ES2291803T3 - Aparato de calefaccion. - Google Patents
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Abstract
Aparato de calefacción, que comprende: - un intercambiador de calor (1) arrollado en forma de espiral, que presenta en el lado del agua de refrigeración una sección transversal rectangular de la circulación, - una cámara de combustión cilíndrica (2), que está limitada axialmente por un elemento de tapa delantero (3) y por un elemento de tapa trasero (4) y radialmente por el intercambiador de calor (1), en el que un quemador (5) para combustibles líquidos o gaseosos está dispuesto en uno de los dos elementos de tapa (3, 4), - una carcasa (6), que está formada por una pieza envolvente (7) y por los elementos de tapa (3, 4) y que rodea al intercambiador de calor (1) bajo la configuración de un canal de escape de gases (8), caracterizado porque - el intercambiador de calor (1) presenta en sus dos extremos (9, 10) unos racores de conexión (11, 12) alineados orientados axialmente, unidos por soldadura y configurados en forma de tubo, y - porque en los elementos de tapa (3, 4) están previstas aberturas (13, 14) configuradas adaptadas a la forma de los racores de conexión (11, 12) y atravesadas con efecto de obturación por estos racores.
Description
Aparato de calefacción.
La invención se refiere a un aparato de
calefacción según el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.
Se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 1 039 246 A2 otro
aparato de calefacción de este tipo.
Se conoce, por ejemplo, a partir de los
documentos DE 100 26 549 C1 o DE 101 14 490 C1 otro aparato de
calefacción. Este aparato de calefacción está constituido por un
intercambiador de calor arrollado en forma de espiral, conocido en
círculos técnicos como superficie de calefacción radial inoxidable.
Además, el aparato de calefacción presenta una cámara de combustión
cilíndrica, que está limitada axialmente por un elemento de tapa
delantero y por un elemento de tapa trasero (llamadas pletina
delantera y pletina trasera) y radialmente por el intercambiador de
calor. En una de las dos pletinas está dispuesto, además, un
quemador para combustibles líquidos o gaseosos (petróleo o gas).
Por último, una carcasa, que está formada por una parte envolvente,
llamada envolvente de gas de escape, y por las dos pletinas, rodea
el intercambiador de calor bajo la configuración de un canal de
escape de gases.
La incorporación del intercambiador de calor se
realiza en este aparato de calefacción a través de unión por
soldadura con las pletinas frontales, en las que se realiza a
presión una cavidad correspondiente para la compensación del paso
de las espiras. La sección transversal abierta de la circulación del
intercambiador de calor termina, por lo tanto, en cada caso en las
pletinas. Para formar un circuito cerrado para el agua caliente que
circula a través del intercambiador de calor, son necesarias a ambos
lados (lado delantero y lado trasero) otras dos pletinas, en las
que está soldado entonces en cada caso un racor de conexión para la
conexión con el circuito de calefacción del lado de la casa. Otros
detalles se explican más adelante con la ayuda de una
representación gráfica de este estado de la técnica.
Este aparato de calefacción ha dado muy buen
resultado en lo que se refiere a su función y la seguridad funcional
y se ha establecido en el mercado. Sin embargo, existen los
siguientes inconvenientes en cuando a la técnica de fabricación:
Las pletinas son relativamente intensivas de
costes, puesto que al menos para la pletina interior respectiva
debe utilizarse, por razones de corrosión, una acero noble de alta
calidad. Además, el recorte de material es muy alto, puesto que se
estampan pletinas aproximadamente redondas de material previo
angular. En los dos elementos de tapa del lado del quemador hay que
añadir el recorte para la abertura del quemador. Por ultimo,
durante la unión por soldadura para el empotramiento de la pletina
doble del lado del quemador es necesaria una zona de empotramiento
muy grande. Las zonas de sujeción que se proyectan hacia fuera
provocan en este caso una distancia muy grande entre las espiras y
la envolvente exterior de gases de escape, que incrementa el
diámetro total del aparato de calefacción, lo que va en contra de la
compacidad pretendida.
La invención tiene el cometido de eliminar de la
manera más sencilla posible los inconvenientes mencionados del
aparato de calefacción del tipo mencionado al principio y, en
concreto, especialmente bajo el aspecto de facilitar el montaje y
configurar el aparato de calefacción de una manera todavía compacta
y de coste más favorable.
Este cometido se soluciona con un aparato de
calefacción del tipo mencionado al principio a través de las
características indicadas en la parte de caracterizado de la
reivindicación 1.
Con otras palabras, se propone, por lo tanto,
soldar en los extremos de las espirales del intercambiador de calor
en cada caso en el lado frontal un racor de conexión configurado en
forma de tubo. Este componente intermedio representa entonces el
cuerpo de presión hidráulica completo. Sobre los lados frontales
axiales del intercambiador de calor se acoplan las pletinas, que
están fabricadas con preferencia de fundición de aluminio a presión,
estando configurada también aquí la superficie de la pletina de una
manera preferida adaptada al paso de las espiras con el fin de
impedir una corriente de gases de escape entre las espiras y la
pletina. De una manera preferida, por medio de un elemento de
obturación (por ejemplo, junta tórica) se realiza la obturación en
el lado de gases de escape entre el racor de conexión y los
elementos de tapa. Otro elemento de obturación está previsto,
además, con preferencia en cada caso entre la pletina y la
envolvente exterior de gases de escape (parte envolvente). La parte
envolvente está constituida por una envolvente aproximadamente
cilíndrica, cuyos lados frontales son moleteados después de la
inserción del intercambiador de calor y de las pletinas con
preferencia hacia dentro, de manera que estos componentes están
fijados. En la envolvente de gases de escape está prevista con
preferencia una abertura superior para la salida de gases de escape
y una abertura inferior para la salida de condensado. En la pletina
frontal están integrados, además, de una manera preferida los
puntos de retención para el quemador así como la interfaz para la
junta de obturación del quemador. Por último, en la pletina trasera
están dispuestos los puntos de suspensión para todo el aparato de
calefacción así como una llamada cúpula de fijación para un
aislamiento de la cámara de combustión.
Otros desarrollos ventajosos se deducen a partir
de las reivindicaciones dependientes.
El aparato de calefacción de acuerdo con la
invención, incluyendo sus desarrollos ventajosos de acuerdo con las
reivindicaciones dependientes, se explica en detalle a continuación
con la ayuda de la representación gráfica de diferentes ejemplos de
realización.
En este caso:
La figura 1 muestra en vista en perspectiva el
aparato de calefacción según la invención con el quemador
desmontado.
La figura 2 muestra en la sección el aparato de
calefacción según la figura 1 con los dos elementos de tapa y
quemador montado.
La figura 3 muestra en vista delantera el
elemento de tapa del lado del quemador.
La figura 4 muestra en vista delantera el
elemento de tapa alejado del quemador.
Las figura 5 y 6 muestran en vista en
perspectiva el intercambiador de calor sin y con racor de
conexión.
La figura 7 muestra un aparato de calefacción
según el estado conocido de la técnica.
La figura 8 muestra en vista delantera el
aparato de calefacción según la invención con cuatro anclajes de
tracción; y
La figura 9 muestra en vista en perspectiva el
aparato de calefacción según la figura 8.
En la figura 7 se representa en primer lugar un
aparato de calefacción conocido según el estado de la técnica (ver
a este respecto también el documento DE 101 14 490 C1 igualmente
similar). Este aparato de calefacción comprende - como también el
aparato de calefacción según la invención- un intercambiador de
calor 1 arrollado en forma de espiral, formado por razones de
corrosión de acero noble, que presenta en el lado de agua de
refrigeración una sección transversal de circulación de forma
aproximadamente rectangular y en el que están previstos unos
intersticios de circulación de gases de escape 25 entre las espiras
resultantes del intercambiador de calor 1. Además, está prevista
una cámara de combustión cilíndrica 2, que está limitada axialmente
por un elemento de tapa delantero 3 y por un elemento de tapa
trasero 4 y radialmente por el intercambiador de calor 1, estando
dispuesto un quemador 5 para combustibles líquidos o gaseosos en uno
de los dos elementos de tapa 3, 4 (aquí el elemento de tapa 3).
Además, tanto el aparato de calefacción de acuerdo con la invención
(ver las figuras 1 a 6 y 8 y 9) como también el aparato según la
figura 7 presentan una carcasa 6, que está formada por una pieza
envolvente 7 y por los elementos de cubierta 3, 4 y que rodea el
intercambiador de calor 1 bajo la configuración de un canal de
escape de gases 8.
Ahora es esencial para el aparato de calefacción
de acuerdo con la invención que el intercambiador de calor 1
presente en sus dos extremos 9, 10 axialmente unos racores de
conexión 11, 12 alineados orientados axialmente y que en los
elementos de tapa 3, 4 estén previstas unas aberturas 13, 14
configuradas en los elementos de tapa 3, 4 adaptadas a la forma de
los racores de conexión 11, 12 y atravesadas por éstos de forma
estanca, estando configurados los elementos de tapa 3, 4 con
preferencia de manera que se pueden conectar axialmente con efecto
de obturación en la pieza envolvente 7 en unión por encaje y en
unión positiva con esta pieza.
Como se deduce especialmente a partir de las
figuras 5 y 6, el intercambiador de calor 1 se fabrica, por lo
tanto, en primer lugar como espiral. En sus dos extremos se realizan
con preferencia unos taladros aproximadamente redondos circulares y
la sección transversal rectangular, abierta a la circulación se
cierra, como se representa en la figura 6, con un elemento de tapa.
En los taladros redondos circulares se introducen y se sueldan los
racores de conexión 11, 12 mencionados, configurados en forma de
tubo y formados, lo mismo que el intercambiador de calor 1,
igualmente de acero noble.
Este intercambiador de calor 1 configurado como
cuerpo de presión hidráulico completo se inserta entonces en una
etapa de montaje siguiente bajo la configuración del canal de escape
de gases 8 mencionado anteriormente en la pieza envolvente 7. Para
la fijación del intercambiador de calor 1 se insertan al mismo
tiempo adicionalmente en el lado delantero y en el lado trasero los
elementos de tapa 3, 4 ya mencionados anteriormente en la pieza
envolvente 7, presentando tanto la pieza envolvente 7 como también
los elementos de tapa 3, 4 con preferencia una sección transversal
de forma circular.
Para garantizar un cierre hermético al gas de
los elementos de tapa 3, 4 con respecto a la pieza envolvente 7,
está previsto de una manera ventajosa que entre estos dos
componentes esté dispuesta una junta de obturación 16 - para una
compensación especialmente buena de la tolerancia, con preferencia
como se representa un labio de obturación o bien una junta de
obturación de dos labios-. Además, la pieza envolvente 7 presenta,
en el caso de una forma de realización metálica, unos cantos 21
circundantes bilaterales, que son moleteados -como se deduce a
partir de las figuras 1, 3 y 4- después del montaje de los elementos
de tapa 3, 4.
Las aberturas 13, 14 configuradas con
preferencia de forma circular en los elementos de tapa 3, 4
presentan, además, un diámetro D0, que es insignificantemente mayor
que el diámetro exterior (DA) de los racores de conexión (11, 12)
configurados en forma de tubo, estando prevista, además, con
preferencia entre los racores de conexión 11, 12 y los elementos de
tapa 3, 4, en cada caso una junta de obturación 15, de una manera
preferida una junta torca.
Se ha revelado que es especialmente ventajoso
formar al menos uno de los dos (con preferencia los dos) elementos
de tapa 3, 4 según la técnica de fundición o bien especialmente de
fundición de aluminio a presión. Este modo de fabricación
posibilita con preferencia de una manera sencilla la otra medida
preferida de proveer los elementos de tapa 3, 4 en el lado del
intercambiador de calor en cada caso con una forma de la superficie
adaptada al paso de las espiras, para que no circule gas de escape
no deseado a través de la zona de transición entre el
intercambiador de calor 1 y el elemento de tapa 3, 4.
Las bajas temperaturas de los gases de escape,
en virtud de la buena transmisión de calor, abren, además, la
posibilidad ventajosa especialmente según la técnica de fabricación
de fabricar la pieza envolvente 7 de plástico. Especialmente en
este caso está previsto de una manera ventajosa que los elementos de
tapa 3, 4, como se representa en las figuras 8 y 9, estén
conectados fijamente a través de anclajes de tracción 26, pero de
forma desprendible entre sí, estando previstos con preferencia al
menos dos, de un manera preferida cuatro anclajes de tracción 26,
que están dispuestos en el lado exterior de la carcasa 6, rodeando
la pieza envolvente 7.
Además, de una manera independiente del material
utilizado, es ventajoso que en la pieza envolvente 7 esté dispuesta
una salida de gases de escape 17, que está en comunicación con el
canal de gases de escape 8. En esta salida de gases de escape 17 se
conecta, como se representa en la figura 9, un tubo de escape de
gases, que puede estar constituido con preferencia de la misma
manera de plástico. El gas de escape propiamente dicho está
refrigerado en el canal de escape de gases 8 ya por debajo de 100ºC
y, por lo tanto, no es ya demasiado caliente para una envolvente de
plástico.
Como en el aparato de calefacción según la
figura 7, también la pieza envolvente 7 del aparato de calefacción
según la invención presenta en el punto geodésico más profundo una
salida de condensado 18. Además, en el elemento de tapa 3 del lado
del quemador para el quemador 5 está prevista una abertura 19 que
presenta aproximadamente el diámetro interior del intercambiador de
calor 1, en la que se puede insertar el quemador 5 montado sobre
una placa de soporte del quemador 20 configurada de tamaño
correspondiente. Por último, según la invención, en el elemento de
tapa alejado del quemador están dispuestos opcionalmente elementos
de fijación 22 para el aparato de calefacción y/o un elemento de
fijación 23 para un aislamiento de la cámara de combustión 24 (con
preferencia según el documento DE 196 27 961 C2).
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulIntercambiador de calor
2
\tabulCámara de combustión
3
\tabulElemento de tapa delantera
4
\tabulElemento de tapa trasera
5
\tabulQuemador
6
\tabulCarcasa
7
\tabulPieza envolvente
8
\tabulCanal de escape de gases
9
\tabulExtremo
10
\tabulExtremo
11
\tabulRacor de conexión
12
\tabulRacor de conexión
13
\tabulAbertura
14
\tabulAbertura
15
\tabulJunta de obturación
16
\tabulJunta de obturación
17
\tabulSalida de gases de escape
18
\tabulSalida de condensado
19
\tabulAbertura
20
\tabulPlaca de soporte del quemador
21
\tabulCanto
22
\tabulElemento de fijación
23
\tabulElemento de fijación
24
\tabulAislamiento de la cámara de combustión
25
\tabulPlaca de circulación de gases de escape
26
\tabulAnclaje de tracción
\vskip1.000000\baselineskip
D_{A}
\tabulDiámetro exterior del racor de conexión
D_{0}
\tabulDiámetro de la abertura
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (11)
1. Aparato de calefacción, que comprende:
- -
- un intercambiador de calor (1) arrollado en forma de espiral, que presenta en el lado del agua de refrigeración una sección transversal rectangular de la circulación,
- -
- una cámara de combustión cilíndrica (2), que está limitada axialmente por un elemento de tapa delantero (3) y por un elemento de tapa trasero (4) y radialmente por el intercambiador de calor (1), en el que un quemador (5) para combustibles líquidos o gaseosos está dispuesto en uno de los dos elementos de tapa (3, 4),
- -
- una carcasa (6), que está formada por una pieza envolvente (7) y por los elementos de tapa (3, 4) y que rodea al intercambiador de calor (1) bajo la configuración de un canal de escape de gases (8),
caracterizado porque
- -
- el intercambiador de calor (1) presenta en sus dos extremos (9, 10) unos racores de conexión (11, 12) alineados orientados axialmente, unidos por soldadura y configurados en forma de tubo,
- -
- y porque en los elementos de tapa (3, 4) están previstas aberturas (13, 14) configuradas adaptadas a la forma de los racores de conexión (11, 12) y atravesadas con efecto de obturación por estos racores.
2. Aparato de calefacción de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de tapa
(3, 4) están configurados de manera que se pueden conectar por
inserción y por unión positiva axialmente en la pieza envolvente (7)
con efecto de obturación con esta pieza envolvente.
3. Aparato de calefacción de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos uno de
los dos elementos de tapa (3, 4) están fabricados según la técnica
de fundición, con preferencia está formado de función de aluminio a
presión.
4. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las
aberturas (13, 14) configuradas de forma circular presentan en los
elementos de tapa (3, 4) un diámetro (D_{0}) que, teniendo en
cuenta una junta de obturación correspondiente, está configurado
esencialmente mayor que el diámetro exterior (D_{A}) de los
racores de conexión (11, 12) configurados en forma de
tubo.
tubo.
5. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre los
racores de conexión (11, 12) y los elementos de tapa (3, 4) está
prevista en cada caso una junta de obturación (15), con preferencia
una junta tórica.
6. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
elementos de tapa (3, 4) presentan en el lado del intercambiador de
calor, respectivamente, una forma de la superficie adaptada al paso
de las espiras.
7. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque entre los
elementos de tapa (3, 4) y la pieza envolvente (7) está prevista en
cada caso una junta de obturación (16), con preferencia un labio de
obturación.
8. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la pieza
envolvente (7) está formada de plástico.
9. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los
elementos de tapa (3, 4) están conectados fijamente a través de
anclajes de tracción (26), pero desprendibles entre sí, estando
previstos con preferencia al menos tres, de una manera preferida
cuatro anclajes de tracción (26), que están dispuestos en el lado
exterior de la carcasa (6), rodeando la pieza envolvente (7).
10. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en el
elemento de tapa del lado del quemador para el quemador (5) está
prevista una abertura (19), que presenta aproximadamente el
diámetro interior del intercambiador de calor (1), en la que se
puede insertar el quemador (5) motado sobre una placa de soporte
del quemador (20) configurada de tamaño correspondiente.
11. Aparato de calefacción de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la pieza
envolvente (7) presenta cantos (21) circundantes bilaterales, que
son moleteados después del montaje de los elementos de tapa (3,
4).
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