ES2690727T3 - Dispositivo de calefacción eléctrico - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de calefacción eléctrico (1) para la emisión de un flujo de aire caliente, particularmente para la calefacción de un cuarto sanitario en un vehículo ferroviario, con un canal de aire (2) como así un ventilador (3) para la generación del flujo de aire, con un elemento calentador (4) para el calentamiento del flujo de aire y con un primer interruptor de sobretemperatura (8), donde el ventilador (3) y el elemento calentador (4) están dispuestos en el canal de aire (2), en donde el primer interruptor de sobretemperatura (8) está realizado para desconectar el elemento calentador (4) de manera reversible en el caso de exceso de una primera sobretemperatura, comprendido además por un segundo interruptor de sobretemperatura (10) el cual está realizado para desconectar el elemento calentador (4) de manera irreversible en el caso de exceso de una segunda sobretemperatura, caracterizado porque en el canal de aire (2) está formada una cavidad, el segundo interruptor de sobretemperatura (10) está dispuesto en la cavidad y el segundo interruptor de sobretemperatura (10) presenta un seccionador disparable térmicamente para la desconexión de un elemento calentador (4), donde el seccionador disparable térmicamente puede dispararse por una perla de vidrio explotada por el exceso de la segunda sobretemperatura.
Description
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DESCRIPCIÓN
Dispositivo de calefacción eléctrico
La presente invención hace referencia a un dispositivo de calefacción eléctrico para la emisión de un flujo de aire caliente, particularmente, para la calefacción de un cuarto sanitario en un vehículo ferroviario.
Estado del arte
Los dispositivos de calefacción de esta clase conocidos ya presentan frecuentemente, junto a un termostato para la temperación del flujo de aire emitido, uno o hasta dos niveles de seguridad para proteger al dispositivo de calefacción de un sobrecalentamiento. En esos casos, el primer nivel de seguridad se realiza por lo general mediante un interruptor de sobretemperatura reversible, el cual frente el alcance de una sobretemperatura específica interrumpe, mediante un relevador, la alimentación de corriente a un elemento calentador dentro del dispositivo de calefacción. Después del enfriamiento del interruptor de sobretemperatura reversible, realizado la mayoría de las veces mediante un conductor frío o un bimetal, se activa nuevamente el elemento calentador.
En un segundo nivel de seguridad, tras el alcance de una sobretemperatura específica, un interruptor de sobretemperatura irreversible, que no puede volver a su posición de forma automática, conmuta sin tensión el elemento calentador mediante un segundo relevador. En caso de que el relevador activado aquí falle, por ejemplo, a causa de procesos de envejecimiento, erosión de contacto, o particularmente en un cuarto sanitario a causa de la corrosión, se puede producir un sobrecalentamiento del dispositivo de calefacción y eventualmente un siniestro de incendio.
Por la solicitud US 3 622 752 A es conocido un dispositivo de calefacción eléctrico de esta clase de acuerdo con el concepto general de la reivindicación independiente 1. El documento WO 2008/025416 A1 revela un seccionador irreversible. La solicitud DE 41 17 762 A1 enseña un dispositivo de protección reversible en forma de un soporte de fritas de vidrio.
Objeto de la presente invención
Es objeto de la presente invención especificar un dispositivo de calefacción eléctrico, el cual presenta una elevada seguridad de funcionamiento, y el cual particularmente posibilita una separación segura del elemento calentador del suministro de corriente.
El objeto mencionado se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes. Los acondicionamientos ventajosos se indican en las reivindicaciones relacionadas.
Conforme a la invención es proporcionado un dispositivo de calefacción eléctrico para la emisión de un flujo de aire caliente, particularmente para la calefacción de un cuarto sanitario en un vehículo ferroviario, con un canal de aire así como un ventilador para la generación del flujo de aire, con un elemento calentador para el calentamiento del flujo de aire y un primer interruptor de sobretemperatura, donde el ventilador y el elemento calentador están dispuestos en el canal de aire, y donde el primer interruptor de sobretemperatura está realizado para desconectar el elemento calentador, de manera reversible, en el caso de exceso de una primera sobretemperatura; comprendido además por un segundo interruptor de sobretemperatura el cual está realizado para desconectar el elemento calentador, de manera irreversible, en el caso de exceso de una segunda sobretemperatura; y donde en el canal de aire está diseñada una cavidad, el segundo interruptor de sobretemperatura está dispuesto en la cavidad y el segundo interruptor de sobretemperatura presenta un seccionador disparable térmicamente para la desconexión de un elemento calentador, donde el seccionador disparable térmicamente puede dispararse por una perla de vidrio explotada por el exceso de la segunda sobretemperatura.
Según el estado del arte, la conexión o desconexión de un elemento calentador sucede frecuentemente mediante un contactor, o bien, un relevador. Una primera ventaja del dispositivo de calefacción conforme a la invención consiste en que la interrupción del suministro de corriente al elemento calentador no sucede mediante un relevador activado por un segundo interruptor de sobretemperatura, sino a través del segundo interruptor de sobretemperatura mismo. Esto significa que se suprime un relevador conocido por el estado del arte. De esta manera el segundo interruptor de máxima está realizado integralmente. Por esta integración se derivan otras ventajas.
Así se suprime la conexión eléctrica entre un segundo sensor de sobretemperatura y el relevador. Además, se suprime el accionamiento por bobina del relevador. Mediante la supresión de estos componentes se suprimen fuentes de error correspondientes, ya que el seccionador no es disparable eléctrica sino térmicamente.
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El canal de aire del dispositivo de calefacción conforme a la invención presenta una cavidad en la cual está dispuesto el segundo interruptor de sobretemperatura. En este caso, la cavidad con el segundo interruptor de sobretemperatura está ventajosamente diseñada de forma tal que el interruptor de sobretemperatura está dispuesto esencialmente junto al flujo de aire. Con otras palabras, el segundo interruptor de sobretemperatura está dispuesto en una cavidad del canal de aire, de forma tal que el flujo de aire puede esencialmente circular por delante del segundo interruptor de sobretemperatura sin impedimentos por parte de este. De manera ventajosa, el segundo interruptor de sobretemperatura está dispuesto en la cavidad del canal de aire de tal forma que la resistencia al flujo formada por el segundo interruptor de sobretemperatura es despreciablemente reducida. Esta característica ofrece la ventaja de que prácticamente no se producen remolinos del flujo de aire por medio del segundo interruptor de sobretemperatura. Esto permite comparativamente un gran paso de aire con una misma potencia de ventilación, así como un ruido de funcionamiento, debido al flujo de aire, reducido.
La activación del segundo interruptor de sobretemperatura mediante una esfera de vidrio explotada como actuador ofrece la ventaja de que a causa de la propiedad frágil del vidrio la deformación del actuador no sucede de forma gradual sino abrupta. Una temperatura gradualmente ascendente conduce, en el caso de exceso de una segunda sobretemperatura, a una deformación abrupta e irreversible de la esfera de vidrio, disparando de forma abrupta el seccionador. De esta manera se puede reducir el riesgo de contactos adheridos o de la conformación de arcos voltaicos.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el seccionador presenta un mecanismo de conmutación con un elemento de conmutación, pretensado por un resorte, y un interruptor, en donde el mecanismo de conmutación está realizado para, con su activación, abrir de manera irreversible el interruptor a través del elemento de conmutación.
La clase de medidas que colaboran con una apertura segura de un seccionador son ventajosas en un dispositivo de calefacción eléctrico, que también debe poder funcionar en un sanitario. Un dispositivo de calefacción eléctrico, en el cual un mecanismo de conmutación, pretensado por un resorte, puede activar la apertura de un interruptor, ofrece la ventaja de que, en el caso de una activación del interruptor de sobretemperatura, se encuentra disponible la energía guardada en el resorte pretensado para la aplicación de una fuerza, con la cual puede realizarse o bien apoyarse la separación del contacto del interruptor. Con esto ofrece una ventaja, particularmente en los casos de aplicación en los que se puede producir una "adhesión" o un "compactamiento" de los contactos que conducen el flujo, a causa de condiciones de corrosión elevadas, pero también a causa de procesos de envejecimiento o de erosión de contacto. El interruptor está realizado preferentemente como un contacto de apertura. En principio también es posible, sin embargo, el uso de un conmutador, en donde no se usa la función de conmutación. El elemento de conmutación está realizado preferentemente como un puente. Una conformación de esta clase ofrece la ventaja de que constructivamente resulta simple de realizar. Esta se puede efectuar por ejemplo de forma que el elemento de conmutación conecte los contactos de conmutación de un interruptor como puente conductor. En este caso la perla de vidrio evita que el elemento de conmutación, tensado mediante una fuerza elástica, abandone la posición en la cual están conectados los contactos de conmutación del interruptor. En caso de un estallido de la esfera de vidrio, el recorrido de resorte del resorte tensado se libera, de forma que la fuerza elástica provoca una apertura del seccionador.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que la perla de vidrio contiene un fluido expansible por dilatación térmica, donde la perla de vidrio puede explotar en caso de exceso de la segunda sobretemperatura, y donde el elemento de conmutación, pretensado por un resorte, puede ser disparado por la explosión de la perla de vidrio.
Esta ejecución ofrece la ventaja de que, para la tensión inicial del mecanismo de conmutación, se puede tomar, a través de la perla de vidrio no estallada, una gran fuerza elástica en relación con las dimensiones del interruptor de sobretemperatura, la cual sin embargo, en caso de una explosión de la perla de vidrio, se libera de golpe para la apertura de los contactos de conmutación. Esto posibilita un accionamiento fiable del interruptor.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el seccionador que puede dispararse térmicamente está dispuesto directamente en un trayecto de corriente para el suministro de corriente del elemento calentados. Una disposición de esta clase ofrece un alto grado de seguridad de funcionamiento, ya que en comparación con una interrupción indirecta o mediada, en el caso de una interrupción directa del trayecto de corriente, no deben activarse elementos de conmutación intermediarios.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el canal de aire presenta una abertura, a fin de conformar una cavidad, la cual está cubierta mediante una protección antitérmica en forma de sombrero. Particularmente una abertura pequeña, en relación a la sección transversal del canal de aire, provoca solo leves alteraciones del flujo de aire. Además, una protección antitérmica en forma de sombrero permite alojar el segundo interruptor de sobretemperatura y cerrar el canal de aire para evitar una salida del flujo de aire del canal.
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El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el canal de aire está diseñado de chapa y/o la protección antitérmica en forma de sombrero está diseñada mediante una chapa cobertora. Una chapa cobertora, diseñada por ejemplo como elemento troquelado curvo, es termoestable y al mismo tiempo simple y económica de fabricar.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el flujo de aire en el canal de aire presenta una dirección de flujo, predeterminable por el ventilador, y la cavidad está dispuesta delante del elemento calentador en la dirección del flujo. Por ello, un disparo del segundo interruptor de sobretemperatura sucede esencialmente a causa de un calor radiante emitido por el elemento calentador. Un caso de interferencia como este puede aparecer, por ejemplo, en el caso de un fallo del ventilador o de una obstrucción del canal de aire, particularmente en su entrada o salida, a causa de los bultos, la suciedad o la basura que se encuentran allí.
De manera ventajosa, el sensor del primer interruptor de sobretemperatura está dispuesto a la altura del elemento calentador o detrás del elemento calentador. Una disposición de esta clase conlleva que el primer interruptor de sobretemperatura esté dispuesto en cercanía directa del elemento calentador, de modo que en el lugar del sensor del primer interruptor de sobretemperatura se mide gran cantidad, más bien, mayor temperatura que en el lugar del segundo interruptor de sobretemperatura. Por esto, incluso en casos de temperaturas dadas igualmente altas para ambos interruptores de sobretemperatura, se activaría el primer interruptor de sobretemperatura de conexión reversible respectivamente antes que el segundo interruptor de sobretemperatura de conexión irreversible.
El dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el sensor del primer interruptor de sobretemperatura está dispuesto de forma centrada sobre el elemento calentador frente y en relación a la dirección de montaje proporcionada, por ejemplo, en un vehículo ferroviario. En caso de una pérdida de flujo de aire, a causa de la convección térmica, en ese lugar se encuentra la temperatura más alta, por lo que se puede lograr un arranque rápido del primer interruptor de sobretemperatura.
Además, el dispositivo de calefacción eléctrico está ventajosamente diseñado de forma tal que el canal de aire presenta una entrada y una salida y un sensor de termostato para el control del elemento calentador, dispuesto axialmente en el flujo de aire delante de la salida. Ventajosamente, además, el sensor de termostato está dispuesto allí más cerca de la salida que del elemento calentador. Comparativamente, un posicionamiento del sensor de termostato de esta clase conduce a una perturbación reducida de la homogeneidad del flujo de aire y permite al mismo tiempo una obtención representativa de la temperatura del flujo de aire emitido por el dispositivo de calefacción.
Ventajosamente, el sensor de termostato así como el sensor del primer interruptor de sobretemperatura están diseñados en su sección transversal con forma circular, ovalada, pana o en forma de gota, entonces, en una configuración de esta clase, por ellos, se conforma solo una leve resistencia al flujo.
Además, el dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el canal de aire presenta placas deflectoras para la conducción del flujo de aire. Mediante una correspondiente disposición de las chapas conductoras se pueden evitar o al menos reducir las alteraciones en la homogeneidad del flujo de aire cuando el canal presenta cambios de dirección, puntos estrechos o elementos de interferencia, como por ejemplo el caso de los sensores.
Mediante las placas deflectoras el canal de aire está ventajosamente optimizado de manera que su resistencia al flujo está minimizada. Además, el dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado ventajosamente de forma tal que el canal de aire, mediante las placas deflectoras está optimizado de tal manera que el desarrollo de ruido está minimizado.
De manera ventajosa, el dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado de tal manera que el ventilador está dispuesto entre la entrada y el elemento calentador, donde el ventilador está dispuesto dentro del canal de aire de modo que la distancia entre el ventilador y el elemento calentador es suficientemente reducida para que a través del mismo pueda circular un flujo de aire homogéneo y de modo que la distancia es suficientemente grande para impedir un daño del ventilador a través de radiación térmica, en el caso de temperaturas por debajo de la segunda sobretemperatura. Una disposición de esa clase posibilita una estructura de tamaño reducido, segura, y al mismo tiempo compacta, del dispositivo de calefacción.
De manera ventajosa, el dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado además de modo que, para optimizar el flujo volumétrico de aire, la sección transversal del canal de aire se reduce desde la entrada y se ensancha hacia la salida. Una conformación de esa clase posibilita una emisión del flujo de aire comparativamente homogénea y sin remolinos, y con ello también de poco ruidosa, hacia un ambiente por fuera del dispositivo de calefacción. Esto aplica de la misma manera para el ingreso del flujo de aire.
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De manera ventajosa, el dispositivo de calefacción eléctrico está diseñado además de modo que el dispositivo de calefacción eléctrico, para la señalización de un fallo, presenta una línea de señal/línea de fallo en forma de un bucle, el cual está conectado de manera tal que el mismo se interrumpe sincrónicamente para la desconexión del elemento calentador a través del primer y/o del segundo interruptor de sobretemperatura. Por medio de una línea de señal/línea de fallo de esta clase puede señalizarse un fallo del dispositivo de calefacción a una unidad de mantenimiento que se encuentra alejada. De manera ventajosa, el segundo interruptor de sobretemperatura presenta otro interruptor que, de forma conjunta con el interruptor para la desconexión del elemento calentador, puede ser activado a través del mecanismo de conmutación y el cual está conectado de modo que mediante el mismo puede interrumpirse la línea de señal/línea de fallo. Del mismo modo, ventajosamente, el primer interruptor de sobretemperatura también presenta dos interruptores acoplados, de los cuales uno está dispuesto para desconectar el elemento calentador y uno está dispuesto para interrumpir la línea de señal/línea de fallo.
De manera ventajosa, el interruptor para interrumpir la línea de señal/línea de fallo del primer interruptor de sobretemperatura y un posible interruptor para interrumpir la línea de señal/línea de fallo del segundo interruptor de sobretemperatura están conectados en serie, ya que de esta forma es posible señalizar de modo eficiente un funcionamiento incorrecto.
De manera ventajosa, el dispositivo de calefacción eléctrico presenta una carcasa de dos piezas con dos unidades de carcasa autónomas donde en una primera unidad de carcasa está dispuesto el canal de aire y en una segunda unidad de carcasa están dispuestos elementos de conmutación, y donde la abertura está conformada entre la primera unidad de carcasa y la segunda unidad de carcasa y la protección antitérmica en forma de sombrero está dispuesta en la segunda unidad de carcasa. En este caso con el término elementos de conmutación se agrupa a los componentes eléctricos para la activación del ventilador y del elemento calentador, o sea al termostato y a los interruptores de sobretemperatura. Una ejecución de esta clase ofrece la ventaja de que en ambas unidades de carcasa son posibles diferentes condiciones de temperatura. Mientras que en el canal de aire es esperable un clima muy cálido, a veces húmedo, y también polvoriento, la eléctrica/electrónica de los elementos de conmutación requiere un clima de baja humedad y escaso polvo. Por la conformación autónoma, o sea para las unidades de carcasa que se encuentran cerradas, la separación térmica se consigue de manera simple. La conformación de la cavidad, o sea de la abertura con la chapa cobertora dispuesta sobre ella del lado de la segunda unidad de carcasa, ofrece la ventaja de que, de este modo se conforma una cavidad dispuesta en el interior del dispositivo de calefacción y la forma exterior del dispositivo de calefacción no se modifica a causa de la cavidad. Por otro lado, mediante una orientación de la cavidad de esta clase, se posibilita la disposición del segundo interruptor de sobretemperatura en la segunda unidad de carcasa prevista para los elementos de conmutación.
Además, las unidades de carcasa están realizadas de manera ventajosa, en forma de dos cubetas no inflamables dispuestas una sobre otra. Salvo por la realización de conductos de alimentación, sensores, del ventilador y del elemento calentador, las unidades están separadas entre sí. Una disposición de esta clase ofrece una posibilidad simple de montaje/desmontaje del dispositivo de calefacción.
Conforme a la invención además es proporcionado un ventilador calefactor para instalaciones sanitarias en un vehículo ferroviario, el cual presenta uno de los dispositivos de calefacción descrito antes.
El dispositivo de calefacción eléctrico descrito anteriormente resulta adecuado para la instalación en un vehículo ferroviario gracias a su ejecución simple y robusta, pero al mismo tiempo eficiente y segura en su funcionamiento. De manera ventajosa, las exigentes normas de seguridad contra incendio según la norma DIN EN 45545-5, la seguridad contra incendio en la construcción del vehículo ferroviario, pueden ser cumplidas mediante la correspondiente conformación del dispositivo de calefacción descrito.
Ejemplos y dibujos
A continuación, se explica en detalle la presente invención en relación con los dibujos incluidos, de acuerdo con ejemplos de ejecución preferidos.
Se muestran:
en la figura 1 una vista posterior de un dispositivo de calefacción eléctrico según una primera forma de ejecución de la invención preferida, y
en la figura 2 un plano esquemático funcional del ejemplo de ejecución de la figura 1.
La figura 1 muestra un dispositivo de calefacción eléctrico 1 para vehículos ferroviarios según una primera, preferida, forma de ejecución de la invención. En esencia la figura muestra una vista posterior del dispositivo de calefacción 1 en la pared posterior de una carcasa 16 no representada.
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Así, por la figura 1 resulta evidente que el dispositivo de calefacción 1 presenta una carcasa 16 conformada por dos piezas con una primera y una segunda unidad de carcasa 17, 18, las cuales están diseñadas de forma autónoma. Las unidades de carcasa 17, 18 están diseñadas en forma de dos cubetas no inflamables, dispuestas una sobre otra.
Según se observa en detalle en la figura 1, en la primera unidad de carcasa 17, que en la figura 1 está dispuesta debajo, está diseñado un canal de aire. Además, la unidad de carcasa 17 presenta una entrada 12, dispuesta en la figura 1 del lado derecho, y una salida 13, dispuesta en la figura 1 del lado izquierdo. Entre la entrada 12 y la salida 13 se extiende el canal de aire 2. En el canal de aire 2 está dispuesto un ventilador 3, a través del cual es proporcionada una dirección de flujo 14 de un flujo de aire, en la figura 1 de derecha a izquierda, o sea desde la entrada 12 representada a la derecha, hacia la salida 13, representada a la izquierda. La entrada 12 así como la salida 13 están diseñadas del lado frontal del dispositivo de calefacción 1 de modo que en la representación posterior, estas se encuentran parcialmente cubiertas cada una por medio de una placa deflectora.
Como se representa en la figura 1, la carcasa 16 presenta además una conexión 19 para una clavija de datos así como una conexión de red 20 como suministro de corriente.
El dispositivo de calefacción comprende un sensor de termostato 5 y un elemento calentador 4, los cuales están dispuestos ambos en el canal de aire 2. En la segunda unidad de carcasa 18, dispuesta arriba en la figura 1, se encuentra posicionado un termostato para el control de la temperatura del flujo de aire saliente en la salida 13. Con ello, por el sensor de termostato 5 se detecta la temperatura en el canal de aire 2, se transmite una señal al termostato 6 y basado en ello se activa el elemento calentador 4 a través termostato 6, como se describe en detalle a continuación.
El dispositivo de calefacción 1 comprende además un primer interruptor de sobretemperatura 8, el cual es ejecutado de forma reversible. El primer interruptor de sobretemperatura 8 comprende un sensor 7, el cual está dispuesto en el canal de aire 2 sobre el elemento calentador 4. El sensor 7 se realiza como un sensor de temperatura. Como se muestra en la figura 2, el trayecto de corriente 21 conecta al elemento calentador 4 con la conexión de red 20. El primer interruptor de sobretemperatura 8 está diseñado para interrumpir el trayecto de corriente 21 en caso de una detección de sobretemperatura por parte del sensor 7.
Además, en el trayecto de corriente 21 está dispuesto un contacto de apertura 306 del termostato 6. Si la temperatura determinada por el sensor de termostato 5 excede una temperatura patrón superior predeterminable, mediante el contacto de apertura 306 se interrumpe el trayecto de corriente 21 y con ello el suministro de energía al elemento calentador 4. Si la temperatura determinada por el sensor de termostato 5 se encuentra por debajo de una temperatura patrón inferior predeterminable, se cierra el trayecto de corriente 21, mediante el contacto de apertura 306, y se posibilita el suministro de energía al elemento calentador 4.
Además, en el trayecto de corriente 21 está dispuesto un contacto de apertura 308 para el primer interruptor de sobretemperatura 8, de conexión reversible. Si la temperatura determinada por el sensor 7 del primer interruptor de sobretemperatura 8, excede una primera sobretemperatura, se interrumpe, mediante el contacto de apertura 308, el trayecto de corriente 21 y con ello el suministro de energía al elemento calentador 4. Si la temperatura determinada por el sensor 7 del primer interruptor de sobretemperatura 8 se encuentra por debajo de la primera
sobretemperatura, se cierra el trayecto de corriente 21, mediante el contacto de apertura 308, y se posibilita el
suministro de energía al elemento calentador 4.
El dispositivo de calefacción 1 comprende además un segundo interruptor de sobretemperatura 10, el cual es ejecutado de forma irreversible. El segundo interruptor de sobretemperatura 10 comprende un seccionador, el cual no está representado por separado en las figuras. El segundo interruptor de sobretemperatura 10 está dispuesto en un canal de aire 2 delante del elemento calentador 4 en la dirección del flujo 14. Ya que el interruptor de sobretemperatura 10 está dispuesto delante del elemento calentador 4 en la dirección del flujo 14, en un funcionamiento libre de perturbaciones se circula a él solo aire frio. Un calentamiento del interruptor de sobretemperatura 10 sucede en caso de acumulación térmica, o sea ante una reducción de un caudal que
habitualmente circula a través del canal de aire 2. La causa de esto puede ser, por ejemplo, un fallo del ventilador 3
o cuerpos extraños en la entrada 12 o en la salida 13, o bien en el canal de aire 2.
El segundo interruptor de sobretemperatura 10 está conectado con el seccionador térmicamente, por lo cual, mediante una generación de calor en el interruptor de sobretemperatura 10, se dispara directamente un proceso de conmutación. Para ello, el seccionador comprende un mecanismo de conmutación irreversible, el cual no está representado por separado en las figuras; y un interruptor, el cual en este ejemplo de ejecución está realizado como un contacto de apertura 310.
El mecanismo de conmutación comprende en detalle un elemento de conmutación, pretensado por un resorte, y una perla de vidrio, la cual contiene un fluido expansible por dilatación térmica. En caso de exceso de la segunda
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sobretemperatura, la perla de vidrio puede explotar por la dilatación térmica del fluido expansible. Por la explosión de la perla de vidrio puede ser disparado el elemento de conmutación, pretensado por un resorte. En este ejemplo de ejecución, el elemento de conmutación está realizado como un puente para la abertura del contacto de apertura 310.
Como se observa claramente en el plano esquemático funcional, mostrado en la figura 2, del dispositivo de calefacción, representado en la figura 1, el contacto de apertura 310 está dispuesto en el trayecto de corriente 21 del elemento calentador 4, de modo que el contacto de apertura 310 del segundo interruptor de sobretemperatura 10 interrumpe, en caso de accionamiento, el trayecto de corriente 21. A causa del accionamiento irreversible del seccionador es también irreversible la interrupción del trayecto de corriente 21. En un modo de funcionamiento libre de perturbaciones el contacto de apertura 310 del segundo interruptor de sobretemperatura está cerrado.
Además de todo esto, en la figura 2 es evidente un bucle de una línea de señal/línea de fallo, la cual es conectable con un dispositivo de supervisión o de mantenimiento, a través de una terminal de conexión 23. El bucle 24 puede ser interrumpido por un contacto de apertura 308 del primer interruptor de sobretemperatura 8 y con ello señalizar una falla en un dispositivo de supervisión o de mantenimiento.
Como se desprende de la figura 1, las unidades de carcasa 17, 18 están esencialmente separadas una de la otra. En la segunda unidad de carcasa 18 están dispuestos los elementos de conmutación del dispositivo de calefacción 1, o sea el termostato 6, el primer interruptor de sobretemperatura 8, el segundo interruptor de sobretemperatura 10 y un dispositivo de fijación 11. Entre las unidades de carcasa 17, 18 están dispuestas Realizaciones de conductos de alimentación para el sensor de termostato 5, el sensor 7, el elemento calentador 4 y el ventilador 3, para conectar a estos con los elementos de conmutación. Además, las unidades de carcasa 17, 18 presentan una apertura 9 común, donde la apertura 9 del lado de la segunda unidad de carcasa 18 está cubierta por una protección antitérmica 22 en forma de sombrero. La protección antitérmica 22 en forma de sombrero limita una propagación del flujo de aire a través de la apertura 9.
La abertura 9 se ubica delante del elemento calentador 4 en la dirección del flujo 14 de forma que la parte del flujo de aire que pasa a través de la apertura 9, en un funcionamiento libre de perturbaciones, no se calienta.
En un caso de fallo, en el cual se produce una retención de aire caliente en contra de la dirección de flujo 14, entra aire caliente, a través de la apertura 9, en la zona conformada por la protección antitérmica 22 en forma de sombrero. El segundo interruptor de sobretemperatura 10 dispuesto allí es calentado por el aire retenido y en caso de que se exceda la segunda sobretemperatura, interrumpe el trayecto de corriente 21.
Claims (10)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) para la emisión de un flujo de aire caliente, particularmente para la calefacción de un cuarto sanitario en un vehículo ferroviario,con un canal de aire (2) como así un ventilador (3) para la generación del flujo de aire, con un elemento calentador (4) para el calentamiento del flujo de aire y con un primer interruptor de sobretemperatura (8), donde el ventilador (3) y el elemento calentador (4) están dispuestos en el canal de aire (2),en donde el primer interruptor de sobretemperatura (8) está realizado para desconectar el elemento calentador (4) de manera reversible en el caso de exceso de una primera sobretemperatura,comprendido además por un segundo interruptor de sobretemperatura (10) el cual está realizado para desconectar el elemento calentador (4) de manera irreversible en el caso de exceso de una segunda sobretemperatura,caracterizado porqueen el canal de aire (2) está formada una cavidad, el segundo interruptor de sobretemperatura (10) está dispuesto en la cavidad y el segundo interruptor de sobretemperatura (10) presenta un seccionador disparable térmicamente para la desconexión de un elemento calentador (4), donde el seccionador disparable térmicamente puede dispararse por una perla de vidrio explotada por el exceso de la segunda sobretemperatura.
- 2. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según la reivindicación 1 caracterizado porque el seccionador presenta un mecanismo de conmutación con un elemento de conmutación, pretensado por un resorte, y un interruptor (310), donde el mecanismo de conmutación está realizado para, con su activación, abrir de manera irreversible el interruptor (310) a través del elemento de conmutación.
- 3. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según la reivindicación 2 caracterizado porque la perla de vidrio contiene un fluido expansible por dilatación térmica, donde la perla de vidrio puede explotar en caso de exceso de la segunda sobretemperatura, y donde el elemento de conmutación, pretensado por un resorte, puede ser disparado por la explosión de la perla de vidrio.
- 4. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el seccionador que puede dispararse térmicamente está dispuesto directamente en un trayecto de corriente (21) para el suministro de corriente del elemento calentados (4).
- 5. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el canal de aire (2) presenta una abertura (9), a fin de conformar una cavidad, la cual está cubierta mediante una protección antitérmica (22) en forma de sombrero.
- 6. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según la reivindicación 5 caracterizado porque el canal de aire (2) está diseñado de chapa y/o la protección antitérmica (22) en forma de sombrero está diseñada mediante una chapa cobertora.
- 7. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el flujo de aire en el canal de aire (2) presenta una dirección de flujo, predeterminable por el ventilador (3), y la cavidad está dispuesta delante del elemento calentador (4) en la dirección del flujo (14).
- 8. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según la reivindicación 5 o la reivindicación 6 caracterizado porque el dispositivo de calefacción eléctrico (1) presenta una carcasa (16) de dos piezas con dos unidades de carcasa (17), (18) autónomas, dispuestas una al lado de la otra, donde en una primera unidad de carcasa (17) está dispuesto el canal de aire (2) y en una segunda unidad de carcasa (18) están dispuestos los elementos de conmutación, y donde la abertura (9) está conformada entre la primera unidad de carcasa (17) y la segunda unidad de carcasa (18) y la protección antitérmica (22) en forma de sombrero está dispuesta en la segunda unidad de carcasa (18).
- 9. Dispositivo de calefacción eléctrico (1) según la reivindicación 8 caracterizado porque las unidades de carcasa (17), (18) están realizadas en forma de dos cubetas no inflamables dispuestas una sobre otra.
- 10. Ventilador calefactor para la calefacción de un cuarto sanitario en un vehículo ferroviario caracterizado porque el ventilador calefactor presenta un dispositivo de calefacción eléctrico (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
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