ES2280638T3 - Dispositivo calefactor con doble alimentacion de combustible. - Google Patents

Abstract

Dispositivo calefactor, como una chimenea, un calentador (10) o similar, que se puede alimentar alternativamente con por lo menos dos combustibles de diferente tipo, que comprende por lo menos una cámara de combustión (14), en la cual se disponen unos medios que contienen por lo menos un primero y un segundo combustible, que presenta por lo menos una abertura de entrada (22, 24) para poder transportar aire comburente al interior de dicha cámara (14), donde la introducción de dicho aire comburente en el interior de la mencionada cámara de combustión (14) se produce únicamente debido a la fuerza natural de tiro, caracterizado porque unos medios de regulación (30, 31a, 31b) para regular una corriente de aire comburente hacia el interior de dicha cámara de combustión (14) pueden cooperar con dicha, por lo menos una, abertura de entrada (22, 24), con el objeto de enviar de forma selectiva una cantidad regulable de aire comburente hacia el mencionado primer combustible o hacia el segundo.

Description

Dispositivo calefactor con doble alimentación de combustible.

La presente invención se refiere a un dispositivo calefactor, como una chimenea, un calentador o similar, del tipo que se puede alimentar con, por lo menos, dos clases, diferentes de combustible, como por ejemplo pastillas y madera, en cuyo interior el aire comburente se introduce en una cámara de combustión debido únicamente a la fuerza natural de tiro.

El dispositivo según la invención, que comprende un sistema para regular y dividir el flujo, con el fin de introducir aire en la cámara de combustión en cantidades adecuadas en función de los distintos requisitos de combustión así como de las cantidades diferentes que se han cargado.

El estado de la técnica comprende chimeneas o calentadores que pueden funcionar alternativamente y/o conjuntamente con dos tipos de combustible de tipos diferentes, como por ejemplo con pastillas, es decir chips de residuo de madera comprimida y con madera.

Esta solución es particularmente apreciada, ya que es posible automatizar la alimentación con pastillas utilizando dispositivos de carga cronometrados, lo cual incrementa considerablemente la autonomía de funcionamiento del dispositivo calefactor y reduce la necesidad de intervención por parte del usuario.

Los dispositivos calefactores convencionales comprenden una cámara de combustión, en la que se dispone el dispositivo contenedor de los dos combustibles, por lo general brasero y/o rejillas de soporte.

El aire comburente se introduce en la cámara de combustión para activar y mantener la combustión.

Los dispositivos convencionales suelen utilizar por lo menos un ventilador, que se puede accionar de forma regulable y que actúa por lo menos cuando la combustión utiliza pastillas. De hecho, las pastillas requieren una cantidad mayor de aire comburente comparado con la madera, y sobre todo necesitan un suministro de aire variable en función de la cantidad de pastillas cargadas, que suele ser variable durante la combustión.

El hecho de utilizar un ventilador supone una primera desventaja ya que, en el caso de que se produzca un corte de electricidad repentino, falta de repente el aire comburente necesario para una combustión óptima; la consecuencia es la emisión de un exceso de partículas no quemadas, que suponen un peligro para el medio ambiente. Además, la presencia del ventilador supone un aumento de los costes así como del consumo del dispositivo. Por otra parte, la regulación del ventilador puede ser imprecisa y no estar adaptada correctamente a la dinámica de carga de las pastillas.

Los documentos EP-A-985.883 y EP-A-1.134.497 describen dispositivos calefactores que pueden ser alimentados con dos clases diferentes de combustible.

El documento US-A-4,387,700 describe una estufa que tiene un dispositivo automático para reducir la entrada a su cámara de combustión.

Este documento muestra las características definidas en el preámbulo de la reivindicación 1.

Estos documentos no describen un dispositivo calefactor que pueda variar el suministro de aire enviado a la cámara de combustión en función del tipo de combustible que se utilice.

El actual solicitante ha diseñado y realizado la presente invención para superar las desventajas del estado de la técnica y obtener otras ventajas adicionales.

La presente invención se expone y caracteriza esencialmente en la reivindicación principal, mientras que las subreivindicaciones describen otras características de la invención.

El objeto de la invención es obtener un dispositivo calefactor como una chimenea, un calentador o similar, del tipo que tenga por lo menos doble combustible, como por ejemplo pastillas y madera, donde el aire comburente se introduce en una cámara de combustión debido únicamente a la fuerza natural de tiro y de forma regulable, ya que varia el tipo de comestible utilizado así como la cantidad de combustible cargada.

Según este objeto, un dispositivo calefactor del tipo indicando anteriormente, comprende por lo menos una cámara de combustión, en la que se disponen unos medios para soportar y contener un primero y un segundo combustible.

Según una característica de la invención, el dispositivo comprende unos medios para regular y dividir la introducción de aire comburente, que coopera con por lo menos una abertura de entrada, permitiendo dicho medio que el aire se introduzca de forma regulable en la cámara de combustión debido solamente a la fuerza de tiro natural.

El dispositivo de regulación puede enviar de forma selectiva una cantidad variable y controlada de aire comburente hacia el primer combustible o hacia el segundo combustible. El dispositivo de regulación comprende unos medios para dividir el flujo, que puede estar situado de forma selectiva en posiciones predeterminadas con el fin de cerrar la, por lo menos una, abertura de entrada del aire comburente en la cámara de combustión de forma variable aunque calibrada y controlable.

En una realización de la invención, por lo menos una posición del divisor de flujo se adopta cuando hay un primer combustible y se adopta por lo menos una segunda posición, diferente de la primera, cuando se encuentra presente un segundo combustible.

En una realización preferida, dicha, por lo menos una, abertura comprende una primera y una segunda abertura, realizada sobre una pared frontal del bastidor del dispositivo calefactor y comunica con la cámara de combustión con el objeto de transportar, de forma selectiva, el aire hacia el primero y/o el segundo combustible. En esta realización, el divisor de flujo comprende un obturador móvil que se dispone en una pluralidad de posiciones predeterminadas, variables con respecto a dichas aberturas de entrada, con objeto de hacer que varíe el suministro de aire comburente introducido en la cámara de combustión.

El obturador está asociado a un dispositivo de accionamiento de tipo manual como una palanca, un tirador o similar, mediante el cual un usuario, actuando desde el exterior, puede mover el obturador hacia una posición predeterminada.

El dispositivo calefactor según la invención comprende también un dispositivo para la carga automática del primer combustible dentro del dispositivo contenedor.

La invención hace que una unidad de control reciba señales de entrada relativas a la posición del divisor y establezca automáticamente el accionamiento de dicho dispositivo de carga automática en función de la alimentación de aire introducido. En otra realización, es la cantidad de combustible introducida la que establece automáticamente la posición del divisor de flujo.

Según otra variante, el dispositivo comprende un sensor de temperatura que puede enviar señales correspondientes a dicha unidad de control con el fin de accionar el divisor de flujo en función de la temperatura detectada, por ejemplo, en la cámara de combustión y/o en el conducto de descarga de humos.

Según otra variante, el dispositivo comprende unos medios para analizar los humos que envían unas señales correspondientes a la unidad de control para accionar el divisor de flujo en función del mayor o menor contenido de sustancias no quemadas en los humos de descarga.

Según otra variante más, el dispositivo comprende un sensor óptico asociado a la cámara de combustión y orientado por lo menos hacia la llama. El sensor óptico puede detectar por lo menos la presencia o no de la llama y una o más características de la llama, como por ejemplo su altura, el color predominante, su contorno principal, la luminosidad emitida u otros y enviar algunas señales de entrada a la unidad de control en función de dicha detección. Sobre la base de la detección óptica de algunas características de la llama, la unidad de control se dispone para accionar el divisor de flujo con el fin de variar la cantidad de aire introducida en la cámara de combustión; por ejemplo, si el dispositivo óptico detecta que la llama es inferior a un valor predeterminado, o su luminosidad es menor que un valor definido, la unidad de control accionará el divisor de flujo con el fin de aumentar por ejemplo la cantidad de aire que va a la cámara de combustión y restaurar las condiciones correctas de combustión de la llama.

Con el dispositivo según la invención, es posible regular -manualmente desde el exterior y sin utilizar ningún ventilador de alimentación regulable- la introducción de aire comburente en la cámara de combustión, en función del tipo de combustible utilizado así como de la cantidad de combustible presente y también la cantidad de calor deseada.

Además, la regulación del flujo se puede automatizar utilizando un accionador de mando y correlacionarlo por lo tanto con la cantidad de combustible introducida automáticamente y también la temperatura alcanzada así como la composición de los humos y además las características de la llama que arde en la cámara de combustión.

Otra ventaja de la presente invención es que, como el dispositivo funciona con una fuerza de tiro natural del aire comburente, en el caso de apagón repentino, garantiza el mantenimiento de la combustión sin producir emisiones peligrosas para el medio ambiente.

Estas y otras ventajas de la presente invención se podrán apreciar en la siguiente descripción de una forma preferida de realización, que se da como ejemplo no restrictivo, con referencia a las figuras adjuntas, donde:

- La figura 1 es una vista frontal del dispositivo calefactor según la presente invención;

- La figura 2 es una sección lateral del dispositivo de la figura 1;

- Las figuras 3 a 7 muestran las diferentes posiciones de funcionamiento que puede adoptar un regulador de flujo del dispositivo de la figura 1;

- La figura 8 es una vista frontal de un regulador de flujo según las figuras 3-7.

Con referencia a las figuras 1 y 2, un dispositivo calefactor según la invención queda representado por un calefactor 10 de tipo de alimentación múltiple, alimentado por pastillas 11 y madera (no mostrado en las figuras) y consta de un bastidor que comprende una estructura de tipo caja 12, en cuyo interior se encuentra una cámara de combustión 14.

En la zona superior de la estructura de tipo caja 12 hay un contenedor 16 para las pastillas 11 conectado a un elemento de alimentación programable que consta de un tornillo, no mostrado en las figuras, accionado por una unidad de moto-reducción 20 y provisto de una unidad de relojería 21. Utilizando el tornillo se saca la pastilla 11 del contenedor 16 y se descarga a través de un conducto de alimentación 18 en un brasero 15 dispuesto en la cámara de combustión 14.

La estructura de tipo caja 12 comprende una pared frontal 19, en cuya zona inferior hay unas aberturas 22 y 24 que comunican con el exterior y con la cámara de combustión 14; el aire es transportado a través de las aberturas 22 y 24 para la combustión de la madera y las pastillas 11.

El tamaño de la primera 22 y la segunda abertura 24 se ha diseñado de forma que se pueda enviar un flujo optimizado de aire comburente para la combustión respectivamente de la madera y de las pastillas 11. Para ser más exactos, la primera abertura 22 tiene un tamaño diseñado para una combustión óptima cuando funciona con madera, mientras que la segunda abertura 24 que se puede obturar, según se describirá en lo que sigue, está diseñada para una combustión óptima cuando se trabaja con pastillas 11.

El brasero 15 tiene unos agujeros pasantes 15b en la parte inferior para dejar que pase el aire y se elimine la ceniza. El aire comburente para la combustión de las pastillas 11 y de la madera, se introduce gracias a la fuerza de tiro natural, debido a la depresión creada en el interior de la cámara de combustión 14 una vez que los humos de combustión han sido descargados a través de un conducto de salida 17.

El calentador 10 comprende también un dispositivo para dividir el flujo de aire comburente (figuras 3 a 8), que consiste en un obturador 30 que se desliza en cooperación con las dos aberturas 22 y 24. El obturador 30 está asociado a una palanca de accionamiento 26 insertada en una rejilla frontal 29 y conectada al obturador 30 por medio de un brazo 27. En el obturador 30 hay también una primera ventana 31a y una segunda ventana 31b de un tamaño que se corresponde respectivamente con la primera abertura 22 y la segunda abertura 24. El obturador 30 puede deslizarse por delante o por detrás de las aberturas de entrada 22 y 24, a lo largo de un par de guías 32 (figuras 2 y 8) dispuestas la una frente a otra respectivamente, por encima y por debajo de las aberturas 22 y 24.

La palanca 26 se puede mover selectivamente hacia una pluralidad de posiciones predeterminadas A, B, C, D y E que corresponden cada una de ellas a un estado de cierre diferente de las aberturas 22 y 24 para la introducción de aire comburente con alimentación variable. En este caso, la posición de la palanca de accionamiento 26 se puede detectar por medio de un sensor 41 asociado a un dispositivo de regulación 40, que en función del aire introducido establece el accionamiento de la unidad de relojería 22 de la unidad moto-reductora 20, para variar de forma automática la velocidad y los tiempos de carga de la pastilla 11 dentro de la cámara de combustión 14, en función de la cantidad de aire introducido.

El dispositivo calefactor según la invención funciona del siguiente modo. En los ejemplos que aquí se muestran, el obturador 30 de desliza delante de las aberturas de entrada 22 y 24, aunque es completamente análogo y equivalente si el obturador 30 se desliza por detrás de dichas aberturas 22 y 24.

Cuando la palanca 26 se encuentra en una primera posición A, el obturador 30 se desplaza completamente hacia la derecha (figura 3) y cierra completamente la segunda abertura 24 mientras que la primea ventana 31a coincide con la primera abertura 22, para dejar que se introduzca el aire comburente dentro de la cámara de combustión 14. Esta posición se adopta cuando el dispositivo 10 funciona principalmente con madera, y el aire introducido únicamente a través de la abertura 22 corresponde a la cantidad necesaria para obtener una combustión óptima.

Moviendo la palanca de regulación 26 completamente hacia la izquierda, hacia la posición B, tal como se muestra en la figura 4, el obturador 30 cierra la primera abertura 22, mientras que la segunda ventana 31b está dispuesta completamente en correspondencia con la segunda abertura 24, con el fin de obtener un flujo máximo de aire comburente hacia el brasero 15 que tiene las pastillas 11. La posición que determina la introducción de aire únicamente a través de la segunda abertura 24 se acciona cuando el dispositivo 10 funciona principalmente con pastillas 11.

El sensor 41 detecta la posición B de la palanca 26, correspondiente al flujo máximo de aire comburente, y establece la velocidad del tornillo para cargar las pastillas 11 en el brasero 15 en una magnitud correlacionada y proporcional al flujo de aire con el objeto de optimizar las condiciones de combustión.

Por el contrario, al colocar la palanca de regulación en las posiciones intermedias, respectivamente C y D, el obturador 30 cierra aproximadamente 1/3 (figura 5) y 2/3 (figura 6) de la segunda abertura 24 para obtener menos cantidades de aire comburente en el brasero 15.

En correspondencia con las posiciones C y D, el sensor 41, también detecta la posición de la palanca 26 y, por medio del dispositivo 40, envía una señal de mando para regular la velocidad del tornillo con el fin de cargar una cantidad de pastillas 11, correlacionada y proporcional al flujo de aire introducido en la cámara de combustión 14.

Por el contrario, al mover el obturador 30 hacia la posición E, tanto la abertura 22 como la 24 se abren en parte. En esta posición E el calentador 10 se regula para la combustión simultánea de madera y de pastillas 11.

El dispositivo calefactor 10 comprende en una zona superior de la cámara de combustión 14 una pluralidad de orificios 51 para introducir una corriente de aire, que logra la denominada combustión secundaria de las sustancias que no se han quemado durante la combustión primaria. Según una variante de la invención, por medio de un brazo articulado (que no se muestra aquí) se conecta mecánicamente una puerta 50 directamente con la palanca 26 para cerrar de forma selectiva dichos orificios 51.

Cuando la palanca de regulación 26 se encuentra en posición A, o E, que corresponde a la introducción de aire para la combustión de madera, se abre la puerta 50 para introducir aire en la parte superior de la cámara de combustión 14 y para lograr una combustión secundaria. Por el contrario, cuando la palanca de accionamiento 26 se encuentra en cualquiera de las posiciones B, C o D, en las que la combustión se regula para quemar pastillas 11, la puerta 50 se cierra para evitar la circulación de aire en la parte superior de la cámara de combustión 14 y concentrar dicha circulación a nivel del brasero 15, para utilizar la postcombustión de las pastillas 11.

En una variante que no se muestra aquí, por ejemplo, el dispositivo puede comprender por lo menos un sensor de temperatura y/o un sensor para analizar la composición de los humos y/o un sensor óptico para detectar por lo menos una característica de la llama que arde en la cámara de combustión. Los sensores antes citados están conectados a una unidad de procesamiento que puede, a partir de las señales enviadas por los sensores, obtener información acerca de la característica de la combustión y accionar automáticamente el movimiento del obturador 30 para regular en consonancia la cantidad de aire introducida en la cámara de combustión 14.

Claims (13)

1. Dispositivo calefactor, como una chimenea, un calentador (10) o similar, que se puede alimentar alternativamente con por lo menos dos combustibles de diferente tipo, que comprende por lo menos una cámara de combustión (14), en la cual se disponen unos medios que contienen por lo menos un primero y un segundo combustible, que presenta por lo menos una abertura de entrada (22, 24) para poder transportar aire comburente al interior de dicha cámara (14), donde la introducción de dicho aire comburente en el interior de la mencionada cámara de combustión (14) se produce únicamente debido a la fuerza natural de tiro, caracterizado porque unos medios de regulación (30, 31a, 31b) para regular una corriente de aire comburente hacia el interior de dicha cámara de combustión (14) pueden cooperar con dicha, por lo menos una, abertura de entrada (22, 24), con el objeto de enviar de forma selectiva una cantidad regulable de aire comburente hacia el mencionado primer combustible o hacia el segundo.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios regulación mencionados comprenden un divisor de flujo (30) que se puede disponer, de forma selectiva, en una pluralidad de posiciones con respecto a la citada, por lo menos una, abertura de entrada (22, 24), posiciones que se corresponden con un suministro predefinido de aire comburente introducido en dicha cámara de combustión (14).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la citada, por lo menos una, abertura de entrada comprende por lo menos una primera abertura (22) de un tamaño optimizado para la combustión de un primer combustible y por lo menos una segunda abertura (24) de un tamaño optimizado para la combustión del mencionado segundo combustible.

4. Dispositivo según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el mencionado divisor de flujo comprende un obturador 30 que se puede desplazar por medio de un dispositivo de accionamiento (26) para cerrar, de forma variable, la citada, por lo menos una, abertura de entrada (22, 24) para la introducción de aire comburente.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el citado dispositivo de accionamiento comprende una palanca de accionamiento manual (26).

6. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho dispositivo de accionamiento comprende un accionador de mando.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6 inclusive, que comprende unos medios de carga automáticos (18, 20, 21) para uno (11) de los dos combustibles, caracterizado porque comprende una unidad de control (40) asociada a un dispositivo sensor (41) para detectar la posición de dicho divisor (30) con el objeto de lograr que el dispositivo de carga automática (18, 20, 21) se accione en función de la cantidad de aire introducido en el interior de la cámara de combustión mencionada (14).

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6 inclusive, caracterizado porque comprende una unidad de control (40) para detectar la cantidad de combustible introducido en la cámara de combustión, con el objeto de determinar automáticamente la posición de dicho divisor de flujo (30) en función de la mencionada cantidad.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8 inclusive, caracterizado porque comprende un dispositivo sensor de temperatura que puede establecer la posición de dicho divisor de flujo (30) en función de la temperatura alcanzada en por lo menos una zona del dispositivo calefactor.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9 inclusive, caracterizado porque comprende un dispositivo de análisis para analizar los humos de descarga que pueden determinar la posición del citado divisor de flujo (30) en función de la composición de dichos humos.

11. Dispositivo según cualquier de las reivindicaciones 2 a 10 inclusive, caracterizado porque comprende un dispositivo sensor óptico para detectar por lo menos una característica de una llama que arde en dicha cámara de combustión (14) y que pueda determinar la condición de dicho divisor de flujo (30) en función de la característica de la llama.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dicha característica de la llama es por lo menos una de las siguientes: presencia o no de la llama, altura de la misma, color predominante, contorno predominante o luminosidad emitida.

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12 inclusive, que comprende unos medios (50, 51) para la introducción selectiva de aire comburente secundario en el interior de una parte superior de la cámara de combustión (14), caracterizado porque dichos medios (50) se pueden disponer en una posición en la que la introducción del aire secundario se cierra cuando se coloca el mencionado divisor de flujo (30) en una posición determinada.