Unidad de calentamiento para calentadores de líquidos, formada por,

al menos, dos hilos resistivos (17) doblados en "U", los cuales van alojados dentro de un único blindaje tubular (16), junto con una masa aislante árida (19) de magnesia (MgO) que rellena el interior del blindaje tubular (16)

Unidad de calentamiento para calentadores de líquidos.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a una unidad de calentamiento para calentadores de líquidos, de aplicación a nivel doméstico e industrial con una realización de dicha unidad que mejora la transferencia de energía calorífica por conducción y/o convección a los medios de aplicación.

Estado de la técnica

Es conocida la utilización de resistencias eléctricas para calentamiento, constituidas por una envolvente tubular rodeando a un material aislante que cubre a su vez al material conductor eléctrico semirresistente. Una realización de resistencias de este tipo comprende un elemento cerámico que actúa como aislante, presentando dicho elemento cerámico unos orificios longitudinales, que pueden ser de contorno cerrado o abierto, en los que van introducidos los elementos resistivos eléctricos. Los elementos resistivos presentan en su extremo unas varillas para la conexión eléctrica. El elemento cerámico con los elementos resistivos alojados en su interior, se introduce en un alojamiento tubular que está en contacto directo con el líquido a calentar de forma que la transmisión de calor se realiza por convección. El inconveniente de este tipo de resistencias eléctricas es el alto coste de fabricación debido al elemento cerámico.

Otra realización de resistencias calefactoras consta de dos o más resistencias blindadas dobladas en forma de horquilla y dispuestas transversalmente la una a la otra, y en cuyos extremos se insertan las correspondientes varillas de conexión eléctrica. Al carecer de elemento cerámico, con esta realización se abarata el coste de producción, pero presenta el inconveniente de que la superficie de transmisión de calor entre las resistencias blindadas y el alojamiento que está en contacto con el líquido a calentar es muy pequeña, y además, al encerrar un gran volumen de aire, la conducción térmica es menor que en las resistencias con elemento cerámico.

Una solución que resuelve los inconvenientes señalados en la realización anterior, es la propuesta por la Patente ES 1018080, de la misma titular que la presente solicitud, cuyo objeto es una resistencia eléctrica blindada perfeccionada que se constituye a partir de una resistencia que se dobla adoptando forma de "U" plegando sus ramas, posteriormente esta configuración se prensa para obtener una forma cilíndrica que permite su acoplamiento en el alojamiento al que se destine.

Objeto de la invención

Según la invención, se propone una unidad de calentamiento para calentadores de líquidos que consta de, al menos dos elementos resistivos o bucles envueltos por un tubo de blindaje exterior y que presentan en sus extremos unas varillas soldadas, en las que se disponen los terminales para la conexión de los cables eléctricos de alimentación. Los elementos resistivos se doblan adoptando forma de "U" de forma que los terminales de conexión independientes salen todos ellos a través de una placa soporte que cierra el tubo de blindaje, en cuyo interior los elementos resistivos quedan aislados por un relleno árido de magnesia (MgO), que hace de aislante eléctrico.

En esta unidad de calentamiento la transmisión de calor tiene lugar por conducción, entre los elementos resistivos y el tubo de blindaje, a través del relleno de magnesia.

La unidad de calentamiento puede utilizarse para varias potencias mediante la conexión de uno u otro de los elementos resistivos mediante sus terminales, con la posibilidad de determinar otras potencias de uso mediante un puente de conexión entre los elementos resistivos para la conexión eléctrica conjunta de los mismos.

La unidad calefactora está destinada a su aplicación, principalmente, para calentamiento de líquidos, por ejemplo depósitos de electrodomésticos, siendo susceptible esta aplicación mediante la inclusión de la unidad en un alojamiento estanco o en una disposición de inmersión directa en el líquido.

Con dicha unidad calefactora objeto de la invención se obtienen unas ventajas significativas para la aplicación en los aparatos calentadores de líquidos, ya que proporciona una mejora tecnológica de la transferencia térmica entre el tubo de blindaje que alberga los elementos resistivos y el alojamiento de instalación, la cual es máxima y por tanto la energía calorífica se transfiere de manera más uniforme hasta el líquido a calentar, suponiendo también un aumento de la vida útil de la resistencia, ya que la carga superficial (en W/cm²) del hilo resistivo es más baja que en una resistencia convencional de igual potencia, así como una mayor funcionalidad, debido a que los terminales de conexión eléctrica pueden utilizarse de forma independiente o combinados, determinando varias potencias selectivas de manera que, en caso de que uno de los elementos resistivos quedara inutilizado, la unidad pueda seguir funcionando.

Descripción de las figuras

La figura 1 representa la sección transversal de un elemento cerámico aislante con orificios de configuración abierta para albergar los hilos resistivos de una resistencia calefactora.

La figura 2 representa la sección transversal de un elemento cerámico con orificios de configuración cerrada para albergar los hilos resistivos de una resistencia calefactora.

La figura 3 representa una resistencia calefactora con elemento cerámico, incluida en un alojamiento de instalación.

La figura 4 representa la disposición en horquilla de los elementos de una resistencia eléctrica blindada.

La figura 5 muestra la resistencia eléctrica blindada de la figura 4 introducida en el alojamiento de instalación.

Las figuras 6 y 7 muestran la configuración cilíndrica que adopta la resistencia eléctrica blindada al doblarse en forma de "U" y prensarse posteriormente y la disposición de dicha resistencia en el alojamiento de instalación.

La figura 7A es una vista según el corte VII-VII indicado en la figura anterior.

La figura 8 muestra una unidad calefactora según la invención, observándose el tubo de blindaje exterior que cubre los elementos resistivos, así como la disposición de las varillas de conexión eléctrica.

La figura 9 representa el conjunto de dicha unidad de calentamiento objeto de la invención incluida en un alojamiento de instalación.

La figura 9A es una vista según el corte IX-IX indicado en la figura anterior.

Descripción detallada de la invención

Entre las soluciones propuestas para la fabricación de resistencias eléctricas cuyo diseño se adapta a la aplicación industrial del calentamiento indirecto de agua sanitaria doméstica u otro tipo de líquidos, una realización consta tal y como muestra la Figura 1, de un núcleo cerámico (1) de forma tubular cilíndrica que actúa como aislante y que presenta unos orificios longitudinales abiertos (2) para albergar los hilos resistivos (5) responsables de producir la potencia de calentamiento necesaria, yendo en los extremos de los hilos resistivos (5) unas varillas (6) para la conexión eléctrica. En la instalación de aplicación, dichas resistencias calefactoras se introducen en un alojamiento (7) que está en contacto directo con el líquido, como muestra la Figura 3. Esta solución presenta un alto coste de fabricación debido al elemento cerámico (1).

Otra realización semejante (Figura 2) de resistencias calefactores de ese tipo se determina con un elemento cerámico (3) provisto con unos orificios longitudinales (4) de contorno cerrado para albergar los hilos resistivos (5), de manera que la superficie de contacto entre el elemento cerámico (3) que aloja a los hilos resistivos (5) y el alojamiento (7) de instalación es en este caso máxima.

Con el fin de solucionar el problema de costo que presentan las resistencias calefactores con elemento cerámico (1 ó 3), se han desarrollado resistencias eléctricas blindadas como la representada en la figura 4, en la que los hilos resistivos (5) se alojan en un blindaje (8) saliendo las varillas (9) de conexión eléctrica en sus extremos, de tal forma que, los tubos de blindaje (8) uniéndose por los extremos a una placa de soporte (8.1) se doblan en horquilla y en la instalación de aplicación la resistencia se introduce en un alojamiento (10) que está en contacto directo con el líquido a calentar como muestra la Figura 5.

Esta solución resuelve el problema del coste al carecer de elemento...

1. Unidad de calentamiento para calentadores de líquidos, de las destinadas al calentamiento indirecto de líquidos alojados en un depósito contenedor, caracterizada porque consta de, al menos, dos hilos resistivos (17) incluidos dentro de un blindaje tubular (16) exterior común, estando dichos hilos resistivos (17) aislados entre si mediante una masa árida (19) de magnesia (MgO) que rellena el interior del blindaje tubular (16) y doblados en forma de "U".

2. Unidad de calentamiento para calentadores de líquidos, según la reivindicación primera, caracterizada porque los hilos resistivos (17) van provistos en los extremos de unas varillas (18) de conexión eléctrica que asoman al exterior a través de un cierre aislante estanco (16.1) que cierra del blindaje tubular (16), permitiendo establecer potencias distintas mediante conexiones eléctricas diferentes de los hilos resistivos (17).