ES2958661T3 - Fog generating device - Google Patents
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Abstract
Se describe un dispositivo generador de niebla (1) mejorado que comprende: un medio de almacenamiento (3) de un fluido generador de niebla; un intercambiador de calor (5) configurado para liberar rápidamente energía térmica a dicho fluido generador de niebla para producir vapor (V) para difundir en el ambiente externo a través de uno o más medios de suministro (7); y medios de bombeo (10) del fluido generador de niebla desde los medios de almacenamiento (3) al intercambiador de calor (5), comprendiendo los medios de bombeo una bomba volumétrica mecánica (20a; 20b) de flujo continuo configurada para recibir como entrada un flujo de fluido generador de niebla (FN) procedente de los medios de almacenamiento (3) y emitiendo un flujo del fluido generador de niebla (FN') a presión hacia el intercambiador de calor (5). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)An improved fog generating device (1) is described that comprises: a storage means (3) for a fog generating fluid; a heat exchanger (5) configured to rapidly release thermal energy to said fog generating fluid to produce vapor (V) to diffuse into the external environment through one or more supply means (7); and pumping means (10) of the fog generating fluid from the storage means (3) to the heat exchanger (5), the pumping means comprising a continuous flow mechanical volumetric pump (20a; 20b) configured to receive as input a flow of fog generating fluid (FN) coming from the storage means (3) and emitting a flow of the fog generating fluid (FN') under pressure towards the heat exchanger (5). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo de generación de niebla Fog generating device
La presente invención se refiere a un dispositivo generador de niebla mejorado. The present invention relates to an improved fog generating device.
Tal y como es conocido, los dispositivos generadores de niebla se encuentran configurados para producir, a partir de un fluido generador de niebla, una cortina generadora de niebla muy espesa la cual impide, de una forma completa, la visión y, así, por lo tanto, éstos se encuentran adaptados para evitar un hurto o un robo. De hecho, estos dispositivos funcionan en pocos segundos, disparando una cantidad de vapor que, durante algunos minutos, impide completamente la visión, de tal modo que un ladrón o un atracador, desorientado, a menudo se abstiene de actuar. En la actualidad, está previsto el hecho de que, en los dispositivos generadores de niebla conocidos, el fluido generador de niebla se evapore rápidamente y luego se condense en microgotas. El tamaño de estas gotas es lo suficientemente grande como para no ser atravesado por la luz sin interferir con ella y en consecuencia provoca un fenómeno de difusión (scattering) que impide la visibilidad. As is known, the fog generating devices are configured to produce, from a fog generating fluid, a very thick fog generating curtain which completely prevents vision and, thus, Therefore, these are adapted to prevent theft or robbery. In fact, these devices work in a few seconds, releasing a quantity of vapor that, for a few minutes, completely impedes vision, so that a disoriented thief or robber often refrains from acting. Currently, it is provided that, in known fog generating devices, the fog generating fluid is rapidly evaporated and then condensed into microdroplets. The size of these droplets is large enough to not be crossed by light without interfering with it and consequently causes a diffusion phenomenon (scattering) that prevents visibility.
Para minimizar la posibilidad de que un ladrón consuma el robo o cause daños, es necesario que la saturación del ambiente acontezca de la forma más rápida posible: para obtener tal resultado, es necesario que el fluido generador de niebla entre a una suficiente presión y velocidad en un intercambiador de calor o caldera del dispositivo, ya que cuanto más rápida sea la velocidad de entrada del fluido, más rápida será la velocidad de entrada del vapor. To minimize the possibility of a thief carrying out the theft or causing damage, it is necessary that the saturation of the environment occurs as quickly as possible: to obtain such a result, it is necessary that the fog generating fluid enters at a sufficient pressure and speed. in a heat exchanger or boiler device, since the faster the fluid inlet rate, the faster the steam inlet rate.
Actualmente, los sistemas para introducir el fluido generador de niebla en el interior del intercambiador de calor se dividen en sistemas presurizados y sistemas de bomba. Currently, the systems for introducing the fog generating fluid inside the heat exchanger are divided into pressurized systems and pump systems.
De una forma particular, los sistemas presurizados se basan en el uso de contenedores presurizados, que pueden garantizar una velocidad de entrada relevante del fluido en el intercambiador, si bien, no obstante, éstos tienen algunas limitaciones, tales como un mayor coste de transporte debido a las normas vigentes que regulan los transportes por mar, aire y tierra para dichos contenedores, además de ciertas relaciones entre presión y tamaño. Estos recipientes a presión presentan, además, muy frecuentemente, unos costes de fabricación elevados y, en algunos casos, una operación de recarga compleja. In particular, pressurized systems are based on the use of pressurized containers, which can guarantee a relevant entry velocity of the fluid into the exchanger, although, however, these have some limitations, such as a higher transportation cost due to to the current regulations that regulate transport by sea, air and land for said containers, in addition to certain relationships between pressure and size. These pressure vessels also very frequently have high manufacturing costs and, in some cases, a complex refilling operation.
Los sistemas de bombeo, por el contrario, se basan en la utilización de bombas de pistón de efecto simple, movidas directamente por el campo generado por el devanado colocado a su alrededor, para comprimir un fluido generador de niebla compuesto de mezclas bastante fluidas (con fuertes porcentajes de agua) para obtener un flujo bastante continuo, con pocas burbujas pequeñas y fiable. Pumping systems, on the other hand, are based on the use of single-acting piston pumps, moved directly by the field generated by the winding placed around them, to compress a fog-generating fluid composed of fairly fluid mixtures (with high percentages of water) to obtain a fairly continuous flow, with few small and reliable bubbles.
El uso de este tipo de bombas tiene varias limitaciones, tales como: The use of this type of pumps has several limitations, such as:
- consumos elevados, debido a que el pistón funciona sólo durante su carrera en un sentido; - high consumption, because the piston works only during its stroke in one direction;
- son necesarias dos válvulas; - two valves are necessary;
- son sensibles a posibles impurezas presentes en el fluido generador de niebla, que pueden hacer que el sistema sea parcial o totalmente ineficiente. - are sensitive to possible impurities present in the fog generating fluid, which can make the system partially or totally inefficient.
De una forma adicional, el bombeo crítico de un fluido generador de niebla compuesto o a base de glicol y sus mezclas, se debe no sólo a su viscosidad y densidad, sino también a que, en general, las bombas funcionan como dispositivos de ventilación, también a revoluciones (frecuencia) relativamente bajas y la consiguiente desgasificación, provoca cavitación y pérdida de eficiencia de las bombas. Additionally, the critical pumping of a compound or glycol-based fog generating fluid and its mixtures is due not only to its viscosity and density, but also because, in general, the pumps function as ventilation devices, as well at relatively low revolutions (frequency) and the consequent degassing, causes cavitation and loss of efficiency of the pumps.
De una forma adicional, con los tipos de bombas actuales no es posible modular inicialmente la velocidad de entrada del fluido generador de niebla (el llamado "arranque suave") para evitar el efecto “sobredisparo” (overshooting) típico de la fase inicial de disparo de la bomba. vapor, ya que el estado, y por tanto el caudal, de tales bombas, es rígido, debido a la frecuencia de alimentación, de un rango limitado (50 / 60 Hz). Todo esto también hace que sea imposible regular la velocidad de disparo. Additionally, with current types of pumps it is not possible to initially modulate the inlet speed of the fog generating fluid (the so-called "soft start") to avoid the “overshooting” effect typical of the initial firing phase. of the bomb. steam, since the state, and therefore the flow, of such pumps, is rigid, due to the supply frequency, of a limited range (50 / 60 Hz). All this also makes it impossible to regulate the rate of fire.
De una forma adicional, los tipos de bombas actuales no permiten sustancialmente la entrada del fluido generador de niebla sin suministro de la red eléctrica, sin utilizar una etapa de suministro costosa, ya que se requiere necesariamente un suministro de corriente alterna. Additionally, current pump types do not substantially allow the input of the mist generating fluid without a mains supply, without using an expensive supply stage, since an alternating current supply is necessarily required.
El documento de patente estadounidense US-A-4 764 660 describe un dispositivo generador de niebla en concordancia con el preámbulo de la reivindicación 1. US patent document US-A-4 764 660 describes a fog generating device in accordance with the preamble of claim 1.
Así, por lo tanto, el objeto de la presente invención es el de resolver los problemas de la técnica anterior, según lo anteriormente mencionado, proporcionando un dispositivo generador de niebla mejorado el cual comprende por menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo que permite obtener simultáneamente un uso práctico y transporte, un mantenimiento limitado y una posibilidad de entrada rápida de un fluido generador de niebla de alta densidad en el intercambiador de calor. Thus, therefore, the object of the present invention is to solve the problems of the prior art, as mentioned above, by providing an improved fog generating device which comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump that allows obtaining simultaneously practical use and transportation, limited maintenance and a possibility of rapid entry of a high-density fog generating fluid into the heat exchanger.
Otro objeto de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo generador de niebla mejorado que comprende al menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo el cual, respecto a los sistemas conocidos, permite utilizar un fluido generador de niebla más denso, con menos agua, con ventajas en densidad y persistencia de la cortina generadora de niebla. Another object of the present invention is to provide an improved fog generating device that comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump which, with respect to known systems, allows the use of a denser fog generating fluid, with less water, with advantages in density and persistence of the fog generating curtain.
De una forma adicional, un objeto de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo generador de niebla mejorado que comprende al menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo que, respecto a los sistemas conocidos, permite modular inicialmente la velocidad para evitar el efecto "sobredisparo” (overshooting), típico de la fase inicial de disparo de vapor. Additionally, an object of the present invention is to provide an improved fog generating device that comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump which, with respect to known systems, allows the speed to be initially modulated to avoid the " overshooting, typical of the initial phase of steam release.
Otro objeto de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo generador de niebla mejorado que comprende al menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo que, respecto a sistemas conocidos, permite regular la velocidad de disparo, por ejemplo, para adaptarla a diferentes situaciones bajo diferentes condiciones de uso y / o funcionamiento. Another object of the present invention is to provide an improved fog generating device that comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump that, with respect to known systems, allows the firing speed to be regulated, for example, to adapt it to different situations under different conditions of use and/or operation.
De una forma adicional, un objeto de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo generador de niebla mejorado que comprende al menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo que, respecto a los sistemas conocidos, permite implementar un procedimiento automático de activación del circuito, en caso de que el fluido generador de niebla, se vaciase, sin generar vapor. Additionally, an object of the present invention is to provide an improved fog generating device that comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump that, with respect to known systems, allows implementing an automatic circuit activation procedure, in case the fog generating fluid empties, without generating steam.
Otro objeto de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo generador de niebla mejorado que comprende al menos una bomba volumétrica mecánica de flujo continuo que, respecto a los sistemas conocidos, permite la entrada del fluido generador de niebla con un fuerte ahorro en la placa electrónica incluso sin suministro desde la red eléctrica, ya que también es capaz de funcionar con alimentación de corriente continua, procedente por ejemplo de baterías autónomas. Another object of the present invention is to provide an improved fog generating device that comprises at least one continuous flow mechanical volumetric pump that, with respect to known systems, allows the entry of the fog generating fluid with a strong saving in the plate. electronics even without power supply from the electrical network, since it is also capable of operating with direct current power, coming for example from autonomous batteries.
Los objetos y ventajas anteriormente mencionados de la invención, y otros, tal como como resultarán de la siguiente descripción, se obtienen con un dispositivo generador de niebla en concordancia con la reivindicación 1. The aforementioned objects and advantages of the invention, and others, as will emerge from the following description, are obtained with a fog generating device according to claim 1.
Las formas preferidas de presentación y las variaciones no triviales de la presente invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes. Preferred embodiments and non-trivial variations of the present invention are the subject of the dependent claims.
Se pretende que todas las reivindicaciones adjuntas sean parte integral de la presente descripción. All appended claims are intended to be an integral part of this description.
Resultará inmediatamente obvio el hecho de que se pueden realizar numerosas variaciones y modificaciones (por ejemplo, relacionadas con la forma, los tamaños, las disposiciones y las piezas con funcionalidad equivalente) a lo que se describe, sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. It will be immediately obvious that numerous variations and modifications (e.g., relating to shapes, sizes, arrangements and parts with equivalent functionality) can be made to what is described, without departing from the scope of the invention as set forth. is defined in the attached claims.
La presente invención se describirá de una forma mejor mediante algunas formas preferidas de presentación de ésta, proporcionadas como ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: The present invention will be better described by some preferred embodiments thereof, provided as a non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which:
- la figura 1 muestra una vista esquemática de un dispositivo generador de niebla en concordancia con la presente invención; - Figure 1 shows a schematic view of a fog generating device in accordance with the present invention;
- la figura 2 muestra una vista esquemática de un componente del dispositivo generador de niebla mejorado de la figura 1; y - Figure 2 shows a schematic view of a component of the improved fog generating device of Figure 1; and
- la figura 3 muestra una vista esquemática de una bomba volumétrica mecánica, que no forma parte de la invención. - Figure 3 shows a schematic view of a mechanical volumetric pump, which is not part of the invention.
Por motivos de brevedad, a continuación, se omitirá la descripción de las piezas y componentes que son comunes con los dispositivos generadores de niebla de la técnica anterior y necesarios para el funcionamiento básico del propio dispositivo, que de todos modos se consideran ampliamente conocidos en la técnica, como por ejemplo los sistemas de suministro eléctrico, sistemas de gestión, sistemas de compresión y canalización de gas, forma de calderas e intercambiadores de calor, contenedores o depósitos del fluido generador de niebla, acumuladores térmicos, etc., para describir de una forma particular aspectos y componentes que caracterizan el dispositivo según la presente invención. . For the sake of brevity, the following will omit the description of parts and components that are common with prior art fog generating devices and necessary for the basic operation of the device itself, which in any case are considered to be widely known in the art. technical, such as electrical supply systems, management systems, gas compression and channeling systems, shape of boilers and heat exchangers, fog generating fluid containers or tanks, thermal accumulators, etc., to describe in one particular aspects and components that characterize the device according to the present invention. .
De una forma general, con referencia a la figura 1y tal como se describirá a continuación en mayor detalle, se puede observar que el dispositivo 1 generador de niebla mejorado en concordancia con la presente invención es del tipo que comprende: In general, with reference to Figure 1 and as will be described below in greater detail, it can be seen that the improved fog generating device 1 in accordance with the present invention is of the type that comprises:
- al menos un medio de almacenamiento 3, tal como por ejemplo al menos un depósito o bolsa, de al menos un fluido generador de niebla a vaporizar, siendo dicho fluido generador de niebla, por ejemplo, glicol o una o más mezclas que contienen glicol o un base de glicol; - at least one storage means 3, such as for example at least one tank or bag, of at least one fog generating fluid to be vaporized, said fog generating fluid being, for example, glycol or one or more mixtures containing glycol or a glycol base;
- al menos un intercambiador de calor 5 configurado para liberar rápidamente energía térmica, energía térmica ésta procedente, por ejemplo, de un acumulador térmico o caldera (no mostrado), a dicho fluido generador de niebla, para producir vapor V para difundir en el entorno externo a través de uno o más medios de suministro 7; - at least one heat exchanger 5 configured to rapidly release thermal energy, thermal energy coming from, for example, a thermal accumulator or boiler (not shown), to said fog generating fluid, to produce steam V to diffuse into the environment external through one or more means of delivery 7;
- medios de bombeo 10 de dicho fluido generador de niebla desde los medios de almacenamiento 3 al intercambiador de calor 5. - pumping means 10 of said fog generating fluid from the storage means 3 to the heat exchanger 5.
En concordancia con la invención, los medios de bombeo comprenden al menos una bomba volumétrica mecánica 20a de flujo continuo configurada para recibir como entrada al menos un flujo de fluido generador de niebla FN procedente de los medios de almacenamiento 3 y emitir al menos un flujo generador de niebla FN' hacia el intercambiador de calor 5. Con referencia a la figura 2, en concordancia con la invención, la bomba volumétrica mecánica 20a de flujo continuo comprende al menos una cámara de compresión 21a equipada con al menos un conducto de entrada 22a de dicho flujo de fluido generador de niebla FN procedente de los medios de almacenamiento 3 y al menos un conducto de salida 23a, configurado para emitir el flujo de fluido generador de niebla presurizado FN' hacia el intercambiador de calor 5, estando dicha cámara de compresión 21a equipada internamente con al menos un rotor 25a excéntrico con respecto a la cámara de compresión 21a y girando según una dirección de rotación R, estando dicho rotor 25a equipado con al menos una pala 27a móvil radialmente, configurada para dividir cíclica y progresivamente, durante la rotación R, la cámara de compresión 21a en al menos una porción de la cámara despresurizada 29a emplazada aguas arriba de la pala 27a con respecto a la dirección de rotación R, y al menos una porción de la cámara presurizada 31a emplazada aguas abajo de la pala 27a con respecto a la dirección de rotación R. In accordance with the invention, the pumping means comprise at least one continuous flow mechanical volumetric pump 20a configured to receive as input at least one flow of fog generating fluid FN from the storage means 3 and emit at least one generating flow of fog FN' towards the heat exchanger 5. With reference to Figure 2, in accordance with the invention, the continuous flow mechanical volumetric pump 20a comprises at least one compression chamber 21a equipped with at least one inlet duct 22a of said flow of fog generating fluid FN from the storage means 3 and at least one outlet conduit 23a, configured to emit the flow of pressurized fog generating fluid FN' towards the heat exchanger 5, said compression chamber 21a being internally equipped with at least one rotor 25a eccentric with respect to the compression chamber 21a and rotating according to a direction of rotation R, said rotor 25a being equipped with at least one radially movable blade 27a, configured to divide cyclically and progressively, during rotation R, the compression chamber 21a in at least a portion of the depressurized chamber 29a located upstream of the blade 27a with respect to the direction of rotation R, and at least a portion of the pressurized chamber 31a located downstream of the blade 27a with respect to the direction of rotation R.
Con referencia a la figura 3, en un ejemplo que no forma parte de la invención, una bomba volumétrica mecánica 20b de flujo continuo puede ser del tipo con engranajes y comprende al menos una cámara de compresión 21b equipada con al menos un conducto de entrada 22b del flujo de fluido generador de niebla FN. procedente de los medios de almacenamiento 3 y al menos un conducto de salida 23b configurado para emitir el flujo de fluido generador de niebla a presión FN' hacia el intercambiador de calor 5, estando dicha cámara de compresión 21b equipada internamente con al menos un par de ruedas dentadas 25b, 27b mutuamente acopladas y giratorias según dos direcciones de rotación opuestas R', R". Referring to Figure 3, in an example not forming part of the invention, a continuous flow mechanical volumetric pump 20b may be of the gear type and comprises at least one compression chamber 21b equipped with at least one inlet conduit 22b of the fog generating fluid flow FN. coming from the storage means 3 and at least one outlet duct 23b configured to emit the flow of pressurized fog generating fluid FN' towards the heat exchanger 5, said compression chamber 21b being internally equipped with at least a pair of gear wheels 25b, 27b mutually coupled and rotating according to two opposite directions of rotation R', R".
Las geometrías de las bombas volumétricas mecánicas 20a, 20b de flujo continuo 20a, 20b descritas anteriormente del dispositivo 1 permiten, de una forma ventajosa, tener un gran volumen de fluido generador de niebla también con un número de revoluciones lo suficientemente bajo como para no incurrir en una desgasificación debida a la sonicación. incluso con porcentajes de agua despreciables en el interior de la mezcla del propio fluido, sobre todo en el caso de bombear un fluido generador de niebla compuesto por una o más mezclas de glicol o de una base de glicol. The geometries of the previously described continuous flow mechanical volumetric pumps 20a, 20b of the device 1 allow, in an advantageous way, to have a large volume of fog generating fluid also with a number of revolutions low enough not to incur in degassing due to sonication. even with negligible percentages of water within the mixture of the fluid itself, especially in the case of pumping a fog generating fluid composed of one or more mixtures of glycol or a glycol base.
Adicionalmente, el dispositivo generador de niebla 1 en concordancia con la presente invención comprende un motor alimentado con corriente continua y configurado para accionar la bomba volumétrica mecánica 20a que, además de permitir las funcionalidades descritas anteriormente, también aporta las siguientes ventajas: Additionally, the fog generating device 1 in accordance with the present invention comprises a motor supplied with direct current and configured to drive the mechanical volumetric pump 20a which, in addition to allowing the functionalities described above, also provides the following advantages:
- con un control amperométrico en el motor de corriente continua, es posible detectar inmediatamente anomalías, tales como sabotaje u obstrucción del medio de suministro 7, o el fin del fluido generador de niebla dentro del medio de almacenamiento 3, sin necesidad de agregar sensores especializados a dichos controles; - with an amperometric control on the DC motor, it is possible to immediately detect anomalies, such as sabotage or obstruction of the supply medium 7, or the end of the fog generating fluid within the storage medium 3, without the need to add specialized sensors to these controls;
- un funcionamiento fiable incluso sin alimentación de red eléctrica, ya que el motor de corriente continua puede ser alimentado por una simple batería, sin necesidad de utilizar inversores ni osciladores; - reliable operation even without mains power, since the direct current motor can be powered by a simple battery, without the need to use inverters or oscillators;
- no se necesitan válvulas; - no valves needed;
- uso de una o más bombas volumétricas mecánicas 20a, 20b con flujo continuo, conectadas a uno o más medios de almacenamiento no presurizados 3 tales como un depósito o una bolsa de plástico, que contiene el fluido generador de niebla y posiblemente encontrándose interpuestas una o más respectivas válvulas de retención; alta confiabilidad y vida útil; - use of one or more mechanical volumetric pumps 20a, 20b with continuous flow, connected to one or more non-pressurized storage means 3 such as a tank or a plastic bag, containing the fog generating fluid and possibly having one or more interposed plus respective check valves; high reliability and service life;
- tamaños de dichas bombas volumétricas mecánicas 20a, 20b con flujo continuo comparables con los de las bombas actuales utilizadas en dispositivos generadores de niebla conocidos. - sizes of said mechanical volumetric pumps 20a, 20b with continuous flow comparable to those of current pumps used in known fog generating devices.
El dispositivo generador de niebla mejorado en concordancia con la presente invención, mediante el uso ventajoso de la bomba volumétrica mecánica con flujo continuo tal como se ha escrito anteriormente, permite, de una forma adicional, regular la velocidad de disparo para, por ejemplo, adaptarla a diferentes situaciones bajo diferentes usos y / o condiciones de operación, tales como: The improved fog generating device according to the present invention, through the advantageous use of the mechanical volumetric pump with continuous flow as written above, allows, in an additional way, to regulate the firing speed to, for example, adapt it to different situations under different uses and/or operating conditions, such as:
- adaptarse al entorno a proteger en términos de más / menos velocidad o más / menos tiempo de suministro de vapor; - adapt to the environment to be protected in terms of more/less speed or more/less steam supply time;
- adaptarse a las condiciones del intercambiador de calor, tal como, por ejemplo, cuando la temperatura del propio intercambiador de calor no es óptima, por falta de suministro, o por la necesidad de explotar totalmente la energía contenida en el mismo; - adapt to the conditions of the heat exchanger, such as, for example, when the temperature of the heat exchanger itself is not optimal, due to lack of supply, or due to the need to fully exploit the energy contained therein;
- adaptarse a las pérdidas de carga propias del intercambiador directamente relacionadas con la temperatura. - adapt to the exchanger's own pressure losses directly related to temperature.
Claims (3)
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