ES2324802T3 - Aparato electrodomestico por el que circula agua. - Google Patents
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Abstract
Aparato electrodoméstico por el que circula agua, en particular máquina lavadora, con una cámara limpiadora (1), en la que puede alojarse un medio a tratar (2), y al menos un calentador plano (4) para calentar el medio a tratar, presentando el calentador plano (4) al menos una superficie estructurada (5) para la transmisión del calor, con lo que pueden reducirse los ruidos de ebullición durante el funcionamiento del calentador plano (4), caracterizado porque un elemento intermedio (7) está fijado al calentador plano (4), que está realizado con la superficie estructurada (5), estando realizado el elemento intermedio (7) con un primer material y el calentador plano (4) con un segundo material, siendo diferentes el coeficiente de dilatación térmica del primer y del segundo material, tal que durante el funcionamiento del calentador plano (4) resulta un abombamiento del elemento intermedio (7), con lo que se sueltan de manera efectiva los eventuales depósitos de cal sobre la superficie estructurada (5).
Description
Aparato electrodoméstico por el que circula
agua.
La invención se refiere a un aparato
electrodoméstico por el que circula agua, en particular máquina
lavadora, con una cámara limpiadora, en la que puede alojarse un
medio a tratar, y al menos un calentador plano para calentar el
medio a tratar, presentando el calentador plano al menos una
superficie estructurada para la transmisión del calor, con lo que
pueden reducirse los ruidos de ebullición durante el funcionamiento
del calentador plano.
Por el estado de la técnica se conoce la
utilización de calentadores tubulares para calentar el medio a
tratar, en particular el líquido limpiador, la colada, etc. en
aparatos electrodomésticos, por ejemplo máquinas lavadoras y
lavavajillas o similares, estando montados los mismos en forma de
barras de caldeo o serpentines de caldeo en la cámara limpiadora.
Para optimizar la capacidad del aparato doméstico, pero también para
provocar la inmersión de la colada en el medio a tratar ya con un
nivel muy bajo en la cámara limpiadora, los esfuerzos se dirigen a
mantener la cámara limpiadora lo más pequeña posible. A ello se
contrapone la necesidad de un espacio nada despreciable para el
calentador tubular. Otro inconveniente adicional es que el
calentador tubular es difícil de montar en el marco de una
fabricación automatizada.
Por el documento DE 198 25 835 A1 se conoce como
aparato doméstico un preparador de agua hirviente con un calentador
plano. El lado orientado hacia el agua del calentador plano está
dotado de un recubrimiento estructurado, para evitar la formación
de burbujas de ebullición. Al respecto se logra adicionalmente
mediante el recubrimiento o mediante una capa metálica conductora
del calor que las zonas sobrecalentadas se distribuyan en los bucles
de caldeo por la superficie de la capa metálica conductora del
calor. No obstante, el agua de las máquinas lavadoras está a menudo
sucia y contiene partículas en suspensión, que pueden dar lugar a
depósitos sobre la superficie del calentador, con lo que se reduce
la transmisión de calor y se obtura la estructuración de la
superficie.
Por el documento DE 41 35 540 A1 se conoce el
calentamiento del líquido limpiador de aparatos electrodomésticos
mediante una placa de caldeo que presenta la forma de la cámara
limpiadora o bien del recipiente de lavado. La placa de caldeo
abarca una gran superficie y está alojada por completo en una
abertura de la cámara limpiadora. En esta solución queda
fuertemente afectada la estabilidad de la pared de la cámara
limpiadora por la gran abertura, con lo que toda la cámara
limpiadora puede alabearse cuando hay cargas durante el
funcionamiento.
En el documento DE 10 2004 003 952 A1 se da a
conocer una máquina lavadora con una cámara limpiadora, un tambor
de lavado y un líquido limpiador o bien colada que puede alojarse
en la cámara limpiadora, estando previsto un calentador plano para
calentar el líquido limpiador. La potencia superficial (potencia de
caldeo por unidad de superficie) es claramente mayor en
calentadores planos que en calentadores tubulares, pero se ha
comprobado desventajosamente que en calentadores planos durante el
calentamiento del medio a tratar aparecen fuertes ruidos de
ebullición, que el usuario encuentra molestos.
Es tarea de la presente invención lograr un
aparato electrodoméstico por el que circula agua en el que mejore
el calentamiento del agua o medio a tratar, así como en el que se
mantenga lo más reducido posible el desagradable ruido continuo
durante el calentamiento del medio a tratar.
Para solucionar esta tarea se propone un aparato
electrodoméstico con las características de la reivindicación 1. En
las reivindicaciones subordinadas se describen perfeccionamientos
preferentes.
En el marco de la invención se prevé que el
calentador plano presente al menos una superficie estructurada para
la transmisión del calor, con lo que se reducen los ruidos de
ebullición durante el funcionamiento del calentador plano. La
ventaja esencial del dispositivo correspondiente a la invención es
que el aparato electrodoméstico tiene una estructura muy sencilla,
con lo que se logra una estructura compacta. Mediante la superficie
estructurada se refuerza durante el proceso de caldeo del medio a
tratar la formación de pequeñas burbujas, resultando a la vez una
extinción pronta de las burbujas en el calentador plano. Mediante la
estructuración especial de la superficie en el calentador plano,
puede influirse de manera muy efectiva sobre el tamaño de las
burbujas de vapor que resultan, antes de que las mismas se suelten
del calentador plano. Es especialmente ventajoso el que se pueden
evitar en gran medida los fuertes ruidos de ebullición durante el
calentamiento del medio a tratar. La estructuración de la
superficie puede encontrarse en la zona micro o en la zona macro,
con lo que puede mejorarse de manera muy efectiva la transmisión
del calor. Mediante esta estructuración de la superficie del
calentador plano pueden incrementarse los puntos activos de
formación de burbujas durante el calentamiento del medio a tratar,
lo cual es positivo en cuanto a la transmisión del calor, ya que las
burbujas de vapor se sueltan muy rápidamente, con lo que el líquido
está en contacto con la superficie calentada durante más tiempo.
Aquí está fijado un elemento intermedio al calentador plano, estando
realizado el propio elemento intermedio con la superficie
estructurada. El elemento intermedio está realizado con un primer
material y el calentador plano con un segundo material, siendo
diferentes los coeficientes de dilatación térmica del primer y del
segundo material, de tal manera que durante el funcionamiento del
calentador plano resulta un abombamiento del elemento intermedio,
con lo que se sueltan de manera efectiva los eventuales depósitos de
cal sobre la superficie
estructurada.
estructurada.
En una posible forma constructiva de la
invención, está realizada la superficie estructurada con un conjunto
de cavidades. Estas cavidades pueden practicarse mediante un
procedimiento químico, como por ejemplo corrosión, un procedimiento
térmico, como por ejemplo mecanizado con un rayo láser o mediante un
procedimiento mecánico, como por ejemplo mediante troquelado sobre
la superficie de transmisión del calor del calentador plano.
La superficie estructurada que sirve para la
transmisión del calor puede estar realizada con forma prismática,
con forma cilíndrica, con forma de acanaladuras, con forma
piramidal, con forma de perfil de diamante. con forma cónica o
caótica, según el principio aleatorio, por ejemplo mediante
proyección de chorro de arena. La superficie estructurada puede ser
una estructura estampada. Mediante una tal estructuración de la
superficie para la transmisión del calor, por un lado aumenta la
superficie de transmisión y por otro lado se reduce la densidad de
potencia (W/cm^{2}). De esta manera pueden reducirse de manera
efectiva los indeseados ruidos de ebullición.
Preferiblemente presenta la cavidad existente
sobre la superficie estructurada una distancia hasta la cavidad
contigua inferior a 1,5 mm, preferiblemente inferior a 1 mm y de
manera especialmente preferente inferior a 0,5 mm. Aquí pueden
presentar las cavidades una forma geométrica que por ejemplo puede
ser poligonal o redonda. Debido a la poca distancia entre cada dos
cavidades, puede lograrse que se suelten rápidamente las burbujas
durante el calentamiento del medio a tratar.
En otra alternativa de la invención, presenta la
cámara limpiadora una abertura con el correspondiente medio de
fijación, sobre el que está dispuesto el calentador plano, estando
orientada la superficie estructurada del calentador plano hacia la
cámara limpiadora. Al respecto puede pensarse en que el calentador
plano esté embridado a la cámara limpiadora. Evidentemente son
posibles medios de fijación alternativos.
La superficie estructurada puede estar
constituida en otra configuración mejorada de la invención mediante
la correspondiente rugosidad. Preferiblemente la rugosidad es mayor
de 3 \mum, preferiblemente de más de 7 \mum y de manera
especialmente preferente de más de 10 \mum. Se ha comprobado que
realizando la correspondiente rugosidad sobre la superficie del
calentador plano que sirve para la transmisión del calor, puede
lograrse una mejora esencial de la transmisión del calor.
Según la invención, está fijado un elemento
intermedio al calentador plano, estando realizado el propio
elemento intermedio con la superficie estructurada. Esto significa
que el elemento intermedio está colocado sobre el calentador plano,
pudiendo existir entre el calentador plano y el elemento intermedio
una unión en arrastre de fuerza y/o en arrastre de material.
Preferiblemente está fijado el elemento intermedio al calentador
plano mediante una unión por soldadura indirecta o directa. Debido
a esta ejecución, calienta el lado del calentador plano orientado
hacia el elemento intermedio la superficie estructurada del elemento
intermedio hasta una determinada temperatura. El calor aportado se
transmite a continuación desde el elemento intermedio al medio a
tratar. El medio de caldeo realmente "activo" es el calentador
plano que genera la energía necesaria para calentar el medio a
tratar. El elemento intermedio sirve para la transmisión óptima del
calor al medio a tratar.
Según la invención, el elemento intermedio está
realizado de un primer material y el calentador plano de un segundo
material, presentando el primer material una resistencia inferior a
la del segundo material. En el primer material "más blando"
puede practicarse fácilmente la estructuración. Al respecto se
diferencian el coeficiente de dilatación térmica del primer y del
segundo material entre sí tal que durante el funcionamiento del
calentador plano resulta un abombamiento del elemento intermedio,
con lo que eventuales depósitos de cal sobre la superficie
estructurada del elemento intermedio se sueltan de manera
efectiva.
Preferiblemente está compuesto el primer
material por aluminio y el segundo material por acero. Mediante
la solución correspondiente a la invención, se logra un aparato
electrodoméstico, en particular una lavadora y/o secadora, con al
menos una superficie estructurada para la transmisión del calor, en
el que el elemento de caldeo, en particular el calentador plano, no
se calcifica permanentemente y el calor puede transmitirse mejor al
medio a tratar y se logra un tamaño constructivo compacto para el
aparato doméstico. De ello resulta para el aparato electrodoméstico
un mejor rendimiento, un inferior consumo de energía, una mayor
duración y una ventaja de diseño debido a la adaptabilidad de forma
y a las reducidas dimensiones del calentador plano.
El calentador plano con la superficie
estructurada es adecuado también para generar vapor, por ejemplo en
un módulo de vapor separado, que puede estar dispuesto dentro del
electrodoméstico fuera de la cámara limpiadora. El calentador plano
dado a conocer es además adecuado para un lavaplatos en el que el
líquido a tratar se calienta durante la circulación o bien al pasar
por delante del calentador plano.
Otras ventajas, características y
particularidades de la invención resultan de la siguiente
descripción, en la que se describen en detalle varios ejemplos de
ejecución de la invención con referencia a los dibujos. Al respecto
las características mencionadas en las reivindicaciones y en la
descripción pueden ser esenciales para la invención en cada caso
individualmente de por sí o en cualquier combinación. Se muestra
en:
figura 1 el aparato electrodoméstico
correspondiente a la invención, que presenta un calentador plano
para la transmisión del calor,
figura 2 una representación ampliada de una zona
parcial del calentador plano según la figura 1,
figura 3 una posible forma constructiva de la
superficie estructurada del calentador plano,
figura 4 una vista de la superficie estructurada
según la línea de corte IV-IV de la figura 3,
figura 5 otra forma constructiva posible de la
superficie estructurada del calentador plano de la figura 1 y
figura 6 otra forma de configuración mejorada de
la superficie estructurada del calentador plano según la figura
1.
En la figura 1 se representa, en representación
meramente esquemática, como aparato electrodoméstico por el que
circula agua, una máquina lavadora con una cámara limpiadora 1, que
puede denominarse también recipiente de lavado. Dentro de la cámara
limpiadora 1 está dispuesto un recipiente de tambor 8 apoyado tal
que puede girar. El recipiente de tambor 8 está fabricado en el
presente ejemplo de ejecución de acero aleado y dotado de un
conjunto de aberturas para el paso del flujo a su través, que no se
representan explícitamente. En la zona inferior de la cámara
limpiadora 1 está alojado un medio a tratar 2, que sirve como
líquido limpiador. La cámara limpiadora 1, que está apoyada
elásticamente dentro de la carcasa de la máquina lavadora, presenta
una abertura 3 con la correspondiente brida 6, a la que está fijado
un calentador plano 4. El calentador plano 4 sirve para calentar el
medio a tratar 2.
El calentador plano 4 presenta una superficie
estructurada 5 para mejorar la transmisión del calor, que aparece
en representación esquemática en la figura 2. La superficie
estructurada 5 está orientada hacia la cámara limpiadora 1 y cierra
según la figura 2 la abertura 3 de la cámara limpiadora 1. Durante
el calentamiento del medio a tratar 2 la superficie estructurada 5
está en contacto directo con el medio a tratar 2.
Tal como se observa claramente en la figura 2,
está posicionada la superficie de transmisión del calor 5 a ras con
la pared de la cámara limpiadora 1. En otra variante no representada
puede penetrar la superficie estructurada 5 del calentador plano 4
también en la cámara limpiadora 1, manteniendo la superficie
estructurada 5 una distancia definida respecto al recipiente de
tambor 8.
Según la figura 3, presenta la superficie 5 del
calentador plano 4 un conjunto de cavidades 5a. En esta forma
constructiva de la invención, está fijado un elemento intermedio 7,
que es una pieza estampada doblada, al calentador plano 4, estando
realizado el propio elemento intermedio 7 con la superficie
estructurada 5. El elemento intermedio 7 está configurado según el
ejemplo de ejecución de un tipo de aluminio y el calentador plano 4
de un tipo de acero.
La superficie estructurada 5 según la figura 2
puede lograrse también realizando una determinada rugosidad. Al
respecto ha de preferirse una rugosidad superior a 10 \mum, con lo
que se logra un claro incremento de la transmisión del calor.
Entre el calentador plano 4 y el elemento
intermedio 7, existe una unión por soldadura indirecta 9.
Evidentemente puede fijarse también el elemento intermedio 7 en
otra variante, no representada, de manera diferente al calentador
plano 4, por ejemplo mediante una unión por soldadura directa. Las
cavidades 5a representadas en la figura 3 están realizadas
poligonales. La superficie estructurada 5 puede estar realizada en
forma de acanaladuras, que se han representado a modo de ejemplo en
la figura 5. Esta superficie 5 con forma de acanaladuras esta
configurada con un conjunto de cavidades contiguas 5a, que discurren
a una cierta distancia entre sí.
En otra configuración mejorada de la invención
puede estar formada la superficie estructurada 5 por un conjunto de
pequeñas pirámides, mostrado esquemáticamente en la figura 6. Dentro
de esta superficie estructurada a modo de pirámide se han
practicado un conjunto de cavidades 5a, que se encuentran en cada
caso entre las pirámides contiguas. Las superficies representadas
en la figura 5 y la figura 6, son estructuras superficiales en la
zona micro, que sirven como superficie de transmisión del calor para
el calentador plano 4.
Las cavidades 5a presentan en cada caso una
distancia a la cavidad contigua 5a inferior a 1 mm. Durante el
calentamiento del medio a tratar 2 se aporta a través de la
superficie estructurada 5 del calentador plano 4 la correspondiente
energía calorífica en la máquina lavadora. Mediante la
estructuración de la superficie 5 se produce un rápido
desprendimiento de las burbujas, con lo que puede lograrse una buena
transmisión del calor desde el calentador plano 4 al medio a tratar
2. A la vez, pueden evitarse en gran medida durante el
calentamiento del medio a tratar 2 los ruidos de ebullición. Otra
ventaja es que debido a la utilización de aluminio para el elemento
intermedio 7 y de acero aleado para el calentador plano 4, un
calentamiento da lugar, debido a los diferentes coeficientes de
dilatación térmica de los citados materiales, a un ligero
abombamiento del elemento intermedio 7. Los eventuales depósitos de
cal sobre el elemento intermedio 7 pueden así "hacerse saltar"
de la superficie estructurada 5.
Claims (12)
1. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua, en particular máquina lavadora, con una cámara limpiadora
(1), en la que puede alojarse un medio a tratar (2), y al menos un
calentador plano (4) para calentar el medio a tratar,
presentando el calentador plano (4) al menos una
superficie estructurada (5) para la transmisión del calor, con lo
que pueden reducirse los ruidos de ebullición durante el
funcionamiento del calentador plano (4),
caracterizado porque un elemento
intermedio (7) está fijado al calentador plano (4), que está
realizado con la superficie estructurada (5), estando realizado el
elemento intermedio (7) con un primer material y el calentador
plano (4) con un segundo material, siendo diferentes el coeficiente
de dilatación térmica del primer y del segundo material, tal que
durante el funcionamiento del calentador plano (4) resulta un
abombamiento del elemento intermedio (7), con lo que se sueltan de
manera efectiva los eventuales depósitos de cal sobre la superficie
estructurada (5).
2. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según la reivindicación 1,
caracterizado porque la superficie (5)
presenta un conjunto de cavidades (5a).
3. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la superficie (5) es
una estructura estampada.
4. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la superficie
estructurada (5) está conformada con forma prismática, con forma
cilíndrica, con forma de acanaladuras, con forma piramidal, con
forma de perfil de diamante, con forma cónica o caótica según el
principio aleatorio.
5. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones 2 a 4,
caracterizado porque la cavidad (5a)
presenta una distancia hasta la cavidad contigua (5a) que es
inferior a
1,5 mm, preferiblemente es inferior a 1 mm y de manera especialmente preferente es inferior a 0,5 mm.
1,5 mm, preferiblemente es inferior a 1 mm y de manera especialmente preferente es inferior a 0,5 mm.
6. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones 2 a 5,
caracterizado porque las cavidades (5a)
pueden practicarse mediante un procedimiento químico, mecánico o
térmico en la superficie (5).
7. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la cámara limpiadora
(1) presenta una abertura (3) con el correspondiente medio de
fijación (6), sobre el que está dispuesto el calentador plano (4),
estando orientada la superficie (5) del calentador plano (4) a la
cámara limpiadora (1).
8. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la superficie
estructurada (5) presenta una aspereza que es superior a 3 \mum,
preferiblemente es superior a 7 \mum y de manera especialmente
preferente es superior a 10 \mum.
9. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primer material
presenta una resistencia inferior a la del segundo material.
10. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque entre el calentador
plano (4) y el elemento intermedio (7) existe una unión en arrastre
de fuerza y/o en arrastre de material, en particular el elemento
intermedio (7) está fijado mediante una soldadura indirecta o
directa al calentador plano.
11. Aparato electrodoméstico por el que circula
agua según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el primer material
está compuesto por aluminio y el segundo material por acero.
12. Aparato electrodoméstico por el circula agua
según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el elemento
intermedio (7) es una pieza estampada doblada.
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