ES2305701T3 - Calentador electrico de agua instantaneo. - Google Patents
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Abstract
Calentador eléctrico de agua instantáneo, caracterizado por, un depósito interior (2) hermético y presurizado, en el que se alojan, inmersos en un aceite térmico: una sonda de temperatura (16), un grupo calefactor eléctrico (3) rodeado de dos serpentines (4,5) en paralelo que comparten una única toma exterior de agua fría (6) y tienen, cada uno de ellos, una salida de agua calentada (20) hacia al exterior del depósito interior (2). El depósito interior (2) está completamente rodeado, compartiendo una misma base (18) u otro elemento de unión, por un depósito exterior (1) hermético, que presenta un orificio de salida de agua calentada (7) que finaliza en una válvula termostática (14) junto al extremo de una conducción exterior de agua fría (19). La salida de la válvula termostática (14) se conecta en serie con un presostato (15) conectado a dicha sonda de temperatura (16).
Description
Calentador eléctrico de agua instantáneo.
El objeto de la invención consiste en un
calentador eléctrico de agua instantáneo, de reducidas dimensiones,
tanto para uso doméstico como industrial, que optimiza al máximo su
rendimiento con un mínimo consumo energético y un caudal continuo
de agua caliente, sin que se efectúen pérdidas de temperatura o
caudal.
Normalmente los calentadores de agua eléctricos
contienen un gran volumen de agua que ha de permanecer cerrada,
dispuesta para su uso, en un depósito relativamente aislado con el
consiguiente gasto para mantener la temperatura de esa gran masa de
agua.
Además, una vez iniciado el consumo de agua
caliente, éste es limitado en el tiempo, dado que una vez consumida
el agua caliente almacenada en el depósito, el calentador no es
capaz de calentar agua al ritmo del consumo, por lo que el agua
baja bruscamente su temperatura, con las correspondientes molestias
y perjuicios.
Estos calentadores eléctricos tardan bastante
tiempo desde que se conectan hasta que son capaces de suministrar
agua caliente a una determinada temperatura.
Los calentadores convencionales presentan un
gran volumen, muchas veces difícil de ocultar o disimular con el
mobiliario, y, por tanto, son de difícil ubicación en un habitáculo
especial.
Otro tipo de calentadores eléctricos se
describen en las patentes de EEUU 2.987.605 y
6.198.879-BI.
El objeto de la invención de la patente de EEUU
2.987.605-A consiste en un calentador especialmente
adaptado para pesado gasóil para los quemadores de plantas de
calor. El calentador descrito en la patente de EEUU
2.987.605-A así como el descrito en la presente
solicitud, tiene un recipiente sellado y presurizado, que guarda,
sumergido en un aceite térmico, un grupo eléctrico rodeado de un
único serpentín con una entrada para el fluído a calentar y una
salida a un recipiente externo rodeando el recipiente interno. El
recipiente externo tiene una salida para el fluído ya calentado. El
calentador de la patente de USA nº 2987605-A tiene
un aparato de control de temperatura en su parte inferior.
El objeto de invención de la patente de USA
6.198.879-B1 consiste en un bloqueo del sensor y
válvula de llenado automático para un calentador de agua de uso
doméstico que consiste en un recipiente único sin presión, que
aloja un serpentín de cobre y que también transporta el agua a
calentar. Por otra parte, el calentador de esta solicitud tiene un
segundo recipiente sellado, de reducidas dimensiones para prevenir
inercia térmica, donde ambas salidas de agua de los serpentines se
mezclan tal y como se describe en los siguientes párrafos.
La presente invención es un calentador de agua
instantáneo de cadencia continua y reducidas dimensiones, resulta
muy útil para obviar los inconvenientes anteriores y para la
sustitución de las grandes calderas, normalmente de gas, y
potencialmente peligrosas, que suministran agua caliente para el
consumo y hacen, a su vez, de suministro de agua caliente para
calefacciones.
El calentamiento del agua se efectúa mediante un
grupo calefactor eléctrico con forma de horquilla o similar,
sumergido en un aceite térmico, o fluido similar, que se mantiene
caliente y a temperatura constante por efecto del calefactor,
siendo este aceite térmico de un volumen mínimo. El agua a calentar
circula por dos serpentines en paralelo que rodean el grupo
calefactor, estando también sumergidos en el aceite térmico. Este
conjunto
calefactor-serpentines-aceite
térmico está alojado en un depósito interior hermético y presurizado
convenientemente.
Para mantener el caudal de agua y minimizar las
pérdidas de presión y caudal, los dos serpentines en paralelo
presentan con una única toma exterior común de agua, mientras que la
salida de cada serpentín es independiente, la cual, se realiza al
exterior del depósito interior, sobre el que se ha instalado un
segundo depósito, también hermético, y de reducidas dimensiones
para evitar la inercia térmica; en este depósito exterior se
mezclan ambas salidas de agua de los serpentines y se homogenizan
hasta su salida, como agua caliente, por un orificio practicado en
el propio depósito exterior.
Los dos depósitos son atravesados por un
casquillo hueco, que incorpora un tapón, y que los mantiene
equidistantes permitiendo, a su vez, el relleno de aceite térmico y
presurizado al depósito interior.
La salida de agua caliente del depósito
exterior, conjuntamente con una toma directa de agua fría como la
que entra en el calentador hasta los serpentines, son recogidas por
una válvula termostática, la cual regula la temperatura final del
agua de salida, manteniéndola de esta manera siempre uniforme.
La salida de esta válvula termostática se
conecta en serie a un presostato que, tomando como referencia los
datos de temperatura recogidos por una sonda instalada dentro del
depósito interior, dará las correspondientes instrucciones de
conexión o desconexión al grupo calefactor.
Rodeando al depósito exterior se ha dispuesto
una capa aislante para evitar las pérdidas térmicas del sistema al
exterior.
Todo ello se ha pensado en fabricarlo de forma
reducida y compacta.
Se incluyen las siguientes figuras para
facilitar la comprensión de la invención:
- Figura 1: perspectiva de un despiece de los
principales componentes del calentador eléctrico de agua.
- Figura 2: Vista superior del calentador según
una sección del mismo por el plano horizontal que contiene el eje
de los depósitos interior y exterior del calefactor.
A continuación se detalla una realización
preferente de la invención, que habrá de entenderse en sentido
amplio y no limitativo.
En la figura 1 se representan los componentes
más importantes del calentador eléctrico de agua instantáneo: un
depósito exterior (1), un depósito interior (2) en el que se aloja
un grupo calefactor (3) rodeado por dos serpentines (4,5) en
paralelo, a los que llega una toma exterior de agua (6) común a
ambos serpentines y que atraviesa las paredes de ambos depósitos
(1,2). El depósito exterior (1) presenta una salida de agua
caliente (7) conectada junto a una conducción de agua fría (19) a un
termostato (14) en serie con un presostato (15) conectado a una
sonda (16) que mide la temperatura del aceite térmico del depósito
interior (1).
En la figura 2 se representa la circulación del
agua en el calefactor. El agua a calentar circula por dos
serpentines (4,5) que rodean un grupo calefactor eléctrico (3) de
los de forma de horquilla o similar. Tanto el grupo calefactor
eléctrico (3) como los serpentines (4,5) que le rodean, están
inmersos en un aceite térmico o fluido similar que se mantiene
caliente y a temperatura constante por la acción del grupo
calefactor eléctrico (3), siendo este fluido de un volumen mínimo;
todo ello alojado en un depósito interior (2) hermético y
presurizado convenientemente.
En el depósito interior (2) se instala una sonda
(16) de medición de la temperatura para el control de la
temperatura del aceite térmico.
Los dos serpentines (4,5) están dispuestos en
paralelo con una única toma exterior (6) de agua fría, que se
reparte entre los dos serpentines, y dos salidas de agua
independientes (20); permitiendo esto minimizar las pérdidas de
presión y caudal hacia al exterior del depósito interior (2). El
depósito interior (2) está rodeado por un depósito exterior (1)
hermético de reducidas dimensiones para evitar la inercia térmica, y
que es donde se mezclan y homogenizan los dos flujos de agua
salientes del depósito interior, y donde continúa calentándose el
agua por estar en contacto con las paredes del depósito interior
(2), que se encuentra caliente por contener el fluido térmico
calentado por el grupo calefactor (3).
El depósito exterior (1) presenta un orificio
con una toma de salida del agua (7) por el que se evacua el agua
calentada.
La entrada de agua fría (13) al calefactor se
bifurca en dos canalizaciones, la primera es la entrada (6) de agua
a los serpentines (4,5) y la segunda canalización es una conducción
(19) cuyo extremo opuesto finaliza, junto a la salida del agua (7)
caliente del depósito exterior (1), en una válvula termostática
(14), donde se mezclan ambas corrientes de agua caliente y fría, y
donde se regula finalmente la temperatura del agua de salida,
manteniéndola de esta manera siempre a una temperatura uniforme.
La salida de la válvula termostática (14) se
conecta en serie con un presostato (15) al que se conecta la sonda
(16) de medición de la temperatura del aceite térmico del depósito
interior (2). En función de los datos de temperatura del aceite
térmico recogidos por la sonda (16), el presostato (15) conectará o
desconectará el grupo calefactor (3).
Tras pasar por el presostato, el agua,
convenientemente calentada, pasa a la red o directamente a su
utilización.
Los dos depósitos, exterior (1) e interior (2),
son atravesados por un casquillo hueco (8) que incorpora un tapón
(9), y que mantiene equidistantes los dos depósitos (1,2)
permitiendo, a su vez, el relleno de fluido y presurizado del
depósito interior (2).
Los dos depósitos (1,2) comparten una base común
(17) a la que se acopla la base soporte (18) del grupo calefactor
(3) mediante unas tuercas (11) y tornillos (10).
Rodeando al depósito exterior se ha dispuesto
una capa aislante (12), para evitar las pérdidas térmicas del
conjunto hacia el exterior.
Claims (5)
1. Calentador eléctrico de agua instantáneo,
caracterizado por, un depósito interior (2) hermético y
presurizado, en el que se alojan, inmersos en un aceite térmico:
una sonda de temperatura (16), un grupo calefactor eléctrico (3)
rodeado de dos serpentines (4,5) en paralelo que comparten una única
toma exterior de agua fría (6) y tienen, cada uno de ellos, una
salida de agua calentada (20) hacia al exterior del depósito
interior (2). El depósito interior (2) está completamente rodeado,
compartiendo una misma base (18) u otro elemento de unión, por un
depósito exterior (1) hermético, que presenta un orificio de salida
de agua calentada (7) que finaliza en una válvula termostática (14)
junto al extremo de una conducción exterior de agua fría (19). La
salida de la válvula termostática (14) se conecta en serie con un
presostato (15) conectado a dicha sonda de temperatura (16).
2. Calentador eléctrico de agua instantáneo,
según reivindicación 1, caracterizado porque, grupo
calefactor eléctrico (3) es de los de forma de horquilla.
3. Calentador eléctrico de agua instantáneo,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, la
entrada de agua fría (6) a los serpentines (4,5), y la canalización
de agua fría (19) hacia la válvula termostática (14) son las dos
bifurcaciones de una única entrada exterior de agua fría (13).
4. Calentador eléctrico de agua instantáneo,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, los
depósitos exterior (1) e interior (2) son equidistantes y
atravesados por un casquillo hueco (8) que incorpora un tapón
(9).
5. Calentador eléctrico de agua instantáneo,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, el
depósito exterior (1) está rodeado por una capa aislante (12).
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