ES2828056T3 - Caldera - Google Patents

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Abstract

Caldera para generar vapor y/o calentar agua, que comprende un recipiente metalico (12) que define un compartimento para contener el agua, cerrado hermeticamente, y provisto de al menos una abertura de suministro (14) para introducir agua en su interior, comprendiendo dicha caldera un elemento calefactor (18) asociado a dicho recipiente (12), y al menos un dispositivo de deteccion (20) para detectar las cantidades fisicas dentro del recipiente (12), estando dicho al menos un dispositivo de deteccion (20) situado en correspondencia con al menos una zona de deteccion (22), estando dicha zona de deteccion (22) dentro del recipiente (12), caracterizado por que el al menos un dispositivo de deteccion (20) esta situado en una superficie externa (24) de dicho recipiente (12), y dicho recipiente (12) esta provisto, en una superficie interna (26) del mismo, de al menos un revestimiento auxiliar (30), aplicado solo en correspondencia con dicha al menos una zona de deteccion (22) en correspondencia con la cual, en la superficie externa (24) de dicho recipiente (12), esta situado dicho al menos un dispositivo de deteccion (20), en donde dicho revestimiento auxiliar (30) se aplica sobre un area de la superficie interna (26) de dicho recipiente (12) que tiene una extension mucho menor que la superficie interna lateral (26a) y/o la parte inferior (26b) del recipiente (12).

Description

DESCRIPCIÓN
Caldera
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una caldera para generar vapor y/o calentar agua, que puede utilizarse en electrodomésticos y máquinas profesionales tales como, por ejemplo, aparatos de planchado o limpieza, cafeteras, vaporeras para cocinar alimentos, hornos de vapor y similares.
Antecedentes de la invención
Las calderas utilizadas para generar vapor y/o calentar agua de forma selectiva en electrodomésticos y máquinas profesionales comprenden normalmente un recipiente metálico, Cerrado herméticamente, provisto de al menos una abertura de entrada para el agua y, posiblemente, una abertura de salida para el vapor.
Algunos tipos de calderas también pueden comprender una abertura de descarga para vaciar el agua del recipiente, con el fin de limpiarlo o inspeccionarlo.
Normalmente hay un elemento calefactor asociado al recipiente metálico, por lo general, una resistencia o placa eléctrica, encendido selectivamente para generar la cantidad de vapor deseada y/o llevar el agua a la temperatura deseada.
Las calderas comprenden normalmente uno o más dispositivos de detección para detectar la temperatura y/o la presión dentro del recipiente metálico, con objeto de supervisarlas y evitar que superen determinados umbrales que pueden dañar el recipiente metálico y la propia caldera.
Se sabe que, al utilizar la caldera y debido al calentamiento del agua, se generan formaciones de cal en el interior del recipiente metálico, que consisten en carbonato de calcio y/u otros minerales tales como magnesio, potasio y silicio, disueltos normalmente en el agua.
Estas formaciones de cal pueden depositarse y formar incrustaciones de grosor cada vez mayor en las paredes internas del recipiente metálico.
Un problema que pueden acarrear estas formaciones de cal es que, dado que los dispositivos para detectar la temperatura y/o la presión se instalan generalmente fuera del recipiente metálico, la detección puede verse influida por la presencia de cal depositada en una parte de la superficie interna opuesta a la parte externa donde se encuentran. Ciertamente, los minerales que componen las incrustaciones de cal son aislantes del calor, por lo que pueden retrasar o distorsionar la detección de la temperatura y/o la presión dentro del recipiente metálico.
Una detección incorrecta o demorada de la temperatura y/o la presión puede hacer que se superen los umbrales de seguridad y, por tanto, puede dañar la caldera.
Si las incrustaciones se depositan exactamente en correspondencia con la posición de ensamblaje de los dispositivos de detección de calor, pueden producirse fallos de funcionamiento de la caldera, lo que puede reducir su vida útil. El documento WO 01/94861 desvela una caldera con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Este documento describe un recipiente de calentamiento de agua dentro del cual está dispuesto un elemento calefactor tubular con una forma alargada. El recipiente proporciona una abertura para suministrar el agua y una abertura a través de la cual sale el agua calentada. La abertura de suministro está conectada directamente al elemento calefactor tubular a través del cual pasa el agua y se calienta.
El elemento calefactor consta de un tubo en el que se imprimen las resistencias térmicas eléctricas. Con la misma tecnología, se pueden imprimir sensores de detección de temperatura en la pared del tubo.
El elemento calefactor tubular también tiene una capa de material de revestimiento interno que lo recubre por completo, por ejemplo, polipropileno, que inhibe el depósito de cal.
El documento EP 2.886.024 describe un dispositivo de detección para un horno. El dispositivo de detección está instalado parcialmente dentro de una cámara de cocción.
Un propósito de la presente invención es suministrar una caldera para generar vapor y/o calentar agua que permita supervisar de manera constante y eficaz conforme avanza el tiempo la temperatura y/o la presión dentro del recipiente metálico.
Otro propósito es suministrar una caldera para generar vapor y/o calentar agua que permita realizar una detección de la temperatura dentro del recipiente metálico que no se vea influida por la posible formación de incrustaciones de cal dentro del propio recipiente metálico.
Otro propósito es suministrar una caldera para generar vapor y/o calentar agua que sea sencilla y económica a la par que fiable y duradera.
Otro propósito es perfeccionar un método para fabricar una caldera para generar vapor y/o calentar agua que sea sencillo, económico y que haga que la caldera resulte fiable y duradera.
El Solicitante ha ideado, probado y realizado la presente invención para superar las deficiencias del estado de la técnica y para obtener estos y otros propósitos y ventajas.
Sumario de la invención
La presente invención se expone y caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención o variantes de la idea inventiva principal.
De acuerdo con los propósitos anteriores, una caldera para generar vapor y/o calentar agua comprende un recipiente, que define un compartimento para contener el agua, provisto de al menos una abertura de suministro para introducir el agua en su interior.
La caldera también comprende un elemento calefactor asociado al recipiente, fuera y/o dentro del compartimento de contención, y al menos un dispositivo para detectar las cantidades físicas, tales como temperatura y/o presión, dentro del recipiente, situado en una superficie externa del recipiente.
De acuerdo con la invención, el al menos un dispositivo de detección está situado en una superficie externa del recipiente, tal como una superficie externa lateral del recipiente, y/o en una superficie externa inferior del recipiente, en correspondencia con al menos una zona de detección.
Por zona de detección nos referimos a una zona dentro del recipiente donde se puede medir una cantidad física para supervisar la temperatura y/o presión dentro del recipiente, para verificar que permanezcan dentro de un rango predeterminado y/o controlar los valores del vapor saliente, para evitar superar los valores de seguridad y para prevenir daños en la caldera.
De acuerdo con la presente invención, el recipiente está provisto, en una superficie interna del mismo, de al menos un revestimiento auxiliar, aplicado solo en correspondencia con la al menos una zona de detección en correspondencia con la cual, en la superficie externa de dicho recipiente, está situado el al menos un dispositivo de detección.
El revestimiento auxiliar está hecho de un material adecuado para inhibir la formación de cal en la parte de la pared interna del recipiente donde se aplica.
De esta manera, la parte de la superficie interna del recipiente no protegida por el revestimiento auxiliar puede cubrirse de cal, evitando así que la cal se quede en suspensión y que salga del recipiente junto con el agua, lo que podría obstruir los dispositivos de emisión y regulación y/o el circuito hidráulico a través del cual sale el vapor.
Por revestimiento auxiliar nos referimos a un revestimiento que se puede aplicar directamente sobre la superficie interna del recipiente metálico, o encima de otros posibles revestimientos generalmente utilizados para perfeccionar y completar un recipiente metálico.
La función del revestimiento auxiliar es evitar, o al menos reducir, la formación de incrustaciones de cal en las zonas afectadas por el control realizado por el dispositivo de detección. De esta manera, el dispositivo de detección, al no estar influido, o al estar menos influido, por los depósitos de cal, puede detectar eficazmente, también conforme avanza el tiempo, las cantidades físicas dentro de la caldera, limitando así el riesgo de fallos de funcionamiento y/o averías.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar está hecho de un material con propiedades antiadherentes, adecuado para evitar, o al menos limitar, la formación y el depósito de cal encima del mismo.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar está hecho de un material de baja porosidad y buena estabilidad química, que hace difícil el ataque de la cal u otras sustancias químicas.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar se hace pintando o tampografiando un material con base cerámica u otro material adecuado.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar está hecho de un material a base de sol-gel.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar está hecho de politetrafluoroetileno (PTFE).
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar puede comprender una o más capas de material. De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de detección puede comprender uno o más termistores NTC (de coeficiente de temperatura negativo) y/o termistores PTC (de coeficiente de temperatura positivo), instalado en la superficie externa lateral, para detectar la temperatura del agua o vapor dentro del recipiente.
De acuerdo con otras realizaciones, el dispositivo de detección puede comprender uno o más sensores de calor situados en la superficie externa inferior, en correspondencia con determinadas áreas del elemento calefactor, para supervisar el funcionamiento de este último.
De acuerdo con algunas realizaciones, se puede proporcionar un revestimiento auxiliar en correspondencia con cada uno de los dispositivos de detección de calor y los sensores de calor.
La presente invención también se refiere a un método para fabricar una caldera para generar vapor.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones, facilitadas a modo de ejemplo no restrictivo con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: - la Figura 1 es una vista en perspectiva de una caldera para generar vapor y/o calentar agua de acuerdo con las realizaciones descritas aquí;
- la Figura 2 es una vista en perspectiva parcialmente seccionada de la caldera de la Figura 1 en un ángulo diferente; - la Figura 3 es una vista en sección a lo largo del plano n de la caldera de la Figura 1.
Para facilitar la comprensión, se han utilizado los mismos números de referencia, en la medida de lo posible, para identificar elementos comunes idénticos en los dibujos. Se entiende que los elementos y las características de una realización pueden incorporarse convenientemente en otras realizaciones sin más aclaraciones.
Descripción detallada de algunas realizaciones
A continuación se hará referencia en detalle a las diversas realizaciones de la presente invención, de las que se muestran uno o más ejemplos en los dibujos adjuntos. Cada ejemplo se proporciona a modo de ilustración de la invención y no debe entenderse como una limitación de la misma. Por ejemplo, las características mostradas o descritas, en la medida en que formen parte de una realización, pueden adoptarse en otras realizaciones, o en asociación con ellas, para producir otra realización. Se entiende que la presente invención incluirá la totalidad de dichas modificaciones y variantes.
Las realizaciones descritas aquí con referencia a las Figuras 1-3 se refieren a una caldera 10 para generar vapor y/o calentar agua, que puede utilizarse en electrodomésticos y máquinas profesionales tales como, por ejemplo, aparatos para planchar o limpiar, cafeteras, vaporeras para cocinar alimentos, hornos de vapor y similares.
La caldera 10 comprende un recipiente metálico 12 que define un compartimento capaz de contener el agua a transformar en vapor, cerrado herméticamente y provisto de una abertura de suministro 14 para introducir el agua en el interior.
De acuerdo con algunas realizaciones, el recipiente 12 comprende una primera carcasa 12a y una segunda carcasa 12b, acopladas y selladas herméticamente entre sí a lo largo de los respectivos bordes periféricos, para resistir la presión generada en el interior del recipiente 12.
De acuerdo con posibles soluciones, descritas, por ejemplo, con referencia a las Figuras 1-3, la primera carcasa 12a es una carcasa inferior, mientras que la segunda carcasa 12b es una carcasa superior.
El recipiente 12 también puede estar provisto de una abertura de salida para el vapor, conectada a dispositivos para emitir y regular el vapor 16.
De acuerdo con algunas realizaciones, el recipiente 12 también puede estar provisto de una abertura de descarga 28 para vaciar el recipiente 12 y/o retirar posible cal.
La caldera 10 comprende un elemento calefactor 18 asociado al recipiente 12 y configurado para calentar el agua dentro de este último.
De acuerdo con algunas realizaciones, el elemento calefactor 18 puede ser una resistencia eléctrica o una placa eléctrica, situada en contacto con el fondo externo del recipiente 12.
De acuerdo con otras realizaciones, descritas, por ejemplo, con referencia a la Figura 3, se puede proporcionar un elemento calefactor 18, de manera adicional o alternativa, situado al menos parcialmente dentro del recipiente 12, en contacto directo con el agua a calentar.
La caldera 10 también comprende uno o más dispositivos de detección 20 configurados para detectar la temperatura y/o la presión dentro del recipiente 12 y dispuestos en una superficie externa 24 del recipiente 12, situados en correspondencia con determinadas zonas de detección 22.
De acuerdo con las realizaciones descritas con referencia a las Figuras 1-3, los dispositivos de detección 20 están dispuestos preferentemente en una superficie externa 24 de la carcasa inferior 12a.
De acuerdo con algunas realizaciones, los dispositivos de detección 20 pueden comprender dispositivos de detección de calor tales como termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) o termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC) y/o sensores de calor de otros tipos.
De acuerdo con algunas realizaciones, los dispositivos de detección 20 se pueden situar en una superficie externa lateral 24a del recipiente 12, para detectar la temperatura dentro del recipiente 12, y/o en una superficie externa inferior 24b del recipiente 12 en correspondencia con determinadas áreas del elemento calefactor 18, para detectar la temperatura de este último.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el recipiente 12 está provisto, en una superficie interna 26, de un revestimiento auxiliar 30, aplicado solo en correspondencia con las zonas de detección 22 en las que están dispuestos los dispositivos de detección 20.
De esta manera, la cal puede depositarse en la parte restante de la superficie interna 26.
En posibles soluciones, el revestimiento auxiliar 30 se puede aplicar en un área correlacionada con los tamaños del uno o más dispositivos de detección 20 y/o con el área que necesitan los dispositivos de detección 20 para detectar la temperatura.
De acuerdo con la invención, el área donde se aplica el revestimiento auxiliar 30 tiene una extensión mucho menor que la superficie interna lateral 26a y/o la superficie interna inferior 26b, por ejemplo, puede ser menos del 10 % de la extensión de cada una de ellas.
Esto es ventajoso en términos de la vida útil de la caldera 10, porque evita que la cal se quede suspendida y salga de la caldera 10, lo que podría obstruir el circuito de salida hidráulico del vapor y los dispositivos 16 que lo regulan. En realizaciones descritas utilizando la Figura 3, el revestimiento auxiliar 30 se aplica sobre una superficie interna lateral 26a y/o sobre una superficie interna inferior 26b del recipiente 12, en correspondencia con las respectivas zonas de detección 22 en las que están instalados los dispositivos de detección 20. La superficie interna lateral 26a y/o la superficie interna inferior 26b son las más afectadas por las incrustaciones de cal.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 puede estar hecho de material antiadherente. De acuerdo con otras realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 está hecho de un material de baja porosidad y buena estabilidad química, que hace difícil el ataque de la cal u otras sustancias químicas.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 se realiza mediante pintura o tampografía.
De acuerdo con realizaciones diferentes, el revestimiento auxiliar 30 se realiza aplicando una o más capas de material. De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 está hecho de un material a base de cerámica u otro material adecuado similar.
De acuerdo con realizaciones diferentes, el revestimiento auxiliar 30 se realiza mediante pintura o tampografía con un material a base de sol-gel, o se realiza utilizando el proceso de sol-gel.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 está hecho de politetrafluoroetileno (PTFE), que puede resistir altas temperaturas y tiene propiedades antiadherentes óptimas.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 es muy fino, para que no cree ningún efecto aislante y/o efecto retardador en la detección de la temperatura por los dispositivos de detección 20, garantizando así una detección fiable de la temperatura.
De acuerdo con algunas realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 1 |jm y aproximadamente 100 |jm.
De acuerdo con otras realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 20 jm y aproximadamente 90 jm .
De acuerdo con otras realizaciones, el revestimiento auxiliar 30 tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 20 jm y aproximadamente 50 jm .
Está claro que se pueden realizar modificaciones y/o adiciones de piezas a la caldera para generar vapor y/o calentar agua como se ha descrito anteriormente, sin abandonar el ámbito de la presente invención según se define en las reivindicaciones.
También está claro que, si bien la presente invención se ha descrito con referencia a algunos ejemplos específicos, una persona experta en la técnica podrá lograr ciertamente muchas otras formas equivalentes de caldera para generar vapor y/o calentar agua, con las características indicadas en las reivindicaciones y, por tanto, encontrándose todo dentro del campo de protección definido por las mismas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Caldera para generar vapor y/o calentar agua, que comprende un recipiente metálico (12) que define un compartimento para contener el agua, cerrado herméticamente, y provisto de al menos una abertura de suministro (14) para introducir agua en su interior, comprendiendo dicha caldera un elemento calefactor (18) asociado a dicho recipiente (12), y al menos un dispositivo de detección (20) para detectar las cantidades físicas dentro del recipiente (12), estando dicho al menos un dispositivo de detección (20) situado en correspondencia con al menos una zona de detección (22), estando dicha zona de detección (22) dentro del recipiente (12), caracterizado por que el al menos un dispositivo de detección (20) está situado en una superficie externa (24) de dicho recipiente (12), y dicho recipiente (12) está provisto, en una superficie interna (26) del mismo, de al menos un revestimiento auxiliar (30), aplicado solo en correspondencia con dicha al menos una zona de detección (22) en correspondencia con la cual, en la superficie externa (24) de dicho recipiente (12), está situado dicho al menos un dispositivo de detección (20), en donde dicho revestimiento auxiliar (30) se aplica sobre un área de la superficie interna (26) de dicho recipiente (12) que tiene una extensión mucho menor que la superficie interna lateral (26a) y/o la parte inferior (26b) del recipiente (12).
2. Caldera como en la reivindicación 1, caracterizada por que dicho elemento calefactor (18) está dispuesto fuera y/o dentro de dicho compartimento de contención.
3. Caldera como en las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) está hecho de un material con base cerámica.
4. Caldera como en cualquier reivindicación anterior, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) está hecho de un material a base de sol-gel.
5. Caldera como en las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) está hecho de politetrafluoroetileno (PTFE).
6. Caldera como en cualquier reivindicación anterior, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 1 |jm y aproximadamente 100 |jm.
7. Caldera como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 20 jm y aproximadamente 90 jm .
8. Caldera como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que dicho revestimiento auxiliar (30) tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 20 jm y aproximadamente 50 jm .
9. Caldera como en cualquier reivindicación anterior, caracterizada por que dichos dispositivos de detección (20) comprenden termistores NTC (de coeficiente de temperatura negativo) y/o termistores PTC (de coeficiente de temperatura positivo), y/o sensores de calor de otro tipo.
10. Caldera como en cualquier reivindicación anterior, caracterizada por que comprende una salida para el vapor y una abertura de descarga (28) para la limpieza y el mantenimiento del recipiente (12).
11. Método para fabricar una caldera para generar vapor y/o calentar agua (10), que proporciona:
- la puesta a disposición de un recipiente cerrado herméticamente (12), provisto de al menos una abertura de suministro (14) para la introducción de agua en su interior;
- la asociación de un elemento calefactor (18) con el recipiente (12);
- la instalación de al menos un dispositivo de detección (20) en correspondencia con al menos una zona de detección (22), estando dicha zona de detección (22) dentro del recipiente (12); caracterizado por que proporciona la instalación de dicho al menos un dispositivo de detección (20) en una superficie externa de dicho recipiente (12), y la aplicación de un revestimiento auxiliar (30) sobre una superficie interna (26) de dicho recipiente (12) solo en correspondencia con dicha al menos una zona de detección (22) en correspondencia con la cual, dicho al menos un dispositivo de detección (20) está situado en la superficie externa (24) de dicho recipiente (12), en donde dicho revestimiento auxiliar (30) se aplica sobre un área de la superficie interna (26) de dicho recipiente (12) que tiene una extensión mucho menor que la superficie interna lateral (26a) y/o la parte inferior (26b) del recipiente (12).
12. Método como en la reivindicación 11, caracterizado por que proporciona la aplicación de dicho revestimiento auxiliar (30) mediante pintura o tampografía de un material con base cerámica, politetrafluoroetileno (PTFE), material a base de sol-gel u otro material adecuado.
13. Método como en las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que proporciona la aplicación de dicho revestimiento auxiliar (30) con un grosor comprendido entre aproximadamente 1 jm y aproximadamente 100 jm .
14. Método como en las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que proporciona la aplicación de dicho revestimiento auxiliar (30) con un grosor comprendido entre aproximadamente 20 |jm y aproximadamente 90 |jm.
15. Método como en las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que proporciona la aplicación de dicho revestimiento auxiliar (30) con un grosor comprendido entre aproximadamente 20 jm y aproximadamente 50 jm .
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