ES1079117U

ES1079117U - Módulo recuperador de calor

Info

Publication number: ES1079117U
Application number: ES201330243U
Authority: ES
Inventors: Juan José MARTÍNEZ MARTÍNEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-04-26
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: ES1079117Y

Abstract

1. Módulo recuperador de calor que, siendo del tipo configurado a partir de un cuerpo tubular (2) que se acopla entre la salida de humos (14) de una caldera o generador y la chimenea (15) de salida final, estando conformado a partir de dos camisas concéntricas, una interior (3) y otra exterior (4) que, a su vez, determinan un hueco central (5) para paso del humo y una cámara perimetral (6) estanca para paso del fluido en la que se han previsto, al menos, una boca de entrada (8) y una boca de salida (9), está caracterizado porque dicha cámara perimetral (6) está dividida verticalmente en dos compartimientos, uno con la boca de entrada (8) y el otro con la boca de salida (9), que quedan comunicados entre sí a través de aberturas inferiores (11). 2. Módulo recuperador de calor, según la reivindicación 1 caracterizado porque la cámara perimetral (6) está dividida verticalmente en dos compartimientos mediante sendos tabiques separadores (10) dispuestos en puntos diametralmente opuestos de la misma con aberturas inferiores (11) que no los cubren. 3. Módulo recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la camisa interior (3) presenta una serie de entrantes (12), dispuestos alternativamente a ambos lados del hueco central (5) y repartidos a lo largo del mismo, que representan escollos en dicho hueco que provocan el serpenteo en el recorrido de los humos hacia la salida. 4. Módulo recuperador de calor, según la reivindicación 3, caracterizado porque los entrantes (12) de la camisa interior (3) son de configuración semicircular y sección en cuña. 5. Módulo recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones 3-4, caracterizado porque los entrantes (12) de la camisa interior (3) determinan alojamientos (13) en la cámara perimetral (6).

Description

Módulo recuperador de calor.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un módulo recuperador de calor, el cual aporta, a la función a que se destina, varias ventajas e innovadoras características que se describirán en detalle más adelante y que suponen una mejorada alternativa frente a lo ya conocido en su campo de aplicación.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un módulo aplicable para ir incorporado a la salida de humos de una caldera térmica u otro aparato generador de humos y cuya instalación permite precalentar un fluido, preferentemente el agua de un circuito de calefacción, aprovechando el calor emitido por dichos humos, siendo dicho módulo del tipo que comprende un cuerpo tubular de dos camisas concéntricas que determinan un paso central para el humo y una cámara periférica para el paso del fluido, y que presenta la particularidad de estar diseñado y estructurado de forma muy simplificada, frente a las soluciones que ofrecen otros aparatos similares, pero que optimiza el citado aprovechamiento, con lo cual su fabricación tiene un coste menor mientras que los resultados obtenidos de ahorro energético son mayores.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de aparatos y dispositivos destinados al aprovechamiento de la energía calorífica, particularmente la que generan los humos de calderas e instalaciones similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que es conocida la existencia de aparatos y dispositivos recuperadores de calor que aprovechan la energía calorífica del humo de las chimeneas de calderas y otras instalaciones para calentar el fluido de un circuito, normalmente el agua para una instalación de calefacción, tal como es el caso que aquí concierne, sin embargo, la mayoría de dichos dispositivos presentan una configuración compleja.

En dicho sentido, y como ejemplo de antecedente más cercano, se conoce la existencia de una solicitud de Modelo de Utilidad Español con número de solicitud U201130651 que, relativo a un “Recuperador de calor”, describe un aparato adaptable a la salida de humos de calderas térmicas del tipo que está constituido por un cuerpo cilíndrico de doble camisa concéntrica con una serie de tubos cilíndricos, situados transversalmente en sentido diametral, que conectan la camisa interior por diversos puntos opuestos, contando con varias entradas para la conexión de manguitos de entrada y salida de fluido que circula por la cámara estanca determinada entre ambas camisas y a través de dichos tubos transversales, siendo calentado por el humo que pasa por el hueco central.

Este aparato cuenta, como elementos caracterizadores, con un cortatiro antirretorno para el humo situado en su parte superior y una bandeja de desagüe de condensados en su parte inferior. Y, además, para conseguir que el fluido circule durante más tiempo por la cámara y se caliente más, en el interior de la cámara estanca por donde circula dicho fluido se han previsto una serie de obstáculos en forma de media luna, los cuales, opcionalmente, también se incorporan en el interior de los tubos transversales.

Esta solución, si bien cumple la función prevista, presenta ciertos inconvenientes susceptibles de ser ampliamente mejorados, especialmente en lo referente a la complejidad constructiva que supone la incorporación de múltiples obstáculos en la cámara estanca que, si bien pueden ralentizar el recorrido del fluido en su interior, no parece que la existencia de dichos obstáculos aumente la superficie de contacto entre el humo y el fluido para proporcionar un incremento del aprovechamiento del calor y, por otra parte, si bien los tubos transversales sí aumentan dicha superficie, sólo lo hacen parcialmente dada su configuración cilíndrica.

El objetivo de la presente invención es, pues, desarrollar un nuevo modelo de recuperador de calor que, basado en un cuerpo tubular con una cámara perimetral para que circule el fluido alrededor del paso del humo, mejore los aspectos anteriormente descritos para optimizar su efectividad.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, el módulo recuperador de calor que la invención propone se configura como una novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen de lo ya conocido, convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo.

De manera concreta, el módulo que la invención propone consiste en un recuperador de calor pensado, como ya se ha apuntado anteriormente, para que se adapte a la salida de humos de las calderas térmicas que funcionan con gasoil, biomasa, gas u otros derivados del petróleo, siendo también apta para adaptarse en generadores que funcionen continuamente, en cualquier caso aquellos con una instalación de circuito de fluido, con el objetivo de precalentarlo, por ejemplo el agua de circuitos de calefacción o acumuladores, antes de que entre en la caldera y aprovechar la energía calorífica del humo y gases que emiten, consiguiendo así un gran ahorro de combustible y una reducción de las emisiones de CO2 y de NOx a la atmósfera.

Para ello el módulo se configura a partir de un cuerpo tubular, preferentemente cilíndrico, que está conformado a partir de dos camisas concéntricas que determinan un hueco central, para el paso de los humos de la combustión, y una cámara perimetral, que es estanca y está destinada a hacer circular por ella el fluido a precalentar, el cual penetra en ella a través de las correspondientes bocas dispuestas al efecto en la parte superior del cuerpo, habiéndose previsto, además, otras bocas para vaciado y válvula de seguridad, todas ellas dotadas de los correspondientes racor y tuercas de conexión para manguitos.

A partir de dicha configuración ya conocida, el módulo preconizado presenta la innovadora particularidad de que dicha cámara perimetral estanca está dividida en dos partes mediante sendos tabiques separadores, los cuales la cierran verticalmente en puntos diametralmente opuestos de la misma a excepción de un tramo inferior donde quedan sendas aberturas a través de las que ambas partes de la cámara quedan conectadas entre sí, permitiendo el paso del agua de un lado a otro de la misma

Así, al introducir el fluido por la boca de entrada situada en la parte superior de la cámara, a medio camino entre ambos tabiques, se le fuerza a realizar el doble recorrido por ambas partes de la cámara hasta llegar a la boca de salida situada en la zona central superior del lado opuesto de la cámara, de modo que no se deja ningún rincón ni espacio sin aprovechar para recuperar el calor que desprenden los humos al pasar por el hueco central.

Además, y según otra característica innovadora de la invención, la camisa interior presenta una serie de entrantes semicirculares de sección en cuña que penetran en el hueco central del cuerpo tubular y que se reparten a lo largo del mismo intercalados alternativamente en lados opuestos, de tal modo que, por una parte, tales entrantes determinan una pluralidad de escollos enfrentados que obligan a los humos y al calor procedentes de la caldera a realizar un recorrido sinuoso que prolonga el tiempo de su estancia en el interior del módulo y, por tanto provocan un mayor tiempo de contacto de dichos humos y calor con todas las paredes interiores del hueco central de módulo. Pero, además, los citados entrantes crean al mismo tiempo una pluralidad de alojamientos adicionales de la cámara perimetral estanca en los que se introducirá el fluido, ampliándose así la superficie total de contacto entre dicho fluido y la camisa interior, que es la que transmite el calor, obteniéndose como resultado un incremento considerable de la optimización del sistema de ahorro y aprovechamiento de la energía calorífica.

Cabe mencionar que los cilindros que conforman ambas camisas del cuerpo tubular están unidos entre sí mediante sendas pletinas en forma de corona circular, una en la parte superior y otra en la parte inferior, que soldadas a ellas constituyen la cámara estanca para el fluido.

Estas pletinas, además, están mecanizadas con varios taladros roscados para acoplar a ellos tornillos que permitan presionar sobre unas juntas previstas al efecto y sujetar sendas tapas repulsadas, que conectan el módulo con la salida de humos de la caldera por su parte inferior y con la chimenea de salida final de los humos por su parte superior, y que a la vez conforman el cierre y remate del cuerpo tubular al “calorifugado” o revestimiento de aislamiento que envuelve exteriormente el módulo.

Además, en la tapa superior que conecta el módulo con la chimenea, va instalado un termosifón. Este mecanismo está provisto de un pequeño desagüe para eliminar los posibles condensados.

El termosifón queda acoplado dentro del recuperador, evitando así la entrada de aire frío que pueda descender por la chimenea y evitar perder el calor latente conseguido cuando el quemador de la caldera está en parada termostática, evitando la pérdida de calor recuperado.

Preferentemente, el módulo cuenta con un soporte o dos soldados a su carcasa externa para permitir su anclaje a pared

o cualquier estructura, según la situación de la caldera en cada caso.

Por su parte, el citado calorifugado está conformado por una capa de fibra de vidrio de 25 mm de espesor y un forro externo de chapa de aluminio decorativo brillante, de un espesor de 0,6 mm, conformando ambos elementos una barrera térmica convenientemente calculada para los rendimientos y temperaturas previstas a que se destina el módulo de la invención.

El resto de elementos que componen el recuperador son, preferentemente, de acero inoxidable con gruesos de chapa de 2mm, estando soldados con argón y aportación de varilla.

Finalmente, cabe destacar que el módulo, preferentemente, debe estar dimensionado para adecuarse a las dimensiones estándar de las calderas domésticas, pero también se puede dimensionar para calderas semi industriales e industriales, siempre teniendo en cuenta los diámetros de salida de humos de las calderas para que el diámetro del cuerpo del módulo sea superior al diámetro mencionado de dichas salidas, nunca inferior.

El descrito módulo recuperador de calor representa, pues, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una vista en sección, según un corte horizontal, de un ejemplo del módulo recuperador de calor objeto de la invención, apreciándose en ella la configuración del cuerpo tubular que lo conforma y el hueco central y la cámara perimetral que crean las camisas concéntricas de dicho cuerpo, así como el modo en que está dividida dicha cámara.

La figura número 2.- Muestra una vista en sección, según un corte vertical, del ejemplo de módulo recuperador, según la invención, mostrado en la figura precedente, y en la que se aprecia la configuración general del mismo y las principales partes que comprende.

La figura número 3.- Muestra también una vista en sección vertical del módulo de la invención, similar a la representada en la figura precedente, pero según un corte vertical perpendicular al de la figura 2, habiéndose representado en este caso acoplado a la salida de humos de la caldera y a la chimenea de extracción final, así como con el termosifón incorporado en su parte superior.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas diferentes ejemplos de realización del objeto de la invención, el cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, atendiendo a dichas figuras, se aprecia como el módulo (1) en cuestión, está configurado a partir de un cuerpo tubular (2) cilíndrico conformado a partir de dos camisas concéntricas, una interior (3) y otra exterior (4) que, a su vez, determinan un hueco central (5) para hacer pasar el humo, y una cámara perimetral (6) para hacer pasar el fluido, siendo esta cámara estanca gracias a sendas pletinas (7) que unen entre sí ambas camisas en su parte superior e inferior, y en la que se han previsto, al menos, una boca de entrada (8) y una boca de salida (9) de fluido.

Como se aprecia en la figura 1, la cámara perimetral (6) está dividida en dos partes mediante sendos tabiques separadores (10) dispuestos en puntos diametralmente opuestos de la misma, y que, como se observa también en la figura 2, dividen verticalmente dicha cámara en dos compartimientos, uno con la boca de entrada (8) y el otro con la boca de salida (9), y que quedan comunicados entre sí a través de sendas aberturas inferiores (11) que no cubren los tabiques separadores (10), permitiendo así el paso del fluido de un compartimiento a otro a través de tales aberturas.

Paralelamente, la camisa interior (3) presenta una serie de entrantes (12), de configuración semicircular y sección en cuña, que penetran en el hueco central (5) del cuerpo tubular y que crean otros tantos alojamientos (13) en la cámara perimetral (6). Estos entrantes (12) están dispuestos alternativamente a ambos lados del hueco central (5) y repartidos a lo largo del mismo, de manera que representan unos escollos que provocan un serpenteo en el recorrido de los humos y ralentizan su salida, facilitando la transmisión de calor al fluido que también ocupa dichos alojamientos (13).

En la figura 3 se han representado, mediante flechas de trazo fino, la dirección sinuosa que recorre el humo por el hueco central (5) del cuerpo tubular (2) del módulo (1) desde la caldera hacia la chimenea (15) y, con flechas de trazo grueso, el recorrido que realiza el fluido dentro de la cámara perimetral (6) desde que penetra en ella por la boca de entrada (8) hasta la boca de salida (9) del lado opuesto del cuerpo tubular (2), pasando por las aberturas inferiores (11) que se han previsto en la parte inferior de los tabiques (10) que dividen dicha cámara en dos compartimientos a ambos lados del hueco central (5), apreciándose asimismo cómo dicho fluido también ocupa los alojamientos (13) que determinan los entrantes (12) de la camisa interior (3).

5 Como se observa también en dicha figura 3, el cuerpo tubular (2) se acopla sobre la salida de humos (14) de la caldera

o generador y, en su parte superior se acopla la chimenea (15) de salida final, habiéndose previsto en esta zona superior de acople entre el módulo (1) y la chimenea (15) un termosifón (16).

Siguiendo con las características del módulo (1), cabe señalar que se han previsto sendas tapas (17) que permiten los 10 mencionados acoples del módulo a la salida de humos (14) y a la chimenea (15) y lo cierran inferior y superiormente, las cuales se fijan sobre unas juntas (18) y mediante oportunos tornillos (19).

Finalmente el módulo (1) cuenta con un revestimiento termoaislante exterior que comprende una capa de fibra de vidrio

(20) y un forro externo de chapa (21) de aluminio brillante.

15 Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otros modos de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará

20 igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- MÓDULO RECUPERADOR DE CALOR que, siendo del tipo configurado a partir de un cuerpo tubular (2) que se acopla entre la salida de humos (14) de una caldera o generador y la chimenea (15) de salida final, estando conformado

5 a partir de dos camisas concéntricas, una interior (3) y otra exterior (4) que, a su vez, determinan un hueco central (5) para paso del humo y una cámara perimetral (6) estanca para paso del fluido en la que se han previsto, al menos, una boca de entrada (8) y una boca de salida (9), está caracterizado porque dicha cámara perimetral (6) está dividida verticalmente en dos compartimientos, uno con la boca de entrada (8) y el otro con la boca de salida (9), que quedan comunicados entre sí a través de aberturas inferiores (11).

10 2.- MÓDULO RECUPERADOR DE CALOR, según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara perimetral (6) está dividida verticalmente en dos compartimientos mediante sendos tabiques separadores (10) dispuestos en puntos diametralmente opuestos de la misma con aberturas inferiores (11) que no los cubren.

15 3.- MÓDULO RECUPERADOR DE CALOR, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado y porque la camisa interior (3) presenta una serie de entrantes (12), dispuestos alternativamente a ambos lados del hueco central (5) y repartidos a lo largo del mismo, que representan escollos en dicho hueco que provocan el serpenteo en el recorrido de los humos hacia la salida.

20 4.- MÓDULO RECUPERADOR DE CALOR, según la reivindicación 3, caracterizado porque los entrantes (12) de la camisa interior (3) son de configuración semicircular y sección en cuña.
5.- MÓDULO RECUPERADOR DE CALOR, según cualquiera de las reivindicaciones 3-4, caracterizado porque los entrantes (12) de la camisa interior (3) determinan alojamientos (13) en la cámara perimetral (6).