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ES2848773T3 - Calentador de agua y un serpentín de tubería para un intercambiador de calor, en particular un intercambiador destinado a ese calentador de agua específico - Google Patents

Calentador de agua y un serpentín de tubería para un intercambiador de calor, en particular un intercambiador destinado a ese calentador de agua específico Download PDF

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ES2848773T3
ES2848773T3 ES18460007T ES18460007T ES2848773T3 ES 2848773 T3 ES2848773 T3 ES 2848773T3 ES 18460007 T ES18460007 T ES 18460007T ES 18460007 T ES18460007 T ES 18460007T ES 2848773 T3 ES2848773 T3 ES 2848773T3
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pipes
pipe coil
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Adam Pacholski
Krzysztof Szczepanski
Tomasz Kowalski
Grzegorz Saj
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Abstract

Un calentador de agua que contiene un tanque de agua que dispone de una carcasa externa y un serpentín de tubería enrollado en forma de espiral alrededor del tanque de agua en el espacio entre dicha carcasa externa y una pared del tanque de agua, el tanque (1) de agua está cerrado en la parte inferior con una pared (2) inferior equipada con una tubería (3) corta de salida para el agua calentada, y abierta, al menos parcialmente, en la parte superior proporcionando acceso al espacio (6) entre el tanque (1) de agua y la carcasa (4) externa del tanque (1) de agua, donde la carcasa (4) externa está equipada en la parte inferior con una tubería (7) corta de entrada para el agua fría, mientras el serpentín (5) de tubería está constituido de al menos dos tuberías retorcidas entre sí en forma de espiral y enrolladas alrededor de dicho tanque (1) de agua, donde las tuberías disponen de colectores en ambos de sus extremos, es decir, en la entrada (8) y la salida (9), y donde un agente de trabajo fluye en el interior de las tuberías, mientras la salida (9) desde el serpentín (5) de tubería para el agente de trabajo se sitúa en la parte inferior de la carcasa (4) externa del tanque (1) de agua, en donde el extremo (8) de entrada a través del cual fluye la gente de trabajo dentro del serpentín (5) de tubería penetra en la parte (2) inferior del tanque (1) de agua.

Description

DESCRIPCIÓN
Calentador de agua y un serpentín de tubería para un intercambiador de calor, en particular un intercambiador destinado a ese calentador de agua específico
La invención se refiere a un calentador de agua, en particular integrado en una instalación de calefacción central, designado de forma especial para uso doméstico.
Se conoce a partir del documento de patente DE 19526862 un dispositivo para el calentamiento de agua doméstica, que consta de un tanque de agua doméstica equipado de una carcasa externa y de un intercambiador de calor a contracorriente que dispone de dos conductos, donde uno de los conductos está destinado al medio de calentamiento y el otro al agua doméstica, y donde el conducto de medio de calentamiento se forma entre la carcasa externa y el tanque de agua doméstica y su superficie externa, mientras que el conducto de agua doméstica toma la forma de un serpentín de tubería colocado en el interior de dicho conducto de medio de calentamiento. El agua doméstica conducida en el serpentín de tubería fluye dentro del tanque desde el cual se extrae para el uso.
Se conoce del documento de patente DE 1679766 un calentador de agua que contiene un tanque de agua en el interior del cual hay una tubería situada axial mente, donde la tubería está abierta en la parte inferior y cerrada con una tapa que dispone de una abertura en la parte superior, de manera que hay un espacio en forma de anillo formado entre dicha tubería y la pared del tanque de agua, donde discurriendo a través de ese espacio hay un serpentín de tubería en el cual fluye el medio de calentamiento, el serpentín se enrolla en forma de espiral alrededor de dicha tubería. El área de la sección trasversal de la abertura no debe ser más grande que la mitad del área de la sección trasversal de dicho anillo. Se suministra agua fría al tanque de agua a través de la tubería de suministro a la parte inferior del tanque, desde donde fluye a contracorriente con respecto al flujo del agente de trabajo en el serpentín de tubería.
Se conoce del documento de patente US 2011/203766 A 1 un conducto para el uso en un sistema de calentamiento y enfriamiento geotérmico en donde dicho conducto comprende dos o más tuberías, en donde además, dichas dos o más tuberías que comprende dicho tubo están retorcidas entre sí.
Se conoce a partir del documento de patente JP 2003 156294 A un intercambiador de calor de tubo doble en donde se aumenta un área de intercambiador de calor fabricando tuberías internas en una forma de espiral de una pluralidad de números, y se aumenta el rendimiento de la transferencia de calor favoreciendo la turbulencia del agua que fluye en el pasaje refrigerante secundario de la tubería externa y las tuberías internas.
Se conoce del documento de patente EP 0972994 A1 un dispositivo para calentamiento de agua sanitaria que tiene una cámara para calentamiento de agua rodeada de paredes en cuya cámara se ubica un contenedor para agua sanitaria. En la cámara de calentamiento está prevista una espiral de tubería que tiene una pluralidad de enrollamientos la cual está conectada al contenedor. La tubería de agua sanitaria comprende dos secciones de pieza enrolladas en forma de espiral, en donde estas secciones de tubería están dispuestas de forma concéntrica.
Se conoce del documento de patente EP 2189737 A2 un condensador que tiene un cilindro externo en el circula cual un líquido refrigerante, por ejemplo agua, para rodear un tubo, donde los extremos del tubo están conectados a una tubería de entrada de refrigerante y tuberías de salida de refrigerante. El tubo está enrollado alrededor de un cilindro concéntrico central en el cual circula el líquido refrigerante, donde el líquido refrigerante es calentado mediante intercambio de calor entre el agua fría que atraviesa el cilindro externo y un refrigerante que circula a contracorriente en el tubo.
Se conoce del documento de patente FR 2 913 763 A1 un condensador que tiene un cilindro externo que encierra tubos con extremos que están conectados a una toma de refrigerante y tuberías de salida. Los tubos están enrollados alrededor de un cilindro central en el cual se hace circular un líquido refrigerante contra un refrigerante. Los tubos están conectados entre sí con correas para formar un haz de tubo enrollado en forma de espiral alrededor del cilindro central, donde el haz de tubos está retorcido.
El propósito de la invención es desarrollar una estructura de un calentador de agua que podría mejorar el intercambio de calor y podría utilizarse en sistemas de calefacción de baja temperatura, en especial en sistemas de bombas de calor con fuente de aire y para desarrollar una estructura de un serpentín de tubería que podría aplicarse especialmente en ese calentador de agua específico.
Un calentador de agua que contiene un tanque de agua que dispone de una carcasa externa y un serpentín de tubería enrollado en forma de espiral alrededor del tanque de agua en el espacio entre dicha carcasa externa y una pared del tanque de agua, el tanque de agua está cerrado en la parte inferior con una pared inferior equipada de una tubería corta de salida para el agua calentada, y abierto, al menos parcialmente, en la parte superior proporcionando acceso al espacio entre el tanque de agua y la carcasa externa de tanque de agua, donde la carcasa externa está equipada en la parte inferior con una tubería corta de entrada para agua fría, mientras que el serpentín de tubería está constituido de al menos dos tuberías retorcidas entre sí en forma de espiral y enrolladas alrededor de dicho tanque de agua, donde las tuberías disponen de colectores en ambos de sus extremos, es decir, en las entradas y las salidas, y en donde un agente de trabajo fluye en el interior de las tuberías, mientras que la salida del serpentín de tubería para el agente de trabajo se sitúa en la parte inferior de la carcasa externa del tanque de agua de acuerdo con esta invención se caracteriza porque el extremo de entrada a través del cual fluye el agente de trabajo dentro del serpentín de tubería penetra en la parte inferior del tanque de agua.
De forma preferible, el tanque de agua está completamente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio entre la carcasa externa del tanque de agua y el tanque de agua.
De forma preferible, las tuberías del serpentín de tubería se colocan en separadores que garantizan alguna distancia entre las tuberías, donde los separadores están dispuestos a lo largo del serpentín de tubería, y en donde de forma preferible el separador toma la forma de un anillo abierto con nervaduras dispuestas radialmente de manera que se forman entre las nervaduras y en el interior del anillo enganches para acomodar las tuberías del serpentín de tubería. De forma preferible, las tuberías del serpentín de tubería ancladas en los enganches entre las nervaduras de separador se enrollan en forma de espiral alrededor de la tubería anclada en el enganche en el centro del anillo separador y se retuercen entre sí.
La estructura del calentador de agua asegura un intercambio de calor intensificado en sistemas de calefacción de baja temperatura, en especial en sistemas de bombas de calor con fuente de aire y la estructura de separador permite el reemplazo de cualquiera de las tuberías de serpentín.
Beneficios y ventajas adicionales de la presente invención serán evidentes después de una lectura cuidadosa de la descripción detallada con referencia apropiada a los dibujos adjuntos. En los dibujos:
La figura 1 muestra un modo de realización de la invención, un intercambiador de calor con un tanque de agua completamente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio entre el tanque de agua y la carcasa externa del tanque de agua, y con la entrada de agente de trabajo equipada en la parte inferior del tanque de agua;
La figura 2 representa un intercambiador de calor con el tanque de agua completamente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio entre el tanque de agua y la carcasa externa del tanque de agua, y con la entrada de agente de trabajo equipada en la parte superior de la carcasa externa del tanque de agua;
La figura 3 muestra un intercambiador de calor con un tanque de agua parcialmente abierto en la parte superior, proporcionando acceso al espacio entre el tanque de agua y la carcasa externa del tanque de agua, y con una entrada de agente de trabajo equipada en la parte superior de la carcasa externa del tanque de agua;
La figura 4 representa un separador del serpentín de tubería;
La figura 5 presenta el serpentín de tubería con separadores;
La figura 6 representa un fragmento del serpentín de tubería tal y como se muestra en la figura 5.
En el modo de realización de ejemplo de la invención (figura 1) el calentador de agua contiene un tanque 1 de agua equipado con una carcasa 4 externa y un serpentín 5 de tubería enrollado en forma de espiral alrededor del tanque 1 de agua en el espacio 6 entre dicha carcasa 4 externa y una pared del tanque 1 de agua. El tanque 1 de agua está cerrado en la parte inferior con la pared 2 inferior equipada con una tubería 3 corta de salida para el agua calentada, y completamente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio 6 entre el tanque 1 de agua y la carcasa 4 externa del tanque 1 de agua. En la parte inferior, la carcasa 4 externa está equipada con una tubería 7 corta de entrada para el agua fría. El serpentín 5 de tubería está hecho de cinco tuberías 5a, 5b, 5c, 5d, 5f colocadas en separadores 10 que garantizan alguna distancia entre estas tuberías, donde los separadores están dispuestos a lo largo del serpentín 5 de tubería (figura 5). Cada separador 10 está formado en un anillo abierto con nervaduras 11 dispuestas radialmente, de manera que se forman entre las nervaduras 11 y el centro del anillo enganches 12, 13 para acomodar las tuberías del serpentín 5 (figura 4). Las tuberías 5a, 5b, 5d, 5f del serpentín de tubería 5 se anclan en los enganches 12 entre las nervaduras 11 del separador 10, y la tubería 5c se ancla en el centro del anillo en el enganche 13 del separador 10 (figura 6). Las tuberías 5a, 5b, 5d, 5f se enrollan en forma de espiral alrededor de la tubería 5c retorcidas entre sí y enrolladas alrededor del tanque 1 de agua, con colectores equipados en ambos de sus extremos. Fluyendo en las tuberías 5a, 5b, 5c, 5d del serpentín 5 de tubería hay un agente de trabajo. La salida 9 de la gente de trabajo desde el serpentín 5 de tubería se sitúa en la parte inferior de la carcasa 4 externa del tanque 1 de trabajo, mientras que la entrada 8 del agente de trabajo al serpentín 5 de tubería penetra a través de la parte 2 inferior del tanque 1 de agua de manera que un fragmento del serpentín 5 de tubería discurre en el interior del tanque 1 de agua (figura 1).
En un modo de realización de ejemplo que no cae dentro del alcance de la invención (figura 2), el intercambiador de calor difiere del descrito en el ejemplo uno en que la entrada 8 del agente de trabajo al serpentín 5 de tubería se dispone en la parte superior de la carcasa 4 externa del tanque 1 de agua.
En otro modo de realización de ejemplo que no cae dentro del alcance de la invención (figura 3), el intercambiador de calor difiere del intercambiador de calor descrito en el ejemplo dos en que el tanque 1 de agua está parcialmente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio 6 entre el tanque 1 de agua y la carcasa 4 externa del tanque 1 de agua.
Al espacio 6 entre el tanque 1 de agua y la carcasa 4 externa del tanque 1 a través de la tubería 7 corta de entrada equipada en la carcasa 4 externa del tanque 1 de agua se suministra agua fría que se calienta cuando fluye hacia arriba alrededor del serpentín 5 de tubería, tras lo cual se introduce en el tanque de agua desde el cual es extraído a través de la tubería 3 corta de salida equipada en la parte inferior del tanque 1 de agua, mientras hacia la tubería 8 corta de salida del serpentín 5 de tubería se dirige agente de trabajo calentado que fluye en el interior del serpentín 5 de tubería a contracorriente con respecto al agua que fluye en el espacio 6 entre el tanque 1 y la carcasa 4 externa del tanque 1 de agua y abandona el serpentín 5 de tubería a través de la tubería 9 corta de salida.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un calentador de agua que contiene un tanque de agua que dispone de una carcasa externa y un serpentín de tubería enrollado en forma de espiral alrededor del tanque de agua en el espacio entre dicha carcasa externa y una pared del tanque de agua, el tanque (1) de agua está cerrado en la parte inferior con una pared (2) inferior equipada con una tubería (3) corta de salida para el agua calentada, y abierta, al menos parcialmente, en la parte superior proporcionando acceso al espacio (6) entre el tanque (1) de agua y la carcasa (4) externa del tanque (1) de agua, donde la carcasa (4) externa está equipada en la parte inferior con una tubería (7) corta de entrada para el agua fría, mientras el serpentín (5) de tubería está constituido de al menos dos tuberías retorcidas entre sí en forma de espiral y enrolladas alrededor de dicho tanque (1) de agua, donde las tuberías disponen de colectores en ambos de sus extremos, es decir, en la entrada (8) y la salida (9), y donde un agente de trabajo fluye en el interior de las tuberías, mientras la salida (9) desde el serpentín (5) de tubería para el agente de trabajo se sitúa en la parte inferior de la carcasa (4) externa del tanque (1) de agua, en donde el extremo (8) de entrada a través del cual fluye la gente de trabajo dentro del serpentín (5) de tubería penetra en la parte (2) inferior del tanque (1) de agua.
2. El calentador de agua de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el tanque (1) de agua está completamente abierto en la parte superior proporcionando acceso al espacio (6) entre la carcasa (4) externa del tanque (1) de agua y el tanque (1) de agua.
3. El calentador de agua de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las tuberías del serpentín (5) de tubería se colocan en separadores que garantizan alguna distancia entre las tuberías, donde los separadores están dispuestos a lo largo del serpentín (5) de tubería.
4. El calentador de agua de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los separadores (10) toman la forma de un anillo abierto con nervaduras (11) dispuestas radialmente de manera que se forman entre las nervaduras (11) y en el interior del anillo enganches (12, 13) para acomodar las tuberías del serpentín (5) de tubería.
5. El calentador de agua de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque las tuberías del serpentín (5) de tubería, anclado en los enganches (12) entre las nervaduras (11) de los separadores (10) están enrolladas en forma de espiral alrededor de la tubería anclada en el gancho (13) en el centro del anillo (10) separador y retorcidas entre sí.
ES18460007T 2017-02-07 2018-01-31 Calentador de agua y un serpentín de tubería para un intercambiador de calor, en particular un intercambiador destinado a ese calentador de agua específico Active ES2848773T3 (es)

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