ES2542635T3 - Heating device - Google Patents
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Abstract
Aparato de calefacción, particularmente del tipo de estufa, chimenea y similares, alimentado con combustibles tales como madera, pellets y similares, que comprende una cámara de combustión (2), medios (3) de expulsión forzada de los humos de combustión procedentes de dicha cámara de combustión (2), un trayecto (4) de salida de humo procedente de dicha cámara de combustión (2) a lo largo del cual están dispuestos dichos medios (3) de expulsión forzada, y al menos un separador ciclónico (5) de los humos de combustión, posicionado al final de dicho trayecto (4) y que comunica con el escape de humos (6) a través de otra sección del conducto (T), que comprende una estructura de soporte (7) en la que dicho separador ciclónico (5) está integrado, en el que dicho trayecto (4) de salida de humos está integrado en dicha estructura de soporte (7) y comprende al menos una primera sección descendente (11) que comunica con dicha cámara de combustión (2), y al menos una segunda sección ascendente (13) que comunica con dicho separador ciclónico (5), caracterizado porque dichos medios (3) de expulsión forzada de los humos comprenden al menos un ventilador posicionado entre dicha primera sección descendente (11) y dicha segunda sección ascendente (13).Heating apparatus, particularly of the type of stove, chimney and the like, fed with fuels such as wood, pellets and the like, comprising a combustion chamber (2), means (3) for forced expulsion of combustion fumes from said combustion chamber (2), a smoke exit path (4) from said combustion chamber (2) along which said forced ejection means (3) are arranged, and at least one cyclone separator (5) of the combustion fumes, positioned at the end of said path (4) and communicating with the exhaust fumes (6) through another section of the duct (T), comprising a support structure (7) in which said Cyclone separator (5) is integrated, in which said smoke outlet path (4) is integrated in said support structure (7) and comprises at least a first downward section (11) communicating with said combustion chamber (2 ), and at least a second s ascending action (13) communicating with said cyclone separator (5), characterized in that said means (3) for forced expulsion of the fumes comprise at least one fan positioned between said first descending section (11) and said second ascending section (13) .
Description
Aparato de calefacción Heating device
El presente invento se refiere a un aparato de calefacción. The present invention relates to a heating apparatus.
Más en particular, el presente invento se refiere a un aparato de calefacción tal como una estufa, una chimenea o similar. More particularly, the present invention relates to a heating apparatus such as a stove, a fireplace or the like.
Aparatos, tales como estufas, chimeneas y similares, para calentar ambientes alimentados con combustibles sólidos tales como madera, pellets, astillas de madera y similares, son conocidos y están generalizados. Apparatus, such as stoves, fireplaces and the like, for heating environments fueled by solid fuels such as wood, pellets, wood chips and the like, are known and widespread.
Estos aparatos, aunque permiten utilizar fuentes de energía renovables y no combustibles fósiles, son responsables de la emisión a la atmósfera de considerables cantidades de partículas. These devices, although they allow the use of renewable energy sources and non-fossil fuels, are responsible for the emission of considerable amounts of particles into the atmosphere.
Como es sabido, tales partículas están constituidas por una agrupación de partículas sólidas con diferente composición química y granulometría, y algunos estudios consideran que su concentración en la atmósfera es responsable de distintos problemas relacionados con la contaminación ambiental. As is known, such particles are constituted by a grouping of solid particles with different chemical composition and granulometry, and some studies consider that their concentration in the atmosphere is responsible for different problems related to environmental pollution.
Además, tales partículas tienden, a lo largo del tiempo, a ensuciar y atascar el escape de humo de la instalación de calefacción, requiriendo así operaciones de mantenimiento frecuentes e ineficientes. In addition, such particles tend, over time, to dirty and clog the smoke escape from the heating installation, thus requiring frequent and inefficient maintenance operations.
Hoy en día, la mayoría de los aparatos de calefacción instalados en el campo civil carecen completamente de medios para la disminución de las partículas transportadas por los humos de combustión, por ello los humos de combustión son descargados directamente a la atmósfera sin ser tratados. Nowadays, most of the heating devices installed in the civil field completely lack the means to reduce the particles transported by combustion fumes, so combustion fumes are discharged directly into the atmosphere without being treated.
Algunos aparatos están equipados con sistemas de filtrado catalítico, u otros sistemas, por ejemplo que funcionan electrostáticamente, instalados en el conducto de la chimenea, que son extremadamente caros y requieren un mantenimiento y reemplazamiento de las partes atascadas frecuentes. Some appliances are equipped with catalytic filtration systems, or other systems, for example that operate electrostatically, installed in the chimney duct, which are extremely expensive and require maintenance and replacement of frequent clogged parts.
Por otro lado, existen medios conocidos para la disminución de las partículas utilizados principalmente en el campo industrial, que operan de acuerdo a distintos principios, que no pueden ser aplicados obviamente a pequeños aparatos de calefacción utilizados en el campo civil. On the other hand, there are known means for the reduction of particles used mainly in the industrial field, which operate according to different principles, which obviously cannot be applied to small heating devices used in the civil field.
El documento DE 9003037U describe un aparato de calefacción con un separador ciclónico integrado para reducir las emisiones de partículas. Document DE 9003037U describes a heating apparatus with an integrated cyclone separator to reduce particle emissions.
El campo técnico del presente invento es así el de mejorar el estado de la técnica, considerando un aparato de calefacción que hace posible disminuir o minimizar considerablemente la emisión de partículas, presentes en los humos de combustión, a la atmósfera. The technical field of the present invention is thus to improve the state of the art, considering a heating apparatus that makes it possible to significantly reduce or minimize the emission of particles, present in combustion fumes, into the atmosphere.
En el campo de tal tarea técnica, un propósito del presente invento es fabricar un aparato de calefacción con emisión limitada de partículas que es estructural y funcionalmente simple. In the field of such a technical task, one purpose of the present invention is to manufacture a heating apparatus with limited emission of particles that is structurally and functionally simple.
Aún otro propósito del presente invento es el de concebir un aparato de calefacción con emisión limitada de partículas que pueda ser fabricado a bajos costes y con medios conocidos en el campo. Still another purpose of the present invention is to conceive a heating apparatus with limited emission of particles that can be manufactured at low costs and with means known in the field.
Otro propósito del presente invento es el de fabricar un aparato de calefacción con emisión limitada de partículas que se distinga por características técnicas de uso y por volúmenes de instalación que son comparables con los de tipos conocidos de aparatos. Another purpose of the present invention is to manufacture a heating apparatus with limited emission of particles that is distinguished by technical characteristics of use and by installation volumes that are comparable with those of known types of apparatus.
Esta tarea y estos propósitos son conseguidos por el aparato de calefacción de acuerdo a la reivindicación 1 adjunta. This task and these purposes are achieved by the heating apparatus according to the attached claim 1.
De acuerdo con un aspecto del presente invento, el aparato de calefacción comprende un trayecto de salida de humos desde la cámara de combustión, a lo largo del cual hay medios de expulsión forzada, y que conduce a un separador ciclónico. Mientras pasan por dicho trayecto los humos son progresivamente enfriados, y también es contenida la parte más gruesa de las partículas transportadas por los propios humos. According to one aspect of the present invention, the heating apparatus comprises a smoke exit path from the combustion chamber, along which there are forced expulsion means, and which leads to a cyclone separator. While passing through this path, the fumes are progressively cooled, and the thickest part of the particles transported by the fumes themselves is also contained.
A continuación, dentro del separador ciclónico, las partículas más finas del material en partículas son depositadas, de manera que la concentración residual en los humos, que dejan el aparato y son dirigidas hacia el escape de humos, es minimizada. Then, within the cyclone separator, the finest particles of the particulate material are deposited, so that the residual concentration in the fumes, which leave the apparatus and are directed towards the escape of fumes, is minimized.
De acuerdo con el presente invento, el trayecto de los humos en la salida y el separador ciclónico están ambos completamente integrados dentro de la estructura de soporte, de modo que se minimice el volumen y se elimine cualquier coste o cualquier instalación adicional y/o actividad de mantenimiento. In accordance with the present invention, the smoke path at the outlet and the cyclone separator are both fully integrated within the support structure, so that the volume is minimized and any cost or any additional installation and / or activity is eliminated. of maintenance.
En una realización que no forma parte del presente invento, los medios de expulsión forzada de los humos son previstos cerca de la entrada del separador ciclónico, de modo que aumenten la velocidad de entrada de los humos al propio separador y así aumenten la eficiencia del separador. In an embodiment that is not part of the present invention, the forced smoke expulsion means are provided near the entrance of the cyclone separator, so as to increase the rate of smoke entry into the separator itself and thus increase the efficiency of the separator. .
De acuerdo aún con otro aspecto del presente invento, algunas secciones del trayecto de salida de humo están dispuestas en los lados de la estructura de soporte del aparato, de modo que mejoren el intercambio de calor con el fluido de intercambio, ya sea líquido o aeriforme. In accordance with yet another aspect of the present invention, some sections of the smoke exit path are arranged on the sides of the support structure of the apparatus, so as to improve heat exchange with the exchange fluid, whether liquid or aeriform .
Otras características ventajosas están descritas en las reivindicaciones dependientes. Other advantageous features are described in the dependent claims.
Las características del invento resultarán más claras para un experto en la técnica a partir de la siguiente descripción y a partir de las tablas de dibujos adjuntas, dadas como un ejemplo y no con propósitos limitativos, en las que: La fig. 1 es una vista frontal esquemática y seccionada de un aparato de acuerdo con el presente invento; La fig. 2 es una vista lateral esquemática y seccionada del aparato de la fig. 1; The features of the invention will be clearer to one skilled in the art from the following description and a from the attached drawing tables, given as an example and not for limiting purposes, in which: Fig. 1 is a schematic and sectioned front view of an apparatus according to the present invention; Fig. 2 is a schematic and sectional side view of the apparatus of fig. one;
La fig. 3 es una vista en planta esquemática y seccionada del aparato de las figs. 1, 2; La fig. 4 es una vista frontal esquemática y seccionada de otra realización del aparato de acuerdo con el presente invento; Fig. 3 is a schematic and sectioned plan view of the apparatus of figs. 1, 2; Fig. 4 is a schematic and sectioned front view of another embodiment of the apparatus according to the present invention;
La fig. 5 es una vista lateral esquemática y seccionada del aparato de la fig. 4; La fig. 6 es una vista en planta esquemática y seccionada del aparato de las figs. 4, 5; La fig. 7 es una vista frontal esquemática y seccionada de otra realización del aparato que no forma parte del presente Fig. 5 is a schematic and sectional side view of the apparatus of fig. 4; Fig. 6 is a schematic and sectioned plan view of the apparatus of figs. Four. Five; Fig. 7 is a schematic and sectioned front view of another embodiment of the apparatus that is not part of the present
invento; La fig. 8 es una vista lateral esquemática y seccionada del aparato de la fig. 7; La fig. 9 es una vista en planta esquemática y seccionada del aparato de las figs. 7, 8; La fig. 10 es una vista frontal esquemática y seccionada de aún otra realización que no forma parte del presente invento; La fig. 11 es una vista lateral esquemática y seccionada del aparato de la fig. 10; La fig. 12 es una vista en planta esquemática y seccionada del aparato de las figs. 10, 11; La fig. 13 es una vista lateral detallada esquemática y seccionada de otra realización del aparato de acuerdo con el invention; Fig. 8 is a schematic and sectional side view of the apparatus of fig. 7; Fig. 9 is a schematic and sectioned plan view of the apparatus of figs. 7, 8; Fig. 10 is a schematic and sectioned front view of yet another embodiment that is not part of the present invention; Fig. 11 is a schematic and sectional side view of the apparatus of fig. 10; Fig. 12 is a schematic and sectioned plan view of the apparatus of figs. 10, 11; Fig. 13 is a schematic and sectioned detailed side view of another embodiment of the apparatus according to the
presente invento; present invention;
La fig. 14 es una vista lateral detallada esquemática y seccionada de otra realización del aparato de acuerdo con el presente invento; La fig. 15 es una vista en planta de un detalle del separador ciclónico del aparato de acuerdo con el invento; La fig. 16 es una vista lateral seccionada del detalle de la fig. 15; La fig. 17 es una vista lateral seccionada del detalle de otra realización del separador ciclónico del aparato de acuerdo Fig. 14 is a detailed schematic and sectioned side view of another embodiment of the apparatus according to the present invention; Fig. 15 is a plan view of a detail of the cyclone separator of the apparatus according to the invention; Fig. 16 is a sectional side view of the detail of fig. fifteen; Fig. 17 is a sectioned side view of the detail of another embodiment of the cyclone separator of the apparatus according
con el invento; La fig. 18 es una vista lateral seccionada y detallada de aún otra realización del separador ciclónico del aparato de acuerdo con el invento. with the invention; Fig. 18 is a sectioned and detailed side view of yet another embodiment of the cyclone separator of the apparatus of according to the invention.
Con referencia a la fig. 1 adjunta, un aparato de calefacción de acuerdo con el presente invento está indicado en su totalidad con el número de referencia 1. With reference to fig. 1 attached, a heating apparatus according to the present invention is indicated in its entirety with reference number 1.
El aparato de calefacción de acuerdo con el invento puede consistir, por ejemplo, de una estufa, de una chimenea, o de cualquier otro aparato similar que es alimentado con combustible tal como madera, pellets y similares, sin ninguna limitación en cuanto a lo que se refiere a dimensiones, usos, potencia térmica entregada y otras posibles características. The heating apparatus according to the invention may consist, for example, of a stove, a fireplace, or any other similar apparatus that is fueled with fuel such as wood, pellets and the like, without any limitation as to what It refers to dimensions, uses, thermal power delivered and other possible characteristics.
El aparato de calefacción de acuerdo con el invento comprende una cámara de combustión 2. The heating apparatus according to the invention comprises a combustion chamber 2.
El aparato también comprende medios de expulsión forzada de los humos procedentes de la cámara de combustión 2, indicados en su totalidad con el número de referencia 3. The apparatus also comprises means of forced expulsion of the fumes from the combustion chamber 2, indicated in their entirety with the reference number 3.
El aparato 1 además comprende un trayecto de salida de humo desde la cámara de combustión 2, indicado en su The apparatus 1 also comprises a smoke exit path from the combustion chamber 2, indicated in its
totalidad con el número de referencia 4. A lo largo del trayecto 4 de salida de humo de los humos está previsto que estén los medios de expulsión forzada 3 antes mencionados de los propios humos procedentes de la cámara de combustión 2, como resultará más claro en el resto de la descripción. totality with reference number 4. Along the path 4 of smoke exit from the fumes it is provided that the forced expulsion means 3 are provided before mentioned of the own fumes coming from the combustion chamber 2, as will be clearer in the rest of the description.
El aparato 1 también comprende un separador ciclónico 5 de los humos de combustión. The apparatus 1 also comprises a cyclone separator 5 of the combustion fumes.
El separador ciclónico 5 es adecuado para contener dentro de él las partículas más finas del material en partículas transportado por los humos de combustión, de modo que disminuya la emisión a la atmósfera de una manera sustancial. El separador ciclónico 5 está posicionado en el extremo del trayecto 4 de salida de humo de los humos que llegan desde The cyclone separator 5 is suitable for containing within it the finest particles of the particulate material transported by combustion fumes, so as to reduce the emission to the atmosphere in a substantial way. The cyclone separator 5 is positioned at the end of the smoke exit path 4 of the fumes arriving from
la cámara de combustión 2, y comunica con el escape de humos 6 del aparato 1 a través de otra sección de conducto T, the combustion chamber 2, and communicates with the smoke exhaust 6 of the apparatus 1 through another section of conduit T,
que puede tener una longitud variable. Más en detalle, el aparato de calefacción 1 comprende una estructura de soporte, indicada en su totalidad con el número de referencia 7. It can have a variable length. More in detail, the heating apparatus 1 comprises a support structure, indicated in its entirety with the number Reference 7.
La estructura de soporte 7 tiene características específicas que pueden variar en relación a la aplicación del aparato de calefacción. The support structure 7 has specific characteristics that may vary in relation to the application of the apparatus of heating.
Por ejemplo los materiales utilizados, las dimensiones, las modalidades de instalación, y aún más pueden ser variados. Los materiales utilizados para fabricar la estructura de soporte 7, sus dimensiones, etc., son esencialmente conocidos en el campo, y por ello no constituyen objeto del presente invento y no requieren una descripción detallada adicional. For example the materials used, the dimensions, the installation modalities, and even more can be varied. The materials used to make the support structure 7, its dimensions, etc., are essentially known in the field, and therefore do not constitute an object of the present invention and do not require an additional detailed description.
La cámara de combustión 2 del aparato de calefacción 1 es del tipo conocido de por sí en la técnica. The combustion chamber 2 of the heating apparatus 1 is of the type known per se in the art.
La cámara de combustión 2 comprende un brasero u hogar convencional 8 sobre el que es cargado un combustible sólido tal como madera, pellets, astillas de madera o similares, y desde el que caen las cenizas. La cámara de combustión 2 está provista en la parte superior con un deflector de humos 9, que es adecuado para The combustion chamber 2 comprises a brazier or conventional household 8 on which a fuel is loaded solid such as wood, pellets, wood chips or the like, and from which the ashes fall. The combustion chamber 2 is provided at the top with a smoke deflector 9, which is suitable for
contener una primera parte de partículas y cenizas. contain a first part of particles and ashes.
En la parte frontal de la cámara de combustión 2 está también prevista una protección 10, por ejemplo hecha de vidrio, del tipo conocido en este campo. Como se ha ilustrado en particular en las figs. 2, 3, el separador ciclónico 5 está completamente integrado en la A protection 10 is also provided on the front of the combustion chamber 2, for example made of glass, of the type known in this field. As illustrated in particular in figs. 2, 3, cyclone separator 5 is fully integrated in the
estructura de soporte 7, y por ejemplo, puede estar contenido dentro de ella. support structure 7, and for example, may be contained within it.
También el trayecto 4 de salida de humo procedente de la cámara de combustión 2 está completamente integrado en la estructura de soporte 7. Con referencia por ello a las figs. 1-3, el trayecto 4 comprende al menos una primera sección descendente 11 que Also the smoke exit path 4 coming from the combustion chamber 2 is completely integrated in the support structure 7. With reference to figs. 1-3, the path 4 comprises at least a first descending section 11 which
comunica con la cámara de combustión 2. communicates with the combustion chamber 2.
Más en detalle, el trayecto 4 comprende dos primeras secciones descendentes 11 que comunican con la cámara de combustión 2. Las dos primeras secciones descendentes 11 comunican con la cámara de combustión 2 a través de dos primeras More in detail, the path 4 comprises two first descending sections 11 that communicate with the chamber of combustion 2. The first two descending sections 11 communicate with the combustion chamber 2 through the first two
aberturas respectivas 12. El trayecto 4 comprende además una segunda sección ascendente 13. La segunda sección ascendente 13 está situada en comunicación con el separador ciclónico 5, a través de una segunda respective openings 12. The path 4 further comprises a second ascending section 13. The second ascending section 13 is located in communication with the cyclone separator 5, through a second
abertura 14. opening 14.
Más en particular, como puede verse en la fig. 3, las dos primeras secciones descendentes 11 antes mencionadas están dispuestas, dentro de la estructura de soporte 7, lateralmente y en lados opuestos con respecto al separador ciclónico 5. La segunda sección ascendente 13, por el otro lado, está posicionada entre las primeras secciones descendentes 11, More particularly, as can be seen in fig. 3, the first two descending sections 11 mentioned above are arranged, within the support structure 7, laterally and on opposite sides with respect to the cyclone separator 5. The second ascending section 13, on the other hand, is positioned between the first descending sections 11,
directamente adyacente a la pared exterior del separador ciclónico 5. Los medios 3 de expulsión forzada de los humos, más en detalle, comprenden un ventilador. El ventilador 3 es del tipo esencialmente conocido en este campo. El ventilador 3 está posicionado entre las primeras secciones descendentes 11 y la segunda sección ascendente 13. directly adjacent to the outer wall of the cyclone separator 5. The means 3 of forced expulsion of the fumes, more in detail, comprise a fan. The fan 3 is of the type essentially known in this field. The fan 3 is positioned between the first descending sections 11 and the second ascending section 13.
El ventilador 3, más en detalle, está posicionado en la base 15 de la estructura de soporte 7. Como es visible en las figs. 1, 2, en la base 15 de la estructura de soporte 7 está prevista una cámara inferior 16. Dentro de la cámara inferior 16 está alojado el impulsor 17 del ventilador 3. La cámara inferior 16 comprende un primer orificio o abertura 18, que comunica con una sección horizontal 19 que une The fan 3, more in detail, is positioned at the base 15 of the support structure 7. As is visible in figs. 1, 2, at the base 15 of the support structure 7 a lower chamber 16 is provided. The impeller 17 of the fan 3 is housed inside the lower chamber 16. The lower chamber 16 comprises a first hole or opening 18, which communicates with a horizontal section 19 that joins
las dos primeras secciones descendentes 11 del trayecto 4. La cámara inferior 16 comprende además un segundo orificio 20, que comunica con una cámara superior 21. La cámara superior 21 está, también, situada directamente en comunicación con la segunda sección ascendente 13 del the first two descending sections 11 of path 4. The lower chamber 16 further comprises a second hole 20, which communicates with an upper chamber 21. The upper chamber 21 is also located directly in communication with the second ascending section 13 of the
trayecto 4. En la sección horizontal 19 y/o en la cámara inferior 16, puede estar prevista una abertura de inspección y limpieza, path 4. In the horizontal section 19 and / or in the lower chamber 16, an inspection and cleaning opening may be provided,
posiblemente equipada con un depósito de recogida, que no está representado en las figuras, para las partículas depositadas. El aparato de acuerdo con el invento también comprende un depósito principal 22 de recogida. Ventajosamente tanto las cenizas de combustión, que caen desde el brasero u hogar 8, como las partículas, que son possibly equipped with a collection tank, which is not represented in the figures, for particles deposited. The apparatus according to the invention also comprises a main collection tank 22. Advantageously, both the combustion ashes, which fall from the brazier or home 8, and the particles, which are
depositadas dentro del separador ciclónico 5, son descargadas al depósito principal 22. El depósito principal 22 puede ser retirado periódicamente de modo que sea vaciado y limpiado. El aparato de calefacción 1 comprende una válvula de seguridad 23 de la cámara de combustión 2. La válvula de seguridad 23 está posicionada en la parte superior de la cámara de combustión 2, sustancialmente cerca deposited within cyclone separator 5, they are discharged to the main tank 22. The main tank 22 can be periodically removed so that it is emptied and cleaned. The heating apparatus 1 comprises a safety valve 23 of the combustion chamber 2. The safety valve 23 is positioned at the top of the combustion chamber 2, substantially close
de la salida 6 de escape de humos. La apertura selectiva de la válvula de seguridad 23 hace posible excluir, desde la ruta de escape de los humos de from exit 6 of smoke exhaust. The selective opening of the safety valve 23 makes it possible to exclude, from the exhaust route of the fumes of
combustión, el trayecto 4: los humos que vienen desde la cámara 2, por ello, fluyen directamente hacia la salida 6 de escape de humos. La apertura de la válvula de seguridad 23 puede ser manual o automática, en el caso en que el aparato de calefacción 1 combustion, path 4: the fumes coming from the chamber 2, therefore, flow directly to the exhaust outlet 6. The opening of the safety valve 23 can be manual or automatic, in the case where the heating apparatus 1
esté provisto con una unidad electrónica para controlar y gestionar su funcionamiento, del tipo conocido. La apertura de la válvula de seguridad 23 puede ocurrir en situaciones particulares durante el funcionamiento normal del It is provided with an electronic unit to control and manage its operation, of the known type. The opening of the safety valve 23 can occur in particular situations during normal operation of the
aparato, o puede ocurrir en el caso en que haya un fallo de los medios de expulsión 3 de los humos, o de nuevo en el caso en que haya una falta de energía eléctrica. De tal modo, los humos de combustión son dirigidos directamente hacia la salida 6 de escape de humos, y no fluyen apparatus, or it may occur in the case where there is a failure of the means of expulsion 3 of the fumes, or again in the case where there is a lack of electrical power. Thus, combustion fumes are directed directly towards the exhaust outlet 6, and do not flow
hacia el trayecto 4 que conduce al separador ciclónico 5. El separador ciclónico 5, del tipo conocido de por sí en sus características generales y tamaño, comprende un tubo de salida 24 equipado con al menos un deflector interior 25, adecuado para interrumpir el movimiento de torbellino de los towards the path 4 leading to the cyclone separator 5. The cyclone separator 5, of the type known per se in its general characteristics and size, comprises an outlet tube 24 equipped with at least one inner deflector 25, suitable for interrupting the movement of whirlwind of
gases de modo que limiten la extracción del polvo ya depositado en la parte inferior del propio separador 5, como se ha ilustrado en las figs. 15 y 16. El deflector interior 25 del tubo de salida 24 tiene una forma sustancialmente rectangular, teniendo sustancialmente la gases so as to limit the extraction of dust already deposited in the lower part of the separator 5 itself, as has been illustrated in figs. 15 and 16. The inner baffle 25 of the outlet tube 24 has a substantially rectangular shape, having substantially the
misma longitud que el propio tubo 24. El separador ciclónico 5 también comprende una válvula 26 de cierre inferior. La válvula 26 del cierre de inferior, desde la que sobresale una prolongación que permite que las partículas sean same length as tube 24 itself. The cyclone separator 5 also comprises a lower closing valve 26. The valve 26 of the lower closure, from which an extension that allows the particles to be
descargadas, puede ser accionada manual o automáticamente en el caso en que el aparato de calefacción 1 está provisto con una unidad electrónica para controlar y gestionar su funcionamiento, del tipo conocido de por sí. unloaded, it can be operated manually or automatically in the case where the heating apparatus 1 is provided with an electronic unit to control and manage its operation, of the type known per se.
El funcionamiento del aparato de calefacción de acuerdo con el ejemplo es como sigue. Los humos producidos en la cámara de combustión 2 fluyen a través de las primeras aberturas 12, y se desplazan así a lo largo de las primeras secciones descendentes 11. The operation of the heating apparatus according to the example is as follows. The fumes produced in the combustion chamber 2 flow through the first openings 12, and thus move to along the first descending sections 11.
Desde éstas, los humos pasan a través de la sección horizontal 19 y del primer orificio o abertura 18, y fluyen a través de From these, the fumes pass through the horizontal section 19 and the first hole or opening 18, and flow through
la cámara inferior 16, en la que está alojado el impulsor 17. Desde la cámara inferior 16 los humos se mueven, a través del segundo orificio 20, hacia la cámara superior 21, y desde aquí fluyen hacia la segunda sección ascendente 13, para alcanzar entonces la segunda abertura 14 que alimenta al separador ciclónico 5. the lower chamber 16, in which the impeller 17 is housed. From the lower chamber 16 the fumes move, through the second hole 20, towards the upper chamber 21, and from here they flow to the second ascending section 13, to then reach the second opening 14 that feeds the cyclone separator 5.
En su flujo a través del trayecto 4, los humos son progresivamente enfriados. In their flow through path 4, the fumes are progressively cooled.
Además, las distintas pérdidas de carga asociadas a cada cambio de dirección dentro del trayecto 4 hacen posible separar, de los humos, las partes más pesadas de las partículas transportadas por los propios humos. In addition, the different head losses associated with each change of direction within the path 4 make it possible to separate, from the fumes, the heaviest parts of the particles transported by the fumes themselves.
En particular, en la sección horizontal 19 y/o en la cámara inferior 16 se deposita una cantidad de partículas considerable, que pueden ser retiradas a través de una abertura de inspección especial equipada con un posible depósito de recogida. In particular, a considerable amount of particles is deposited in the horizontal section 19 and / or in the lower chamber 16, which can be removed through a special inspection opening equipped with a possible collection tank.
Dentro del separador ciclónico 5, de acuerdo con modos de funcionamiento que son conocidos para este tipo de dispositivo, son depositadas las partículas más finas del material en partículas transportado por los humos. Estas partículas se depositan en la parte inferior, y pueden ser descargadas al depósito principal 22 a través de la válvula de cierre inferior 26. Within the cyclone separator 5, according to operating modes that are known for this type of device, the finest particles of the particulate material transported by the fumes are deposited. These particles are deposited in the lower part, and can be discharged to the main tank 22 through the lower shut-off valve 26.
Finalmente, los humos, muy bien a través del tubo de salida 24 del separador ciclónico 5 y son dirigidos hacia el escape de humos 6. Finally, the fumes, very well through the outlet pipe 24 of the cyclone separator 5 and are directed towards the smoke exhaust 6.
El invento, así concebido, hace posible obtener importantes ventajas técnicas. The invention, thus conceived, makes it possible to obtain important technical advantages.
En primer lugar, cuando pasan a través del trayecto 4 debido a las distintas pérdidas de carga que sufren los humos, es sustraída una parte sustancial del material en partículas, consistente de las partículas más gruesas. In the first place, when they pass through path 4 due to the different pressure losses suffered by the fumes, a substantial part of the particulate material, consisting of the thickest particles, is subtracted.
La parte restante, es decir las partículas más finas, son depositadas ventajosamente dentro del separador ciclónico 5, de acuerdo con modalidades conocidas para este tipo de dispositivo de modo que a la salida del separador los humos contienen una concentración mínima, si no incluso despreciable, de partículas, también del tipo más fino. The remaining part, that is to say the finest particles, are advantageously deposited within the cyclone separator 5, in accordance with known modalities for this type of device so that at the exit of the separator the fumes contain a minimum concentration, if not even negligible, of particles, also of the finest type.
El aparato de calefacción tiene una estructura compacta, que tiene un volumen limitado, y no requiere actividad de instalación especial para hacer eficiente la disminución de los humos. De hecho, tanto el trayecto 4 como el separador ciclónico 5 están eficiente y completamente integrados dentro de la estructura de soporte 7. The heating apparatus has a compact structure, which has a limited volume, and does not require special installation activity to efficiently reduce fumes. In fact, both the path 4 and the cyclone separator 5 are efficient and fully integrated within the support structure 7.
El aparato tiene un coste limitado, es constructiva y operativamente simple y puede ser fabricado con tecnologías y medios que son conocidos en este campo. The device has a limited cost, is constructive and operationally simple and can be manufactured with technologies and means that are known in this field.
El consumo de energía y los costes de funcionamiento pueden ser comparados a los de aparatos conocidos sin medios de disminución del humo. Energy consumption and operating costs can be compared to those of known devices without smoke abatement means.
Otra realización del aparato de calefacción de acuerdo con el presente invento está ilustrada en las figs. 4, 5, 6. Another embodiment of the heating apparatus according to the present invention is illustrated in figs. 4, 5, 6.
En la descripción de esta realización se han utilizado los mismos números de referencia que en las realizaciones previas para distinguir las mismas partes o componentes. In the description of this embodiment, the same reference numbers as in previous embodiments have been used to distinguish the same parts or components.
En esta realización, el trayecto 4 de salida de humo comprende una única primera sección descendente 11 y una única segunda sección ascendente 13. In this embodiment, the smoke exit path 4 comprises a single first descending section 11 and a single second ascending section 13.
Más en detalle, como se ha ilustrado en particular en la fig. 6, tanto la primera sección descendente 11 como la segunda sección ascendente 13 están posicionadas en los lados de la estructura de soporte 7. More in detail, as illustrated in particular in fig. 6, both the first descending section 11 and the second ascending section 13 are positioned on the sides of the support structure 7.
Además, hay también previstas aletas 27 de intercambio de calor tanto en la primera sección 11 como en la segunda sección 13. In addition, heat exchange fins 27 are also provided in both the first section 11 and the second section 13.
De tal modo, hay un incremento en el intercambio de calor entre los humos calientes dentro del trayecto 4 y el fluido de intercambio. Thus, there is an increase in heat exchange between hot fumes within path 4 and the exchange fluid.
En detalle, la primera sección descendente 11 fluye a la cámara superior 21 a través de una primera abertura lateral 28. In detail, the first descending section 11 flows to the upper chamber 21 through a first lateral opening 28.
La cámara superior 21 está separada en dos partes por un tabique o divisor central 29, como se ha ilustrado en la fig. 4. The upper chamber 21 is separated into two parts by a central partition or partition 29, as illustrated in fig. Four.
La cámara superior 21 está situada en comunicación con la cámara inferior 16, donde está alojado el impulsor 17, a través del primer orificio 18 y del segundo orificio 20. The upper chamber 21 is located in communication with the lower chamber 16, where the impeller 17 is housed, through the first hole 18 and the second hole 20.
La cámara superior 21 comunica también con la segunda sección ascendente 13 a través de una segunda abertura lateral 30. The upper chamber 21 also communicates with the second ascending section 13 through a second lateral opening 30.
La segunda sección ascendente 13, finalmente comunica con el separador ciclónico 5 a través de una sección superior The second ascending section 13 finally communicates with the cyclone separator 5 through an upper section
31. 31.
En esta realización, por ello, los humos procedentes de la cámara de combustión 2 fluyen a la primera sección descendente 11 a través de la primera abertura 12. Desde aquí, los humos bajan hacia la primera abertura lateral 28, y penetran dentro de la cámara superior 21. In this embodiment, therefore, fumes from combustion chamber 2 flow to the first section. descending 11 through the first opening 12. From here, the fumes descend to the first side opening 28, and penetrate into the upper chamber 21.
Desde la cámara superior 21 los humos fluyen a la cámara inferior 16 a través del primer orificio 18; a través del segundo orificio 20, entonces, los humos empujados por el ventilador 3 se mueven de nuevo hacia la cámara superior 21 y luego, a través de la segunda abertura lateral 30, hacia la segunda sección ascendente 13. From the upper chamber 21 the fumes flow to the lower chamber 16 through the first hole 18; through the second hole 20, then, the fumes pushed by the fan 3 move back to the upper chamber 21 and then, through the second side opening 30, to the second ascending section 13.
Una vez que han alcanzado la parte superior del aparato 1, los humos fluyen finalmente a través de la sección superior 31 y entran a continuación en la segunda abertura 14 que alimenta al separador ciclónico 5. Dentro del último ocurren los fenómenos descritos para la realización previa. Once they have reached the upper part of the apparatus 1, the fumes finally flow through the upper section 31 and then enter the second opening 14 that feeds the cyclone separator 5. Within the latter occur the phenomena described for the previous embodiment .
En esta realización, por ello, hay un incremento sustancial en el intercambio de calor con el fluido de intercambio, ya que la primera sección descendente 11 y la segunda sección ascendente 13 tienen una superficie de intercambio mayor con el fluido vector, por ejemplo agua o aire. In this embodiment, therefore, there is a substantial increase in heat exchange with the exchange fluid, since the first descending section 11 and the second ascending section 13 have a larger exchange surface with the vector fluid, for example water or air.
Otra realización del aparato de calefacción que no forma parte del presente invento está ilustrada en las figs. 7, 8, 9. Another embodiment of the heating apparatus that is not part of the present invention is illustrated in figs. 7, 8, 9.
En la descripción de esta realización se han utilizado los mismos números de referencia que en la realización previa para distinguir las mismas partes o componentes. In the description of this embodiment, the same reference numbers as in the previous embodiment have been used to distinguish the same parts or components.
En esta realización, los medios 3 de expulsión forzada de los humos comprenden un ventilador posicionado en la parte superior de la segunda sección ascendente 13, y en particular en la segunda abertura de entrada 14 de humos en el separador ciclónico 5. In this embodiment, the means 3 for forced expulsion of the fumes comprise a fan positioned at the top of the second ascending section 13, and in particular at the second smoke inlet opening 14 in the cyclone separator 5.
También el trayecto 4 de salida de humo está, consecuentemente modificado. Also the smoke exit path 4 is consequently modified.
De hecho, el trayecto comprende una primera sección descendente 11, una sección horizontal 19, y una segunda sección ascendente 13 que se comunican recíprocamente y posicionadas detrás con respecto a la cámara de combustión 2; hay también una sección superior 31 que conduce hacia el separador ciclónico 5. In fact, the path comprises a first descending section 11, a horizontal section 19, and a second ascending section 13 that communicate reciprocally and positioned behind with respect to the combustion chamber 2; there is also an upper section 31 leading to the cyclone separator 5.
A lo largo del trayecto 4 hay al menos una pared divisoria 32 adecuada para contener parte de las cenizas y del material en partículas presente dentro de los humos de combustión. Along the path 4 there is at least one dividing wall 32 suitable for containing part of the ashes and the particulate material present within the combustion fumes.
La pared divisoria 32, en particular, está prevista entre la primera sección descendente 11 y la segunda sección ascendente 13, es decir a lo largo de la sección horizontal 19. The dividing wall 32, in particular, is provided between the first descending section 11 and the second ascending section 13, that is to say along the horizontal section 19.
En esta realización del aparato, por ello, los humos de la cámara de combustión 2 pasan a través de la primera abertura 12, fluyen a lo largo de la primera sección descendente 11, y desde aquí se mueven directamente a lo largo de la sección horizontal 19 y luego a lo largo de la segunda sección ascendente 13, enfriándose progresivamente. In this embodiment of the apparatus, therefore, the fumes of the combustion chamber 2 pass through the first opening 12, flow along the first descending section 11, and from here move directly along the horizontal section 19 and then along the second ascending section 13, cooling progressively.
Mientras pasan por la sección horizontal 19, la presencia de la pared divisoria 32 hace posible contener una parte de las partículas transportadas por los humos, especialmente las partículas más pesadas. While passing through the horizontal section 19, the presence of the dividing wall 32 makes it possible to contain a part of the particles carried by the fumes, especially the heavier particles.
En este área, por ejemplo, puede preverse que haya un depósito de recogida, inspección y limpieza extraíble. In this area, for example, there can be a removable collection, inspection and cleaning deposit.
Los humos pasan a continuación a través del ventilador 3 y se mueven a través de la sección superior 31 hacia el separador ciclónico 5, en el que ocurren los fenómenos ya descritos. The fumes then pass through the fan 3 and move through the upper section 31 towards the cyclone separator 5, in which the phenomena already described occur.
En esta realización los humos, gracias al posicionamiento del ventilador 3, son introducidos dentro del separador ciclónico 5 con una velocidad que es mayor que la que ocurre en las soluciones con el ventilador 3 situado en la parte inferior: gracias a esto, hay un considerable incremento en la eficiencia del separador ciclónico 5. In this embodiment, the fumes, thanks to the positioning of the fan 3, are introduced into the cyclone separator 5 with a speed that is greater than that which occurs in the solutions with the fan 3 located at the bottom: thanks to this, there is a considerable increased efficiency of the cyclone separator 5.
Otra realización del aparato de calefacción que no forma parte del presente invento está ilustrada en las figs. 10, 11, 12. Another embodiment of the heating apparatus that is not part of the present invention is illustrated in figs. 10, 11, 12.
En la descripción de esta realización se han utilizado los mismos números de referencia que en la realizaciones previas para distinguir las mismas partes o componentes. In the description of this embodiment, the same reference numbers as in the previous embodiments have been used to distinguish the same parts or components.
Esta realización es similar a la de las figs. 4, 5, 6, con la diferencia de que los medios 3 de expulsión forzada de los humos están posicionados en la parte superior de la estructura de soporte 7 del aparato 1. This embodiment is similar to that of figs. 4, 5, 6, with the difference that the means 3 for forced expulsion of the fumes are positioned at the top of the support structure 7 of the apparatus 1.
El trayecto 4 de salida de humo comprende así una única primera sección descendente 11 y una única segunda sección ascendente 13. The smoke exit path 4 thus comprises a single first descending section 11 and a single second ascending section 13.
Tanto la primera sección descendente 11 como la segunda sección ascendente 13 están posicionadas en los lados de la estructura de soporte 7. Both the first descending section 11 and the second ascending section 13 are positioned on the sides of the support structure 7.
Hay también previstas unas aletas 27 de intercambio de calor tanto en la primera sección 11 como en la segunda sección 13. Heat exchange fins 27 are also provided in both the first section 11 and the second section 13.
De tal modo, el intercambio de calor entre los humos calientes dentro del trayecto 4 y el fluido de intercambio es incrementado. Thus, the heat exchange between hot fumes within path 4 and the exchange fluid is increased.
En detalle, la primera sección descendente 11 fluye hacia fuera a la cámara superior 21 a través de una primera abertura In detail, the first descending section 11 flows outwardly to the upper chamber 21 through a first opening
lateral 28. lateral 28.
La cámara superior 21 está equipada con un par de paredes divisorias 32 adecuadas para contener una parte de las partículas transportadas por los humos. La cámara superior 21 comunica además con la segunda sección ascendente 13 a través de una segunda abertura The upper chamber 21 is equipped with a pair of dividing walls 32 suitable for containing a part of the particles carried by the fumes. The upper chamber 21 also communicates with the second ascending section 13 through a second opening
lateral 30. La segunda sección ascendente 13 comunica con la sección superior 31, a lo largo de la cual está insertado el ventilador lateral 30. The second ascending section 13 communicates with the upper section 31, along which the fan is inserted
3. La sección superior 31 conduce finalmente al separador ciclónico 5. 3. The upper section 31 finally leads to the cyclone separator 5.
En esta realización, por ello, los humos procedentes de la cámara de combustión 2 fluyen a la primera sección descendente 11 a través de la primera abertura 12. Desde aquí, los humos descienden hacia la primera abertura lateral 28, y penetran dentro de la cámara superior 21. Desde la cámara superior 21 los humos fluyen, a través de la segunda abertura lateral 30, hacia la segunda sección In this embodiment, therefore, fumes from combustion chamber 2 flow to the first section. descending 11 through the first opening 12. From here, the fumes descend to the first side opening 28, and penetrate into the upper chamber 21. From the upper chamber 21 the fumes flow, through the second side opening 30, into the second section
ascendente 13. Parte de las partículas transportadas por los humos es contenida por las paredes divisorias 32. En este área, por ello, pueden preverse que ha de haber un depósito de recogida, inspección y limpieza extraíble. Una vez que han alcanzado la parte superior del aparato 1, los humos fluyen finalmente a través de la sección superior ascending 13. Part of the particles transported by the fumes is contained by the dividing walls 32. In this area, therefore, it can be foreseen that there must be a removable collection, inspection and cleaning tank. Once they have reached the top of the apparatus 1, the fumes finally flow through the upper section
31 y, pasando a través del ventilador 3, entran a continuación en la segunda abertura 14 que alimenta al separador 31 and, passing through the fan 3, then enter the second opening 14 that feeds the separator
ciclónico 5. Dentro del último tiene lugar el fenómeno ya descrito para la realización previa. En esta realización, por ello, el intercambio de calor con el fluido de intercambio es sustancialmente incrementado, ya que la primera sección descendente 11 y la segunda sección ascendente 13 tienen una mayor superficie de intercambio con el fluido vector, por ejemplo agua o aire. cyclonic 5. Within the latter the phenomenon already described for the previous realization takes place. In this embodiment, therefore, heat exchange with the exchange fluid is substantially increased, since that the first descending section 11 and the second ascending section 13 have a greater interchange surface with the vector fluid, for example water or air.
Además, también la eficiencia del separador ciclónico 5 es considerablemente incrementada, ya que la velocidad de entrada de los humos es relativamente elevada. In addition, also the efficiency of the cyclone separator 5 is considerably increased, since the smoke inlet velocity is relatively high.
La fig. 13 ilustra un detalle esquemático de otra realización del aparato de calefacción de acuerdo con el invento. En esta realización, el aparato 1 comprende un depósito de recogida adicional 33, en el que son descargadas las partículas depositadas dentro del separador ciclónico 5. Fig. 13 illustrates a schematic detail of another embodiment of the heating apparatus according to the invention. In this embodiment, the apparatus 1 comprises an additional collection tank 33, into which the particles deposited within the cyclone separator 5.
Tal depósito adicional 33 puede ser retirado ventajosamente y limpiado de manera independiente del depósito principal 22, que recoge las cenizas producidas en la cámara de combustión 2. Such additional deposit 33 can be advantageously removed and cleaned independently of the main deposit. 22, which collects the ashes produced in the combustion chamber 2.
La fig. 14 ilustra un detalle esquemático de otra realización del aparato de calefacción de acuerdo con el invento. En esta realización, las paredes divisorias 32 adecuadas para contener las partículas tienen una disposición diferente con respecto a las realizaciones previas; tales paredes divisorias 32 pueden también ser hechas orientables o ajustables en relación al orificio pasante real que se desea obtener. Fig. 14 illustrates a schematic detail of another embodiment of the heating apparatus according to the invention. In this embodiment, the partition walls 32 suitable for containing the particles have a different arrangement. with respect to previous embodiments; such dividing walls 32 can also be made adjustable or adjustable in relation to the actual through hole that one wishes to obtain.
Las figs. 17, 18 ilustran otras realizaciones del aparato, con referencia particular al tubo de salida 24 de los humos Figs. 17, 18 illustrate other embodiments of the apparatus, with particular reference to the flue outlet pipe 24
procedentes del separador ciclónico 5. En particular, en la realización de la fig. 17, el deflector interior 25 del tubo de salida 24 tiene una forma rectangular con una longitud que es más corta que la del propio tubo de salida 24. from the cyclone separator 5. In particular, in the embodiment of fig. 17, the inner baffle 25 of the outlet tube 24 has a rectangular shape with a length that is shorter than that of the outlet tube 24 itself.
En la realización de la fig. 18, por otro lado, el deflector interior 25 del tubo de salida 24 tiene un perfil curvilíneo, que se In the embodiment of fig. 18, on the other hand, the inner baffle 25 of the outlet tube 24 has a curvilinear profile, which is
estrecha sustancialmente hacia abajo. En las realizaciones de las figs. 17 y 18, la interrupción del movimiento de torbellino del gas dentro del tubo de salida 24 ocurre de una manera menos brusca, y por ello más gradual. narrows substantially down. In the embodiments of figs. 17 and 18, the interruption of the whirling movement of the gas inside the outlet pipe 24 It occurs less abruptly, and therefore more gradually.
En otras realizaciones del aparato de acuerdo con el invento, no representadas en las figuras, el separador ciclónico 5 puede estar provisto con una pluralidad de tubos de salida paralelos 24, equipados cada uno con un deflector interior respectivo 25. In other embodiments of the apparatus according to the invention, not shown in the figures, the cyclone separator 5 it can be provided with a plurality of parallel outlet pipes 24, each equipped with an inner baffle respective 25.
De ese modo el caudal de humos que proceden del separador 5 y que fluyen hacia la salida 6 de escape de humos es incrementado. Se ha visto así cómo el invento alcanzar los propósitos propuestos. El presente invento ha sido descrito de acuerdo a realizaciones preferidas, pero pueden concebirse variantes Thus, the flow of smoke that comes from the separator 5 and that flows to the exhaust outlet 6 is increased It has thus been seen how the invention achieve the proposed purposes. The present invention has been described according to preferred embodiments, but variants may be conceived.
equivalentes sin salir por esta razón del marco de protección ofrecido por las siguientes reivindicaciones. equivalent without leaving for this reason the protection framework offered by the following claims.
Claims (4)
- 15 3. Aparato según las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende al menos un depósito de recogida adicional (33) al que son descargadas las partículas depositadas dentro de dicho separador ciclónico (5). Apparatus according to claims 1 or 2, comprising at least one additional collection tank (33) to which the particles deposited within said cyclone separator (5) are discharged.
- 20 5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que dicho separador ciclónico (5) comprende un tubo de salida (24) equipado con al menos un deflector interior (25) adecuado para interrumpir el movimiento de torbellino de los gases para limitar la extracción del polvo. Apparatus according to any of the previous claims, wherein said cyclone separator (5) comprises an outlet tube (24) equipped with at least one inner baffle (25) suitable for interrupting the whirlwind movement of the gases to limit dust extraction.
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