ES2833529T3 - Radiador con fluido caloportador con distribución uniforme de calor en el panel - Google Patents

Abstract

Radiador (1) con fluido caloportador que comprende un primer tubo (2), un segundo tubo (3) y un conjunto de panel que forma un panel del radiador (1), donde el conjunto de panel comprende una pluralidad de lamas huecas (4) que están en comunicación de fluidos con los tubos primero y segundo (2, 3), donde el radiador (1) está caracterizado por el hecho de que, además, comprende varias tuberías (5), denominadas tuberías de distribución, que están situadas detrás del conjunto de panel y que se encuentran en comunicación de fluidos por un lado con el primer tubo (2) y, por otro lado, con al menos una lama (4) del conjunto de panel, en al menos un punto de la al menos una lama (4), donde dicho al menos un punto está situado en la parte de la al menos una lama (4) que se encuentra cerca del segundo tubo (3), para permitir que el fluido caloportador, durante el funcionamiento, entre en las tuberías de distribución (5) desde el primer tubo (2), fluya a lo largo de las tuberías de distribución (5) y luego entre en la al menos una lama (4) y fluya a lo largo de la al menos una lama (4) para entrar de nuevo en el primer tubo (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Radiador con fluido caloportador con distribución uniforme de calor en el panel

[0001] La presente invención se refiere al campo de los radiadores con fluido caloportador, y se refiere más particularmente a un radiador con fluido caloportador con distribución uniforme del calor en el panel.

[0002] Tanto en la patente FR-A-2932551 como en la FR-A-2925374 se describe un radiador según el preámbulo de la reivindicación 1.

[0003] Los radiadores con fluido caloportador generalmente comprenden un primer tubo, un segundo tubo paralelo al primer tubo y una pluralidad de lamas huecas con conexión de fluidos, mediante orificios, al primer y segundo tubo y generalmente perpendiculares a estos. En particular, las lamas están dispuestas delante de los tubos y constituyen el panel del radiador.

[0004] Este tipo de radiador se utiliza actualmente en una configuración de circuito cerrado, en la que se proporcionan medios de calentamiento, como de tipo resistencia eléctrica, en el primer tubo y los tubos no están conectados a una fuente externa con fluido caloportador. Por lo tanto, se trata de un calentador eléctrico. Durante el funcionamiento, los medios de calentamiento calientan el fluido en el primer tubo, el cual, debido al fenómeno del termosifón, pone en movimiento el fluido para que circule por las lamas y los tubos, donde el fluido perderá calor y lo cederá al ambiente.

[0005] Los calentadores eléctricos de este tipo tienen el inconveniente de que proporcionan una distribución de calor al ambiente que no es uniforme. De hecho, con tal configuración, el fluido está caliente en el primer tubo y en la zona del extremo correspondiente de las lamas, y frío en la otra zona del extremo de las lamas y el segundo tubo, y se entenderá fácilmente que, por lo tanto, la distribución del calor es considerable en una primera parte del panel y reducida en el resto del panel.

[0006] Por lo tanto, esto da como resultado un fuerte gradiente térmico que puede resultar incómodo para el usuario y que, en ciertos casos, puede obligar al radiador a consumir más energía eléctrica para alcanzar un valor deseado, por ejemplo, la temperatura que realmente percibe el usuario del radiador.

[0007] En los casos más desventajosos, es posible que tal temperatura deseada no se pueda alcanzar debido al valor máximo impuesto para la temperatura de la superficie de las lamas con el fin de evitar cualquier riesgo de quemaduras para el usuario que toque las lamas. Por ejemplo, el umbral máximo de temperatura de la superficie que no se debe superar, en ningún punto de las lamas, puede ser de 85 °C.

[0008] Tales consideraciones pueden haber llevado a incrementar la superficie del panel y, por lo tanto, la de las lamas, lo que provoca un incremento de las dimensiones de los radiadores.

[0009] Por lo tanto, existe la necesidad de un radiador eléctrico con fluido caloportador que tenga una mejor uniformidad de temperatura del panel.

[0010] La empresa solicitante propone solucionar este problema mediante el uso de tubos adicionales conectados de manera fluida al menos al tubo inferior, así como a al menos una lama, directa o indirectamente, para modificar, con respecto a lo que se encuentra en el estado de la técnica, la trayectoria seguida por el fluido caloportador al hacer que fluya por los tubos y luego por las lamas, en lugar de hacer que fluya directamente por las lamas.

[0011] De hecho, la empresa solicitante ha observado que, inesperadamente, es posible mejorar la uniformidad de la temperatura de la superficie del panel, es decir, reducir el gradiente térmico, al mejorar la circulación del fluido caloportador en las lamas, y que esta circulación se veía obstaculizada por el hecho de que el flujo a la altura del espacio de paso entre el primer tubo y cada lama se veía limitado debido al pequeño diámetro de los orificios impuesto por una conexión de las lamas al primer tubo.

[0012] Los tubos adicionales permiten eludir esta limitación del caudal entre el tubo y la al menos una lama y llevar fluido caloportador caliente a la zona del extremo de las lamas que se encuentra en el lado opuesto a aquel donde están presentes los medios de calentamiento. Los tubos adicionales también proporcionan una superficie adicional en contacto con el ambiente, lo que permite añadir un intercambio de calor por convección que contribuye a una mayor eficiencia del radiador según la presente invención.

[0013] También se ha observado que esto asegura una circulación del fluido mucho mejor que en la técnica anterior, hasta tal punto que se obtiene una uniformidad de la temperatura en la parte delantera. Esto permite, por ejemplo, obtener un dispositivo más compacto con el mismo rendimiento en cuanto a temperatura y potencia eléctrica, o un mejor efecto de calentamiento a una determinada potencia eléctrica.

[0014] La empresa solicitante también ha observado que la solución según la presente invención no se limita a radiadores eléctricos, en circuito cerrado, sino que podría aplicarse a un radiador de circuito abierto que forme parte de un sistema de calefacción central.

[0015] Por lo tanto, la presente invención se refiere a un radiador con fluido caloportador que comprende un primer tubo, un segundo tubo y un conjunto de panel que forman un panel del radiador, donde el conjunto de panel compende una pluralidad de lamas huecas que están en comunicación de fluidos con el primer y el segundo tubos, donde el radiador se caracteriza por el hecho de que comprende además varias tuberías, denominadas de distribución, que se encuentran detrás del conjunto de panel y que están en comunicación de fluidos por un lado con el primer tubo y, por otro lado, con al menos una lama del conjunto de panel, en al menos un punto en la parte superior de la al menos una lama, donde dicho al menos un punto está en la parte de la al menos una lama que se encuentra en proximidad del segundo tubo, para permitir que el fluido caloportador, durante el funcionamiento, entre en las tuberías de distribución a partir del primer tubo, fluya a lo largo de las tuberías de distribución y luego entre en la al menos una lama y fluya a lo largo de la al menos una lama antes de volver a entrar en el primer tubo.

[0016] Preferiblemente, cada tubería de distribución está en comunicación de fluidos con el primer tubo a través de un primer espacio de paso y cada una de las lamas está en comunicación de fluidos con el primer tubo a través de un segundo espacio de paso, donde la sección transversal del primer espacio de paso y la sección transversal interna de la al menos una tubería de distribución es igual o mayor que la sección transversal de los segundos espacios de paso. Siempre que al menos la sección transversal interna de las tuberías de distribución sea mayor que la del segundo espacio de paso, se permite limitar el número de tuberías de distribución que es necesario para obtener una uniformidad suficiente de la distribución del calor en el panel.

[0017] Preferiblemente, el radiador comprende, para cada lama, al menos una tubería de distribución situada detrás de dicha lama.

[0018] Incluso más preferiblemente, el radiador comprende, para cada lama, dos tuberías de distribución, cada una de ellas situada detrás de una respectiva de las dos zonas de borde longitudinal de dicha lama.

[0019] Preferiblemente, existe un espacio entre cada tubería de distribución y la lama detrás de la cual se encuentra. La presencia de tal espacio permite aumentar aún más el intercambio de calor por convección entre las tuberías de distribución y el ambiente.

[0020] Las tuberías de distribución podrían estar en comunicación de fluidos directa con la al menos una lama, es decir, las tuberías de distribución desembocarían directamente en al menos una lama. Sin embargo, según una configuración preferida particular del radiador según la presente invención, las tuberías de distribución están en comunicación de fluidos con la al menos una lama a través del segundo tubo y, para este propósito, las tuberías de distribución desembocan en el segundo tubo.

[0021] Los tubos pueden ser horizontales y las lamas, verticales. Por supuesto, se podrían proporcionar tuberías verticales y lamas horizontales.

[0022] Cada punto de comunicación de fluidos mencionado anteriormente entre dos elementos entre el primer y segundo tubos, las lamas y cada tubería de distribución está formado por un orificio en el primero de estos dos elementos y por un orificio en el segundo de estos dos elementos, orificios que están alineados entre sí.

[0023] Preferiblemente, las lamas se ensamblan a las tuberías de distribución mediante soldadura autógena o soldadura heterogénea.

[0024] Los tubos primero y segundo pueden estar cerrados por sus extremos, de modo que el radiador esté en circuito cerrado, con medios de calentamiento eléctrico en el primer tubo, por lo que el radiador es un radiador eléctrico.

[0025] Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, la solución según la presente invención no se limita a un radiador eléctrico, de circuito cerrado, sino que podría aplicarse a un radiador de circuito abierto que forme parte de un sistema de calefacción central. Por lo tanto, alternativamente, el primer tubo puede estar abierto en un extremo, que está configurado para conectarse a una tubería de entrada de fluido caloportador caliente, y el segundo tubo puede estar abierto en un extremo, que está configurado para conectarse a una tubería de salida de fluido caloportador, de modo que el radiador sea de circuito abierto.

[0026] Con el fin de ilustrar mejor el objeto de la presente invención, a continuación se describirá una forma de realización particular, a modo de ilustración y sin limitación, con referencia a los dibujos adjuntos.

[0027] En estos dibujos:

- La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de la parte delantera de un radiador según una forma de realización de la presente invención;

- Las figuras 2 y 3 son vistas esquemáticas en planta de la parte trasera y delantera del radiador de la figura 1, respectivamente;

- La figura 4 es una vista en sección horizontal esquemática a través de la tubería de salida de fluido caloportador, a lo largo de la sección IV-IV;

- La figura 5 es una vista esquemática en sección vertical a lo largo del plano de sección V-V, pasando por el eje de una tubería de distribución; y

- La figura 6 es una vista esquemática detallada de la parte superior rodeada por un círculo de la figura 5.

[0028] Cabe destacar que el radiador según una forma de realización particular de la presente invención se muestra esquemáticamente en los dibujos para ilustrar el principio subyacente de la presente invención.

[0029] Si en primer lugar se observa las Figuras 1 y 2, se puede ver que un radiador eléctrico con fluido caloportador 1, en adelante denominado radiador 1 en aras de la concisión, comprende convencionalmente un tubo inferior 2 en la parte inferior y un tubo superior 3 en la parte superior, conectados con comunicación de fluidos por una pluralidad de lamas huecas verticales 4 que forman la parte delantera del radiador 1.

[0030] Al ser el radiador 1 de circuito cerrado, en el tubo inferior 2 se proporcionan medios de calentamiento (no representados) para calentar el fluido y así ponerlo en movimiento en el radiador 1. En consecuencia, los tubos inferior 2 y superior 3 corresponden respectivamente a dichos primer y segundo tubos mencionados anteriormente.

[0031] Más particularmente, como se puede ver mejor en las Figuras 5 y 6, los tubos inferior 2 y superior 3 comprenden cada uno una serie de pares de primeros orificios 21, 31 cilíndricos radiales cuyos ejes son horizontales y paralelos entre sí, donde todos los primeros orificios 21, 31 desembocan en el lado delantero del radiador 1. Se proporciona el mismo número de primeros orificios 21, 31, a saber, doce en el ejemplo mostrado en los dibujos, y cada primer orificio 21 del tubo inferior 2 corresponde a un primer orificio 31 del tubo superior 3 que está alineado verticalmente con dicho primer orificio 21.

[0032] Cada lama 4 tiene generalmente la forma de un elemento tubular plano de sección transversal rectangular u oblonga como en el ejemplo mostrado en los dibujos y, por lo tanto, comprende una cara delantera 41, orientada hacia el ambiente que se desea calentar, y una cara trasera 42 opuesta a la cara delantera 41 y aplicada contra los tubos inferior 2 y superior 3. Hay un par de primeros orificios 43 en la cara trasera 42, en cada una de las dos zonas de extremo longitudinal de cada lama 4, en una posición tal que un par de primeros orificios 43 esté alineado con un par de primeros orificios 21 del tubo inferior 2, mientras que el otro está alineado con el par de primeros orificios correspondientes 31 del tubo superior 3. Por lo tanto, hay seis lamas 4 en el ejemplo mostrado en los dibujos.

[0033] El radiador 1 destaca porque comprende tuberías adicionales 5, llamadas tuberías de distribución, que en el ejemplo representado son dos para cada lama 4.

[0034] Las tuberías de distribución 5 pueden ser simples tubos rectilíneos, como se muestra esquemáticamente en los dibujos, que tienen un primer orificio 51 en cada uno de sus dos extremos longitudinales.

[0035] Además, los tubos inferior 2 y superior 3 comprenden cada uno una serie de pares de segundos orificios 22, 32 radiales cilíndricos, cuyos ejes son verticales y paralelos entre sí, donde los segundos orificios 22 del tubo inferior 2 desembocan hacia arriba, mientras que los segundos orificios 32 del tubo superior 3 desembocan hacia abajo. Se proporciona un mismo número de pares de segundos orificios 22, 32, que de pares de primeros orificios 21, 31 y cada segundo orificio 22, 32 está posicionado de manera que su eje pertenezca a un plano vertical que pasa por el eje de un primer orificio 21, 31 correspondiente. En otros términos, para cada uno de los tubos inferior 2 y superior 3 se proporcionan pares, en este caso doce, de un primer orificio 21, 31 y de un segundo orificio 22, 32 perpendiculares entre sí.

[0036] Cada tubería de distribución 5 está dispuesta en vertical entre los tubos inferior 2 y superior 3 y está dimensionada de modo que el primer orificio 51 de la parte inferior esté alineado con un primer orificio 21 del tubo inferior 2 y que el primer orificio 51 de la parte superior esté alineado con el primer orificio correspondiente 31 del tubo superior 3. En otras palabras, detrás de cada lama 4 se extienden dos tuberías de distribución 5. En particular, la separación entre los diferentes orificios es tal que cada tubería de distribución 5 se extiende detrás de una zona respectiva de borde longitudinal, en este caso vertical, de la lama 4 correspondiente.

[0037] Por lo tanto, en resumen, cada tubería de distribución 5 está en comunicación de fluidos con el tubo inferior 2 en la parte inferior y con el tubo superior 3 en la parte superior.

[0038] Cabe destacar que, en el ejemplo ilustrado, la sección transversal de los primeros orificios 51 y de los segundos orificios 22, 32 es idéntica e igual a la de los primeros orificios 21, 31 y 43, pero la sección transversal interna de las tuberías de distribución 5 es mayor.

[0039] En consecuencia, durante el funcionamiento, el fluido caloportador calentado en el tubo inferior 2 entrará en las tuberías de distribución 5 tras pasar por los segundos orificios 22 y los primeros orificios 51, tuberías por las que subirá hasta el tubo superior 3 tras pasar por los primeros orificios 51 y los segundos orificios 32, tras lo cual el fluido caloportador, aún caliente a pesar de que el calor se transfiera por convección durante su ascenso por las tuberías de distribución 5, entrará en cada una de las lamas 4 tras pasar por cada uno de los primeros orificios 31, 43 y bajará hasta las lamas 4, liberando calor a través del panel, para salir y entrar por el tubo inferior 2 tras pasar por los primeros orificios 43, 21, donde se volverá a calentar por los medios de calentamiento y, por lo tanto, volverá a entrar en las tuberías de distribución 5 y realizar el ciclo descrito anteriormente.

[0040] Todos los orificios descritos anteriormente se pueden realizar por cualquier medio adecuado, como por ejemplo mediante perforación, y los diversos elementos (tubos 2, 3, lamas 4 y tuberías 5) se pueden ensamblar de manera convencional, en particular mediante soldadura, por ejemplo como se describe en la solicitud de patente francesa FR 2925374, de manera que se asegure la estanqueidad de la comunicación de fluidos entre los elementos.

[0041] Se entiende que la forma de realización anterior de la presente invención se ha proporcionado a título indicativo y no limitativo y que se pueden realizar modificaciones sin apartarse por completo del alcance de la presente invención.

[0042] Por lo tanto, el radiador descrito anteriormente puede formar parte de un sistema de calefacción central, en cuyo caso no se proporcionarán los medios de calefacción, sino que un extremo del tubo superior 3 se conectará a una tubería de entrada para el fluido caloportador caliente y un extremo del tubo inferior 2, en el otro lado del radiador 1, estará conectado a una tubería de salida de fluido caloportador frío, de manera ya conocida de por sí. En tal configuración, los tubos superior 3 e inferior 2 corresponderán respectivamente a dichos tubos primero y segundo mencionados anteriormente.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Radiador (1) con fluido caloportador que comprende un primer tubo (2), un segundo tubo (3) y un conjunto de panel que forma un panel del radiador (1), donde el conjunto de panel comprende una pluralidad de lamas huecas (4) que están en comunicación de fluidos con los tubos primero y segundo (2, 3), donde el radiador (1) está caracterizado por el hecho de que, además, comprende varias tuberías (5), denominadas tuberías de distribución, que están situadas detrás del conjunto de panel y que se encuentran en comunicación de fluidos por un lado con el primer tubo (2) y, por otro lado, con al menos una lama (4) del conjunto de panel, en al menos un punto de la al menos una lama (4), donde dicho al menos un punto está situado en la parte de la al menos una lama (4) que se encuentra cerca del segundo tubo (3), para permitir que el fluido caloportador, durante el funcionamiento, entre en las tuberías de distribución (5) desde el primer tubo (2), fluya a lo largo de las tuberías de distribución (5) y luego entre en la al menos una lama (4) y fluya a lo largo de la al menos una lama (4) para entrar de nuevo en el primer tubo (2).

2. Radiador (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada tubería de distribución (5) está en comunicación de fluidos con el primer tubo (2) por medio de un primer espacio de paso y cada una de las lamas (4) está en comunicación de fluidos con el primer tubo (2) por medio de un segundo espacio de paso, donde la sección transversal del primer espacio de paso y la sección transversal interior de las tuberías de distribución (5) es mayor o igual que la sección transversal de los segundos espacios de paso.

3. Radiador (1) según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que comprende, para cada lama (4), al menos una tubería de distribución (5) situada detrás de dicha lama (4).

4. Radiador (1) según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que comprende, para cada lama (4), dos tuberías de distribución (5) situada cada una detrás de la respectiva de las dos zonas del borde longitudinal de dicha lama (4).

5. Radiador (1) según una de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que hay un espacio entre cada tubería de distribución (5) y la lama (4) detrás de la cual se encuentra.

6. Radiador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que las tuberías de distribución (5) están en comunicación de fluidos con la al menos una lama (4) por medio del segundo tubo (3) y, para ello, las tuberías de distribución (5) desembocan en el segundo tubo (3).

7. Radiador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que los tubos (2, 3) son horizontales y las lamas (4) son verticales.

8. Radiador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que las lamas (4) se ensamblan a las tuberías de distribución (5) mediante soldadura autógena o heterogénea.

9. Radiador (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que los tubos primero y segundo (2, 3) están cerrados en sus extremos, de modo que el radiador (1) es de circuito cerrado, con medios de calentamiento eléctricos en el primer tubo (2), por lo que el radiador (1) es un radiador eléctrico.

10. Radiador según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el primer tubo está abierto en un extremo, que está configurado para conectarse a una tubería de entrada de fluido caloportador caliente, y el segundo tubo está abierto en un extremo, que está configurado para conectarse a una tubería de salida de fluido caloportador, de modo que el radiador es de circuito abierto.