ES2589760T3 - Radiador eléctrico cuya cara interna del frente delantero presenta unas zonas con distintos grados de emisividad - Google Patents

Radiador eléctrico cuya cara interna del frente delantero presenta unas zonas con distintos grados de emisividad Download PDF

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ES2589760T3 ES13728436.0T ES13728436T ES2589760T3 ES 2589760 T3 ES2589760 T3 ES 2589760T3 ES 13728436 T ES13728436 T ES 13728436T ES 2589760 T3 ES2589760 T3 ES 2589760T3
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Abstract

Radiador eléctrico que consta de un bastidor de soporte (10) en el interior del cual se inserta un cuerpo de calentamiento (20) eléctrico, estando la cara delantera de dicho bastidor provista de un frente delantero (30) cuya cara interna (32) absorbe la energía radiante generada por dicho cuerpo de calentamiento y cuya cara externa (31) restituye toda o parte de dicha energía absorbida, presentando dicha cara interna una zonas de transferencia de energía radiante que tienen distintos grados de emisividad que influyen en la energía radiante restituida por dicha cara externa y en la temperatura de dicho frente delantero, presentando la cara interna (32) unas zonas cubiertas por un revestimiento (40) y unas zonas (400) no cubiertas por dicho revestimiento, teniendo dicho revestimiento una emisividad diferente de la de dicha cara interna, caracterizándose por el hecho de que las zonas (400) no cubiertas son unas zonas recortadas o agujereadas en el revestimiento (40), dichas zonas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna (32).

Description

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DESCRIPCION
Radiador electrico cuya cara interna del frente delantero presenta unas zonas con distintos grados de emisividad Campo tecnico de la invencion
La invencion tiene por objeto un radiador electrico cuya cara interna del frente delantero presenta unas zonas que tienen distintos grados de emisividad. Esta tambien tiene por objeto un frente delantero de radiador electrico. Esta tiene ademas por objeto un procedimiento de fabricacion de un radiador electrico asf como un procedimiento de ajuste de la temperature de la cara externa de un frente delantero de radiador electrico.
La invencion se refiere al campo tecnico de los radiadores electricos en los que el calor se irradia directamente por un cuerpo de calentamiento electrico. Esta se refiere de manera mas particular a las tecnicas que permiten homogeneizar la temperatura del frente de un radiador.
Estado de la tecnica
La cara externa del frente delantero de los radiadores electricos presenta muy a menudo una mala homogeneidad termica con algunas zonas demasiado calientes o demasiado fnas que provocan una ausencia de confort termico. Tres fenomenos participan en esta mala distribucion de la energfa termica absorbida por el frente:
- El principal es la emisividad de la cara interna del frente delantero. La emisividad (e) determina la capacidad de la cara interna para absorber la energfa radiante emitida por el cuerpo de calentamiento situado en el interior del radiador y para transferirla hacia la cara externa. De este modo, con una cara interna que tiene una baja emisividad (por ejemplo de chapa o de vidrio de baja emisividad en la que e < 0,4), la energfa transferida hacia la cara externa es baja y el frente delantero no esta lo suficientemente caliente. A la inversa, si la cara interna tiene una alta emisividad (por ejemplo, de chapa pintada o de vidrio en la que e > 0,8), la energfa transferida es alta y el frente delantero se vuelve demasiado caliente.
- La energfa irradiada por el cuerpo de calentamiento esta por lo general concentrada en la zona central de dicho cuerpo cuya superficie es mas pequena que la del frente delantero. La absorcion de la energfa por la cara interna del frente delantero va, por lo tanto, a concentrarse en la zona situada enfrentada a la zona central del cuerpo de calentamiento. Esta configuracion puede crear localmente unas zonas de sobrecalentamiento en la cara interna y en la cara externa del frente delantero.
- Por ultimo, la conveccion natural del aire calentado provoca un calentamiento mucho mas importante en la parte superior del frente delantero.
Para controlar la homogeneidad termica del frente delantero del radiador, una solucion consiste en anadir un segundo cuerpo de calentamiento de baja potencia (cordon o pelfcula calefactora) distribuido por toda la superficie de su cara interna y en aislarlo termicamente del cuerpo de calentamiento principal. De este modo, la temperatura del frente delantero depende principalmente de la energfa emitida por el segundo cuerpo de calentamiento. Esta situacion es eficaz, pero cara.
El documento de patente EP 1 327 826 (THERMOR INDUSTRIE) da a conocer una tecnica que permite obtener una temperatura homogenea de superficie en el frente delantero del radiador, sin utilizar un segundo cuerpo de calentamiento. Esta tecnica consiste en aplicar un revestimiento con una alta emisividad directamente sobre el cuerpo de calentamiento, aplicandose dicho revestimiento parcialmente sobre cada cara vertical de dicho cuerpo de calentamiento.
El documento de patente FR 2 560 972 (MM INT FRANCE) da a conocer un dispositivo de calefaccion electrico que consta de un cuerpo de calentamiento insertado dentro de una caja, dicha caja presenta un frente trasero y un frente delantero. La cara interna del frente trasero consta de un revestimiento que favorece la reflexion de la radiacion del cuerpo de calentamiento hacia el frente delantero. Y la cara interna del frente delantero presenta un revestimiento que favorece la absorcion de la radicacion por dicha cara delantera de manera que se acelera su calentamiento, dicho revestimiento presenta una emisividad uniforme.
El documento de patente EP 1 814 361 (Thermor Industrie) da a conocer un dispositivo de calefaccion electrico en el que la cara delantera presenta al menos una parte maciza y estanca con respecto a su soporte en un material metalico que transmite una radiacion infrarroja hacia un emplazamiento que hay que calentar. De acuerdo con una forma de realizacion, la cara delantera consta de una placa maciza de un material que presenta una buena transmision de la radiacion infrarroja, mientras que la mayor parte de dicha cara delantera es opaca a la radiacion infrarroja. La cara delantera presenta por lo tanto dos zonas que tienen distintos grados de emisividad.
En el documento de patente GB 876 541 (DREW) se describe un dispositivo de calefaccion similar al del preambulo de la reivindicacion n°. 1 adjunta. Una placa de amianto se dispone sobre la cara interna del frente delantero sin homogeneizacion de la temperatura de la cara externa del frente delantero.
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Ante este estado de cosas, un objetivo de la invencion es proponer una solucion alternativa que permita mejorar la homogeneizacion de la temperatura de la cara externa del frente delantero de un radiador.
Otro objetivo de la invencion es proponer una tecnica economica y simple de implementar, que permita reducir la temperatura de las zonas inicialmente demasiado calientes de la cara externa del frente delantero y aumentar la de las zonas inicialmente demasiado fnas.
Descripcion de la invencion
La solucion propuesta por la invencion es un radiador electrico que consta de un bastidor de soporte en el interior del cual se inserta un cuerpo de calentamiento electrico, estando la cara delantera de dicho bastidor provista de un frente delantero cuya cara interna absorbe la energfa radiante generada por dicho cuerpo de calentamiento y cuya cara externa restituye toda o parte de dicha energfa absorbida, presentando dicha cara interna unas zonas de transferencia de energfa radiante que tienen distintos grados de emisividad que influyen en la energfa radiante restituida por dicha cara externa y en la temperatura de dicho frente delantero.
Este radiador se caracteriza por que la cara interna presenta unas zonas cubiertas por un revestimiento y unas zonas no cubiertas por dicho revestimiento, teniendo dicho revestimiento una emisividad diferente de la de dicha cara interna. Las zonas no cubiertas son unas zonas recortadas o agujereadas en el revestimiento, dichas zonas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna.
La formacion de zonas de distintos grados de emisividad directamente en la cara interna del frente delantero del radiador permite ajustar con precision la transferencia de la energfa radiante generada por el cuerpo de calentamiento hacia la cara externa de dicho frente. En particular, despues de haber evaluado previamente la distribucion termica en la superficie externa del frente delantero, al operario le basta con posicionar unas zonas de baja emisividad enfrentadas a unas zonas de dicha cara externa inicialmente demasiado calientes y/o unas zonas de alta emisividad enfrentadas a unas zonas de dicha cara externa inicialmente demasiado fnas. El ajuste de la temperatura alcanzada localmente en la superficie externa del frente delantero es mucho mas precisa que con la solucion recomendada por el documento de patente EP 1 327 826 citado con anterioridad.
A continuacion se listan otras caractensticas notables del radiador objeto de la invencion, pudiendo considerarse cada una de estas caractensticas solas o combinadas, con independencia de las caractensticas notables que se han definido con anterioridad:
- El revestimiento tiene una emisividad mas baja que la de la cara interna, de modo que la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa a la altura de las zonas cubiertas por dicho revestimiento sea reducida con respecto a la transferencia de la energfa radiante hacia dicha cara externa a la altura de las zonas no cubiertas por dicho revestimiento.
- Este revestimiento se puede presentar con la forma de una pelfcula de aluminio aplicada contra la cara interna del frente delantero, teniendo las zonas una emisividad mas alta que la de dicho revestimiento que consiste en unas perforaciones y/o unas extracciones de materia realizadas en dicha pelfcula.
- La separacion de las zonas no cubiertas por el revestimiento esta de manera preferente limitado a algunos centimetros.
- La distribucion, el tamano y/o la concentracion de las zonas que tienen una emisividad mas baja que la de la cara interna, no son homogeneas.
Otro aspecto de la invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un radiador electrico que consiste en insertar un cuerpo de calentamiento electrico en el interior de un bastidor de soporte y en equipar la cara delantera de dicho bastidor de un frente delantero cuya cara interna absorbe la energfa radiante emitida por dicho cuerpo de calentamiento y cuya cara externa restituye toda o parte de dicha energfa absorbida, presentando dicha cara interna unas zonas de transferencia de energfa radiante que tienen distintos grados de emisividad que influyen en la energfa radiante restituida por dicha cara externa y en la temperatura de dicho frente delantero, comprendiendo dicho procedimiento una etapa que consiste en disponer sobre dicha cara interna unas zonas cubiertas por un revestimiento y unas zonas no cubiertas por dicho revestimiento, teniendo dicho revestimiento una emisividad diferente de la de dicha cara interna, siendo las zonas no cubiertas unas zonas recortadas o agujereadas en el revestimiento, dichas zonas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna.
Resulta ventajoso adaptar la distribucion, el tamano y/o la concentracion de las zonas que tienen una emisividad mas baja que la de la cara interna, para ajustar la temperatura alcanzada localmente en la cara externa del frente delantero.
Descripcion de las figuras
Se mostraran mejor otras ventajas y caractensticas de la invencion con la lectura de la descripcion que viene a continuacion de una forma preferente de realizacion, en referencia a los dibujos adjuntos, realizados a tftulo de ejemplos indicativos y no limitativos, y en los que:
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- la figura 1 es una vista despiezada de un radiador conforme con la invencion, en una primera variante de realizacion;
- la figura 2 es una vista esquematica en seccion del radiador montado de la figura 1;
- la figura 3 es una vista despiezada de un radiador, en una segunda variante de realizacion no cubierta por la invencion reivindicada;
- la figura 4 es una vista esquematica en seccion del radiador montado de la figura 3.
Formas de realizacion de la invencion
Haciendo referencia a las figuras adjuntas, el radiador electrico 1 objeto de la invencion comprende un bastidor de soporte 10. Este ultimo tiene tradicionalmente una forma paralelepipedica, aunque se pueden considerar otras formas dependiendo de la estetica querida. La cara externa 110 del frente trasero 11 del bastidor 10 comprende unos medios de fijacion 1100 en un muro o cualquier otro tipo de pared o soporte.
Un cuerpo de calentamiento electrico 20 se inserta en el interior del bastidor 10. El cuerpo de calentamiento 20 es del tipo conocido por el experto en la materia. Se presenta, por ejemplo, con la forma de unas placas de acero, de aluminio, de ceramica o de forja en las que se insertan una o varias resistencias electricas 21. Tambien se puede utilizar un cuerpo de calentamiento de una sola pieza obtenido mediante la extrusion en una aleacion metalica. Hay que senalar que se pueden considerar otros medios de produccion de energfa termica como unos conductos atravesados por un fluido transmisor de calor.
La cara interna del frente trasero 111 del bastidor 10 esta recubierta por un revestimiento termico aislante 1110 y/o por una capa de reflexion (pintura metalica, pelfcula de aluminio) que permite(n) reflejar la radiacion termica procedente del cuerpo de calentamiento 20. De esta manera, la difusion del calor esta esencialmente orientada hacia la parte delantera del radiador 1.
La cara delantera del bastidor 10 esta provista de un frente delantero 30 que comprende una cara externa 31 orientada hacia la pieza en la que esta posicionado el radiador 1 y una cara interna 32 orientada hacia el cuerpo de calentamiento 20. La cara interna 32 absorbe la energfa radiante generada por el cuerpo de calentamiento 30 y la transfiere hacia la cara externa 31 que restituye toda o parte de esta en la pieza que hay que calentar.
En la practica, el frente delantero 30 consiste en una chapa de aluminio o una placa de vidrio realizada de una sola pieza o en varias partes. De acuerdo con el tipo de material seleccionado, la emisividad £ influye en la energfa radiante restituida por la cara externa 31 y, por lo tanto, en la temperatura del frente delantero 30.
En el caso de que la cara interna 32 presente una emisividad demasiado baja, por ejemplo en el caso en el que el frente delantero 30 es de chapa de aluminio mate o pulido (£ < 0,3), es diffcil obtener una temperatura homogenea de la cara externa 31. La zona de la cara externa 31 situada enfrentada al cuerpo de calentamiento 20 esta por lo general mas caliente que los bordes de dicha cara. Del mismo modo, en el caso de que la cara interna 32 presente una emisividad demasiado alta, por ejemplo en el caso en el que el frente delantero 30 esta mtegramente pintado o es de vidrio (£ > 0,9), la cara externa 31 esta por lo general demasiado caliente, pudiendo en algunos casos provocar quemaduras a la altura de la zona situada enfrentada al cuerpo de calentamiento 20.
La determinacion de la emisividad £ la conoce bien el experto en la materia. Esta puede, por ejemplo llevarse a cabo de la siguiente manera: - se mide y se registra la temperatura del frente utilizando una sonda de temperatura con contacto y termometro calibrado (termopar K, J, T por ejemplo); - a continuacion, se apunta un termometro infrarrojo hacia la superficie del frente, respetando la relacion distancia/diametro que corresponde al termometro utilizado; - se ajusta, en el termometro infrarrojo, el parametro de emisividad hasta que la temperatura medida por dicho termometro sea igual a la temperatura medida por la sonda de temperatura. De este modo, se obtiene el valor de la emisividad £.
De conformidad con la invencion, para mejorar la homogeneizacion de la temperatura de la cara externa 31, la cara interna 32 presenta unas zonas cuya emisividad reduce la transferencia de la energfa radiante generada por el cuerpo de calentamiento 20 hacia dicha cara externa y unas zonas cuya emisividad favorece la transferencia de dicha energfa hacia dicha cara externa. Esta solucion tecnica puede por supuesto aplicarse a todos los demas frentes del radiador 1.
Las figuras 1 y 2 ilustran un radiador 1 cuyo frente delantero 30 presenta una alta emisividad (£ comprendida entre 0,5 y 1, en particular £ superior a 0,8). En este caso, la cara interna 32 esta recubierta por un revestimiento 40 que tiene una emisividad mas baja que la de dicha cara interna. Se selecciona, por ejemplo, un material que tiene una emisividad £ comprendida entre 0 y 0,2. El revestimiento 40 es de manera ventajosa una pelfcula de aluminio (£ > 0,1) aplicado, por ejemplo, mediante encolado en toda la cara interna 32 o en algunas zonas cuidadosamente seleccionadas. Tambien se puede considerar revestir toda o parte de la cara interna 32 con una pintura aluminizada u otra pintura de baja emisividad.
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Para ajustar la emisividad global de la cara interna 32, el revestimiento 40 comprende unas zonas 400 (figura 1) que tiene una emisividad mas alta que la de dicho revestimiento. La cara interna 32 presenta, por lo tanto, unas zonas de transferencia de energfa radiante que tienen distintos grados de emisividad.
En el caso de que se utilice una pelfcula de aluminio, se realizan unas perforaciones y/o unas extracciones de materia en dicha pelfcula. Se pueden considerar, por ejemplo, unos agujeros de algunos milfmetros de diametro. Las zonas 400 recortadas o agujereadas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna 32 y, por lo tanto, una emisividad mas alta que la del revestimiento 40.
En el caso de que se utilice una pintura de baja emisividad, una plantilla permite delimitar las zonas pintadas de las zonas 400 no pintadas que tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna 32 y, por lo tanto, una emisividad mas alta que la del revestimiento 40. Las zonas pintadas pueden consistir en unos puntos de algunos milfmetros de diametro.
A la altura de las zonas cubiertas por el revestimiento 40, se reduce la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa 31. A la inversa, se favorece la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa 31 a la altura de las zonas 400. Esta transferencia se puede entonces mejorar revistiendo las zonas 400 con una pintura epoxi de alta emisividad (£ > 0,9). La solicitante ha podido comprobar que limitando la separacion de las zonas 400 a algunos centimetros, se evitaba una sensacion de puntos calientes/fnos al tacto de la cara externa 31.
Las figuras 3 y 4 ilustran un radiador 1 cuyo frente delantero 30 presenta una baja emisividad (£ comprendida entre 0 y 0,5 y, en particular, £ inferior a 0,4). En este caso, la cara interna 32 esta parcialmente recubierta por un revestimiento 40' que tiene una emisividad mas alta que la de dicha cara interna. Se selecciona, por ejemplo, un material que tiene una emisividad £ superior a 0,8 y, de manera preferente, superior a 0,9. El revestimiento 40 es, de manera ventajosa, una pintura epoxi de alta emisividad (£ > 0,9) aplicada sobre la cara interna 32, por ejemplo mediante su pulverizacion en forma de bandas de algunos centimetros de anchura (figura 3) o de puntos de algunos milfmetros de diametro obtenido por medio de una plantilla. Se puede considerar cualquier otra serigraffa. Las zonas 400' no revestidas presentan una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna 32, es decir una emisividad mas baja que la del revestimiento 40'. La cara interna 32 presenta, por lo tanto, unas zonas de transferencia de energfa radiante 40', 400' que tienen distintos grados de emisividad. A la altura de las zonas cubiertas por el revestimiento 40', se favorece la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa 31. A la inversa, se reduce la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa 31 a la altura de las zonas 400' no revestidas.
En la practica y de manera general, antes de posicionar el revestimiento 40, 40', se evalua previamente el comportamiento termico del frente 30 de forma que se identifiquen las zonas calientes y fnas de la cara externa 31. La distribucion, el tamano y/o la concentracion de las zonas de alta emisividad 400, 40' y/o de las zonas de baja emisividad 40, 400', se adaptaran entonces para ajustar con precision la temperatura alcanzada localmente en la cara externa 31.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Radiador electrico que consta de un bastidor de soporte (10) en el interior del cual se inserta un cuerpo de calentamiento (20) electrico, estando la cara delantera de dicho bastidor provista de un frente delantero (30) cuya cara interna (32) absorbe la energfa radiante generada por dicho cuerpo de calentamiento y cuya cara externa (31) restituye toda o parte de dicha energfa absorbida, presentando dicha cara interna una zonas de transferencia de energfa radiante que tienen distintos grados de emisividad que influyen en la energfa radiante restituida por dicha cara externa y en la temperature de dicho frente delantero, presentando la cara interna (32) unas zonas cubiertas por un revestimiento (40) y unas zonas (400) no cubiertas por dicho revestimiento, teniendo dicho revestimiento una emisividad diferente de la de dicha cara interna, caracterizandose por el hecho de que las zonas (400) no cubiertas son unas zonas recortadas o agujereadas en el revestimiento (40), dichas zonas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna (32).
  2. 2. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el revestimiento (40) tiene una emisividad mas baja que la de la cara interna (32), de modo que la transferencia de la energfa radiante hacia la cara externa (31) a la altura de las zonas cubiertas por dicho revestimiento se reduce con respecto a la transferencia de la energfa radiante hacia dicha cara externa a la altura de las zonas (400) no cubiertas por dicho revestimiento.
  3. 3. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que el revestimiento (40) se presenta en forma de una pelreula de aluminio aplicada contra la cara interna (32) del frente delantero (30), teniendo las zonas (400) una emisividad mas alta que la de dicho revestimiento consistiendo en unas perforaciones y/o unas extracciones de materia realizadas en dicha pelreula.
  4. 4. Radiador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las zonas (400) no cubiertas por el revestimiento (40) esta separadas entre sf.
  5. 5. Radiador de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la separacion de las zonas (400) no cubiertas por el revestimiento (40) esta limitada a algunos centimetres.
  6. 6. Radiador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la distribucion, el tamano y/o la concentracion de las zonas (40), que tienen una emisividad mas baja que la de la cara interna (32), no son homogeneas.
  7. 7. Procedimiento de fabricacion de un radiador electrico (1) conforme con la reivindicacion 1, que consiste en insertar un cuerpo de calentamiento electrico (20) en el interior de un bastidor de soporte (10) y en equipar la cara delantera de dicho bastidor de un frente delantero (30) cuya cara interna (32) absorbe la energfa radiante emitida por dicho cuerpo de calentamiento y cuya cara externa (31) restituye toda o parte de dicha energfa absorbida, presentando dicha cara interna unas zonas de transferencia de energfa radiante que tienen distintos grados de emisividad que influyen en la energfa radiante restituida por dicha cara externa y en la temperatura de dicho frente delantero, dicho procedimiento comprende una etapa que consiste en disponer sobre dicha cara interna (32) unas zonas cubiertas por un revestimiento (40) y unas zonas (400) no cubiertas por dicho revestimiento, teniendo dicho revestimiento una emisividad diferente de la de dicha cara interna, siendo las zonas (400) no cubiertas unas zonas recortadas o agujereadas en el revestimiento (40), dichas zonas tienen una emisividad que corresponde a la emisividad inicial de la cara interna (32).
  8. 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, que consiste en adaptar la distribucion, el tamano y/o la concentracion de las zonas (40) que tienen una emisividad mas baja que la de la cara interna (32), para ajustar la temperatura alcanzada localmente en la cara externa (31) del frente delantero (30), cuando el radiador electrico (1) esta en uso.
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