ES2217989B1 - Aparato calefactor electrico de conveccion natural. - Google Patents
Aparato calefactor electrico de conveccion natural.Info
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Abstract
Aparato calefactor eléctrico de convección natural que comprende una superficie resistiva (2) sustancialmente vertical que genera calor, y placas termoconductoras (3) que forman una pluralidad de canales (4) sustancialmente verticales abiertos en sus extremos inferior y superior, y que reciben por conducción el calor generado por la superficie resistiva (2). Dicha superficie resistiva (2) tiene una resistencia distribuida de manera no uniforme en dirección vertical, siendo dicha resistencia mayor en la parte inferior de la superficie resistiva (2) que en la parte superior de dicha superficie resistiva (2).
Description
Aparato calefactor eléctrico de convección
natural.
La presente invención se refiere a aparatos
calefactores eléctricos, y más concretamente a aparatos
calefactores eléctricos de convección natural para uso
doméstico.
Son conocidos aparatos calefactores eléctricos
que comprenden resistencias eléctricas de filamento dispuestas en
un recinto, de tal manera que dichas resistencias calientan el aire,
generándose una convección natural que transmite aire caliente
desde dicho recinto al habitáculo en el que está ubicado el
aparato calefactor.
Un problema que tienen este tipo de calefactores
eléctricos es que, debido a la pequeña superficie de intercambio de
calor de los filamentos con el aire, se alcanzan temperaturas
elevadas. Es importante limitar por razones de seguridad, y porque
así lo exigen las disposiciones legales, la máxima temperatura
alcanzada en el aparato calefactor. Es posible rebajar dicha
temperatura máxima mediante una convección forzada añadiendo para
ello un ventilador, tal como se describe, por ejemplo, en DE
6906398 U. No obstante, el empleo de un elemento móvil como puede
ser un ventilador hace que disminuya la fiabilidad del aparato,
además de generar ruido.
Existen también aparatos calefactores eléctricos
que comprenden una cámara que contiene un aceite diatérmico que se
calienta mediante una resistencia eléctrica. En este tipo de
aparatos calefactores eléctricos, la propagación de calor por
convección se produce desde la superficie exterior de la cámara que
contiene el aceite. Sin embargo, el empleo de una cámara de aceite
hace que estos aparatos calefactores sean más complejos y más
caros. Además, estos aparatos no están exentos del problema de las
elevadas temperaturas alcanzadas en la superficie del aparato
calefactor, habiéndose desarrollado, para resolver dicho problema,
soluciones tales como la descrita en ES 2067976 T3.
ES 2174758 Al describe un aparato calefactor
eléctrico de convección que no emplea ni ventiladores ni cámaras de
aceite. Dicho aparato calefactor comprende un alma laminar
flexible que tiene un circuito eléctrico resistivo y que está
montada a modo de sandwich entre dos placas termoconductoras
planas, y placas termoconductoras perfiladas soldadas sobre dichas
placas termoconductoras planas que forman canales verticales
abiertos en sus extremos superior e inferior.
En dicho aparato calefactor, el circuito
eléctrico resistivo se extiende homogéneamente en toda la extensión
del alma laminar flexible. Con esta configuración, se siguen
alcanzando temperaturas elevadas en el aparato calefactor, no
pudiéndose disminuir dichas temperaturas elevadas sin reducir
simultáneamente la potencia calefactora del aparato calefactor.
El principal objeto de la invención es el de
proporcionar un aparato calefactor eléctrico de convección natural
que disipe una cantidad de calor suficiente sin que en ningún
punto de dicho aparato calefactor se supere un valor máximo de
temperatura dado.
El aparato calefactor eléctrico de la invención
comprende una superficie resistiva sustancialmente vertical que
genera calor, y placas termoconductoras que forman una pluralidad
de canales sustancialmente verticales abiertos en sus extremos
inferior y superior, y que reciben por conducción el calor generado
por la superficie resistiva Dichos canales constituyen los caminos
de corriente de aire caliente producidas por el calentamiento de
las placas termoconductoras.
La superficie resistiva del aparato de la
invención tiene una resistencia distribuida de manera no uniforme
en dirección vertical, siendo dicha resistencia mayor en la parte
inferior de la superficie resistiva que en la parte superior de
dicha superficie resistiva, con lo cual la potencia disipada en la
parte inferior de la superficie resistiva es mayor que la potencia
disipada en la parte superior de dicha superficie resistiva.
Haciendo que la potencia disipada sea mayor en la
parte inferior de la superficie resistiva que en la parte
superior, se consigue homogeneizar la temperatura en todos los
puntos de la superficie resistiva. De esta manera, disminuye la
temperatura máxima alcanzada en la superficie resistiva y en sus
proximidades.
Esta disminución de la temperatura máxima
alcanzada redunda en la seguridad del propio aparato, evitando por
ejemplo que partes del aparato puedan llegar a quemarse o
degradarse, y también en la seguridad del propio usuario, evitando
el riesgo de que el usuario pueda tocar puntos del aparato que
estén a una temperatura excesiva. Además, 1 se evita también que
haya puntos de elevada temperatura en los que las partículas de
polvo puedan llegar a quemarse.
Por otra parte, haciendo que la potencia disipada
sea mayor en la parte inferior de la superficie resistiva que en
la parte superior, también se favorece el tiro de los canales
verticales del aparato calefactor de la invención.
Estas y otras ventajas y características de la
invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la
descripción detallada de la invención.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una
realización de la invención.
La Fig. 2 es una vista frontal de la superficie
resistiva de la realización de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista en planta de la
realización de la Fig. 1.
La Fig. 4 es una vista en planta de una segunda
realización de la invención.
El aparato calefactor 1 de la invención es para
uso doméstico, es decir, para calentar una o varias habitaciones.
Este tipo de aparatos calefactores 1 normalmente disipan,
dependiendo del modelo, una potencia comprendida entre los 500 W y
los 1500 W, y normalmente suelen tener una altura en torno a los
600 mm, siendo la longitud variable en función de la potencia que
disipan.
Con referencia a la figura 1, el aparato
calefactor 1 comprende una superficie resistiva 2 sustancialmente
vertical que genera calor, y placas termoconductoras 3 que forman
una pluralidad de canales 4 sustancialmente verticales abiertos en
sus extremos inferior y superior, y que reciben por conducción el
calor generado por la superficie resistiva 2. La superficie
resistiva 2 está montada a modo de sandwich entre respectivas
placas termocunductoras 3 unidas a dicha superficie resistiva
2.
En esta realización, las placas termoconductoras
3 forman, a ambos lados de la superficie resistiva 2, una primera
hilera de canales 4 verticales contigua a dicha superficie
resistiva 2, y una segunda hilera de canales 4 verticales a
continuación de la primera hilera.
La superficie resistiva 2, mostrada en la figura
2, tiene una resistencia distribuida de manera no uniforme en
dirección vertical, siendo dicha resistencia mayor en la parte
inferior de la superficie resistiva 2 que en la parte superior de
dicha superficie resistiva 2. La superficie resistiva 2 es una
superficie plana que tiene impreso un circuito eléctrico resistivo
20. Dicha superficie plana está formada por dos placas aislantes
entre las que se dispone la pista que forma el circuito 20.
Tal como se deduce de la figura 2, la resistencia
de la superficie resistiva 2 disminuye progresivamente desde la
parte inferior de la superficie resistiva 2 hasta la parte superior
de dicha superficie resistiva 2, comprendiendo para ello una
pluralidad de tramos correspondientes cada uno de ellos a una
resistencia distinta. En esta realización, la superficie resistiva
2 tiene 4 tramos.
En una realización preferente, la resistencia de
la superficie resistiva 2 es tal que el porcentaje de potencia que
se disipa de más en la mitad inferior de dicha superficie resistiva
2 y el porcentaje de potencia que se disipa de menos en la mitad
superior de dicha superficie resistiva 2 con respecto a lo que se
disiparía si la resistencia estuviese distribuida de manera
uniforme, están comprendidos entre aproximadamente un 15% y un
35%.
Consideremos, a modo de ejemplo, un porcentaje de
potencia del 25%. Tomemos como referencia un aparato calefactor 1
con una superficie resistiva 2 que disipe 500 W a cada uno de sus
lados. En ese caso, un porcentaje de potencia del 25% implicaría
que en la mitad inferior de la superficie resistiva 2, en lugar de
disiparse 250 W, se disiparían 312,5 W, y que en la mitad superior,
en lugar de disiparse 250 W,
se disiparían 187,5 W.
se disiparían 187,5 W.
En una situación ideal, la variación del flujo de
calor en dirección vertical sería lineal. En la práctica dicha
variación no será lineal, sino que será una variación escalonada,
dando lugar a una pluralidad de tramos horizontales, teniendo cada
uno de dichos tramos una densidad de potencia diferente (4 tramos
en el ejemplo de la figura 2).
Haciendo que la potencia disipada sea mayor en la
parte inferior de la superficie resistiva que en la parte
superior, se favorece el tiro de los canales 4 del aparato
calefactor de la invención. Dichos canales 4 tienen, en la
realización de la figura 1, una sección sustancialmente cuadrada.
El tiro de los canales 4 se ve favorecido también con un
dimensionamiento adecuado de dichos canales 4. Así, en una
realización preferente, cada lado de la sección transversal de
dichos canales 4 es de aproximadamente 20 mm. El empleo de canales
4 con una sección transversal sustancialmente mayor que 20 mm
daría lugar a que en la parte central de los canales 4 hubiese una
zona en la que el aire prácticamente no se calentaría, disminuyendo
la eficiencia del aparato calefactor 1.
En una segunda realización, mostrada en la figura
4, los canales 4 tienen una sección sustancialmente hexagonal,
siendo cada lado de dicha sección de aproximadamente 10 mm.
Lógicamente, las dimensiones óptimas de los
canales 4 tienen sentido para aparatos calefactores 1 cuyas
dimensiones no difieran en exceso de las dimensiones habituales
(una altura en torno a los 600 mm) y que disipen potencias que no
difieran en exceso de las potencias que disipan habitualmente este
tipo de aparatos calefactores eléctricos (entre 500 W y
1500 W).
1500 W).
El aparato calefactor 1 comprende,
preferiblemente, tal como ocurre en las dos realizaciones
descritas, dos hileras contiguas de canales 4 a cada lado de la
superficie resistiva 2.
Claims (7)
1. Aparato calefactor eléctrico de convección
natural que comprende
una superficie resistiva (2) sustancialmente
vertical que genera calor, y
placas termoconductoras (3) que forman una
pluralidad de canales (4) sustancialmente verticales abiertos en
sus extremos inferior y superior, y que reciben por conducción el
calor generado por la superficie resistiva (2),
caracterizado porque dicha superficie resistiva (2) tiene
una resistencia distribuida de manera no uniforme en dirección
vertical, siendo dicha resistencia mayor en la parte inferior de la
superficie resistiva (2) que en la parte superior de dicha
superficie resistiva (2).
2. Aparato calefactor eléctrico según la
reivindicación 1, caracterizado porque la resistencia de la
superficie resistiva (2) disminuye escalonadamente desde la parte
inferior de la superficie resistiva (2) hasta la parte superior de
dicha superficie resistiva (2).
3. Aparato calefactor eléctrico según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
resistencia de la superficie resistiva (2) es tal que el porcentaje
de potencia que se disipa de más en la mitad inferior de dicha
superficie resistiva (2) y el porcentaje de potencia que se disipa
de menos en la mitad superior de dicha superficie resistiva (2) con
respecto a lo que se disiparía si la resistencia estuviese
distribuida de manera uniforme, están comprendidos entre
aproximadamente un 15% y un 35%.
4. Aparato calefactor eléctrico según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
superficie resistiva (2) es una superficie plana que comprende un
circuito eléctrico resistivo (20)
impreso.
impreso.
5. Aparato calefactor eléctrico según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
canales (4) tienen una sección sustancialmente cuadrada, siendo
cada lado ce dicha sección de aproximadamente 20 mm.
6. Aparato calefactor eléctrico según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
canales (4) tienen una sección sustancialmente hexagonal, siendo
cada lado de dicha sección de aproximadamente 10 mm.
7. Aparato calefactor eléctrico según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende, a cada lado de la superficie resistiva (2), dos hileras
contiguas de canales (4).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200401368A ES2217989B1 (es) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | Aparato calefactor electrico de conveccion natural. |
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| ES200401368A ES2217989B1 (es) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | Aparato calefactor electrico de conveccion natural. |
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2004
- 2004-06-04 ES ES200401368A patent/ES2217989B1/es not_active Expired - Fee Related
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