ES2307268T3 - Calentadores de liquido con soportes termicos. - Google Patents

Abstract

Un recipiente calentador de líquido que comprende un calentador de placa (22) y una junta anular (11; 42; 50) que hace estanco el calentador (22) respecto al cuerpo del recipiente (30); dicho calentador (22) posee una brida que se extiende verticalmente (24), que se caracteriza por el hecho de que dicha junta (11; 42; 50) posee un perfil transversal que incluye por lo menos un canal anular (16; 46) en la superficie que va hacia el interior radialmente (14) y que está encarada con la brida (24).

Description

Calentadores de líquido con soportes térmicos.

El presente invento hace referencia a la seguridad de los calentadores eléctricos en los soportes de calentadores de líquidos.

El uso de soportes con calentamiento eléctrico en calentadores de líquido domésticos, como por ejemplo, hervidores de agua, es prácticamente omnipresente. Habitualmente se trata de una placa de acero inoxidable en forma de elemento de calentamiento eléctrico formado o montado sobre su parte inferior, para cerrarse y abrirse en la base del cuerpo de un recipiente de metal, cristal o, más habitualmente, de plástico. El elemento suele ser un elemento calefactor recubierto, ajustado a la parte inferior de la placa, o bien lo que se conoce como calentador de película gruesa integrado sobre la superficie inferior.

Los numerosos motivos que hacen atractivos este tipo de dispositivos son bien conocidos y se encuentran ampliamente documentados. El problema que siempre debe solventarse en el diseño de los recipientes de este tipo es acoplar el calentador de tal modo que exista la estanqueidad adecuada entre la placa de calefacción y el cuerpo del recipiente para impedir de un modo fiable la fuga de líquido del recipiente a pesar de la expansión térmica divergente entre la placa y el cuerpo del recipiente, y a su vez resistir las temperaturas que se alcanzan tanto durante el uso normal como en condiciones de abuso (por ejemplo, si el calentador se activa y no hay suficiente líquido en el recipiente). Preferentemente, la disposición de fijación debería ser de fabricación económica, de montaje rápido y sencillo y no demasiado restrictiva en lo que respecta al diseño estético del recipiente.

Se han dado algunas propuestas de dispositivos de seguridad. En la patente WO 99/017.645 se divulga un sistema en el que un calentador plano está fijado a un recipiente mediante un anillo de pistón interno o externo y se comprime o se estira, respectivamente, de forma periférica y luego se libera para ajustarse en las ranuras adecuadas de la pared del recipiente. Sin embargo, la necesidad de emplear un anillo de pistón, que por naturaleza es un anillo discontinuo, compromete su fuerza. Este sistema también puede ser difícil de montar.

Por otra parte, el sistema "Sure Seal" del propio solicitante, descrito en la patente WO 96/183.31, ha gozado de gran éxito debido a su fiabilidad y rentabilidad.

La patente DE-19.907.133-A1 divulga un hervidor de agua que comprende una placa de base y un anillo de estanqueidad situado entre la placa de base y la pared del recipiente.

Sin embargo, el solicitante reconoce que en determinadas circunstancias podría ser deseable un sistema de estanqueidad alternativo, por lo que el objeto del presente invento es ofrecer dicha alternativa.

El presente invento ofrece un recipiente calentador de líquido que comprende un calentador de placa y una junta anular que hace estanco el calentador respecto al cuerpo del recipiente. Dicho calentador posee una brida que se extiende verticalmente, y dicha junta posee un perfil transversal que incluye por lo menos un canal anular en la superficie que va hacia el interior radialmente y que está encarada con la brida.

De conformidad con el invento, se proporciona una junta que puede proporcionar una estanqueidad fiable entre una superficie encarada radialmente hacia fuera de una placa de calefacción y la superficie interior de la pared del recipiente, en tanto que sigue siendo lo suficientemente deformable para que resulte fácil de ajustar. Además, la junta no se desplazará cuando la placa se monte desde abajo en el cuerpo del recipiente. Esto resulta ventajoso respecto a las disposiciones conocidas por el hecho de que una junta posee una sección plana en contacto con la placa de calefacción y aletas que se extienden radialmente y que se acoplan con el cuerpo del recipiente al decrecer el área de la junta en contacto
con la placa de calefacción y, a consecuencia de ello, la resistencia al calor que el material de la junta debería tener.

Preferentemente, la superficie encarada hacia fuera de la junta es considerablemente lisa, por ejemplo, plana o sólo suavemente curvada (con un radio o curvatura superior a la altura de la mencionada junta). Esto resulta ventajoso para facilitar la inserción de la unidad de la placa y la junta en el cuerpo del recipiente, puesto que la superficie lisa de la junta se desplaza por la pared del recipiente sin aletas ni similares que se doblen, pues dificultarían aún más la inserción y plantearían también un riesgo de fugas si se rajaran o se torcieran durante el montaje.

Preferentemente, se ha dado forma a la junta para que se ajuste sobre un borde periférico de la placa de calefacción. El borde podría estar formado por un labio, por ejemplo.

Resulta conveniente en las disposiciones arriba mencionadas, pero también preferente en términos más generales, que la junta se emplee en un recipiente calentador de líquido donde se disponga de medios de seguridad que afecten a la junta. Esto resulta beneficioso para ofrecer un aislamiento térmico entre el calentador y los medios de seguridad. Más preferentemente, los medios de seguridad comprenden una pieza de gancho que incluye varias garras que se extienden radialmente y la pieza de gancho posee una configuración en la que se encuentra ahuecada en su perfil total, pudiéndose deformar en una configuración de acoplamiento en la que dicho perfil ahuecado inicial se reduce o se invierte de modo que aumenta la extensión radial de dichas garras. Aunque no es imprescindible, puede utilizarse en su lugar una cubierta de soporte para el recipiente para fijar el calentador.

Así pues, las personas capacitadas para ello verán que de conformidad con algunas formas de realización preferentes, el calentador se fija mediante una pieza de gancho en la que las garras radiales lo proyectarán más radialmente cuando el gancho se deforme alejándose de su perfil ahuecado, es decir, cuando tienda a aplanarse. Esto ofrece una disposición extraordinariamente beneficiosa, puesto que sólo se precisa aplicar una fuerza relativamente pequeña al área central de la pieza de gancho para extender las garras, por ejemplo, acoplarlas a unas ranuras adecuadas o a otras partes del cuerpo del recipiente, fijando así el calentador.

La pieza de gancho podría disponerse de tal modo que mantenga la configuración acoplada por sí misma, es decir, podría ser biestable. Por ejemplo, podría permitirse invertir su curvatura hasta cierto punto. Sin embargo, en formas de realización preferentes la pieza de gancho está sujeta a la configuración de acoplamiento. Esto podría realizarse, por ejemplo, mediante una conexión formada sobre el propio calentador, como un refuerzo o una unidad de control sujeta al calentador, pero preferentemente, la pieza de gancho está sujeta a la configuración de acoplamiento mediante un dispositivo separado sujeto a la pared del recipiente, más preferentemente, una cubierta de soporte para el recipiente.

La pieza de gancho podría tener forma de un anillo partido, pero preferentemente forma un bucle cerrado de material. Esto ayuda a maximizar su fuerza. En formas de realización preferentes actualmente, las garras están dispuestas en pares conectados entre sí, por ejemplo, en trozos de trama en forma de arco. En dichas formas de realización, las piezas más cercanas a los pares adyacentes están conectadas preferentemente entre sí, por ejemplo, en trozos secundarios de trama arcuada. Esto permite una disposición que, al formar un bucle cerrado de material, no tiene anillos continuos. Esto facilita el ahuecamiento y la reducción del ahuecamiento requerida por el invento.

La pieza de gancho se fabrica preferentemente con plásticos, aunque podría emplearse cualquier material elástico adecuado, por ejemplo, metal.

En lo expuesto anteriormente, al hacerse referencia al contacto o al ajuste al cuerpo del recipiente, debería valorarse el hecho que no es necesario un contacto directo con la pared del recipiente. También puede aportarse una pieza intermedia.

A continuación se describen determinadas formas de realización preferentes del invento, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1a es una vista en planta de una pieza de gancho para su uso en una forma de realización del presente invento;

La figura 1b es un alzado lateral de la pieza de gancho de la figura 1a;

La figura 2 es una vista en sección ampliada de una pieza de junta conforme al invento;

La figura 3 es una vista en sección parcial de una placa de calefacción encajada en un recipiente utilizando el gancho de la figura 1a y b y la junta de la figura 2;

La figura 4 es una vista similar a la de la figura 3 de una segunda forma de realización que emplea un dispositivo de seguridad diferente;

La figura 5 es una sección en perspectiva de otra junta conforme al invento;

La figura 6 es una vista en sección de la junta de la figura 5 montada en un recipiente; y

La figura 7 es una vista en sección de otra junta colocada en un recipiente conforme al invento.

Volviendo en primer lugar a la figura 1, en ésta se puede ver una pieza de gancho 2 conforme al invento. Está fabricada de plástico resistente al calor moderado. Como se verá en la vista en planta de la figura 1a, la pieza de gancho posee seis garras 4 que se extienden radialmente y cada una de ellas finaliza con una lengüeta 6 estrechada. Las garras se encuentran conectadas en pares por trozos de trama arcuada 8. Los extremos interiores radiales de las garras 4 se encuentran conectados por tramas arcuadas interiores secundarias 10, de forma que las piezas más cercanas a los pares adyacentes antes mencionados se encuentran conectadas. Las tramas arcuadas interiores 10 forman un anillo roto.

Tal como se aprecia en el alzado lateral de la figura 1b, la pieza de gancho 2 está ahuecada en lugar de ser plana, de modo que las tramas interiores 10 se encuentran desviadas axialmente de las tramas exteriores 8. La pieza de gancho está conformada (por ejemplo, moldeada) para que tenga esta forma natural. Sin embargo, si se aplica presión a las tramas interiores 10 tal como se muestra en la flecha A, la pieza se deformará respecto al plano, lo que provocará que las garras 4 se extiendan, es decir, que aumenten su extensión radial. Al calibrar la pieza de gancho de modo que las lengüetas 6 sólo tengan que encajarse suavemente con un clic en las ranuras correspondientes o en un surco del cuerpo del recipiente, la pieza de gancho puede encajarse fácilmente para retener una placa de calefacción y, a continuación, la presión axial aplicada para extender las garras, de modo que empujen las lengüetas 6 totalmente en los huecos/surco, bloqueando así el calentador en su posición.

Volviendo ahora a la figura 2, en ésta se puede ver una sección en una junta anular 11 conforme a un segundo aspecto del invento. El perfil de sección tiene más o menos forma de C, con una superficie exterior 12 curvada y lisa, y una superficie interior 14 contorneada que comprende dos canales anulares 16 separados verticalmente. Debajo de la pieza en forma de C del perfil hay un trozo de base 18 que incluye una ranura 20 en forma de L, dentro de la cual se encuentra ajustado el correspondiente labio del borde de la placa de calefacción.

El montaje de un recipiente calentador de líquido que incorpora la pieza de gancho 2 de las figuras 1a y 1b y la junta de la figura 2 se describirán ahora en referencia a la figura 3, la cual es una vista en sección parcial del recipiente montado. Se observará que esta placa de calefacción 22 posee un área central normalmente plana y una brida 24 que se extiende verticalmente y que finaliza en el borde mediante un labio 26 proyectado hacia fuera. El primer paso de montaje es ajustar la junta 11 en la placa de calefacción 22. Esto se consigue ajustando la sección de la base 18 sobre el labio periférico 26 del calentador, de modo que se aloje en el correspondiente canal 20 en forma de L. La pieza superior en forma de C de la junta es un ajuste de dilatación sobre la brida vertical 24, de modo que la superficie de la junta se encuentra en contacto con la brida en tres puntos. Esto produce cierto aplanamiento en la superficie exterior curvada 12.

A continuación, la unidad del calentador y la junta se insertan desde abajo en el cuerpo de un recipiente calentador de líquido, como un hervidor de agua, que está abierto por la parte inferior, hasta que el calentador 22 se encuentre adosado a una serie de topes circulares 28 separados periféricamente. En lugar de topes individuales, un soporte continuo puede realizar la misma función. La otra superficie lisa de la junta 12 permite insertar la unidad sin rasgar ni torcer la junta. El espacio entre la brida principal del calentador 24 y la pared del recipiente 30 es tal que la junta se encuentra también ligeramente comprimida radialmente, de modo que se garantiza una junta hermética incluso cuando la pared del recipiente 30 y el calentador 22 se expanden debido a las cifras divergentes durante el calentamiento. Los canales anulares 16 facilitan la compresión de la junta.

Para mantener el calentador 22 en su sitio se utiliza la pieza de gancho 2 de la figura 1. Esto se muestra esquemáticamente en la figura 3. Primero la pieza de gancho 2 se coloca en la parte inferior del recipiente contigua al calentador y debajo del trozo de la base 18 de la junta anular (el recipiente está invertido para el montaje). Debido a ello, se observará que no hay un contacto directo entre la placa de calefacción 22 y la pieza de gancho 2. Las lengüetas 6 en los extremos de las garras 4 están colocadas y encajadas suavemente en las ranuras 32 de la pared del recipiente 30, separadas a lo largo de su circunferencia. Así se coloca el calentador de forma temporal. Para fijar el calentador de forma permanente, se ajusta una cubierta de soporte (que no se muestra) en la parte inferior del recipiente. Ésta posee las protuberancias adecuadas que afectan a las tramas arcuadas interiores 10 (véase la figura 2) de la pieza de gancho, aplanándolo y logrando así que las garras se extiendan y bloqueen el dispositivo de gancho 2 y el calentador en su posición. Como alternativa, la pieza de gancho podría fijarse a otra estructura, como la placa de calefacción, una unidad de control, o bien podría ser autobloqueable.

Si se precisa el desmontaje, éste resulta igual de fácil. Sólo hay que retirar la cubierta de soporte, lo cual permite que la pieza de gancho vuelva a su estado natural y se extraiga fácilmente, permitiendo así extraer la unidad del calentador y la junta.

En la figura 4 se muestra una segunda forma de realización del invento. En esta forma de realización, la placa de calefacción y la junta son iguales a las descritas en la primera forma de realización. Sin embargo, en lugar de emplear una pieza de gancho del tipo mostrado en la figura 1, el calentador se fija directamente mediante una cubierta de base 34. La cubierta de soporte 34 posee una brida 36 totalmente periférica con una serie de ranuras 38 separadas periféricamente. Cuando la cubierta es impulsada hacia el extremo inferior de la pared del recipiente 30', el extremo superior de la brida de la cubierta de soporte presiona la parte inferior de la junta 11 y las ranuras 38 situadas sobre resaltos triangulares 40 para bloquear la cubierta 34 en su posición.

La figura 5 muestra otra forma de realización de la junta. En esta figura, la junta 42 se muestra abierta, con toda claridad, para facilitar la comprensión. Sin embargo, en la práctica se trata de una forma anular continua. Al igual que en la junta descrita anteriormente, esta curva 42 posee una superficie exterior curvada 44 y un canal anular 46 en su superficie interior. Sin embargo, en esta forma de realización, el canal 46 posee un perfil cóncavo, de modo que sigue alrededor y por encima de la junta, definiendo una parte de faldón subordinado 48 que conforma la mayoría de la cara interior de la junta. La parte inferior de la junta 50 es plana por debajo y define un canal 52 para alojar el labio periférico de una placa de calefacción.

La figura 6 muestra la junta 42 instalada en el recipiente, aunque cabe señalar que la figura 6 muestra una sección de la parte derecha del recipiente. Al igual que en formas de realización anteriores, la junta 42 se ajusta alrededor de una superficie 24 aproximadamente horizontal y encarada hacia fuera de la placa de calefacción y que se encuentra retenida contra una protuberancia interna 54 de la pared del recipiente mediante una pieza de retención 56 que se muestra esquemáticamente. Esta pieza podría ser una pieza de gancho como la descrito anteriormente, una cubierta de soporte o cualquier otro dispositivo adecuado.

Se observará que en el estado de la instalación, la cara exterior o la junta 44 se encuentra comprimida contra la pared del recipiente y que la parte de faldón 48 se encuentra deformada por dentro para presionar contra la pared exterior de la junta y cerrar así la parte cóncava del canal 46. De este modo la junta es lo suficientemente comprimible como para permitir que se inserte en el recipiente, en particular, presenta un perfil liso en la pared del recipiente durante el proceso de inserción. Sin embargo, se sigue obteniendo una junta hermética fiable incluso en la cara de expansión del espacio entre la placa de calefacción y la pared del recipiente donde se encuentra la junta.

Por último, la figura 7 es una vista similar a la de la figura 6 que muestra otra forma de realización de una junta. Esta junta 58 es similar a la que se muestra en las figuras 2 y 3, a excepción de que su parte superior 60 está conformada para extenderse una distancia corta por encima de la superficie superior y plana de la placa de calefacción 22. Esto significa que la parte superior de la junta se interpone entre la placa de calefacción y la protuberancia de la pared del recipiente 54 frente a la cual está fijado el calentador. Esto maximiza el aislamiento térmico entre la placa de calefacción y la pared del recipiente.

Claims (10)

1. Un recipiente calentador de líquido que comprende un calentador de placa (22) y una junta anular (11; 42; 50) que hace estanco el calentador (22) respecto al cuerpo del recipiente (30); dicho calentador (22) posee una brida que se extiende verticalmente (24), que se caracteriza por el hecho de que dicha junta (11; 42; 50) posee un perfil transversal que incluye por lo menos un canal anular (16; 46) en la superficie que va hacia el interior radialmente (14) y que está encarada con la brida (24).

2. Un recipiente conforme a lo expuesto en la reivindicación 1, donde la superficie encarada hacia fuera (12) de la junta (11; 42; 50) es considerablemente lisa, de modo que se desplaza sobre la pared del recipiente (30) sin aletas ni similares que se doblen durante la inserción.

3. Un recipiente conforme a lo expuesto en la reivindicación 1 o 2, donde se ha dado forma a la junta (11; 42; 50) para que se ajuste sobre un borde periférico (26) de la placa de calefacción (22).

4. Un recipiente conforme a lo expuesto en las reivindicaciones 1, 2 o 3, donde el perfil transversal de la junta (11; 42; 50) tiene más o menos forma de C.

5. Un recipiente conforme a lo expuesto en las reivindicaciones 1, 2 o 3, donde el canal (46) tiene un perfil cóncavo.

6. Un recipiente según lo expuesto en cualquiera de las reivindicaciones anteriores con más medios de compresión (2; 36; 56) para fijar dicho calentador (22) y donde dichos medios de seguridad afectan a la junta (11; 42; 50).

7. Un recipiente conforme a lo expuesto en la reivindicación 6, donde los medios de seguridad (56) incluyen una cubierta de soporte para el recipiente.

8. Un recipiente según lo expuesto en la reivindicación 6, donde los medios de seguridad comprenden una pieza de gancho (2) y dicha pieza de gancho (2) incluye varias garras que se extienden radialmente (4), y la pieza de gancho (2) posee una configuración inicial en la que se encuentra ahuecada en su perfil total, pudiéndose deformar en una configuración de acoplamiento en la que dicho perfil ahuecado inicial se reduce o se invierte de modo que aumenta la extensión radial de dichas garras (4).

9. Un recipiente conforme a lo expuesto en la reivindicación 8, donde la pieza de gancho (2) forma un bucle cerrado de material.

10. Un recipiente conforme a lo expuesto en las reivindicaciones 8 o 9, donde las garras (4) están dispuestas en pares conectados entre sí.