ES2263242T3 - Medios de calefaccion. - Google Patents
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Abstract
Se presenta un medio para calentar ambientes domésticos (1) que incluye una cámara de combustión (2) provista de una abertura (4) a través de la cual es posible introducir unos primeros materiales combustibles (3) en la cámara de combustión (2), un tubo para humos (6) adecuado para expulsar los humos producidos por la combustión de los primeros materiales combustibles (3); además incluye un medio de contención (7) adecuado para contener unos segundos materiales combustibles (8) y un medio de transporte (10, 12) para los segundos materiales combustibles que se extiende entre el medio de contención (7) y la cámara de combustión (2).
Description
Medios de calefacción.
La invención se refiere a unos medios de
calefacción para calentar habitaciones residenciales.
La técnica anterior incluye estufas quemadoras
de madera provistas de una cámara de combustión que se carga con
leña a través de una abertura, que puede cerrarse mediante un
obturador, practicada en una pared lateral que delimita una cámara
de combustión. Los humos producidos por la combustión de la madera
se evacuan a través de un conducto de humos que pone la cámara de
combustión en comunicación con el exterior.
Un defecto de estos dispositivos resulta del
tipo de combustible empleado, cuya combustión provoca una producción
relativamente elevada de monóxido de carbono que es responsable de
problemas medioambientales tales como la elevación de la
temperatura media de nuestro planeta debida al denominado efecto
invernadero. Otro defecto se halla en la elevada cantidad de
productos de combustión residuales sólidos que obligan al usuario a
efectuar frecuentes operaciones laboriosas de limpieza.
Se conocen también dispositivos de calefacción
que emplean como combustible los denominados "pellets" de
madera. Estos pellets se obtienen de los productos residuales de
operaciones de carpintería (serrín o virutas) que se someten a una
elevada presión para obtener productos compactos que tienen una
forma substancialmente cilíndrica. Los pellets se obtienen sin el
empleo de aditivos contaminantes; se caracterizan por un porcentaje
de humedad muy bajo y por lo tanto arden con facilidad. La
combustión de estos productos produce además una cantidad bastante
baja de productos residuales sólidos; la producción de monóxido de
carbono también resulta ser igualmente baja. Además, la síntesis de
dióxido de carbono (CO_{2}) durante la combustión parece
compatible con las exigencias medioambientales. Los dispositivos
que emplean los pellets como combustible comprenden una cámara de
combustión delimitada por una pared en la cual existe una abertura
que puede cerrarse por un obturador. En el interior de la cámara de
combustión está alojado un brasero diseñado para recibir los pellets
para contenerlos mientras se queman.
Estos dispositivos funcionan con una circulación
forzada, o sea, presentan, por encima de la cámara de combustión,
una cámara de aspiración y descarga de los humos provista de un
ventilador apto para aspirar los propios humos y producir una
presión reducida necesaria para crear una corriente de aire dentro
de la cámara de combustión esencial para fomentar la combustión de
los pellets. En su lugar, no parece necesario un conducto de humos
al contrario de las estufas quemadoras de leña habituales debido a
la baja producción de CO_{2} generada por la combustión de los
pellets. Otro ventilador, situado en una zona baja del dispositivo,
aspira aire del ambiente externo y lo transporta por un camino
apropiado de manera que se calienta el aire y se admite nuevamente
al ambiente externo. Un depósito de combustible, próximo a la
cámara de combustión, es apto para contener una elevada cantidad de
pellets para asegurar que el dispositivo pueda funcionar durante un
periodo considerable de tiempo. Se efectúa la carga del combustible
en el brasero mediante un tornillo transportador (accionado por un
motorreductor) que retira los pellets de una zona inferior del
depósito para transportarlos al interior de la cámara de combustión
a una zona por encima del brasero. De esta última zona, una rampa de
deslizamiento de longitud apropiada promueve la caída del
combustible en el brasero. El aparato puede ir equipado también de
una tarjeta electrónica apta para lograr diferentes operaciones
tales como el encendido, el apagado y la selección de una
temperatura determinada. El mantenimiento de la temperatura deseada
y de una presión apropiada dentro de la cámara de combustión se
consigue mediante dispositivos tales como interruptores de presión y
térmicos que interaccionan con los ventiladores y el
motorreductor.
El documento DE 3226877 da a conocer una caldera
apta para la combustión alternativa o conjunta de virutas de madera
y/o serrín y trozos de madera, provista de una cámara de combustión
a la cual están conectados un dispositivo transportador, un
dispositivo suministrador de aire de combustión, un conducto de
evacuación de humos y un dispositivo intercambiador de aire
caliente. La cámara de combustión posee una rejilla de combustión
que ocupa de un 40% a un 80% de la sección transversal de la cámara
de combustión, el dispositivo transportador conduce hacia una tolva
de carga que ocupa la el área superficial de la cámara de combustión
no ocupada por la rejilla. Además del dispositivo transportador,
está prevista una abertura para la carga manual en la pared lateral
y/o superior de la cámara de combustión.
Los dispositivos descritos anteriormente no
pueden funcionar de forma debida con la combustión de otros tipos
de combustible como la madera natural; efectivamente, no se podría
tratar la cantidad excesiva de CO_{2} producida sin un conducto de
humos.
En los dispositivos quemadores de pellets existe
el riesgo de que la elevada temperatura presente en la cámara de
combustión puede provocar la combustión de los pellets ya presentes
en la rampa de deslizamiento que las transporta al brasero, con la
eventual posibilidad de la propagación de la combustión a los
pellets presentes en el tornillo transportador y de aquí a los
pellets contenidos en el depósito próximo a la cámara de combustión,
con el riesgo consiguiente de la propagación de un incendio.
También se conocen aparatos para el
calentamiento de habitaciones, las llamadas chimeneas, constituidas
por un hogar abierto hacia la habitación que se ha de calentar, en
las cuales se coloca el combustible destinado a quemarse, por lo
general trozos de madera, y un conducto de humos para la descarga de
los humos producidos por la combustión. Estos dispositivos
presentan un rendimiento muy bajo, porque una gran cantidad del
calor producido por la combustión se pierde por el conducto de
humos. Además, no permiten emplear trozos pequeños de combustible,
tales como los pellets de madera.
Unos medios de calefacción de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 se da a conocer en el documento
DE-U-9218953.
Una finalidad de la presente invención es
mejorar los medios conocidos para el calentamiento de habitaciones
residenciales.
Otra finalidad es hacer que los medios conocidos
para el calentamiento de habitaciones residenciales sean más
versátiles.
Otra finalidad de la presente invención es hacer
que los medios para el calentamiento de habitaciones residenciales
antes expuestos sean más seguros.
Otra finalidad todavía de la presente invención
es mejorar el rendimiento de las chimeneas.
Estas finalidades se consiguen por unos medios
de calefacción de acuerdo con la reivindicación 1.
Los primeros materiales combustibles pueden ser
trozos de madera natural, mientras que los segundos materiales
combustibles pueden ser pellets de madera, combustibles sólidos de
pequeño tamaño, o granulares, por ejemplo materiales combustibles
triturados como huesos de aceituna cepillados y aplastados, cáscaras
de nuez, o de avellana, u otros.
De esta manera, es posible lograr, con un mismo
aparato, o bien la combustión de madera, o la combustión de pellets
o similares.
En una versión particularmente ventajosa, la
cámara de combustión y los medios contenedores constituyen dos
unidades distintas interconectadas por los medios
transportadores.
Los medios transportadores incluyen
ventajosamente en una primera sección un tornillo transportador y
eventualmente en una segunda sección una rampa de deslizamiento
apta para promover la caída de los pellets en un brasero de la
cámara de combustión.
Por lo tanto, en el caso de estar una de las dos
unidades fuera de servicio, por ejemplo los medios contenedores, es
posible substituir esta unidad mientras continúa el uso de la otra
(la cámara de combustión). De esta manera la sustitución comporta
unos costes relativamente bajos.
En otra versión, los medios de calefacción de
habitaciones están constituidos por una sola unidad y la cámara de
combustión y los medios contenedores están separados por un tabique
divisor.
De esta manera, el aparato resulta ser fácil de
transportar.
Los medios contenedores pueden estar adaptados
para contener materiales combustibles granulares sólidos y unos
medios transportadores de dichos materiales combustibles granulares
sólidos que son aptos para transportar dichos materiales
combustibles granulares sólidos entre dichos medios contenedores y
una cámara de combustión.
Ello permite conseguir el medio para calentar
las habitaciones de acuerdo con la invención mediante el empleo de
una estufa normal de leña preexistente en la cual se ha practicado
un orificio para la inserción de los medios transportadores.
En una versión particularmente ventajosa, el
juego de los medios de calefacción y los medios contenedores
presenta una forma y dimensiones tales que puede insertarse en el
hogar de una chimenea.
De esta manera, se mejora de manera particular
el rendimiento de la chimenea.
Los medios para calentar habitaciones incluyen
una cámara de combustión provista de una entrada dispuesta para
introducir primeros materiales combustibles en dicha cámara de
combustión, una salida a través de la cual los humos de combustión
pueden abandonar dicha cámara de combustión, e incluye además unos
medios de refrigeración aptos para refrigerar dichos otros medios
combustibles en dichos medios transportadores.
De esta manera, es posible mantener la
temperatura de los otros materiales combustibles, durante su
traslado a la cámara de combustión, considerablemente por debajo de
su temperatura de combustión, lo que evita el riesgo de que su
combustión empiece mientras todavía están en los medios
transportadores y pueda propagarse a los medios contenedores.
Ello hace que los medios de calefacción sean
particularmente seguros.
La invención se comprenderá y se reducirá a la
práctica mejor haciendo referencia a los dibujos adjuntos que
muestran, a título de ejemplo no limitativo, algunas de sus formas
de realización, y en los cuales:
la Figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática de una estufa de acuerdo con la invención;
la Figura 2 es una vista esquemática, como la de
la Figura 1, pero en una versión provista de unos medios de
refrigeración;
la Figura 3 es una vista en sección vertical de
unos medios contenedores de acuerdo con la invención;
la Figura 4 es una vista frontal de una cassette
para chimenea;
la Figura 5 es una vista en sección por el plano
V-V de la Figura 4.
Una estufa doméstica 1 incluye una cámara de
combustión 2 apta para ser cargada con madera 3 que puede
introducirse en la cámara de combustión 2 a través de una abertura
4. El aire calentado por la combustión de la madera 3 se propaga al
ambiente que se ha de calentar a través de una rendija de salida 5,
practicada por encima de la cámara de combustión 2, además de por
radiación. Los humos producidos por la combustión, que contiene n
una elevada Cantidad De CO_{2}, se evacuan a través de un conducto
de humos 6 que conecta la cámara de combustión 2 a un ambiente
exterior a la habitación que se ha de
calentar.
calentar.
Unos medios contenedores 7 aptos para contener
unos pellets 8 ostenta una abertura de carga 9 practicada en la
parte superior de los medios contenedores 7 y apta para permitir la
carga de los pellets 8 en los medios contenedores 7.
Los pellets 8 son susceptibles de transportarse
de los medios contenedores 7 a la cámara de combustión 2 por medio
de un transportador de tornillo de Arquímedes 10 accionado por un
motorreductor 11 (Figura 2). El transportador de tornillo de
Arquímedes 10 es apto para extraer los pellets 8 de una zona
inferior de los medios contenedores 7 a través de una boca 10a
(Figura 3) prevista en una zona inferior de una cubierta 10b del
transportador de tornillo de Arquímedes 10. Los pellets extraídos a
través de la boca 10a se transfieren a la parte superior de un
conducto de gravedad, o rampa de deslizamiento, 12 que es apto para
promover la caída de los pellets 8 hacia un brasero 13 situado en
el lado interior de la cámara de combustión 2. La rampa de
deslizamiento 12 está introducida parcialmente en la cámara de
combustión 2 a través de un orificio 14 practicado en su superficie
lateral 14a.
Un dispositivo de control eléctrico 15, que en
su caso incluye una tarjeta electrónica, colocado en una superficie
de cobertura externa 17a de los medios contenedores 7, permite que
el usuario ponga el aparato 1 en marcha, que lo apague y que
seleccione un nivel deseado de temperatura.
Unos interruptores de presión y térmicos, si los
hay, no mostrados, permiten el control de la temperatura en las
habitaciones calentadas. Un obturador 16 situado en una superficie
lateral de la cámara de combustión 2 puede incluir una losa de
vidrio para permitir una mejor radiación y el control visual del
interior de la cámara 2 y es apto para abrirse a fin de permitir las
operaciones periódicas de limpieza.
En una versión no mostrada, los medios
contenedores pueden verter el segundo combustible 8 en la cámara de
combustión 2 mediante caída a través de una válvula en estrella que
puede accionarse de forma automática, semiautomática o manual.
Como se aprecia en la Figura 2, la rampa de
deslizamiento 12 está conectada a un primer extremo de unos medios
de conducto 17d, que presenta por ejemplo la forma de un tubo que
termina en una sección vuelta hacia abajo en "U" y que tiene
un segundo extremo conectado a unos medios de ventilador 18 aptos
para enviar aire frío procedente del ambiente externo a los medios
de calefacción 1 a los medios de conducto 17d. Debe quedar entendido
que la adopción de los medios de ventilador 18 es preferente, pero
no esencial, porque, durante el funcionamiento, la cámara de
combustión 2 se halla bajo una leve depresión debido al tiro de los
humos y por lo tanto se aspira aire frío de todas maneras a través
de los medios de conducto 17d y enfría la rampa de deslizamiento 12
y el material en ella contenido, si lo hay.
El aire frío enviado a la rampa de deslizamiento
12 de acuerdo con la manera mostrada por las flechas en la Figura 3
a lo largo de los medios de conducto 17d evita la posibilidad de que
los pellets 8 presentes en ella se sobrecalienten, debido a la
penetración del aire caliente en la rampa de deslizamiento 12
procedente de la cámara de combustión 2, hasta alcanzar la
temperatura de combustión, propagando la combustión a los pellets
contenidos en el transportador de tornillo de Arquímedes 10 y a las
contenidas en el depósito 7.
Se señala además que, en el caso de un tiro
forzado, el riesgo de sobrecalentamiento de los pellets 8 presentes
en la rampa de deslizamiento 12 y en el transportador de tornillo de
Arquímedes 10 es muy reducido, porque el tiro forzado se opone a la
penetración del aire caliente en la rampa de deslizamiento 12. En
este caso, los medios de conducto 17d y el ventilador 18, si lo
hay, presentan la función de elementos de seguridad, para impedir
el sobrecalentamiento de los pellets 8, en el caso de detenerse el
tiro forzado. Se señala, en este sentido, que de todas formas el
tiro forzado no es necesario para el correcto funcionamiento de la
estufa según la invención.
El primer extremo de los medios de conducto 17d
puede estar conectado también, en lugar de a la rampa de
deslizamiento 12, al transportador de tornillo de Arquímedes 10, de
manera que en aire frío procedente de los medios de conducto 17d se
envía al transportador de tornillo de Arquímedes 10 y, de allí, a la
rampa de deslizamiento 12.
Los medios contenedores 7 están dispuestos
respecto de la estufa 1 para definir entre su pared 14a y la pared
correspondiente 7a de los medios contenedores 7 un espacio hueco 7c
en el cual puede pasar a los medios de conducto 17d y en su caso
también una corriente de aire que extrae calor de la pared 14a y lo
lleva al ambiente bajo la acción del ventilador 18.
Como se aprecia en las Figuras 4 y 5, una
cassette para chimenea incluye un cuerpo 20 en el cual se halla una
cámara de combustión 2a apta para ser cargada con madera que puede
introducirse en la cámara de combustión 2a a través de una abertura
3, accesible a través de un obturador 4a. Los humos producidos por
la combustión se evacuan a través de una primera abertura 22,
practicada en la parte superior del cuerpo 20, que puede estar
conectada al conducto de humos de la chimenea para conectar la
cámara de combustión 2a con el ambiente externo a la habitación que
se ha de calentar. La forma y las dimensiones del cuerpo 20 son
tales como para permitir la inserción del cuerpo en una
chimenea.
Unos medios contenedores 23 aptos para contener
pellets de madera presentan una abertura de carga (no mostrada)
apta para permitir la carga de pellets en los medios contenedores
23. Los medios contenedores 23 presentan una forma y unas
dimensiones tales como para permitir su inserción en una chimenea
junto con el antes aludido cuerpo 20.
Los pellets son susceptibles de ser
transportados de los medios contenedores 23 a la cámara de
combustión 2a a través de un transportador de tornillo de
Arquímedes 24 accionado por un motorreductor 25. El transportador
de tornillo de Arquímedes 24 es apto para extraer los pellets de una
zona inferior de los medios contenedores 23 y llevarlos a la parte
superior de una rampa de deslizamiento 26, que es apta para promover
la caída de los pellets hacia un brasero 27 situado en el interior
de la cámara de combustión 2a. La rampa de deslizamiento 26 está
introducida parcialmente en la cámara de combustión 2a a través de
un orificio 28 practicado en su superficie lateral 29.
La rampa de deslizamiento 26 está conectada a un
primer extremo de otro conducto 30 cuyo segundo extremo está
conectado a unos medios de ventilador 31 aptos para enviar aire frío
procedente del ambiente externo al otro conducto 30.
El aire frío enviado a la rampa de deslizamiento
26 impide el sobrecalentamiento de los pellets en ella debido al
aire caliente que penetra en la rampa de deslizamiento 26 de la
cámara de combustión 2a hasta la temperatura de combustión, lo que
propagaría la combustión a los pellets contenidos en el
transportador de tornillo de Arquímedes 24 y a los contenidos en el
depósito 23.
El primer extremo del otro conducto 30 puede
estar conectado también, en lugar de a la rampa de deslizamiento
26, al transportador de tornillo de Arquímedes 24, de manera que el
aire frío procedente del ventilador 31 se envía al transportador de
tornillo de Arquímedes 24 y, de allí, a la rampa de deslizamiento
26. Dentro del cuerpo 20, fuera de la cámara de combustión 2a,
existe un tubo 33 en el cual el aire aspirado del ambiente externo
al cuerpo 20 se envía, a través de unos medios aspirantes 32, por
ejemplo ventiladores. Este aire, que atraviesa el tubo 33 se
calienta como consecuencia del calor transmitido al tubo 33 a través
de las paredes de la cámara de combustión 2a y se vuelve a
introducir en el ambiente del cual fue aspirado a través de
aberturas 34, por ejemplo rendijas, practicadas en la parte
superior del cuerpo 20, por ejemplo en la parte superior del
obturador 4a. Por debajo de la cámara de combustión 2a existe un
cajón 35 para la recogida de las cenizas producidas por la
combustión del material combustible.
Un dispositivo de control eléctrico (no
mostrado), que en su caso incluye una tarjeta electrónica, colocado
en una superficie externa del cuerpo 20 o de los medios contenedores
23, permite que el usuario ponga en marcha la alimentación de los
pellets, la detenga, o la regule y que seleccione un nivel deseado
de temperatura en la habitación que se ha de calentar.
Eventuales interruptores de presión y térmicos
no mostrados permiten controlar la temperatura en las habitaciones
calentadas.
Claims (12)
1. Medios de calefacción para calentar
ambientes domésticos, que comprenden una cámara de combustión (2,
2a) provista de unos medios de entrada (14, 28) dispuestos para
introducir en ella unos medios combustibles (8), siendo apta dicha
cámara de combustión (2, 2a) para recibir, a través de otros medios
de entrada (4, 4a) otros medios combustibles (3), no necesariamente
del mismo tipo, dimensión o forma que dichos medios combustibles
(8), unos medios transportadores (10, 12; 24, 26) dispuestos para
transferir dichos medios combustibles (8) en dicha cámara de
combustión (2, 2a), caracterizados porque dichos medios
transportadores (10, 12; 26, 24) están provistos de unos medios de
enfriamiento (17d; 30) que conducen hacia dichos medios
transportadores (10, 12; 26, 24) para llevar aire fresco en contacto
con dichos medios combustibles (8) en su interior.
2. Medios de calefacción según la
reivindicación 1, en los que dicha cámara de combustión (2, 2a) es
apta para recibir dichos otros medios combustibles en forma de
trozos de madera natural (3).
3. Medios de calefacción según la
reivindicación 1 ó 2, y que comprenden además unos medios
contenedores (7, 23) para dichos medios combustibles (8) provistos
de dichos medios transportadores (10, 24) dispuestos para transferir
dichos medios combustibles (8) en dicha cámara de combustión
(2).
4. Medios de calefacción según la
reivindicación 3, en los que dichos medios contenedores (7, 23)
forman con dicha cámara de combustión (2, 2a) una sola unidad de
calentamiento.
5. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en los que dicha cámara de
combustión (2, 2a) es apta para recibir dichos medios combustibles
seleccionados de entre un grupo constituido por: pellets de madera
(8), huesos de aceituna cepillados y triturados; cáscara de nuez o
cáscara de avellana.
6. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en los que dichos medios
transportadores comprenden unos medios transportadores de tornillo
(10, 24).
7. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en los que dichos medios
transportadores comprenden una válvula de estrella.
8. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en los que dichos medios
transportadores comprenden además unos medios de rampa de
deslizamiento (12, 26) aptos para promover la caída de dichos medios
combustibles (8) en un brasero (13, 27) contenido en dicha cámara de
combustión (2).
9. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, y que presenta unas dimensiones y
forma tales que pueden insertarse en el hogar de una chimenea.
10. Medios de calefacción según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en los que dichos medios de
refrigeración comprenden unos medios de tubo (17d, 30) que conducen
por un extremo a una zona de salida de dichos medios transportadores
(10, 24).
11. Medios de calefacción según la
reivindicación 10, en los que en la proximidad de dicho extremo
dichos medios de tubo (17d, 30) presentan forma de "U"
invertida.
12. Medios de calefacción según la
reivindicación 10 u 11, en los que dichos medios de tubo (17d, 30)
presentan otro extremo asociado con unos medios de ventilador (18,
31) aptos para soplar aire ambiental hacia dicho extremo.
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