ES2565931T3 - Calentador de líquidos con control de temperatura - Google Patents

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Abstract

Calentador de fluido que comprende: (a) una estructura de canales que define una abertura de entrada (20), una abertura de salida (22) y una pluralidad de canales (48) que se extienden en dirección aguas abajo y se comunican con la abertura de entrada y la de salida, de manera que el fluido puede fluir en paralelo a través de los canales desde la abertura de entrada hasta la de salida, y la estructura de canales incluye uno o más elementos de aplicación de energía eléctrica (46; 50) asociados con cada canal (48); (b) un dispositivo detector de temperatura (76); y (c) un circuito de control conectado a los elementos de aplicación de energía eléctrica (46; 50) y el dispositivo detector de temperatura (76), con el circuito de control configurado para supervisar la temperatura y controlar la aplicación de potencia a los elementos de aplicación de energía eléctrica en respuesta a la temperatura, de manera que, al menos en determinadas condiciones de control, el fluido que fluye por diferentes canales se calentará a diferentes temperaturas, caracterizado porque el dispositivo detector de temperatura (76) consiste en un filamento (76) que se extiende a través de una pluralidad de canales contiguos a sus extremos de aguas abajo, y el circuito de control está configurado para supervisar la temperatura a través de una resistencia eléctrica del filamento y controlar dicha aplicación de potencia en respuesta a la resistencia eléctrica del filamento.

Description

DESCRIPCION
Calentador de llquidos con control de temperatura
5 [0001] La presente solicitud es una continuacion de la solicitud de patente de EE. UU. n.° 12/889.581,
presentada el 24 de septiembre de 2010, la cual es una continuacion en parte de la solicitud de patente de EE. UU. n.° 11/352.184, presentada el 10 de febrero de 2006 y publicada como la publicacion de solicitud de patente de EE. UU. n.° US 2006/0291527 A1 y concedida como patente de EE. UU. n.° 7.817.906, y dicha solicitud reivindica el beneficio de la fecha de presentacion de las solicitudes de patente provisional de EE. UU. n.° 60/677.552, 10 presentada el 4 de mayo de 2005; 60/709.528, presentada el 19 de agosto de 2005; y 60/726.473, presentada el 13 de octubre de 2005. La presente solicitud es tambien una continuacion en parte de la solicitud de patente de EE. UU. n.° 12/879.233, presentada el 10 de septiembre de 2010, ahora abandonada, la cual es una continuacion en parte de la mencionada solicitud de patente de EE. UU. n.° 11/352.184, presentada el 10 de febrero de 2006. Las descripciones de todas las solicitudes y la publicacion mencionadas anteriormente se incorporan en el presente 15 documento a modo de referencia.
CAMPO DE LA INVENCION
[0002] La presente invencion se refiere a un calentador de fluido de acuerdo con el preambulo de la 20 reivindicacion 1.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
[0003] Segun se explica en la publicacion de solicitud de patente de EE. UU. n.° US 2006/0291527 A1 25 («publicacion -527») mencionada anteriormente, resulta provechoso calentar fluidos, particularmente llquidos como
el agua para su uso como agua caliente en una vivienda, mediante un dispositivo calentador de tipo «sin tanque». Un dispositivo calentador sin tanque sirve para calentar el fluido a medida que fluye desde una fuente hasta un punto de utilizacion. Un calentador sin tanque no cuenta con una reserva almacenada de llquido precalentado, sino que se ha disenado de modo que posea la suficiente capacidad para calentar el llquido hasta la temperatura deseada, 30 incluso cuando el llquido fluye por el calentador con un caudal equivalente a la maxima demanda prevista. Por ejemplo, si un calentador sin tanque va a utilizarse para proporcionar agua caliente para la ducha en una vivienda, el calentador se disena con la suficiente capacidad para calentar agua a la temperatura minima de entrada prevista hasta alcanzar la maxima temperatura deseada para la ducha con el maximo caudal en la ducha.
35 [0004] Tal como se describe en la publicacion -527, una forma de calentador de fluido que resulta
particularmente adecuada para llquidos como, por ejemplo, el agua caliente para una vivienda consiste en un calentador directo de llquido por resistencia electrica. En un calentador directo de llquido por resistencia electrica, se aplica energia electrica entre unos electrodos inmersos en el llquido que se va a calentar, de manera que fluya una corriente a traves del propio llquido y la energia se convierta en calor debido a la resistencia electrica del propio 40 liquido. Segun se describe tambien en la publicacion -527, dicho calentador puede estar configurado con multiples electrodos que definen numerosos canales para el flujo del liquido. El sistema de control para dicho calentador puede estar configurado para conectar y desconectar los diferentes electrodos a una fuente de alimentacion electrica. Los electrodos y elementos relacionados del calentador pueden estar configurados de manera que, al conectar diferentes conjuntos de los electrodos a la fuente de alimentacion electrica, se generen diferentes niveles 45 de corriente atravesando el liquido. Estos niveles incluyen preferentemente una progresion escalonada entre una corriente nula, cuando no hay ningun electrodo conectado, y una corriente maxima, cuando todos los electrodos estan conectados. Segun se describe en la publicacion -527, esta progresion presenta deseablemente unas proporciones sustancialmente uniformes entre las corrientes de escalones contiguos de la progresion con niveles de corriente no nulos. Como se explica en la publicacion -527, los calentadores que cuentan con dicho conjunto de 50 posibles niveles de corriente pueden proporcionar un control gradual de la temperatura del llquido, aunque existan grandes variaciones en la temperatura del llquido entrante, la temperatura deseada del liquido saliente, el caudal y la resistividad del liquido. La progresion escalonada deseada incluye deseablemente numerosos escalones, por ejemplo, 60 o mas, o niveles de corriente diferentes para un fluido con una resistividad dada. Mas preferentemente, los escalones estan configurados de manera que la maxima proporcion entre los niveles de corriente en dos 55 escalones contiguos cualesquiera de la progresion, con corrientes no nulas, no sea mayor que aproximadamente 1,22:1, y, preferentemente, no superior a 1,1:1, de modo que la mayor diferencia entre niveles de corriente en dos escalones cualesquiera de la progresion no sea mayor que aproximadamente el 10% de la corriente maxima para el nivel de resistividad dado del fluido.
[0005] Debido a que el calor se desarrolla en el seno del propio llquido, dicho calentador puede proporcionar un calentamiento basicamente instantaneo del llquido que fluye a traves del mismo. Ademas, para controlar el calentador tan solo hay que conectar y desconectar diferentes electrodos a la fuente de alimentacion, lo cual permite el uso de elementos de conmutacion tales como reles convencionales o, mas preferentemente, elementos de
5 conmutacion basados en semiconductores de estado solido tales como triacs y transistores de efecto campo. En los elementos de conmutacion preferidos basados en semiconductores, se puede inducir un estado conductor o «cerrado» en el que presentan una resistencia electrica muy baja, o un estado sustancialmente no conductor en el que presentan una resistencia extremadamente elevada, casi infinita, y, no conducen practicamente ninguna corriente y, por tanto, actuan como un conmutador abierto. De este modo, los propios elementos semiconductores 10 disipan muy poca energla, aunque a traves de ellos circulen corrientes electricas considerables cuando se encuentran en un estado cerrado.
[0006] El calentador descrito en la publicacion -527 incluye un sensor de temperatura configurado para detectar la temperatura del llquido calentado en un punto proximo a un controlador que responde a la senal enviada
15 por el sensor de temperatura para controlar los elementos de conmutacion y, de este modo, controlar la potencia aplicada por el calentador al llquido circulante. El sensor de temperatura preferido que se indica en la publicacion -527 incluye una «placa detectora de temperatura y conductora de la electricidad» que se «situa tan cerca como sea posible del extremo de la camara de calentamiento y perpendicular al flujo de los llquidos, de manera que el llquido que sale de la camara de calentamiento debe pasar a traves de unas perforaciones de la placa detectora de 20 temperatura», y ademas incluye un «sensor de temperatura basado en una union de semiconductores» montado en la placa. No obstante, segun se explica en la publicacion -527, dicha disposicion adolece de una «latencia o retardo termico» entre los cambios en la temperatura del llquido calentado y la salida de la senal del sensor termico, debido a la resistencia termica de la placa termica y el empaquetamiento del sensor termico y la «masa termica» de estos componentes. Para compensarlo, el sistema de control incluye un circuito acondicionador de senales que crea una 25 senal que representa la «velocidad de cambio de la temperatura medida por el sensor de temperatura», y esta senal se agrega a la propia senal que representa la temperatura. Aunque esta configuracion proporciona un funcionamiento satisfactorio, resultarla deseable introducir mejoras.
[0007] En el documento WO2005/020175 se describen procedimientos y sistemas para detectar condiciones 30 de formacion de hielo o de formacion incipiente de hielo externas a un vehlculo. El aparato descrito incluye un
sensor de temperatura configurado para dirigir una primera senal correspondiente a una temperatura de una corriente de aire, y un sensor de contenido de agua configurado para dirigir una segunda senal correspondiente a un contenido de agua de la corriente de aire. Una unidad de procesamiento recibe la primera y la segunda senal y, en funcion de al menos la primera y la segunda senal, proporciona una indicacion cuando al menos la primera y la 35 segunda senal, consideradas en conjunto, corresponden a al menos una condicion de formacion incipiente de hielo.
[0008] En el documento US5167153 se describe un dispositivo sensor o detector de temperatura por resistencia (RTD) que consiste en un dispositivo unitario largo y delgado, adaptado para ser distribuido a traves de un campo ampliado para la deteccion o interrogacion continuas e ininterrumpidas de dicho campo. Una cubierta
40 exterior metalica saliente muy larga, delgada y ductil aloja un cuerpo coextensivo de material aislante, que a su vez sostiene y alsla electricamente uno o mas filamentos RTD coextensivos as! como uno o mas filamentos calentadores. Los RTD distribuidos pueden presentar a lo largo de sus longitudes una sensibilidad de funcion lineal continua o una sensibilidad de funcion escalonada.
45 [0009] En el documento US 2006/0291527 se describe un calentador directo de llquido por resistencia
electrica provisto de una camara de calentamiento que contiene una pluralidad de electrodos. Los electrodos estan espaciados para crear una pluralidad de canales a traves de los cuales pasa el llquido. Un controlador controla unos conmutadores para los canales en funcion de los datos recibidos procedentes de un sensor de temperatura que detecta la temperatura del llquido y/o un sensor de corrientes electricas que detecta la corriente utilizada por el 50 calentador de llquido. Este documento describe un calentador de fluido de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
BREVE RESUMEN DE LA INVENCION
55 [0010] La presente invencion se expone en las reivindicaciones adjuntas. En la presente memoria se describe
un calentador de fluido que incluye una estructura de canales que define una pluralidad de canales que se extiende en direccion agua abajo a traves de los canales, desde la abertura de entrada a la de salida. La estructura de canales incluye preferentemente uno o mas elementos de aplicacion de energla electrica asociados con cada canal. Por ejemplo, los elementos de aplicacion de energla pueden ser electrodos como los descritos en la publicacion -
527. El calentador tambien incluye deseablemente un filamento detector de temperatura que se extiende a traves de la pluralidad de canales contiguos a los extremos de los mismos en direccion aguas abajo; y un circuito de control conectado a los elementos de aplicacion de energla y al filamento, con el circuito de control dispuesto para supervisar una resistencia electrica del filamento y controlar la aplicacion de potencia a los elementos de aplicacion 5 que responden a la resistencia electrica del filamento. El circuito de control esta dispuesto deseablemente de tal manera que, en al menos algunas condiciones de control, el fluido que atraviesa canales diferentes se calentara hasta diferentes temperaturas. Como se explica con mayor profundidad mas adelante, la resistencia electrica del filamento representa un resultado agregado o un promedio de las secciones asociadas con los diversos canales, y de este modo representa la temperatura final del fluido que se obtendra cuando el fluido que pasa desde los canales 10 se mezcle a medida que pasa desde los canales en direccion aguas abajo.
[0011] En la presente memoria se describe, aunque no forma parte de la invencion, un dispositivo de gestion de fluido que se puede usar, por ejemplo, en un calentador como el expuesto anteriormente. El calentador de acuerdo con este aspecto de la invencion incluye deseablemente una estructura de canales que define al menos un
15 canal que se extiende en direccion aguas abajo y un filamento alargado que se extiende a traves del canal en direccion transversal de manera contigua a un extremo aguas abajo del canal. El dispositivo tambien incluye una estructura de salida que delimita el canal en un extremo aguas abajo del canal. La estructura de salida define mas preferentemente una ranura que se extiende a traves del canal en direccion transversal y alineada con el filamento. La ranura posee deseablemente una seccion transversal con un area mas pequena que el area de la seccion 20 transversal del canal y esta deseablemente abierta para el flujo o el fluido que sale del canal. La estructura de salida tambien define preferentemente un par de camaras colectoras dispuestas en lados opuestos de la ranura y descentradas con respecto a la ranura en direcciones laterales transversales con respecto a la direccion aguas abajo y la direccion transversal, y un par de pestanas alargadas que se extienden en direccion transversal y separan las camaras de la ranura, con las camaras colectoras abiertas en direccion aguas arriba y extendiendose desde las 25 pestanas en direccion aguas abajo. La estructura de salida define ademas preferentemente unos orificios de salida que se comunican con las camaras colectoras y estan abiertos para el flujo o el fluido que sale del canal. Preferentemente, los orificios de salida poseen, en conjunto, un area de seccion transversal mas pequena que el area de la seccion transversal de la ranura. La estructura de salida ayuda a evitar que se adhieran burbujas al filamento. Cuando el filamento es un filamento detector de temperatura como el que se expone anteriormente, 30 mejora la accion de deteccion.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[0012]
35
La fig. 1 es una vista en planta exterior de un calentador de acuerdo con una forma de realizacion de la invencion.
La fig. 2 es una vista recortada en perspectiva del calentador de acuerdo con la fig. 1, con algunas partes eliminadas para ilustrarlo con mayor claridad.
40
La fig. 3 es una vista en seccion a lo largo de la llnea 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 es una vista en seccion del calentador ilustrado en la fig. 1.
45 La fig. 5 es una vista incompleta en seccion que ilustra la zona indicada con el numero 5 en la fig. 4.
La fig. 6 es otra vista en seccion a lo largo de la llnea 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 es una vista esquematica en forma de diagrama de bloques de un circuito electrico utilizado en el calentador
50 de las figs. 1-6.
DESCRIPCION DETALLADA
[0013] Un calentador de acuerdo con una forma de realizacion de la invencion incluye un alojamiento 10 (fig.
55 1). El alojamiento 10 incluye una primera tapa terminal 12, una segunda tapa terminal 14 y un receptaculo generalmente tubular 16 que se extiende entre estas tapas terminales. Las tapas terminales primera y segunda estan provistas de unas patas de fijacion 18. Las tapas terminales primera y segunda estan formadas deseablemente de un material metalico como, por ejemplo, un metal moldeado o mecanizado. El receptaculo 16 posee deseablemente una seccion transversal sustancialmente constante a lo largo de su longitud entre las tapas
terminales y esta formado deseablemente por un material metalico. Por ejemplo, el receptaculo 16 puede estar formado a partir de un metal extrudido como el aluminio extruido. En la fig. 2 se elimina el receptaculo 16 para mayor claridad. El receptaculo 16 y los tapones 12 y 14 definen en conjunto un recipiente estanco a la presion. La primera tapa terminal 12 esta provista de una abertura de entrada de fluido 20, mientras que la segunda tapa terminal 14 5 posee una abertura de salida de fluido 22. Un protector 24 cubre la primera tapa terminal 20, mientras que otro protector 26 cubre la segunda tapa terminal 14. Tal como se explica mas adelante, el segundo protector 26 recubre ciertos componentes electricos. El protector 26 y los componentes electricos asociados se eliminan en la fig. 2 para ilustrarlo con mayor claridad.
10 [0014] En el interior del receptaculo 16 esta montada una estructura dielectrica 30. La estructura dielectrica
30 incluye deseablemente numerosas secciones intermedias 32 identicas entre si, con las secciones intermedias 32 apiladas unas sobre otras a lo largo de la direccion longitudinal del receptaculo 16. Las secciones intermedias apiladas definen unas ranuras 49. La estructura dielectrica tambien incluye una primera pieza terminal interior 34 montada en el interior de la primera tapa terminal 12 y una segunda pieza terminal interior 36 montada en el interior 15 de la segunda tapa terminal 14. Algunas partes de estas piezas se eliminan en la fig. 2 para mayor claridad de la ilustracion. La estructura dielectrica 30 define un canal de admision de fluido 38 que se extiende longitudinalmente en el interior del receptaculo 16, un canal de salida de fluido 40 que se extiende longitudinalmente en el interior del alojamiento 10, un canal de salida de fluido 40 que tambien se extiende longitudinalmente en el interior del alojamiento y el interior del receptaculo 16, y un par de camaras de calentamiento 42 y 44 (fig. 3) que tambien se 20 extienden longitudinalmente en el interior del alojamiento 10 y del receptaculo 16. La camara 42 se denomina en la presente memoria camara de calentamiento «superior», mientras que la camara 44 se denomina en la presente memoria camara de calentamiento «inferior», pero dicha designacion no implica ninguna orientacion particular con respecto al sistema de referencia gravitacional.
25 [0015] Como se observa con mayor claridad en las figs. 3 y 5, en la estructura polimerica 30 estan montados
numerosos electrodos planos en forma de placa 46 que subdividen la camara de calentamiento superior 42 en 10 canales individuales generalmente rectangulares 48. Dos de los electrodos 46 estan montados en los bordes de la camara, y delimitan los canales mas proximos a los bordes. Como se explica con mayor profundidad mas adelante, el espaciado entre los electrodos 46 no es uniforme, de modo que los diferentes canales 48 poseen anchos 30 diferentes. La camara de calentamiento inferior 44 contiene mas electrodos planos en forma de placa 50 que subdividen la camara 44 en numerosos canales individuales generalmente rectangulares 52 (fig. 3) que tambien poseen diferentes anchos.
[0016] Como se observa con mayor claridad en las figs. 4, 5 y 6, una estructura de salida 54 delimita las
35 camaras 42 y 44 y, por tanto, los canales 48 y 52 en los extremos de aguas abajo de los canales 48 y 52 cerca de la primera placa terminal 12 y la primera pieza terminal interior 34. La estructura de salida 54 separa de este modo los canales y camaras de calentamiento de una camara de salida 56 (figs. 4 y 5) en el interior de la primera pieza terminal 34.
40 [0017] Como se observa con mayor claridad en la fig. 5, la estructura de la pared de salida 54 posee un lado
situado aguas arriba (hacia la parte superior del dibujo de la fig. 5) orientado hacia a los canales 48 y un lado situado aguas abajo (hacia la parte inferior del dibujo en la fig. 5) orientado hacia el espacio de salida 56. Los electrodos 46 son recibidos en unos surcos (que no se muestran) que se extienden hacia el lado de la estructura de salida 54 situado aguas arriba. La estructura de salida 54 tambien posee unas paredes separadoras 58 que son 45 sustancialmente coplanarias con respecto a los electrodos individuales, de modo que las paredes separadoras 58 mantienen eficazmente cada canal 46 separado del canal contiguo 46. Existe un pequeno hueco 60 entre cada electrodo y la pared separadora coplanaria 58, pero dichos huecos resultan sustancialmente inconsecuentes con respecto al flujo de fluido. La estructura de salida cierra eficazmente el extremo de cada canal 48 en la estructura de salida 54 aparte de las aberturas en la estructura de salida que se explican mas adelante.
50
[0018] El segundo elemento interior 36 en el segundo hueco terminal 14 define un espacio de entrada de
fluido, que se muestra esquematicamente con el numero 62 (figs. 2 y 4), abierto a los extremos de los canales contiguos al segundo hueco terminal 14. Un canal de admision de fluido 38 se comunica con la abertura de entrada de fluido 20 en la primera tapa terminal 12, y con el espacio de entrada de fluido 62 (figs. 2 y 3) contiguo a la 55 segunda tapa terminal 14. Un canal de salida de fluido 40 (figs. 2 y 3) se comunica con el espacio de salida 56 (figs. 4 y 5) contiguo a la primera tapa terminal 12, y tambien se comunica con la abertura de salida de fluido 22 de la segunda tapa terminal 14 (fig. 1). De este modo, como se indica mediante la trayectoria de flujo curva 63 que se muestra en la fig. 2, el fluido que pasa a traves del dispositivo entra por la primera tapa terminal 12 y pasa a traves del canal de entrada de fluido 38 hasta la camara de entrada 62 contigua a la segunda tapa terminal 14. El fluido
pasa a continuacion a traves de los canales 48 y 52 de las camaras de flujo 42 y 44 hacia la primera tapa terminal 12, y pasa desde los canales a traves de las aberturas en la estructura de salida 54 y entra en la camara de salida 56. El fluido pasa a continuacion desde la camara de salida 56 a traves del canal de salida de fluido 40 (figs. 2 y 3) y hacia el exterior del dispositivo a traves de la abertura de salida 22 en la segunda tapa terminal 14. De este modo, el 5 fluido que fluye por el interior de los canales 48 y 52 pasa en la direccion que va desde la segunda tapa terminal 14 hacia la primera tapa terminal 12. En referencia a las estructuras de los canales y la estructura de salida, dicha direccion se denomina en la presente memoria «direccion aguas abajo» y se indica mediante la flecha D en cada una de las figs. 2, 4 y 5, mientras que la direccion opuesta se denomina en la presente memoria direccion «aguas arriba».
10
[0019] Como se observa con mayor claridad en las figs. 5 y 6, la estructura de salida 54 incluye un par de pestanas 64 que se extienden a traves de cada canal 48 en las direcciones denominadas en la presente memoria como direcciones del «filamento» o «transversales» del canal W (fig. 6). La direccion transversal esta orientada hacia dentro y hacia fuera del plano del dibujo en la fig. 5. Las pestanas 64 definen una ranura 66 entre ellas. La
15 ranura es alargada y se extiende a traves del canal 48 en la direccion transversal W. Como se observa con mayor claridad en la fig. 5, la ranura 66 esta abierta al espacio de salida 56, de manera que la ranura esta abierta para el flujo o fluido que sale por el canal 48.
[0020] La estructura de salida tambien define un par de camaras colectoras 70 descentradas con respecto a
20 la ranura 66 en direcciones laterales opuestas simbolizadas por las flechas L en las figs. 5 y 6. Las direcciones
laterales son transversales con respecto a la direccion transversal W y tambien son transversales con respecto a la direccion aguas abajo D. Las camaras colectoras 70 asociadas con cada canal 48 estan separadas de la ranura por las pestanas 64 y se extienden en direccion aguas abajo desde las pestanas. Las camaras colectoras estan abiertas en direccion aguas arriba. La estructura de salida tambien define unos orificios de salida 72 que conectan los
25 extremos de aguas abajo de las camaras colectoras 70 con el espacio de salida 56. De este modo, los orificios de salida tambien estan abiertos para el flujo o fluido que sale por el canal 48. La ranura 66 asociada con cada canal posee una seccion transversal con un area mas pequena que el canal. Los orificios de salida 72 asociados con cada canal tambien poseen una seccion transversal con un area mas pequena que el canal y, preferentemente, una seccion transversal con un area total mas pequena que el area de la seccion transversal de la ranura.
30
[0021] Como se observa con mayor claridad en la fig. 5, cada una de las camaras colectoras 70 presenta una pared delimitadora que generalmente tiene forma de semiclrculo con el eje orientado en la direccion transversal W (la direccion que entra y sale del plano del dibujo en la fig. 5). La pared delimitadora de cada camara colectora 70 incluye una pared delimitadora interior que se extiende a lo largo del lado de una de las pestanas. Dicha pared
35 lateral se inclina alejandose de la ranura en la direccion lateral hacia el extremo de aguas abajo de la camara colectora. Cada camara colectora 70 tambien presenta una pared delimitadora exterior alejada de la ranura y que se inclina generalmente hacia dentro y hacia la ranura, hacia el extremo de aguas abajo de la camara colectora. Las paredes delimitadoras se inclinan una hacia la otra y se encuentran en un punto de la camara colectora mas alejado en direccion aguas abajo, en la interseccion de la camara y el orificio de salida 72 asociado con la camara.
40
[0022] La estructura de salida 54 define una configuracion similar de una ranura, camaras colectoras y orificios de salida para cada canal 48 de la camara de flujo superior 42 y para cada canal 52 de la camara de flujo inferior 44.
45 [0023] Como se observa con mayor claridad en la fig. 6, las ranuras 66 de todos los canales de flujo 48 de la
camara de flujo superior 42 estan alineados entre si, al igual que las camaras de salida de todos los canales 48. La ranura, pestanas y camaras de salida ocupan sustancialmente toda el area de la seccion transversal de cada canal. La ranura asociada con cada canal tiene el mismo ancho en la direccion lateral L, pero se extiende a traves de toda la extension del canal en la direccion W. Como se aprecia con mayor claridad en referencia a la fig. 6, y tambien en
50 referencia a la fig. 3, los diversos canales 46 de la camara de flujo superior difieren entre si en sus dimensiones en la direccion del filamento W y, por tanto, en el area de la seccion transversal. Asimismo, los diversos canales 52 de la camara de flujo inferior 48 difieren entre si en las dimensiones en la direccion del filamento y, por tanto, en el area de la seccion transversal. Esto es una consecuencia del espaciado desigual entre los electrodos 46 y entre los electrodos 50 asociados con los diversos canales de flujo. No obstante, cada ranura posee una seccion transversal
55 con un area sustancialmente mas pequena que el canal asociado. Tan solo a modo de ejemplo, el ancho de cada ranura 66 en la direccion lateral L puede ser del orden de 2,92 mm (0,115 pulgadas), mientras que la dimension de cada canal 46 y 52 en la direccion lateral puede ser de aproximadamente 23,596 mm (0,929 pulgadas), de manera que la proportion del area de la seccion transversal de la ranura con respecto al area de la seccion transversal del canal es de aproximadamente 0,12.
[0024] Los diametros de los orificios de salida, por ejemplo los orificios de salida 72 (figs. 5 y 6), se seleccionan deseablemente de manera que los orificios de salida asociados con el canal mas pequeno poseen el mlnimo diametro que permitira de manera fiable el paso de burbujas a traves de los orificios. Aunque la presente
5 invencion no esta limitada por ninguna teorla de relativa al funcionamiento, se cree que este diametro mlnimo esta relacionado con la tension superficial del llquido. Para agua caliente de uso domestico a aproximadamente entre 37,78 y 48,89° C (100-120° F), el diametro mlnimo es de aproximadamente 1,778 mm (0,070 pulgadas). Este diametro mlnimo arroja una proporcion de aproximadamente 0,35 entre el area total de los orificios de salida y el area abierta de la ranura 66 asociada con el canal mas pequeno (tras descontar el area bloqueada por el filamento 10 76 que se explica mas adelante). Los orificios de salida asociados con canales mas grandes tienen un diametro mayor, a fin de mantener una proporcion razonablemente uniforme entre las areas de las secciones transversales de los orificios de salida asociados con cada canal y el area de la seccion transversal de la ranura asociada con cada canal. Por ejemplo, esta proporcion puede ser de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 0,45 para todos los canales.
15
[0025] Un monofilamento alargado 76 esta montado en la estructura de salida y se extiende en la direccion transversal W alineado con las ranuras 66 asociadas con todos los canales 48 en la camara superior 42. El filamento 76 se apoya en unas pequenas muescas de las paredes separadoras 58 de la estructura de salida 54. El filamento 76 se extiende a lo largo de las ranuras de todas las camaras. Una parte del filamento (que no se muestra) se
20 extiende entre las ranuras de la camara de flujo superior y las ranuras asociadas con la camara de flujo inferior. Esta parte esta situada en el interior del espacio de salida 56. El filamento 76 es un filamento con un diametro fino y con una resistencia que varla con la temperatura. Por ejemplo, el filamento 76 puede ser un filamento formado a partir de una aleacion de nlquel y hierro, como por ejemplo una aleacion con un 70% de nlquel y un 30% de hierro del tipo que se vende bajo la denominacion comercial de aleacion Balco de 120 ohmios, y puede tener un calibre de 25 aproximadamente 40 (diametro de 0,079 mm) con una delgada cubierta dielectrica. La cubierta dielectrica esta formada preferentemente por un pollmero como, por ejemplo, un fluoropollmero tal como un pollmero PTFE comercializado bajo la marca Teflon® (teflon). La cubierta dielectrica alsla el filamento con respecto al fluido que fluye en el calentador. La cubierta dielectrica deberla ser lo mas delgada posible y carecer de picaduras u otros huecos.
30
[0026] Los extremos de aguas arriba de los electrodos 50 y 48 sobresalen a traves de la segunda estructura terminal interior 36 y la segunda tapa terminal 14, como se aprecia con mayor claridad en referencia a la fig. 2, en la que resultan visibles los extremos de aguas arriba de los electrodos 50 asociados con la camara de flujo inferior. Los electrodos 46 asociados con la camara de flujo superior 42 se eliminan en la fig. 2 para ilustrarla con mayor claridad.
35 Los electrodos estan sellados a la segunda estructura terminal interior 36. Los extremos de aguas arriba de los electrodos estan conectados a unos elementos de conmutacion montados en el interior del protector 26 (fig. 4). Algunos de los elementos de conmutacion se indican esquematicamente mediante las flechas 82 de la fig. 7. Los elementos de conmutacion pueden ser unos conmutadores mecanicos accionados por reles, pero, mas preferentemente, son elementos de conmutacion basados en semiconductores, como, por ejemplo, triacs, 40 transistores de efecto campo o similares. Los elementos de conmutacion asociados con cada electrodo se pueden accionar deseablemente para conectar cada electrodo con uno de los polos 84 u 86 de una conexion de alimentacion de CA. La conexion de alimentacion de CA en esta forma de realizacion es una conexion de CA monofasica preparada para conectarla a la red de alimentacion electrica domestica ordinaria. Cuando los polos de la fuente de alimentacion estan conectados a la red electrica domestica, se produce una tension alterna, tlpicamente 45 de 220 voltios en EE. UU., entre los polos 84 y 86. Aunque en la fig. 6 solo se ilustran unos pocos electrodos 46 y 50 para mayor claridad de la ilustracion, cada electrodo cuenta con elementos de conmutacion 82, y cada electrodo se puede conectar de manera independiente a cualquiera de los polos de la fuente de alimentacion.
[0027] El filamento 76 esta conectado en un circuito de control que se muestra esquematicamente en la fig. 7. 50 El circuito de control incluye un dispositivo de supervision de resistencia 78 configurado para detectar la resistencia
electrica del filamento 76 y para proporcionar una senal que representa la resistencia del filamento como una senal de temperatura que representa la temperatura del fluido contenido en el calentador o que lo atraviesa. El circuito de control incluye ademas una unidad logica de control 80 que esta conectada con el dispositivo de supervision de resistencia de manera que la logica de control recibe la senal de temperatura. La unidad de logica de control tambien 55 esta conectada a una fuente 81 de un valor de punto de ajuste. Este valor de punto de ajuste puede ser un ajuste permanente o puede ser un ajuste seleccionable por el usuario, en cuyo caso la fuente 81 del punto de ajuste puede ser un control accionable por el usuario como, por ejemplo, un disco selector, teclado numerico o similar.
[0028] Los elementos de conmutacion 82 son accionados por la logica de control 80. Tal como se explica con
mayor detalle en la publicacion -527, la logica de control 80 puede conectar los electrodos a los polos de la fuente de alimentacion de corriente y puede dejar algunos de los electrodos, o todos, sin conectar. Al conectar y desconectar los diferentes electrodos a la alimentacion electrica, la logica de control puede crear trayectorias de corriente de diferentes longitudes y, por tanto, de diferente resistencia electrica. Tan solo a modo de ejemplo, al conectar los 5 electrodos 46a y 56b en los extremos de la camara 42 a polos opuestos de la fuente de alimentacion de corriente dejando todos los demas electrodos 46 sin conectar a la fuente de alimentacion, se crea una trayectoria de corriente relativamente larga y de alta resistencia a traves del fluido en todos los canales de flujo 48 de la camara superior 42. En cambio, al conectar entre si dos electrodos inmediatamente contiguos cualesquiera, se crea una trayectoria de flujo de corriente muy corta, de baja resistencia y, por tanto de alta corriente. El espaciado desigual entre los 10 electrodos permite crear una gran variedad de trayectorias de flujo de diferentes longitudes. Se puede crear una pluralidad de trayectorias de flujo de corriente conectando mas de dos electrodos a los polos de la fuente de alimentacion, y cada trayectoria de flujo de corriente puede incluir un unico canal de flujo o multiples canales de flujo. Los canales de flujo de la camara inferior 44 proporcionan una accion similar. Como se explica mas detalladamente en la publicacion -527, el espaciado de los electrodos proporciona trayectorias de flujo de corriente con diferente 15 resistencia electrica y, por tanto, diferente conductividad electrica cuando se llenan con un fluido con una conductividad determinada. Las conductancias y, por tanto, la corriente que fluira a lo largo de cada trayectoria incluyen deseablemente numerosas conductancias y corrientes diferentes. Las diferentes conductancias y corrientes incluyen deseablemente conductancias y corrientes que definen una progresion escalonada de conductancias y corrientes que forma una progresion sustancialmente logarltmica entre una conductancia minima no nula (y flujo de 20 corriente mlnimo no nulo) y una conductancia maxima y flujo de corriente maximo. Para cada escalon de la progresion, la conductancia es la suma de las conductancias entre todos los pares de electrodos que estan conectados a la fuente de alimentacion, y el flujo de corriente es la suma de todos los flujos de corriente entre los electrodos conectados. Deseablemente, las proporciones de los flujos de corriente y, por tanto, de la conductancia de los escalones de la progresion son sustancialmente uniformes. Mas preferentemente, la progresion incluye al 25 menos 60 escalones y deseablemente mas, y se selecciona de manera que la diferencia en el flujo de corriente entre dos escalones cualesquiera de la progresion no sea mayor de aproximadamente el 25% del maximo flujo de corriente, y deseablemente menos, mas preferentemente de aproximadamente el 10% del maximo flujo de corriente o menos. Los valores de conductancias y flujos de corriente disponibles tambien pueden incluir valores redundantes que no son necesarios para formar la progresion, tal como, por ejemplo, un valor de flujo de corriente que es 30 exactamente igual o casi exactamente igual que otro valor de flujo de corriente incorporado en la progresion.
[0029] Tal como se describe mas detalladamente en la publicacion -527, la logica de control 80 responde ante una senal que indica la temperatura del fluido que fluye a traves del calentador, o que esta presente en el calentador, que en este caso es la senal emitida por el dispositivo de supervision de resistencia 78, escogiendo un
35 escalon con un valor de corriente total mas grande o mas pequeno. Mas preferentemente, la logica de control 80 esta preparada para evaluar la senal y cambiar en consecuencia el valor de la corriente numerosas veces por segundo, mas preferentemente una vez en cada ciclo de la tension de CA aplicada a la fuente de alimentacion 84, 86. En una configuration particularmente preferida, la logica de control esta configurada para cambiar la combination de electrodos inactivos aproximadamente en el momento en el que la tension en la fuente de 40 alimentacion cruza el cero durante el ciclo normal de CA. Esto ayuda a asegurar que la accion de conmutacion no genere «ruido» en la llnea electrica o interferencias de radiofrecuencia. Ademas, la logica de control esta deseablemente configurada para realizar un cambio en el conjunto de electrodos conectados de un escalon en cada ciclo. Es decir, si la senal de temperatura indica que se requiere un mayor flujo de corriente, la logica de control seleccionara la conexion que proporciona el siguiente escalon superior de la progresion escalonada y energizara los 45 electrodos segun ese patron, y lo repetira tanto como sea necesario hasta que la senal de temperatura indique que el valor de la temperatura del llquido es el deseado. Por expresarlo de otro modo, la logica de control deseablemente no «salta» inmediatamente a un escalon mucho mas alto. Esto ayuda a asegurar que la accion de conmutacion no cause fluctuaciones de tension en la llnea de alimentacion y, por tanto, no provoque, por ejemplo, la atenuacion de las luces en un edificio en el que este instalado el calentador.
50
[0030] En el canal de admision 38 y el canal de salida 40 estan montados unos electrodos de fuga 90. Los electrodos de fuga tambien se extienden a traves de la segunda estructura terminal interior 36 y la segunda tapa terminal 14. Los electrodos de fuga estan conectados permanentemente a la conexion a tierra de la fuente de alimentacion. Los electrodos de fuga garantizan que la corriente no pueda pasar desde cualquiera de los electrodos
55 46 o 50 a traves del llquido circulante hasta el sistema de canerias o el fluido que fluye a traves del sistema. Los electrodos de fuga tambien aseguran que la corriente no pueda pasar a ninguno de los tapones terminales o al receptaculo 16. El receptaculo y los tapones terminales tambien pueden estar conectados electricamente a la conexion a tierra de la fuente de alimentacion para mayor seguridad.
[0031] En su funcionamiento, la abertura de entrada 20 esta conectada a una fuente del llquido que se va a calentar, como por ejemplo el sistema de canerlas de una vivienda, y la abertura de salida 22 esta conectada a un punto de utilizacion. Un llquido como por ejemplo el agua fluye a traves del calentador, tal como se explica anteriormente, a traves del canal de admision 38, pasa generalmente en direction aguas arriba U desde la primera
5 tapa terminal 12 hacia la tapa terminal 14 en el canal de entrada y entra en contacto con el electrodo de fuga de dicho canal. A continuation, el llquido pasa en direccion aguas abajo a traves de los diversos canales 48 y 50 al tiempo que se va calentando por el paso de una corriente a traves del llquido entre los electrodos. A medida que el llquido alcanza el extremo de aguas abajo de cada canal, la mayor parte del llquido que fluye en cada canal sale del canal hacia el espacio de salida 56 (figs. 5 y 6) a traves de las ranuras asociadas con cada canal, y de este modo 10 pasa sobre el filamento 76.
[0032] El filamento 76 se extiende a lo largo de las ranuras asociadas con todos los canales y, de este modo, queda expuesto al llquido que fluye en todos los canales. El llquido que fluye en canales diferentes se calentara en diferente medida. Por ejemplo, si la combination concreta de electrodos que estan conectados a la fuente de
15 alimentation es tal que no fluye ninguna corriente a traves de un canal concreto, el llquido que fluye en dicho canal no se calentara en absoluto de manera directa, aunque se puede calentar ligeramente debido a la transferencia de calor de los canales contiguos. El llquido que fluye en los diversos canales se mezcla en el espacio de salida 56 y sale del calentador a traves del canal de salida 40, donde vuelve a entrar en contacto con el electrodo de fuga de corriente 90 y sale del sistema a traves de la abertura de salida 22. La temperatura efectiva del llquido que sale por 20 la abertura de salida reflejara la temperatura en conjunto del llquido que sale de los diversos canales; los llquidos mas calientes y mas frlos se mezclaran para formar un llquido con una temperatura media final.
[0033] Debido a que el filamento 76 esta expuesto al llquido que sale de todos los canales, la resistencia del filamento reflejara la temperatura media final del llquido que sale del calentador. No obstante, midiendo la
25 temperatura lo mas cerca posible del extremo de aguas abajo de los canales antes de la mezcla, la resistencia del filamento medira el promedio final sin el retraso requerido para que tenga lugar el proceso de mezcla. Ademas, debido a que el filamento 76 pose una masa termica muy baja, su resistencia reflejara de manera casi instantanea las temperaturas de los llquidos que fluyen desde los canales. Estos factores minimizan el «retardo del bucle» en el sistema de control. Esto se puede entender mejor haciendo referencia a un sistema hipotetico en el que la 30 temperatura media se mide aguas abajo con respecto a los canales de calentamiento, por ejemplo, en la abertura de salida de fluido 22 del calentador. En dicho sistema, si la temperatura del llquido es inferior a la temperatura deseada del punto de ajuste, la logica de control establecera un ajuste mas alto en los electrodos y, de este modo, aplicara mas calor. No obstante, hasta que el llquido calentado pase en direccion aguas abajo hacia la abertura de salida, el llquido que pasa sobre el sensor permanece por debajo de la temperatura del punto de ajuste y, por tanto, 35 la logica de control aumentara de manera continua la corriente aplicada. Esto puede hacer que la logica de control aplique una corriente mucho mayor que la realmente necesaria para producir el punto de ajuste deseado, lo que da lugar a un estado de «sobreexceso». Al minimizar el retardo del bucle, el calentador de acuerdo con esta forma de realization proporciona un sistema de control mas eficaz. La senal de resistencia procedente del dispositivo de supervision de resistencia 78 va reflejando la temperatura de manera tan precisa que normalmente no es necesario 40 proporcionar a la logica de control una senal representativa del cambio en la senal de resistencia. No obstante, si se desea, se puede aplicar dicha senal.
[0034] El filamento 76 esta situado muy cerca de los extremos de aguas abajo de los electrodos y canales. De este modo, el filamento 76 se encuentra en comunicacion termica eficaz con el fluido contenido en los propios
45 canales, incluso cuando no hay ningun llquido fluyendo. De este modo, el sistema de control puede mantener la temperatura del llquido del interior de los canales en el punto de ajuste deseado, incluso cuando no hay ningun llquido fluyendo a traves del sistema. No es necesario proporcionar un sensor distinto para usarlo durante dichas condiciones de ausencia de flujo. Ademas, tampoco es necesario proporcionar un sensor de flujo u otro dispositivo para detectar une estado de ausencia de flujo.
50
[0035] Todas estas ventajas se logran con una configuration de detection de temperatura extremadamente sencilla. El monofilamento usado en las formas de realizacion expuestas anteriormente es el sumun de la sencillez y tan solo requiere una o dos conexiones al exterior del espacio presurizado y lleno de llquido.
55 [0036] En otra configuracion, el monofilamento 76 puede presentar muchas pasadas o vueltas, con cada
pasada o vuelta extendiendose a traves de todas las ranuras asociadas con todos los canales de flujo. Esto proporciona un aumento en la sensibilidad o un cambio en la resistencia por cambio unitario en la temperatura. En otra variante, el filamento se puede proporcionar en segmentos, con cada segmento extendiendose tan solo a traves de unos pocos canales, y con una supervision individual de la resistencia de cada segmento llevada a cabo por el
sistema de control. No obstante, en dicha configuracion, el sistema de control incluirla preferentemente un circuito que combine matematicamente los valores de resistencia, por ejemplo, tomando un promedio. En otra variante, se podrla proporcionar un filamento individual u otro sensor para cada canal. No obstante, dicha configuracion requerirla un circuito mas complejo, una programacion logica mas compleja en el circuito, o ambos. Ademas, una 5 configuracion en la que se usen multiples sensores asociados con multiples canales requerirla que hubiera multiples conexiones electricas saliendo del espacio de flujo del fluido, con lo que se aumentarla la posibilidad de fugas u otros fallos de las conexiones y aumentarla el coste del sistema.
[0037] A medida que el llquido pasa en direccion aguas abajo a traves de los canales y es calentado por la 10 corriente que lo atraviesa, tienden a surgir burbujas de gas en el seno del llquido. Por ejemplo, los gases disueltos
en el llquido tienden a disgregarse de la disolucion a medida que se calienta el llquido. Si dichas burbujas de gas se adhieren al filamento sensible 76, pueden dificultar la transferencia de calor al filamento sensible y, de este modo, provocar retardos o errores en las senales de temperatura. La estructura de salida y los componentes relacionados minimizan la posibilidad de que las burbujas de gas se adhieran al filamento de salida. El area relativamente 15 pequena de la seccion transversal de la ranura 66 tiende a crear un flujo de llquido de alta velocidad a traves de la ranura, lo que ayuda a desprender las burbujas de gas del filamento. Ademas, las camaras colectoras 70 tenderan a atrapar las burbujas presentes en el llquido, de manera que las burbujas salgan del canal a traves de las aberturas de salida 72, y, por tanto, no crucen el filamento en absoluto. Sorprendentemente, la configuracion de aberturas de salida, camaras colectoras y ranura tiende a proporcionar esta accion independientemente de la orientacion del 20 calentador con respecto a la gravedad. La forma concreta de las camaras colectoras 70 y elementos asociados puede variar en cierta medida. Por ejemplo, no es necesario que las camaras colectoras tengan la forma semicircular que se muestra, sino que pueden tener una seccion transversal generalmente poligonal.
[0038] Las areas relativamente pequenas de la seccion transversal de las ranuras y los orificios de salida 25 proporcionan una resistencia al flujo que resulta apreciable en comparacion con la resistencia al flujo de los canales
46 y 52. Esto ayuda a igualar la velocidad del llquido que fluye en los diversos canales.
[0039] El diseno modular del calentador que se describe en la presente memoria permite producir de manera sencilla calentadores con numerosas escalas de capacidad diferentes. Se puede proporcionar un calentador con
30 mayor capacidad simplemente utilizando electrodos mas largos, una carcasa l6 mas larga y mas elementos intermedios 32.
[0040] En las formas de realizacion expuestas anteriormente, las diferentes conductancias de las diferentes trayectorias de flujo 46 y 52 se deben a los diferentes espacios entre los diversos electrodos en la direccion del
35 filamento W (fig. 6). Esto resulta deseable, debido a que practicamente toda el area de cada electrodo esta expuesta al fluido circulante para la transferencia de corriente, y las densidades de la corriente son sustancialmente uniformes a lo largo de toda el area de la superficie de cada electrodo. Se podrlan utilizar otras configuraciones mas complicadas para proporcionar la misma diferencia en la conductancia entre los diversos canales. Por ejemplo, los canales podrlan tener un ancho uniforme en la direccion del filamento, pero algunos canales podrlan contar con una 40 barrera dielectrica extendiendose en el interior del canal en la direccion lateral L (fig. 6), a fin de estrechar una parte de la trayectoria de conduccion. Otra posibilidad consiste en que algunos de los electrodos esten recubiertos en partes de su superficie con un material dielectrico con el fin de reducir el area de la trayectoria de la corriente e incrementar as! la resistencia electrica del canal. Dichas configuraciones son menos preferidas, ya que implican la presencia de densidades de corriente no uniformes a lo largo de las superficies de los electrodos.
45
[0041] La configuracion flsica de los canales de flujo en dos conjuntos (canales de flujo 46 en la camara de flujo superior 42 y canales de flujo 52 en la camara de flujo inferior 44) ayuda a proporcionar una configuracion mas compacta con una dimension mas pequena en la direccion transversal o del filamento, es decir, en una direccion transversal con respecto a las direcciones aguas arriba y aguas abajo. Esto, a su vez, facilita la construccion del
50 receptaculo presurizado, incluida la carcasa 16. Para cumplir con las normativas y los protocolos de seguridad, la carcasa 16 normalmente debe estar configurada para soportar una presion interna muy superior a la que se experimenta normalmente durante su funcionamiento.
[0042] Los calentadores del tipo expuesto anteriormente se pueden utilizar en diversas aplicaciones, pero 55 resultan particularmente utiles en el calentamiento del circuito de agua caliente de una vivienda. Se puede
proporcionar un calentador que sirva para toda la vivienda o, aun mas preferentemente, se pueden instalar calentadores individuales asociados con dispositivos de consumo de agua individuales, o con un subconjunto de los dispositivos existentes en la vivienda, como, por ejemplo, un calentador individual para cada cuarto de bano o cocina. En un sistema en el que un calentador individual esta asociado con un dispositivo de utilizacion de agua
individual, tal como un grifo o una ducha, el punto de ajuste se puede fijar mediante un boton del dispositivo de utilizacion.
[0043] Aunque en la presente memoria se han descrito los elementos del sistema de control, como por
5 ejemplo el filamento detector de temperatura, y los elementos para la eliminacion de burbujas, como por ejemplo la ranura y las camaras colectoras, junto con un calentador directo por resistencia electrica en el que los elementos de aplicacion de energla electrica del calentador consisten en unos electrodos; el filamento y los elementos de eliminacion de burbujas tambien se pueden utilizar en otras aplicaciones. Por ejemplo, un calentador de llquido puede incluir multiples canales con elementos de calentamiento individuales expuestos al fluido que fluye en cada 10 canal, con los elementos de calentamiento configurados para disipar la potencia electrica en los propios elementos de calentamiento y transferir el calor al fluido que fluye en los canales individuales. Dicho calentador podrla estar provisto de un filamento detector y elementos de eliminacion de burbujas como los expuestos en la presente memoria.
15 [0044] Debido a que se pueden utilizar estas y otras variaciones y combinaciones de las caracterlsticas
expuestas anteriormente sin alejarse de la presente invencion, tal como se define en las reivindicaciones, la anterior descripcion se debe entender a modo de ilustracion y no de limitacion de la presente invencion.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Calentador de fluido que comprende:
    5 (a) una estructura de canales que define una abertura de entrada (20), una abertura de salida (22) y una pluralidad de canales (48) que se extienden en direccion aguas abajo y se comunican con la abertura de entrada y la de salida, de manera que el fluido puede fluir en paralelo a traves de los canales desde la abertura de entrada hasta la de salida, y la estructura de canales incluye uno o mas elementos de aplicacion de energla electrica (46; 50) asociados con cada canal (48);
    10
    (b) un dispositivo detector de temperatura (76); y
    (c) un circuito de control conectado a los elementos de aplicacion de energla electrica (46; 50) y el dispositivo detector de temperatura (76), con el circuito de control configurado para supervisar la temperatura y controlar la
    15 aplicacion de potencia a los elementos de aplicacion de energla electrica en respuesta a la temperatura, de manera que, al menos en determinadas condiciones de control, el fluido que fluye por diferentes canales se calentara a diferentes temperaturas, caracterizado porque el dispositivo detector de temperatura (76) consiste en un filamento (76) que se extiende a traves de una pluralidad de canales contiguos a sus extremos de aguas abajo, y el circuito de control esta configurado para supervisar la temperatura a traves de una resistencia electrica del filamento y controlar 20 dicha aplicacion de potencia en respuesta a la resistencia electrica del filamento.
  2. 2. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el circuito de control incluye una conexion de alimentacion electrica (84; 86) y al menos un conmutador (82) conectado entre dicho elemento de aplicacion de energla electrica y la alimentacion electrica, con el circuito de control configurado para accionar los
    25 conmutadores (82) a fin de conectar y desconectar los elementos de aplicacion de energla electrica con la alimentacion electrica.
  3. 3. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que los elementos de aplicacion de energla electrica (46; 50) incluyen electrodos expuestos al contacto con un fluido que fluye en los canales (49) y el
    30 circuito de control esta configurado para accionar los conmutadores (82) de manera que la corriente electrica pasa a traves del fluido en al menos algunos de los canales.
  4. 4. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que los electrodos (46; 50) poseen unos bordes situados aguas abajo y el filamento (76) esta dispuesto a menos de aproximadamente 10 mm de los bordes
    35 de aguas abajo de los electrodos.
  5. 5. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho filamento (76) es alargado y se extiende a traves de dichos canales (48) en direccion transversal, y dicho calentador de fluido comprende:
    40 una estructura de salida (54) que delimita cada uno de dichos canales (48) en el extremo de aguas abajo del canal, y la estructura de salida define una ranura (66) que se extiende a traves de los canales en direccion transversal y alineada con el filamento (76), y la ranura (66) presenta una seccion transversal con un area mas pequena que el area de la seccion transversal de cada uno de dichos canales, la ranura esta abierta para el flujo de fluido que sale por los canales, la estructura de salida define ademas un par de camaras colectoras (70) dispuestas en lados 45 opuestos de la ranura (66) y descentradas en relacion con la ranura en direcciones laterales transversales con respecto a la direccion aguas abajo y a la direccion transversal, y un par de pestanas alargadas (64) que se extienden en direccion transversal y separan las camaras de la ranura (66), con las camaras colectoras (70) abiertas en direccion aguas arriba y extendiendose en direccion aguas abajo desde las pestanas (64), y la estructura de salida (54) define ademas unos orificios de salida (72) que se comunican con las camaras colectoras (70) y estan 50 abiertos para el flujo de fluido que sale de los canales, y los orificios de salida (72) poseen unas secciones transversales cuya area, en conjunto, es mas pequena que el area de la seccion transversal de la ranura (49).
  6. 6. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que dicho filamento se extiende por el interior de la ranura (66).
    55
  7. 7. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que cada una de las camaras (70) posee una pared delimitadora interior definida por una de las pestanas (64), y la pared delimitadora interior se inclina alejandose de la ranura (66) en una de dichas direcciones laterales a lo largo de la porcion de aguas abajo de la pared delimitadora.
  8. 8. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que cada una de las camaras (70) posee una pared delimitadora exterior alejada de la ranura (49) e inclinada en direccion a la ranura a lo largo de la porcion de aguas abajo de la pared delimitadora exterior.
    5
  9. 9. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que cada una de las camaras (70) posee unas paredes delimitadoras generalmente en forma de semicilindro circular con un eje orientado en la direccion transversal.
    10 10. Calentador de fluido de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que cada uno de dichos canales (49)
    tiene una seccion transversal generalmente rectangular y en el que dichas camaras colectoras (70) y dicha ranura (49) se extienden de manera cooperativa a lo largo de sustancialmente toda el area de la seccion transversal de cada canal.
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