ES2644876T3 - Compact silencer for a condensing boiler - Google Patents
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Description
Silenciador compacto para una caldera de condensación. Compact silencer for a condensing boiler.
La presente invención se refiere a un silenciador para una caldera de condensación de gas, mural según la introducción de la reivindicación principal. The present invention relates to a silencer for a gas condensing boiler, mural according to the introduction of the main claim.
Es conocido que una caldera del tipo especificado comprende un quemador que recibe una mezcla de gas y aire a través de un conducto conectado a un ventilador. Este último está asociado funcionalmente a un elemento mezclador que recibe el gas y el aire de combustión. It is known that a boiler of the specified type comprises a burner that receives a mixture of gas and air through a conduit connected to a fan. The latter is functionally associated with a mixing element that receives the gas and combustion air.
En los últimos años, las calderas de condensación han ido adquiriendo cada vez más importancia debido a su alta eficiencia. A este respecto, existe una tendencia conocida de reducir el derroche de las fuentes de energía disponibles actualmente prestando la máxima atención a su utilización y procurando alcanzar la máxima eficiencia en su uso. Esta tendencia también se aplica al gas natural. In recent years, condensing boilers have become increasingly important due to their high efficiency. In this respect, there is a known tendency to reduce the waste of currently available energy sources, paying maximum attention to their use and trying to achieve maximum efficiency in their use. This trend also applies to natural gas.
A fin de lograr una utilización óptima de este gas, es conocida la construcción de edificios que están mejor aislados térmicamente que en el pasado y que utilizan calderas de condensación de alto rendimiento que, sin embargo, tienen una potencia térmica mucho menor que anteriormente (de 3 a 5 kW durante el calentamiento). No obstante, esta reducción de potencia se opone a la necesidad de disponer de más agua caliente que nunca en las viviendas, a menudo, debido a la presencia de dos o más baños. In order to achieve optimum use of this gas, the construction of buildings that are better thermally insulated than in the past and that use high-performance condensing boilers that, however, have a much lower thermal power than before (of 3 to 5 kW during heating). However, this reduction in power is opposed to the need for more hot water than ever in homes, often due to the presence of two or more bathrooms.
El resultado es que los fabricantes de calderas se enfrentan con dos necesidades aparentemente opuestas, es decir, proporcionar calderas con una potencia térmica muy baja durante el calentamiento, pero de alta potencia térmica durante la producción de agua caliente. Estas necesidades dan como resultado la fabricación de calderas con un alto rango de modulación: actualmente una caldera de condensación tiene un rango de modulación de 8 kW a 24 kW o de 10 a 28 kW, mientras que el objetivo es garantizar una variación de 2 kW a 24 kW o de3kW a28kW. The result is that boiler manufacturers face two seemingly opposite needs, that is, provide boilers with very low thermal power during heating, but high thermal power during hot water production. These needs result in the manufacture of boilers with a high modulation range: currently a condensing boiler has a modulation range of 8 kW to 24 kW or 10 to 28 kW, while the objective is to guarantee a variation of 2 kW at 24 kW or from 3kW to28kW.
El uso de calderas de condensación está siendo cada vez más importante. Sin embargo, el aumento de la eficiencia de las calderas de pequeñas dimensiones previstas para la calefacción doméstica mediante el aumento de la densidad de la potencia de la caldera da lugar a problemas "acústicos" relacionados con la generación de vibraciones de baja frecuencia o silbidos de alta frecuencia. Estos problemas se derivan de las fluctuaciones en la presión de la mezcla de combustible/aire dentro del quemador y las variaciones en el flujo del aire de combustión o de la mezcla de aire/combustible a través de los conductos y elementos conectados al quemador o la cámara de combustión. The use of condensing boilers is becoming increasingly important. However, increasing the efficiency of small boilers intended for domestic heating by increasing the boiler's power density results in "acoustic" problems related to the generation of low frequency vibrations or whistles of high frequency. These problems derive from fluctuations in the pressure of the fuel / air mixture inside the burner and variations in the flow of combustion air or the air / fuel mixture through the ducts and elements connected to the burner or the combustion chamber.
Debido a estos problemas, es conocido el uso de silenciadores donde el aire de combustión entra en dirección al elemento mezclador. Sin embargo, los silenciadores conocidos presentan diversas geometrías complejas que son voluminosas y afectan negativamente a las dimensiones generales de la caldera, que no pueden reducirse para que puedan ocupar un espacio determinado en una cocina o compartimento previsto para contenerla. Due to these problems, the use of silencers where combustion air enters the direction of the mixing element is known. However, known silencers have various complex geometries that are bulky and negatively affect the overall dimensions of the boiler, which cannot be reduced so that they can occupy a certain space in a kitchen or compartment intended to contain it.
En el documento DE 10202702, que forma la base del preámbulo de la reivindicación principal, se describe un dispositivo calefactor que comprende un alojamiento en el que se abren una tubería de entrada de aire y una tubería de salida de gases de escape. Un ramal de mezcla de combustible/aire, preferentemente provisto de un adaptador de combustible, está unido a la tubería de entrada de aire. La tubería de entrada de aire está provista en su lado de entrada de una extensión tubular y presenta una sección en forma de cuña por lo menos parcialmente llena de un material absorbente acústico o amortiguador acústico y presenta un extremo cónico orientado en el sentido del flujo de la tubería de entrada de aire. La sección en forma de cuña está provista por lo menos de una región de una sección transversal más o menos constante que está parcialmente llena de un material absorbente acústico. In DE 10202702, which forms the basis of the preamble of the main claim, a heating device is described comprising a housing in which an air inlet pipe and an exhaust gas outlet pipe are opened. A fuel / air mixing branch, preferably provided with a fuel adapter, is attached to the air inlet pipe. The air inlet pipe is provided on its inlet side of a tubular extension and has a wedge-shaped section at least partially filled with an acoustic absorbent material or acoustic damper and has a conical end oriented in the direction of the flow of the air inlet pipe. The wedge-shaped section is provided with at least one region of a more or less constant cross section that is partially filled with an acoustic absorbent material.
El documento FR 2043926 se refiere a una bomba giratoria principalmente de tipo vórtice, principalmente para usar el ventilador para mover el aire u otro medio gaseoso. La bomba comprende un rotor que consta de un impulsor o similar que gira dentro de un conducto anular que está lleno de forma incompleta, a fin de promover el movimiento del aire en remolino. La bomba también comprende un silenciador interpuesto entre los conductos de entrada y la salida y el rotor. Document FR 2043926 refers to a rotating pump primarily of the vortex type, primarily for using the fan to move the air or other gaseous medium. The pump comprises a rotor consisting of an impeller or the like that rotates within an annular conduit that is incompletely filled, in order to promote the movement of swirling air. The pump also comprises a silencer interposed between the inlet and outlet ducts and the rotor.
El documento GB 1589007 se refiere a una caldera con un quemador con un ventilador de aire de combustión para combustibles líquidos o gaseosos con por lo menos una compuerta de cámara de combustión, cuya placa de compuerta está formada como una placa base para el quemador y está provista de una placa protectora separada de este en el lado de la cámara de combustión, de modo que el espacio libre así creado sirve de medio de suministro para el aire de combustión; el espacio libre entre la placa de compuerta y la placa protectora presenta la forma de una carcasa de ventilador helicoidal provista de un ventilador en su interior. Una parte del espacio libre puede presentar ventajosamente la forma de una carcasa helicoidal, teniendo las cámaras formadas por dicha subdivisión del espacio libre una conexión común para el flujo de aire. GB 1589007 refers to a boiler with a burner with a combustion air fan for liquid or gaseous fuels with at least one combustion chamber gate, whose gate plate is formed as a base plate for the burner and is provided with a protective plate separated from it on the side of the combustion chamber, so that the free space thus created serves as a means of supply for the combustion air; The free space between the gate plate and the protective plate is in the form of a helical fan housing provided with a fan inside. A part of the free space may advantageously have the shape of a helical housing, the chambers formed by said free space subdivision having a common connection for the air flow.
El documento EP 0 126 221 (A2) se refiere a un quemador de tiro forzado que consiste en un alojamiento de rotor provisto de una abertura de entrada de aire para el compresor accionado por motor y una abertura de expulsión de aire en la cercanía del alojamiento para el chorro de combustión. En el lado de entrada, está dispuesto antes del alojamiento del rotor un alojamiento de entrada, en cuya pared de cerramiento lateral está ubicada la abertura de entrada externa. En el interior del alojamiento de entrada, un nervio guía de flujo se extiende aproximadamente en forma de espiral desde la abertura de entrada externa hasta la abertura de entrada interna. EP 0 126 221 (A2) refers to a forced draft burner consisting of a rotor housing provided with an air inlet opening for the motor driven compressor and an air ejection opening in the vicinity of the housing for the combustion jet. On the inlet side, an inlet housing is arranged before the rotor housing, on whose side enclosure wall the external inlet opening is located. Inside the inlet housing, a flow guide rib extends approximately spirally from the external inlet opening to the internal inlet opening.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un silenciador que sea altamente eficiente, pero de dimensiones reducidas en comparación con los silenciadores conocidos, para que pueda utilizarse dentro de calderas de pequeñas dimensiones (por ejemplo 700 mm de altura x 390 mm de ancho x 290 mm de profundidad). An object of the present invention is to provide a silencer that is highly efficient, but of reduced dimensions compared to known silencers, so that it can be used inside small boilers (for example 700 mm high x 390 mm wide x 290 mm deep)
Otro objeto es proporcionar un silenciador del tipo especificado que sea de fabricación simple y fácil de montar dentro de una caldera de condensación. Another object is to provide a silencer of the specified type that is simple to manufacture and easy to mount inside a condensing boiler.
Estos y otros objetos que se pondrán de manifiesto para el experto en la materia se alcanzan mediante un silenciador según las reivindicaciones adjuntas. These and other objects that will become apparent to the person skilled in the art are achieved by means of a silencer according to the appended claims.
La presente invención se pondrá más claramente de manifiesto a partir de los dibujos adjuntos, que se proporcionan a título de ejemplo no limitativo y en los que: The present invention will become more clearly apparent from the accompanying drawings, which are provided by way of non-limiting example and in which:
La figura 1 es una vista frontal de una caldera de condensación con su pared frontal retirada en aras de la claridad, pero provista de un silenciador según a la invención. Figure 1 is a front view of a condensing boiler with its front wall removed for the sake of clarity, but provided with a silencer according to the invention.
La figura 2 es una vista en perspectiva del silenciador de la figura 1 asociado a una parte operativa de la caldera. Figure 2 is a perspective view of the silencer of Figure 1 associated with an operative part of the boiler.
La figura 3 es una vista explosionada de lo que está representado en la figura 2. Figure 3 is an exploded view of what is represented in Figure 2.
La figura 4 es una vista transparente del silenciador de la figura 1. Figure 4 is a transparent view of the silencer of Figure 1.
La figura 5 es una vista explosionada del silenciador de la figura 4. Figure 5 is an exploded view of the silencer of Figure 4.
Haciendo referencia a dichas figuras, la figura 1 muestra una caldera de condensación 1 que comprende una carcasa externa 2 que contiene un quemador 3 que recibe una mezcla de aire y gas a través de un conducto mezclador 4. Este está conectado a un ventilador 5 el cual está conectado a un elemento mezclador 6 del tipo conocido, conectado a un conducto de gas 7. El elemento mezclador 6 está conectado a un silenciador 9 al que fluye aire atmosférico. Referring to said figures, Figure 1 shows a condensing boiler 1 comprising an external housing 2 containing a burner 3 that receives a mixture of air and gas through a mixing conduit 4. This is connected to a fan 5 the which is connected to a mixing element 6 of the known type, connected to a gas conduit 7. The mixing element 6 is connected to a silencer 9 to which atmospheric air flows.
Según la invención, el silenciador 9 comprende un cuerpo de caja 12 provisto de unas paredes laterales perimetrales 16 y 17, una pared superior 18, una pared inferior 19 y una pared extrema 20 (todas haciendo referencia a las figuras 1, 4 y 5) provista de una abertura 21. El cuerpo 12 no está provisto de la segunda pared extrema, sino de una abertura 23 en su lugar. A través de esta, un tabique 24 está insertado (para formar un sellado perfecto), definido por una primera pared que es recta (o en cualquier caso tal que pueda estar dispuesta longitudinalmente dentro de una cavidad longitudinal 30 del cuerpo 12 delimitada por las paredes 16, 17, 18, 19 y 20) y dispuesto ligeramente inclinado con respecto a un plano central P a través de dicho cuerpo 12 perpendicular a la pared inferior 19 a fin de definir dentro del cuerpo 12 un primer conducto 31 (conectado a la abertura 21) en combinación con la pared superior 18, la pared lateral 16 y la pared extrema 20 de este, contra la que se apoya la pared 25. According to the invention, the silencer 9 comprises a box body 12 provided with perimeter side walls 16 and 17, an upper wall 18, a lower wall 19 and an end wall 20 (all referring to figures 1, 4 and 5) provided with an opening 21. The body 12 is not provided with the second end wall, but with an opening 23 in place. Through this, a partition 24 is inserted (to form a perfect seal), defined by a first wall that is straight (or in any case such that it can be arranged longitudinally within a longitudinal cavity 30 of the body 12 delimited by the walls 16, 17, 18, 19 and 20) and arranged slightly inclined with respect to a central plane P through said body 12 perpendicular to the lower wall 19 in order to define within the body 12 a first conduit 31 (connected to the opening 21) in combination with the upper wall 18, the side wall 16 and the end wall 20 thereof, against which the wall 25 rests.
El tabique 24 está asociado a una pared 32 que va a posicionarse contra la abertura del extremo 23 del cuerpo 12, para cerrarla. En la proximidad de esta pared 32, el tabique 24 presenta una abertura o rebaje 36 delimitado por dicha pared 32 y por un nervio 37 asociado al tabique 24 y orientada, cuando el tabique está insertado en el cuerpo 12, hacia la pared inferior 19 y la pared lateral 17 de este, contra la cual se apoya. Este nervio está conectado a una segunda pared 39 separada de la primera pared 25 del tabique 24 y orientada hacia dicha pared lateral 17 del cuerpo 12 y apoyada en esta para definir en combinación con esta última pared, con la pared superior 18 y con el nervio 37, un segundo conducto 40 a través del cual el aire se mueve en el sentido opuesto al del conducto 31. Esta segunda pared 39 está inclinada con respecto a la primera pared. The partition 24 is associated with a wall 32 which is to be positioned against the opening of the end 23 of the body 12, to close it. In the vicinity of this wall 32, the partition 24 has an opening or recess 36 delimited by said wall 32 and by a rib 37 associated with the partition 24 and oriented, when the partition is inserted into the body 12, towards the bottom wall 19 and the side wall 17 of this, against which it rests. This nerve is connected to a second wall 39 separated from the first wall 25 of the partition 24 and oriented towards said side wall 17 of the body 12 and supported on it to define in combination with this last wall, with the upper wall 18 and with the nerve 37, a second duct 40 through which air moves in the opposite direction to duct 31. This second wall 39 is inclined with respect to the first wall.
La pared 39 presenta una longitud menor que la del tabique y su extremo libre 39A está separado de la pared extrema 20 del cuerpo 12 a la que está enfrentada. The wall 39 has a length shorter than that of the partition and its free end 39A is separated from the end wall 20 of the body 12 facing it.
De esta manera, dentro del conducto 40 se obtiene una abertura 42 orientada hacia otro (tercer) conducto 44 situado debajo de la pared 39 y delimitado en un extremo por el nervio 37 y por las paredes 17 y 19 del cuerpo Thus, within the conduit 40 an opening 42 oriented towards another (third) conduit 44 located below the wall 39 and delimited at one end by the rib 37 and by the walls 17 and 19 of the body is obtained
12. El nervio 37 está apoyado en la pared perimetral 16 y, como ya se ha indicado, en la pared inferior 19 para cerrar el conducto 44 en un orificio pasante 50 proporcionado en la pared 16. 12. The rib 37 is supported on the perimeter wall 16 and, as already indicated, on the lower wall 19 to close the conduit 44 in a through hole 50 provided in the wall 16.
De esta manera, el silenciador 9 comprende una abertura 21 para su entrada de aire, y unos conductos In this way, the silencer 9 comprises an opening 21 for its air inlet, and ducts
5 sustancialmente paralelos 31, 40 y 44 a través de los cuales pasa el aire que entra en el cuerpo de caja 12 (flechas K, W y X respectivamente) hasta alcanzar el orificio 50 a través del cual el aire abandona el silenciador (flecha Y). Este orificio 50 está conectado al elemento mezclador 6 de manera que el aire que ha pasado a través del silenciador puede alcanzar este elemento y el ventilador 5 conectado a este. Toda resonancia, silbido, etc. se amortigua dentro del silenciador, por lo que el funcionamiento de la caldera es silencioso. 5 substantially parallel 31, 40 and 44 through which the air entering the case body 12 (arrows K, W and X respectively) passes until reaching the hole 50 through which the air leaves the silencer (arrow Y ). This hole 50 is connected to the mixing element 6 so that the air that has passed through the silencer can reach this element and the fan 5 connected to it. All resonance, whistle, etc. it is damped inside the silencer, so the operation of the boiler is silent.
10 Debido a la particular formación del silenciador 9, es decir del cuerpo 12 que contiene una pluralidad de conductos sustancialmente paralelos para la circulación de aire, se logra un recorrido relativamente largo para el aire, pero en un entorno (el cuerpo 12) de pequeñas dimensiones: a modo de ejemplo, el cuerpo 12 puede presentar una profundidad (la distancia entre la pared 20 y la pared 32) comprendida entre 180 y 270 mm, 10 Due to the particular formation of the silencer 9, that is to say of the body 12 which contains a plurality of substantially parallel ducts for air circulation, a relatively long path for the air is achieved, but in an environment (the body 12) of small dimensions: by way of example, the body 12 can have a depth (the distance between the wall 20 and the wall 32) between 180 and 270 mm,
15 preferentemente entre 210 y 230 mm, de manera que puede utilizarse en una caldera con una profundidad inferior a 300 mm. 15 preferably between 210 and 230 mm, so that it can be used in a boiler with a depth of less than 300 mm.
El tabique 24 del silenciador 9 también realiza la función de guiar los flujos de aire dentro del cuerpo 12 (entrada y suministro al ventilador), lo que reduce la caída de presión. The partition 24 of the silencer 9 also performs the function of guiding the air flows inside the body 12 (intake and supply to the fan), which reduces the pressure drop.
20 Se ha descrito una forma de realización preferida de la invención. Otras, sin embargo, son posibles (como una en la que el silenciador 9 presenta un tabique 24 que define solo dos conductos paralelos dentro de su cuerpo 12, estando las aberturas 21, 50 provistas en la misma pared del cuerpo) y deben considerarse comprendidas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. A preferred embodiment of the invention has been described. Others, however, are possible (such as one in which the silencer 9 has a partition 24 that defines only two parallel ducts within its body 12, the openings 21, 50 being provided in the same body wall) and should be considered comprised within the scope of the following claims.
Claims (9)
- 1. one.
- Silenciador para una caldera de condensación de gas, mural (1), para introducir aire dentro de un elemento mezclador (6) que recibe el gas y está conectado a un ventilador (5) que suministra este gas y dicho aire a un conducto (4) conectado a un quemador (3), presentando dicho silenciador (9) un cuerpo (12) que presenta una primera abertura (21) para aspirar aire del entorno externo y una segunda abertura (50) a la que puede estar conectado el elemento mezclador (6) para su entrada de aire, estando por lo menos dos conductos paralelos (31, 40, 44) previstos dentro de dicho cuerpo (12) y estando separados por una pared divisoria o tabique (24) provisto de por lo menos una abertura interna (36) para permitir la comunicación entre dichos conductos (31, 40, 44), creando dicho tabique (24) dos flujos de aire de combustión paralelos y guiándolos hacia el elemento mezclador (6), caracterizado por que el tabique (24) está separado del cuerpo (12) del silenciador y está dispuesto para ser insertado de forma segura dentro de una cavidad (30) definida dentro del cuerpo (12) por sus paredes laterales (16, 17), una pared superior (18), una pared inferior (19) y una pared extrema (20), presentando otro extremo de este cuerpo una abertura (23) para permitir que el tabique (24) sea insertado dentro del cuerpo (12), comprendiendo el tabique una pared extrema (32) que está posicionada contra la abertura (23) cuando el tabique está insertado dentro de dicho cuerpo (12), para así cerrarla. Silencer for a gas condensing boiler, wall (1), to introduce air into a mixing element (6) that receives the gas and is connected to a fan (5) that supplies this gas and said air to a duct (4 ) connected to a burner (3), said silencer (9) having a body (12) having a first opening (21) to draw air from the external environment and a second opening (50) to which the mixing element can be connected (6) for its air inlet, being at least two parallel ducts (31, 40, 44) provided within said body (12) and being separated by a dividing wall or partition (24) provided with at least one opening internal (36) to allow communication between said ducts (31, 40, 44), said partition (24) creating two parallel combustion air flows and guiding them towards the mixing element (6), characterized in that the partition (24) it is separated from the body (12) of the silencer and is arranged to be r securely inserted into a cavity (30) defined within the body (12) by its side walls (16, 17), an upper wall (18), a lower wall (19) and an extreme wall (20), another end of this body having an opening (23) to allow the partition (24) to be inserted into the body (12), the partition comprising an end wall (32) that is positioned against the opening (23) when the partition is inserted into said body (12), in order to close it.
- 2. 2.
- Silenciador según la reivindicación 1, caracterizado por que su primera abertura (21) está prevista en la pared extrema (20) de su cuerpo (12), estando la otra abertura (50) prevista en una pared diferente (17) de dicho cuerpo (12). Silencer according to claim 1, characterized in that its first opening (21) is provided in the end wall (20) of its body (12), the other opening (50) being provided in a different wall (17) of said body ( 12).
- 3. 3.
- Silenciador según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha primera y segunda aberturas (21, 50) están previstas en la misma pared de dicho cuerpo (12). Silencer according to claim 1, characterized in that said first and second openings (21, 50) are provided in the same wall of said body (12).
- 4. Four.
- Silenciador según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende tres conductos paralelos (31, 40, 44) previstos en el cuerpo (12) del silenciador y delimitados por el tabique (24) y por las paredes (16, 17, 18, 19, 20) de dicho cuerpo (12). Silencer according to claim 1, characterized in that it comprises three parallel ducts (31, 40, 44) provided in the body (12) of the silencer and delimited by the partition (24) and by the walls (16, 17, 18, 19, 20) of said body (12).
- 5. 5.
- Silenciador según la reivindicación 4, caracterizado por que dicho tabique (24) comprende una primera pared recta (25) que se extiende longitudinalmente dentro del cuerpo (12) del silenciador, un nervio (37) que se desvía de dicha primera pared (25) y una segunda pared (39) inclinada con respecto a dicha primera pared y fijada a la misma. Silencer according to claim 4, characterized in that said partition (24) comprises a first straight wall (25) extending longitudinally within the body (12) of the silencer, a rib (37) that deviates from said first wall (25) and a second wall (39) inclined with respect to said first wall and fixed thereto.
- 6. 6.
- Silenciador según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha primera pared (25) está ventajosamente inclinada con respecto a un plano central (P) a través de dicho cuerpo (12) de silenciador y se apoya contra la pared superior (18), contra por lo menos una pared lateral (16) y contra la pared extrema (20) de dicho cuerpo, para definir de este modo los conductos (31, 40, 44) dentro del silenciador (9). Silencer according to claim 1, characterized in that said first wall (25) is advantageously inclined with respect to a central plane (P) through said silencer body (12) and rests against the upper wall (18), against at least one side wall (16) and against the end wall (20) of said body, to thereby define the ducts (31, 40, 44) within the silencer (9).
- 7. 7.
- Silenciador según la reivindicación 5, caracterizado por que el nervio (37) se apoya contra la pared inferior Silencer according to claim 5, characterized in that the rib (37) rests against the lower wall
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