría, la temperatura del agua va disminuyendo, acabando con agua prácticamente fría. Es decir, en los calentadores eléctricos el depósito con que cuentan es de notable tamaño, en función del número de litros de agua que se pretendan calentar, estando dicho calentador dotado, como es convencional, de una resistencia eléctrica blindada, lógicamente sumergida en el propio depósito, y cuyo consumo es muy elevado, pudiéndose estimar entre 3.300 y 11.00 W, de manera que el inconveniente de este tipo de calentadores es que el agua necesita de un tiempo para alcanzar la temperatura adecuada, que suele oscilar entre 45 minutos y 4 horas, dependiendo del tipo de calentador, de manera que una vez alcanzada esa temperatura se puede utilizar con la limitación del depósito, que suele ser de 15 a 100 litros.

Pues bien, una vez consumidos esos litros calentados, es necesario dar de nuevo tiempo al calentador para llevar a cabo el calentamiento de otra cantidad de agua para su uso.

En definitiva, los calentadores eléctricos resultan a veces insuficientes y, por supuesto, anti-económicos, independientemente de lo voluminosos y totalmente antiestéticos que los mismos resultan.

Existe también otro tipo de calentador, que funciona mediante gas, y de todos es sabido que este producto es contaminante, requiriendo una instalación por profesionales y por una entidad que debe dar el visto bueno por parte de un técnico especialista, certificando la instalación y ser sometida posteriormente a revisiones periódicas, siendo necesario sustituir los tubos flexibles y los reguladores de presión de que consta la instalación.

La utilización del gas como medio de calentamiento del agua, lleva consigo una serie de peligros de todos conocidos, ya que tiene posibilidad de deflagración o explosión, determinando un incendio, así como una posible inhalación de gas en caso de una mala instalación, provocando somnolencia y posible pérdida de conocimiento, inhalación de monóxido de carbono provocando la muerte dulce debido a la mala combustión.

Otro inconveniente es la instalación obligatoria de la evacuación de gases al exterior, así como un entramado de tuberías de alimentación e incluso una ubicación muy especifica del calentador en la vivienda.

Descripción de la invención

El calentador que se preconiza, previsto para llevar a cabo un calentamiento instantáneo de agua por inducción electromagnética, se basa en la aplicación de un campo magnético a un serpentín por el que circula agua, cuyo serpentín será de un material ferromagnético, concretamente acero inoxidable, y que describe una trayectoria en espiral para tener el máximo recorrido, serpentín que se complementa, formando parte del calentador, con una bobina de inducción como elemento generador de la energía calorífica, actuando el serpentín como elemento que transfiere esa energía calorífica al fluido (agua) para el calentamiento de ésta.

En cuanto a la bobina de inducción, tendrá unas medidas y potencia apropiadas, dependiendo de su aplicación concreta, y lógicamente en función del flujo que hay que producir del tamaño del serpentín, de manera que esa bobina inductora, al recibir la aplicación de una corriente eléctrica alterna, se generará un campo magnético, todo ello de modo que si la corriente que se aplica a la bobina es variable en el tiempo, el campo magnético que se genera también lo será, y por lo tanto el flujo magnético lo será igualmente, es decir que será variable, generándose una fuerza electromotriz inducida en el serpentín para obtener la corriente de inducción o corriente de Foucoult, responsable del calentamiento por efecto Joule de la masa ferromagnética del serpentín y en definitiva del agua o fluido que circule por dicho serpentín.

El serpentín y la bobina inductora serán formal, dimensional y formalmente coincidentes para conseguir una repartición uniforme por todo el serpentín, en lo que respecta a la inducción generada por la bobina, evitándose con ello pérdidas en el funcionamiento del calentador.

Como es evidente, la transmisión del calor del serpentín sobre el fluido o agua que circula por el mismo, se producirá por contacto directo, de manera que la temperatura que se puede alcanzar variará en función de diferentes parámetros que es necesario ajustar, como son la potencia de la bobina inductora, la longitud del serpentín, el agua en la red, y la presión correspondiente de servicio, de manera que todos estos parámetros deben ajustarse con el fin de cumplir la legislación vigente.

El calentador descrito presenta una serie de ventajas respecto a los calentadores actuales que pueden resumirse en las siguientes:

- Es un conjunto modular y compacto, incluido el correspondiente circuito de control asociado a la bobina inductora.

- No existe ninguna pieza móvil, por lo que es de muy bajo mantenimiento.

- La velocidad de calentamiento del fluido (agua) es instantánea.

- Es un proceso limpio que no crea polución ni produce emisiones dañinas como gases de reescape, humos, ruidos fuertes o contaminación térmica.

- Es de reducidas dimensiones y por lo tanto fácilmente adaptable sin necesidad de instalación específica.

- Consumo mínimo en el calentamiento del fluido o agua y máxima eficiencia energética.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar 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 único de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

En la figura que se muestra en esa hoja de planos se han representado esquemáticamente los dos componentes fundamentales del calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética objeto de la invención, cuyos dos componentes principales son el serpentín por el que circulará el fluido o agua a calentar, y la bobina inductora, viéndose en la disposición entre ambos de un separador o capa intermedia.

Realización preferente de la invención

Como se puede ver en la figura referida, el calentador de la invención comprende dos elementos o componentes fundamentales, y que corresponden a un serpentín (1) con el extremo de conexión a la correspondiente red de abastecimiento de agua, según la referencia (2), serpentín (1) que es de un material ferromagnético y está destinado a que por el mismo circule un fluido, concretamente agua destinada a ser calentada.

El segundo componente del calentador de la invención lo constituye una bobina inductora (3) con su conexionado (4) al correspondiente circuito resonante o circuito de control de funcionamiento de la misma.

Entre ambos componentes, existe una capa intermedia o separador (5), de manera que el serpentín (1) constituirá lo que es una capa superior, y la bobina inductora (3) lo que es considerada como capa inferior.

Dicha bobina inductora (3)...

 


Reivindicaciones:

1. Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética, caracterizado porque comprende una bobina inductora (3) como elemento generador de energía calorífica, y un serpentín (1) como elemento de transferencia de esa energía calorífica a un fluido, concretamente agua, que circula por dicho serpentín (1); habiéndose previsto que la bobina inductora (3) esté comandada por un circuito de control con conexión (4) al mismo, para conseguir una inducción electromagnética como agente calefactor propiamente dicho.

2. Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética, según reivindicación 1, caracterizado porque la bobina inductora (3) y el serpentín (1) son formal, dimensional y posicionalmente coincidentes para máximo aprovechamiento energético y conseguir que la inducción de dicha bobina inductora (3) se produzca uniformemente repartida por todo el serpentín (1).

3. Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el serpentín (1) es de material ferromagnético, concretamente de acero inoxidable.

4. Calentador instantáneo de agua por inducción electromagnética, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto que forman la bobina inductora, el serpentín y el circuito de control, es un conjunto modular y compacto.


 

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