MXPA99002491A - Calentador electrico de agua con elemento de calentamiento mejorado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un elemento de calientamiento del calentador de agua que incluye un miembro de base adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada una pared de un tanque calentador de agua, el miembro de base teniendo una depresión;un termistor colocado dentro de la depresión, miembros conectados al termistor y extendiendo hacia afuera del miembro de base para transmitir la información de temperatura, una cubierta sellada a y extendiendo hacia afuera del miembro de base, una bobina de calentamiento colocada dentro de la cubierta, espigas frías conectadas a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y al miembro de base, siendo las espigas suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es detectado por el termistor y miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia afuera del miembro de base para transmitir energía a la bobina de calentamiento.

Description

CALENTADOR ELÉCTRICO DE AGUA CON ELEMENTO DE CALENTAMIENTO MEJORADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un calentador eléctrico de agua, particularmente con un calentador eléctrico de agua que tiene un elemento de calentamiento y un sistema electrónico de control que mejora en gran parte los costos de fabricación, reduce los gastos de garantía y las eficiencias de operación.

ANTECEDENTES DE LAINVENCIÓN Los calentadores eléctricos de agua típicos se construyen con uno o dos elementos de calentamiento de alimentación eléctrica para calentar el agua dentro del tanque de agua, dependiendo del tamaño y uso del calentador de agua. Cada elemento utiliza un termostato electromecánico montado sobre el costado del tanque en el punto donde la tapa rasgada del elemento conecta acostado el tanque de agua. Existe un número de desventajas asociadas con estas construcciones. Los termostatos electromecánicos actuales utilizan la tecnología de aleación bi-metálica para accionar el juego de contactos, ya sea para energizar o desenergizar al elemento de calentamiento. Tal tecnología de aleación bimetálica es comparativamente imprecisa y el tiempo de respuesta a los cambios de temperatura en el tanque de agua son relativamente lentos, reduciendo así la eficiencia del calentador de agua. Otro problema significante con la construcción actual es la dificultad de proteger contra los elementos "encendidos en seco". El "encendido en seco", ocurre cuando se aplica energía a un elemento de calentamiento sin agua que circunde al elemento. Este encendido en seco rápidamente causa daños al elemento de calentamiento, reduciendo severamente de esta manera su extensión debida útil. En la mayoría de los casos, el encendido en seco puede causar falla inmediata del elemento. Los termostatos electromecánicos actuales también utilizan un soporte de termostato comparativamente grande y voluminoso, y ocupan una cantidad de área superficial comparativamente grande en el costado del tanque de agua. Esto reduce la eficiencia de energía ya que el aislamiento de espuma de poliuretano que circunda al resto del tanque no es utilizado dentro de este espacio. Esto ocurre porque los químicos que forman la espuma de poliuretano pueden interferir con los controles del termostato electromecánico durante el ensamble y el servicio en el campo. Los métodos actuales para evitar esta interferencia incluyen fundas de espumado, bloques de fibra de vidrio o barrera o damas de espuma EPS, todas de las cuales tienen eficiencia térmica menor (factores-K) que la espuma de poliuretano que circunda al resto del tanque. Todas de las construcciones anteriores resultan en un gran número de partes de fabricación y pasos, todos de los cuales se añaden al costo final del producto.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la invención proporcionar un calentador de agua que incrementa la eficiencia de energía. Es otro objeto de la presente invención el proporcionar un calentador de agua que elimine los termostatos electromecánicos comparativamente grandes y reduzca el número de partes de componente requeridas para producir un calentador de agua. Otros objetos y ventajas de la invención serán aparentes para aquellos con conocimiento en la técnica, a partir de los dibujos, la descripción detallada de la invención y las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención es un elemento de calentamiento que incluye un miembro de base adaptado para extender a través y acoplar de manera sellada a la pared lateral de un tanque calentador de agua. El miembro de base tiene un receso para recibir un termistor. Los miembros conductores están conectados al termistor y se extienden hacia afuera a partir del miembro de base par transmitir la información de la temperatura a un controlador. Un revestimiento del calentador de resistencia está sellado a y se extiende hacia afuera a partir del miembro de base y tiene una bobina de calentamiento colocada interiormente en el mismo. Espigas frías se conectan a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y al miembro de base, y las espigas frías siendo lo suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor. Los miembros conductores se conectan a las espigas frías y se extienden hacia afuera del miembro de base para transmitir la energía a la bobina de calentamiento. En otro aspecto de la invención, hay un calentador de agua que incluye un contenedor de agua y un elemento de calentamiento localizado para calentar el agua dentro del contenedor de agua, el elemento de calentamiento incluyendo un miembro de base adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada a la pared del tanque del calentador de agua, el miembro de base teniendo un receso. Un termistor se coloca dentro del receso y tiene miembros conductores que se extienden hacia afuera del miembro de base para transmitir la información de temperatura. Un revestimiento de calentador de resistencia está sellado a y se extiende hacia afuera a partir del miembro de base. Una bobina de calentamiento se coloca dentro del revestimiento y tiene espigas frías conectadas a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y al miembro de base. Las espigas frías son lo suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor. Los miembros conductores se conectan a las espigas frías y se extienden hacia afuera a partir de un miembro de base para transmitir la energía a la bobina de calentamiento. Un controlador conecta al elemento de calentamiento y es capaz de comparar la información de temperatura recibida proveniente del termistor con una temperatura previamente determinada y energizar el elemento de calentamiento basado en la comparación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista esquemática en elevación frontal de un calentador de agua de acuerdo con aspectos de la invención, en donde las líneas punteadas muestran las porciones interiores del calentador de agua. La Figura 2 muestra una vista esquemática en elevación lateral, tomada parcialmente en sección del calentador de agua de la Figura 1 en donde las líneas punteadas muestran las partes interiores del calentador de agua. La Figura 3 muestra una vista en elevación frontal de un elemento de calentamiento utilizado de acuerdo con los aspectos de la invención. La Figura 4 muestra una vista lateral del elemento de calentamiento mostrado en la Figura 3, en donde las líneas punteadas muestran las partes interiores de la base del elemento de calentamiento. La Figura 5 muestra una vista extrema del elemento de calentamiento mostrado en la Figura 3, en donde las líneas punteadas muestran las partes interiores de la base del elemento de calentamiento.

La Figura 6 muestra una vista parcial en sección del elemento de calentamiento mostrado en la Figura 3 montado a una toma del tanque de agua en donde las líneas punteadas muestran las partes interiores de la base del elemento de calentamiento. La Figura 7 divulga un diagrama de circuito del sistema de control de un calentador de agua de acuerdo con los aspectos de la invención. La Figura 8 muestra un diagrama a escala del sistema de control de un calentador de agua de acuerdo con los aspectos de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Será apreciado que la descripción siguiente está destinada a referirse a las modalidades específicas de la invención seleccionadas para ilustración en los dibujos y no está destinada a definir o a limitar la invención, diferente en que las reivindicaciones anexas. Cambiando ahora a los dibujos en general y en particular a las figuras 1 y 2, el número 10 designa a un calentador eléctrico de agua de la invención. El calentador de agua 10 incluye una camisa externa 12 que circunda al aislamiento de espuma 14. El aislamiento de espuma 14 circunda al tanque de agua 16. Una charola superior 18 cubre la camisa 12 sobre su extremo superior y una charola inferior 20 cubre a la camisa 12 sobre su extremo inferior. Una entrada 22 en la porción superior del tanque 16 proporciona el agua fría para que entre al tanque. De manera similar, la salida 24 permite que el agua caliente salga a través de la parte superior del tanque 16. Un par de elementos de calentamiento 26 están montados al lado del tanque 16. Los elementos 26 están eléctricamente conectados a un controlador electrónico 28 localizado en una porción rebajada 30 de la charola superior 18. Los elementos 26 están montados a la pared lateral del tanque 16 y están cubiertos por las tapas de plástico 32, las cuales cierran hacia la posición a través de las aberturas en la camisa 12. Una barrera o dama superior de espuma 34 circunda al elemento superior 26 y se extiende entre el tanque 16 y la camisa 12. De manera similar, la barrera o dama inferior de espuma 36 circunda al elemento 26 y a la llave o grifo 38. La barrera o dama de espuma 36 también se extiende entre la camisa 12 y el tanque 16. Como se muestra en las Figuras 3 a 6, cada elemento de calentamiento 26 incluye una base 27, un calentador de resistencia 29, un sensor de termistor 44 y un par de conectores de termistor 45. El termistor 44 se coloca en la base, entre las patas opuestas del calentador de resistencia 29. El calentador de resistencia 29 incluye una estructura o cubierta externa 60 que está formada en una forma sustancialmente de U, teniendo un par de patas 62 y 64 que conectan de manera sellada con la base 27. Interiormente del calentador de resistencia 29 está una bobina de calentamiento 66. La bobina de calentamiento 66 conecta en cada uno de sus extremos opuestos a las espigas frías 68. Las espigas frías 68 son eléctricamente conductoras pero no generan calor cuando se aplica corriente al elemento 26. Cada espiga fría 68 es de aproximadamente 2.5 pulgadas de longitud para un elemento que tiene un calentador de resistencia 29 de aproximadamente 13.25 pulgadas de longitud. Esto se compara con la longitud típica de 0.8 pulgadas. Las espigas frías 68 se conectan a los tornillos 70 que conectan a los alambres 40. La base 27 incluye una pestaña 72 que se extiende radialmente hacia afuera.

La superficie interna 74 de la pestaña 72 contacta el borde externo 82 de la toma 84 en la cual se monta la base 27. La toma 84 está montada al tanque de agua 16 por la soldadura 88. Las roscas 76 se acoplan de manera sellada un juego de roscas 86 correspondientes en la toma 84 para sellar la base 27 al lado del tanque de agua 16. La base 27 también incluye una depresión 78 que contiene al sensor de termistor 44. El sensor del termistor 44 es embebido en un compuesto radiador 80 que sella al sensor del termistor 44 dentro de la depresión 78. El sensor del termistor 44 se ubica sustancialmente a lo largo de un eje central que se extiende a través de la base 27 y de la depresión 78. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, el controlador electrónico 28 conecta los elementos 26 por medio de alambres 40. Los alambres 40 se extienden entre el controlador electrónico 28 y los elementos 26 a través del espacio entre la camisa 12 y el tanque 16. Este espacio es llenado de otra manera con el asilamiento 14. Es posible que los alambres 40 sean localizados de tal manera que los líquidos que forman la espuma, formen directamente alrededor de los alambres 40 durante el proceso de formación de la espuma.

También los alambres 40 pueden ser localizados dentro de un pasaje creado dentro de la espuma, si se desea, tal como con tubos, tubería y similares. El controlador electrónico 28 es una interfaz del usuario e incluye un disco de ajuste de la temperatura del agua que puede ser girado para seleccionar una variedad de temperaturas del agua a las cuales será mantenida al agua dentro del tanque 16. Los específicos de las conexiones y operaciones del controlador electrónico 28 y dé los elementos de calentamiento 26 se muestran en las Figuras 7 y 8. El termistor 44 está conectado en una manera convencional a través de los conectores del termistor 45 al controlador electrónico 28. El calentador de resistencia 29 también está conectado al tablero de control del calentador 47 a través de los relevadores 50 en el tablero de control del calentador 47 en una manera similar. La energía eléctrica es suministrada al sistema a través del suministro de energía 48, el cual incluye los fusibles 49 y 49' para desenergizar el sistema en el suceso y una variación de amperaje. El tablero de control del calentador 47 preferiblemente incorpora circuito de control electrónico para controlar la operación del calentador de agua, como se describe con mayor detalle abajo. Esta circuitería de control puede incorporar un número de componentes electrónicos, conocidos por aquellos con conocimientos en la técnica, tal como transistores de estado sólido y componentes de polarización acompañantes, o uno o más equivalentes, chips, lógicos programables. La circuitería de control electrónico puede también incorporar una memoria programable de solo lectura (PROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM) y un microprocesador. El arreglo y/o programación de estos componentes también puede tomar cualquier número de formas bien conocidas por aquellos con conocimientos ordinarios en la técnica para efectuar la operación del calentador de agua como se describe abajo. Por ejemplo, la programación específica del tipo descrito aquí puede ser obtenida de Therm-O-Disc, Inc., y United Technologies Electronics Controls. Cuando hay una demanda por agua caliente, el agua caliente sale a través de la salida 24 y se introduce al agua fría a través de la entrada 22. Los sensores del termistor 44 detectan la temperatura del agua dentro del tanque 16 por vía de su existencia embebida en las bases 27 y en las posiciones interiores de la pared lateral del tanque de agua. Las temperaturas de las bases 27 reflejan la temperatura del agua en el tanque 16. Los termistores 44 luego envían la información de la temperatura, típicamente en la forma de una señal eléctrica hacia el controlador 28. El controlador 28 está programado con temperaturas de punto de ajuste predeterminadas para determinar la temperatura a la cual el controlador 28 energiza al elemento 26. El punto de ajuste predeterminado puede hacerse que sea variable si se desea. Cuando la temperatura del agua dentro del tanque 16 disminuye a este punto de ajuste predeterminado, el controlador 28 detecta esta información de la temperatura recibida del sensor del termistor 44 y energiza al elemento 26. El elemento 26 continua en el estado energizado para calentar el agua hasta que la información de la temperatura recibida del sensor 44 indica que la temperatura del agua ha alcanzado un segundo punto de ajuste predeterminado. El segundo punto de ajuste predeterminado se establece por el disco de ajuste y es variable. Cuando el controlador 28 detecta que se ha alcanzado el segundo punto de ajuste predeterminado, el controlador 28 desenergizar al elemento 26. El segundo punto de ajuste predeterminado típicamente tiene cinco ajustes variables para desenergizar el elemento 26. Estos ajustes seleccionares preferiblemente entre 90° a 180° F. El diferencial para energizar los elementos puede variar de la tarea a realizar. El controlador 28 también contiene un punto de ajuste de cierre eléctrico que es preferiblemente menor que aproximadamente 210°F. El control de cierre eléctrico evita que los elementos 26 energicen cuando la temperatura del agua alcanza un punto de ajuste predeterminado anormal y el controlador 28 no permitirá que se energicen los elementos 26 hasta que el controlador 28 sea restablecido por quitar la energía y luego re-aplicar la energía posteriormente. Esto puede lograrse automáticamente mediante el controlador 28, reduciendo así y eliminando posiblemente la necesidad por el control de restablecimiento mecánico. Este restablecimiento puede ser realizado mediante una ¡nterfaz de restablecimiento del usuario sobre el controlador 28. Las capacidades de detección de los sensores 44 son tales que los elementos 26 pueden ser energizados y desenergizados después de que hayan sido sacados solamente 1.5 galones aproximadamente de agua del tanque 16. Esto se compara con aproximadamente 3.0 galones de agua eliminados en las construcciones de la técnica anterior. Una secuencia de los pasos de operación particular para lograr la operación del calentador de agua en este asunto se describe abajo. Cuando el sistema del control del calentador de agua es primeramente encendido, el circuito de control electrónico del tablero de control del calentador 47 registra la temperatura inicial en el elemento inferior 26 y luego enciende el elemento inferior 26 durante 10 segundos y luego lo apaga durante 2 minutos.

El tablero del control del calentador 47 luego registra la temperatura final del elemento inferior 26 como se mide a través del termistor 44 y calcula la diferencia entre la temperatura final y la temperatura inicial. Si la diferencia entre estas temperaturas es mayor de 5 grados, luego el tablero de control del calentador 47 apaga ambos elementos 26 a través de los relevadores 50. El tablero de control del calentador 47 luego checa para ver si la energía del sistema ha sido apagada o restablecida a través del suministro de energía de entrada 48. Una vez que el sistema ha sido restablecido, el tablero de control del tablero 47 inicia luego este proceso desde el principio. Sin embargo, si el diferencial de la temperatura es menor de 5 grados, luego el tablero de control del calentador 47 energiza al elemento inferior para calentar el agua dentro del tanque 16 hasta que éste alcanza la temperatura fijada en el disco de ajuste de temperatura. Si la temperatura del disco de ajuste de temperatura es menor de 110°F, luego el elemento superior 26 permanece apagado. De otra manera, el tablero de control del calentador 47 checa la temperatura en el termistor 44 en el elemento superior 26. Si la temperatura del termistor 44 en el elemento superior 26 es igual a la temperatura del disco menos 5°F, entonces el tablero de control del calentador 47 no energiza el elemento superior 26 hasta que la temperatura en el termistor 44 en el elemento superior 26 sea menor que la temperatura de encendido (la cual es típicamente la temperatura establecida en el disco de ajuste de la temperatura menos algún incremento tal como 5o) menos 5 F. El tablero de control del calentador 47 luego energiza al elemento superior 26. El calentamiento del agua dentro del tanque 16 luego continua en una manera convencional hasta que se logre la temperatura de apagado del disco de ajuste de temperatura.

Al energizar los elementos superior e inferior 26 en la manera descrita arriba, se pueden lograr ventajas significantes de la invención. Por ejemplo, el energizar brevemente el elemento (por ejemplo, de aproximadamente 5 a 10 segundos) y la detección de la temperatura con un termistor, permiten al tablero del control del tablero 47 el evitar que los elementos 26 sigan energizados durante períodos prolongados de tiempo en una condición de "encendido en seco", evitando así la degradación sustancial de los elementos y extendiendo de manera significativa su vida. De esta manera, los términos "sustancialmente sin degradación", se refiere a poca o nada de la degradación del elemento que ocurre durante el período de energización del elemento de aproximadamente 5 segundos y hasta aproximadamente 10 segundos. La energización del elemento por más de aproximadamente segundos puede resultar en la degradación sustancial bajo cualquiera de las condiciones de encendido. El uso del termistor 44 permite una detección mucho más exacta y de respuesta de la temperatura que el uso de tecnología sensora de la temperatura más convencional, tal como tiras de aleación bimetálica. Esto permite que los cambios significantes de temperatura que ocurren en un período de tiempo corto bajo una condición de encendido en seco, sean detectados con sólo una energización corta (por ejemplo 10 segundos), del elemento de calentamiento 26. De esta manera, una condición de encendido en seco puede ser detectada virtualmente de manera inmediata para evitar el sobrecalentamiento del elemento, lo cual reduce de manera significativa su vida útil. Hemos descubierto que el termistor 44, cuando se embebe en un compuesto radiador 80 dentro del receso 78, proporciona las lecturas de temperatura altamente exactas discutidas arriba. También hemos descubierto que las espigas frías anteriormente utilizadas son tan cortas que éstas permiten que el calor generado proveniente de la bobina de calentamiento 66, influye en las lecturas de las tiras de aleación bimetálicas. Esto es porque la radiación local del calor de la bobina de calentamiento 66 artificialmente eleva la temperatura de la base 27, proporcionando de esta manera los resultados inexactos. El alargamiento de las espigas frías 68 de 0.8 pulgadas estándar a por lo menos aproximadamente 2 pulgadas, y más preferiblemente, aproximadamente 2.5 pulgadas, elimina sustancialmente el efecto localizado de la emanación del calor proveniente de la bobina de calentamiento 66. En otras palabras, las espigas frías 68 deben ser de dos a tres veces el largo de las espigas frías convencionales. Las espigas frías 68 se elaboran preferiblemente a partir de acero rolado en frío con revestimiento de níquel. En su forma muy preferida, el elemento de calentamiento tiene un rango de voltaje de aproximadamente 110 a aproximadamente 480 voltios y una escala de potencia en watts de aproximadamente 1 ,000 a 6,000. El termistor 44 preferiblemente puede ser obtenido de Therm-O-Disc, Inc., y el compuesto radiador 80 puede ser obtenido de Locktite, Inc., especialmente Locktite 383. De manera similar, la estructura o cubierta 60 se hace preferiblemente de cobre, aunque también se pueden utilizar otros materiales apropiados. La base 27 es preferiblemente hecha a partir de una cero resistente a la corrosión aunque se pueden utilizar otros materiales mientras que éstos sean resistentes a la corrosión y transmisores del calor. También, el uso de los termistores 44 elimina a los termostatos electromecánicos convencionales y sus cubiertas formadoras de espuma, bloques de fibra de vidrio y similares. Las barreras o damas de espuma EPS pequeñas 34 circundan las bases 27 y permiten el aislamiento de espuma para cubrir más áreas superficial del tanque. Como un ejemplo, el área superficial sobre la pared lateral del tanque de agua ahora típicamente no cubierta por el aislamiento de espuma para cada elemento de calentamiento y de aproximadamente 289 pulgadas cuadradas. Esta superficie puede se reducida en la invención a aproximadamente 94 pulgadas cuadradas o menos. Esto representa una reducción de aproximadamente 70%. Las damas o barreras de espuma pequeñas están preferiblemente en forma de "donas", y están dimensionadas y formadas para ajustar estrechamente alrededor de y sustancialmente hacia arriba contra la base 27. Las mejoras descritas arriba resultan en un calentador de agua altamente eficiente de energía. El resultado es que el espesor del aislamiento de espuma colocado entre el tanque 16 y la camisa 12 puede ser reducido por hasta aproximadamente 50%. En otras palabras, se puede reducir una cavidad para la espuma de dos pulgadas a una cavidad de una pulgada, y aún retener la misma energía de entrada y pérdidas de reserva. Aunque la presente invención ha sido descrita en relación con sus formas específicas, será apreciado que una amplia variedad de equivalentes pueden ser sustituidos por los elementos específicos descritos aquí sin aparatarse del espíritu del alcance de la presente invención como se describe en las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, el tanque de agua 16, puede ser hecho de un número de tamaños y formas y puede ser hecho a partir de una amplia variedad de materiales tales como metales y/o plásticos. El aislamiento de espuma 14 puede ser hecho de manera similar a partir de cualquiera de un número de aislamientos de espuma altamente eficientes de energía bien conocidos en la técnica. La parte inferior del tanque de agua 16 puede tener varias formas, ya sea con pestañas inferiores como se muestra o como una construcción plana, otras modificaciones se pueden hacer, incluyendo el uso de aislamiento de espuma entre la parte inferior del tanque 16 y la charola inferior 20. También, una camisa externa 12, puede ser hecha a partir de cualquiera de un número de materiales tales como metales rolados, preferiblemente acero, o materiales de vinilo extruidos y similares. También, la charola superior 18 y la charola inferior 20 pueden ser hechas por estampado profundo, estampado similar, o ser hechas a partir de metal, plástico u otros materiales adecuados. Un conjunto de pasos de operación alternos de acuerdo con la invención también es posible. En esta alternativa, durante el control de la energía del calentador de agua, el tablero de control del tablero del calentador 47 checa para ver si existe una necesidad para calentar el agua en el elemento inferior 26 por medir la temperatura del termistor 44 y comparar la temperatura medida con aquella del disco de ajuste a la temperatura. Si existe la demanda, el tablero de control del calentador 47 energiza al elemento inferior 26 y continua checando para ver si se ha satisfecho la demanda de calentamiento del agua. Una vez que la demanda de calentamiento se satisface, el tablero de control del calentador 47 luego repite este proceso para el elemento superior 26.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1.- Un elemento de calentamiento del calentador de agua que comprende: un miembro de base transmisor del calor adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada una pared del tanque del calentador de agua, dicho miembro de base teniendo una depresión; un termistor colocado en dicha depresión; miembros conectados al termistor y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base para transmitir la información de la temperatura; una cubierta sellada a y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base y hacia dicho tanque del calentador de agua; una bobina de calentamiento colocada dentro de dicha cubierta; espigas frías conectadas a dos extremos opuestos de la bobina de calentamiento y al miembro de base, siendo las espigas frías suficientemente largas que el calor generado por dicha bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el term?stor; y miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base para transmitir la energía a la bobina de calentamiento.

2.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , comprendiendo además roscas formadas sobre el miembro de base para acoplar de manera sellada las roscas formadas sobre la pared.

3.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 2, en donde dichas roscas formadas sobre la pared están formadas en una toma selladamente montada sobre dicha pared.

4.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicho miembro de base comprende además una pestaña que se extiende radialmente adaptada para acoplar una superficie externa de dicha pared.

5.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las espigas frías son de al menos dos pulgadas de largo aproximadamente .

6.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las espigas frías son de aproximadamente 2.5 pulgadas de largo.

7.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dichas espigas frías se hacen a partir de acero rolado en frío con revestimiento de níquel.

8.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , comprendiendo además un compuesto radiador que circunda al termistor.

9.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 8, en donde el compuesto radiador sella al termistor dentro de la depresión.

10.- El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicho termistor está soldado a dichos miembros conectados al termistor.

11. El elemento de calentamiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicho miembro de base es sustancialmente redondo y tiene un eje central que corre a su a través y en donde dicho termistor está localizado sustancialmente en dicho eje central.

12.- Un calentador de agua eléctrico que comprende: 1) un contenendor de agua; 2) un elemento de calentamiento localizado para calentar el agua dentro de dicho contenedor de agua, dicho elemento de calentamiento comprendiendo: un miembro de base transmisor del calor adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada una pared del tanque del calentador de agua, dicho miembro de base teniendo una depresión; . un termistor colocado en dicha depresión; miembros conectados al termistor y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base para transmitir la información de la temperatura; una cubierta sellada a y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base y hacia dicho tanque del calentador de agua; una bobina de calentamiento colocada dentro de dicha cubierta; espigas frías conectadas a dos extremos opuestos de la bobina de calentamiento y al miembro de base, siendo las espigas frías suficientemente largas que el calor generado por dicha bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor; y miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia afuera de dicho miembro de base para transmitir la energía a la bobina de calentamiento. 3) un controlador conectado al elemento de calentamiento, dicho controlador siendo capaz de comparar a la información de la temperatura recibida proveniente del termistor con una temperatura previamente determinada y energizar dicho elemento de calentamiento basado en dicha comparación.

13. E I calentador de agua de conformidad con la reivindicación 12, que comprende además: un segundo elemento de calentamiento localizado por arriba de dicho elemento de calentamiento y colocado para calentar el agua, dicho segundo elemento de calentamiento comprendiendo: un miembro de base transmisor de calor adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada con una pared de un tanque del calentador de agua, dicho miembro de base teniendo una depresión; un termistor colocado dentro de dicha depresión; miembros conectados a dicho termistor y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir la información de temperatura; una cubierta sellada a y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base y dentro de dicho contenedor de agua; una bobina de calentamiento colocada dentro de dicha cubierta; espigas frías conectadas a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y a dicho miembro de base, dichas espigas frías siendo lo suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor; y miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir energía a dicha bobina de calentamiento, dicho segundo elemento de calentamiento estando conectado a dicho controlador.

14. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 12, en donde dicha temperatura predeterminada es variable.

15. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 12, en donde dicho controlador es capaz de comparar la información de temperatura recibida desde dicho termistor con una segunda temperatura predeterminada y desenergizar dicho elemento basado en el resultado del mismo.

16. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 15, en donde dicha segunda temperatura predeterminada es variable.

17. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 12, en donde el controlador es capaz de comparar la información de temperatura recibida desde dicho sensor con una tercer temperatura predeterminada y acoplar un controlador de cierre eléctrico basado en el resultado del mismo.

18. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 17, en donde dicho controlador de cierre eléctrico se desacopla por interrumpir y luego restablecer la energía a dicho controlador.

19. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 12, comprendiendo además una camisa que circunda a dicho contenedor de agua y el aislamiento de espuma colocado entre la camisa y el contenedor de agua.

20. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 19, comprendiendo además una barrera o dama de espuma que circunda al miembro de base y colocada entre la camisa y el contenedor de agua.

21. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 20, en donde dicha barrera o dama de espuma tiene una superficie interior abierta dimensionada y formada para ajustar adyacente a dicho miembro de base.

22. Un calentador eléctrico de agua que comprende: 1) un tanque de agua; 2) un elemento de calentamiento localizado para calentar el agua dentro de dicho tanque de agua, dicho elemento de calentamiento comprendiendo: un miembro de base transmisor de calor adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada con una pared de un tanque calentador de agua, dicho miembro de base teniendo una depresión; un termistor colocado dentro de dicha depresión; miembros conectados a dicho termistor y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir la información de temperatura; una cubierta sellada a y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base y dentro de dicho tanque de agua; una bobina de calentamiento colocada dentro de dicha cubierta; espigas frías conectadas a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y a dicho miembro de base, dichas espigas frías siendo lo suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor; miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir energía a dicha bobina de calentamiento; y 3) un controlador conectado a dicho elemento de calentamiento, dicho controlador siendo capaz de comparar la información de temperatura recibida del termistor con una temperatura predeterminada y energizar el elemento de calentamiento cuando la temperatura detectada es menor que la temperatura predeterminada, y dicho controlador siendo capaz de comparar una pluralidad de temperaturas detectadas y desenergizar al elemento de calentamiento en el suceso que la diferencia entre las temperaturas detectadas sobre un tiempo predeterminado sea mayor que una diferencia predeterminada de temperatura.

23. El calentador de agua de conformidad con la reivindicación 22, que comprende además: un segundo elemento de calentamiento localizado por arriba de dicho elemento de calentamiento y colocado para calentar el agua, dicho segundo elemento de calentamiento comprendiendo: un miembro de base transmisor de calor adaptado para extender a través de y acoplar de manera sellada con una pared de un tanque del calentador de agua, dicho miembro de base teniendo una depresión; un termistor colocado dentro de dicha depresión; miembros conectados a dicho termistor y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir la información de temperatura; una cubierta sellada a y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base y dentro de dicho tanque de agua; una bobina de calentamiento colocada dentro de dicha cubierta; espigas frías conectadas a los extremos opuestos de la bobina de calentamiento y a dicho miembro de base, dichas espigas frías siendo lo suficientemente largas que el calor generado por la bobina de calentamiento no es sustancialmente detectado por el termistor; y miembros conectados a las espigas frías y extendiendo hacia fuera de dicho miembro de base para transmitir energía a dicha bobina de calentamiento, dicho segundo elemento de calentamiento estando conectado a dicho controlador.