ES2326475T3 - Radiador tubular con tubo ascendente. - Google Patents

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Abstract

Radiador (1) con tubos calefactores (2) esencialmente horizontales estando el radiador montado en la posición conforme a destino con conductos de distribución (3a, 3b) esencialmente verticales unidos fluidicamente con los tubos calefactores por sus extremos de éstos, con una conexión de entrada (9) y una conexión de retorno (10) y un tubo interior (7) dispuesto dentro de un conducto de distribución, uniendo los conductos de distribución y los tubos calefactores la entrada fluidicamente con la salida, estando unido el tubo interior con el conducto de distribución y donde una sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución está sellada de forma estanca al fluido calefactor entre la entrada y el volumen restante del radiador, caracterizado porque el tubo interior está dispuesto de tal modo que el fluido calefactor fluye a través del orificio frontal del tubo interior orientado fluidicamente hacia la entrada o la salida respectivamente.

Description

Radiador tubular con tubo ascendente.
La invención se refiere a un radiador con unos tubos calefactores esencialmente horizontales en la posición de colocación conforme a lo previsto, con unos conductos de distribución esencialmente verticales unidos fluidicamente por los extremos a los tubos calefactores, con una conexión de entrada y una conexión de retorno y un tubo interior dispuesto en un conducto de distribución, donde los conductos de distribución y los tubos calefactores unen entre sí fluidicamente la entrada con el retorno, donde el tubo interior está unido al conducto de distribución, y donde una sección transversan que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución está sellada de modo estanco al fluido calefactor entre la entrada y el restante volumen del radiador.
Por el estado de la técnica es conocido el hecho de situar en los radiadores de la clase citada inicialmente dentro del tubo distribuidor del lado de la entrada fluidicamente otro tubo interior y situar la entrada de fluido calefactor en el extremo inferior del conducto de distribución. El tubo interior está unido directamente de forma estanca al fluido calefactor con la conexión de entrada. El inconveniente de un radiador de esta clase es que la posición de la conexión del radiador es fija con relación al radiador. Por este motivo esta clase de radiadores tienen unos límites relativamente estrechos para su diseño.
También se conocen radiadores en los que hay un tubo interior dispuesto en un conducto de distribución y donde la entrada de fluido calefactor no se encuentra directamente en el conducto de distribución. El documento EP 0 928 939 A2 da a conocer por ejemplo un radiador tubular de la clase descrita inicialmente en el que el tubo interior está introducido dentro del conducto de distribución por el lado de entrada fluidicamente, y está unido de forma estanca con éste entre el tubo calefactor interior y el restante volumen del radiador. El tubo interior va sujeto en el conducto de distribución mediante un manguito que cierra el extremo inferior del conducto de distribución. Las conexiones de entrada y retorno del radiador se encuentran en el tubo calefactor interior. Para realizar una vía de flujo para el fluido calefactor desde la entrada a través del tubo interior del radiador al conducto de distribución del lado de entrada reotécnicamente y al tubo interior dispuesto en aquél a los restantes conductos de calentamiento del radiador, el tubo interior presenta en un zona inferior un orificio dispuesto en la envolvente del tubo a través del cual está en comunicación el interior del tubo interior con la zona exterior.
El inconveniente de estos radiadores es que debido a la realización especial de la zona inferior del tubo interior y a la disposición del tubo interior dentro del tubo de distribución se provocan unas pérdidas de carga considerablemente elevadas. Estas pérdidas de carga a su vez reducen el efecto de un grado de rendimiento del radiador que se había mejorado debido a la disposición del tubo interior. Las pérdidas de carga se deben principalmente a los numerosos cambios de dirección del fluido calefactor y a las aristas de rotura del flujo. Debido a la realización especial del tubo interior y al hecho de realizarse el orificio en la superficie envolvente exterior del tubo interior se forman unas zonas de flujo muerto en las que se depositan de modo inconveniente la suciedad y los sedimentos, lo que a largo plazo puede dar lugar a una disminución de la potencia calorífica o a un fallo del radiador.
Partiendo del estado de la técnica, el objetivo de la presente invención es realizar un radiador de la clase descrita inicialmente con un tubo interior, donde debido a la disposición del tubo interior en un conducto de distribución conforme a la invención se reducen en lo posible al mínimo las pérdidas de carga provocadas por la disposición del tubo interior, y se mejora el grado de rendimiento total del radiador.
Este objetivo se resuelve conforme a la invención por el hecho de que el tubo interior está dispuesto en el conducto de distribución de tal modo que el fluido calefactor fluya a través del orificio frontal del tubo interior orientado fluidicamente hacia la entrada o el retorno. Para ello el tubo interior presenta una forma de sección transversal cualquiera, si bien el tubo interior tiene preferentemente sección circular. El tubo interior está realizado como cilindro hueco. Por lo tanto se entienden por orificios frontales del tubo interior los orificios existentes en los dos extremos del tubo interior.
Mediante esta clase de disposición del tubo interior en el conducto de distribución, el fluido calefactor atraviesa el tubo interior a través de sus orificios de los extremos frontales y su espacio hueco interior. La sección de flujo disponible para el fluido calefactor no se reduce innecesariamente. Por eso se evitan las pérdidas de carga que surgen al atravesar el tubo interior, al evitarse cambios de dirección innecesarios y aristas de rotura de flujo agudas. La fabricación de un tubo interior empleado en los radiadores conformes a la invención se simplifica y se optimiza en cuanto a los costes, ya que por ejemplo no es necesario abrir orificios de paso adicionales en la superficie envolvente del tubo interior. Dado que el tubo interior es atravesado en toda su longitud por el fluido calefactor, se reduce además ventajosamente la formación de zonas de flujo muerto por lo que se contrarresta en gran medida la sedimentación de depósitos y suciedades.
De acuerdo con una forma de realización ventajosa de la invención, el tubo interior presenta un saliente que cierra de forma estanca al fluido calefactor la sección que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución. Un tubo interior de esta clase se puede fabricar económicamente empleando procedimientos de fabricación adecuados. La instalación de un tubo interior de esta clase en un radiador conforme a la invención no presenta complicaciones. Al estar cerrado de forma estanca al fluido calefactor la sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución se fuerza el flujo del fluido calefactor exclusivamente a través del tubo interior, de modo que se evitan flujos de cortocircuito que vayan directamente de la entrada al retorno y no pasen por el volumen restante del radiador. La forma del contorno exterior del tubo interior unido al conducto de distribución se corresponde preferentemente con la forma del contorno interior del conducto de distribución. Dado que el tubo interior está fijado en el conducto de distribución mediante el saliente que sirve al mismo tiempo para el sellado, se consigue ventajosamente que la zona de volumen del conducto de distribución situada antes del tubo interior en el sentido del flujo no quede obstruida por los contornos de unión entre el tubo interior y el conducto de distribución, quedando disponible como sección de flujo para el fluido calefactor.
En otra forma de realización de la invención está previsto que en lugar del saliente del tubo interior dispuesto en el conducto de distribución del lado de entrada, éste esté dotado de un elemento en forma de disco que cierra de forma estanca al fluido calefactor la sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución. Mediante un elemento de esta clase se puede adaptar de forma ventajosa un tubo interior con unas dimensiones de diámetro cualesquiera a los diámetros interiores y formas de sección cualesquiera del conducto de distribución. El elemento en forma de disco presenta un orificio con un diámetro interior correspondiente al diámetro exterior del tubo interior y un diámetro exterior correspondiente al diámetro interior del conducto de distribución. La forma del orificio y el contorno exterior del elemento en forma de disco están adaptados a la forma del tubo interior o del conducto de distribución respectivamente. Si se emplea por ejemplo un conducto de distribución con un contorno interior rectangular entonces el elemento en forma de disco presenta un contorno exterior correspondiente a éste.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención está previsto que el tubo interior esté abocardado en forma de embudo en su extremo del lado de entrada en el sentido del flujo. El orificio del embudo puede tener forma cónica o parabólica. Mediante estas formas de la zona final del tubo interior del lado de entrada de fluido se reducen de modo especialmente ventajoso en gran medida las pérdidas de carga. Especialmente en el extremo ensanchado del tubo interior se evitan en gran medida las aristas de desprendimiento en el recorrido del flujo del fluido calefactor que provocan pérdidas de flujo. El contorno exterior del ensanchamiento en forma de embudo se corresponde en cuanto a forma y diámetro con la forma y el diámetro del conducto de distribución. Para poder adaptar un tubo interior ensanchado en forma de embudo a diferentes conductos de distribución cabe imaginar también una combinación de un tubo distribuidor de esta clase con los elementos en forma de disco antes descritos.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención el elemento en forma de disco o el saliente del tubo interior está unido al conducto de distribución por soldadura, pegado y/o enroscado. Mediante esta clase de métodos de unión se tiene la posibilidad de unir el tubo de unión con el tubo de distribución de modo estanco para el medio y de forma económica. Ventajosamente resulta posible conseguir en una sola fase de trabajo las dos funciones de unión y sellado. Los procedimientos de unión arriba citados se pueden automatizar con facilidad.
Para poder conseguir un rendimiento especialmente alto del radiador conforme a la invención está previsto que el tubo interior esté unido de forma estanca con el conducto de distribución en una zona entre el tubo de radiador más bajo y el situado encima. De este modo queda garantizado que el fluido calefactor pase a través de todo el volumen del radiador antes de salir del radiador a través del retorno. Así se optimiza el intercambio de calor entre el radiador y el fluido calefactor.
De acuerdo con otra forma de realización ventajosa de la invención el tubo interior está dispuesto en el conducto de distribución del lado de entrada en el sentido del flujo. En este caso el saliente o el elemento en forma de disco del tubo interior se encuentra en el extremo de éste del lado de entrada en el sentido del flujo. En cualquier caso, el tubo interior está unido al conducto de distribución por su extremo del lado de entrada en el sentido del flujo.
Según otra forma de realización de la invención, la conexión de entrada y la conexión de retorno están situadas en el tubo calefactor inferior, estando el radiador colocado en su forma conforme a destino.
Es ventajoso que el extremo del tubo interior del lado de entrada en el sentido del flujo esté realizado como asiento de válvula para una válvula de radiador. Un radiador realizado de este modo puede utilizarse ventajosamente de forma muy flexible. La válvula que regula el flujo de fluido calefactor no tiene que colocarse forzosamente en la zona de las entradas y salidas del radiador. En el caso de que haya mala accesibilidad a las entradas y salidas del radiador existe la posibilidad de disponer la válvula directamente en el conducto de distribución, de modo que queda garantizada una posibilidad de manejo mejor y más sencilla del radiador.
Los tubos del radiador dispuestos entre los conductos de distribución pueden tener forma recta o también cualquier forma de curva. En particular, los tubos del radiador pueden estar curvados en semi-círculo. La disposición de los tubos del radiador puede efectuarse también casi de un modo cualquiera según diferentes aspectos de diseño.
Otras ventajas y características de la invención se deducen de la siguiente descripción de un ejemplo de realización, sirviéndose de las figuras. El ejemplo de realización sirve como aclaración y no tiene carácter limitador. Las figuras muestran:
Fig. 1 una vista de conjunto esquemática de un radiador conforme a la invención,
Fig. 2 una vista de detalle de una posible forma de realización y una disposición de un tubo interior en el radiador,
Fig. 3 una vista en sección a lo largo de la línea III-III de la Fig. 2,
Fig. 4 otra forma de realización de un tubo interior,
Fig. 5 otra forma de realización de un tubo interior,
En la Fig. 1 está representada una forma de realización de un radiador 1 conforme a la invención. El radiador 1 presenta unos tubos calefactores 2 que transcurren en dirección horizontal y paralelos entre sí. Los tubos calefactores 2 están unidos por sus dos extremos de modo fluidico con unos conductos de distribución 3. En el tubo calefactor inferior 8 se encuentra la conexión de entrada 9 y la conexión de retorno 10. La entrada 4 y el retorno 5 están señalados con flechas en la Fig. 1. La entrada 4 se puede regular y aislar mediante una válvula 6. El tubo calefactor más bajo está sellado de forma estanca al fluido calefactor con un dispositivo adecuado entre la entrada y el retorno. Esto puede estar realizado por ejemplo por medio de un disco sellador 19. En el conducto de distribución 3a del lado de entrada en el sentido del flujo está situado un tubo interior 7, indicado con una línea de trazos. El tubo interior 7 está unido al conducto distribuidor 3a por su extremo del lado de entrada en el sentido del flujo. El tubo interior 7 atraviesa el conducto distribuidor 3a por el lado de entrada esencialmente en su totalidad de modo que un extremo de salida 12 abierto del tubo interior 7 se encuentra en una zona superior del conducto distribuidor 3a del lado de entrada. En la Fig. 1 está indicado el sentido de flujo del fluido calefactor a través del radiador por medio de flechas. El fluido calefactor pasa a través de la entrada 4 al tubo calefactor inferior 8. Desde el tubo calefactor inferior 8 el fluido calefactor pasa a la zona inferior del conducto de distribución 3 del lado de la entrada, desde allí a través del orificio frontal 13 del lado de entrada del tubo interior, a través del espacio interior de éste hasta el extremo de salida abierto 12 del tubo interior. Desde allí el fluido calefactor fluye al espacio en forma de cilindro hueco 14 existente entre el tubo interior 7 y el conducto distribuidor del lado de entrada 3a. Desde el recinto en forma de recinto hueco 14 el fluido calefactor fluye a través de los tubos calefactores 2 horizontales dispuestos paralelos entre sí, y desde éstos al conducto distribuidor 3b del lado de retorno. En el extremo inferior del conducto distribuidor 3b el lado de retorno, el fluido calefactor vuelve a fluir al tubo calefactor inferior 8 y sale del radiador 1 a través de la conexión de retorno 10.
La Fig. 2 muestra la zona inferior del conducto distribuidor 3b del lado de entrada con los tubos calefactores 2 conectados en esta zona, en una vista de detalle. El conducto distribuidor 3b del lado de entrada va cerrado por su extremo inferior con un tapón 15. El tapón 15 cierra el orificio inferior del conducto distribuidor 3a del lado de entrada, que se aprovecha para introducir y montar el tubo interior 7. En lugar del tapón 15 pueden estar previstos también otros componentes tales como por ejemplo válvulas que regulen la entrada al radiador, etc. En la zona entre el tubo calefactor inferior 8 y el volumen restante del radiador, el tubo interior 7 está unido de forma estanca con el conducto distribuidor 3. Para este fin, el tubo interior 7 presenta en su extremo del lado de entrada un saliente 16. En el ejemplo de realización representado en la Fig. 2, el tubo interior 7 y el saliente 16 forman una sola pieza. El saliente 16 está unido al conducto distribuidor 3a mediante un cordón de soldadura 18.
Las Fig. 4 y 5 muestran otras formas de realización del tubo interior 7. En la Fig. 4 está representado que el tubo interior se ensancha en su extremo del lado de entrada 11 en forma de parábola de modo conveniente para el flujo. En la Fig. 5 está representado que el extremo 11 del lado de entrada del tubo interior 7 soporta un elemento anular 17. El elemento anular 17 presenta un diámetro interior correspondiente al diámetro exterior del tubo interior 7 y está unido al tubo interior 7 por ejemplo mediante soldadura o calado a presión. Con independencia de la forma de realización del tubo interior 7 es esencial que la zona exterior del saliente 16 o del elemento anular 17 se corresponda en cuanto a forma y dimensiones con los contornos interiores del conducto distribuidor 3a del lado de entrada, de modo que el espacio intermedio 18 existente entre el tubo interior 7 y el conducto distribuidor 3a del lado de entrada quede cerrado de forma estanca al flujo. Además puede estar previsto que el orificio frontal 13 del tubo interior 7 del lado de entrada esté realizado como asiento de válvula que se pueda sellar mediante una válvula enroscada en el conducto distribuidor del lado de entrada, en lugar del tapón 15.
Lista de referencias
1
Radiador
2
Tubos calefactores
3a
Conducto de distribución del lado de entrada
3b
Conducto de distribución del lado del retorno
4
Entrada
5
Retorno
6
Válvula
7
Tubo interior
8
Tubo calefactor más bajo
9
Conexión de entrada
10
Conexión de retorno
11
Extremo del lado de entrada
12
Extremo abierto de salida
13
Orificio frontal del lado de entrada
14
Espacio en forma de cilindro hueco
15
Tapón
16
Saliente
17
Elemento anular
18
Cordón de soldadura
19
Disco

Claims (11)

1. Radiador (1) con tubos calefactores (2) esencialmente horizontales estando el radiador montado en la posición conforme a destino con conductos de distribución (3a, 3b) esencialmente verticales unidos fluidicamente con los tubos calefactores por sus extremos de éstos, con una conexión de entrada (9) y una conexión de retorno (10) y un tubo interior (7) dispuesto dentro de un conducto de distribución, uniendo los conductos de distribución y los tubos calefactores la entrada fluidicamente con la salida, estando unido el tubo interior con el conducto de distribución y donde una sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución está sellada de forma estanca al fluido calefactor entre la entrada y el volumen restante del radiador, caracterizado porque el tubo interior está dispuesto de tal modo que el fluido calefactor fluye a través del orificio frontal del tubo interior orientado fluidicamente hacia la entrada o la salida respectivamente.
2. Radiador según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo interior presenta un saliente (16) que cierra de modo estanco al fluido calefactor la sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución.
3. Radiador según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo interior está dotado de un elemento en forma de disco que cierra de modo estanco al fluido calefactor la sección transversal que se encuentra entre el tubo interior y el conducto de distribución.
4. Radiador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tubo interior está ensanchado en forma de parábola por su extremo del lado de entrada de fluido.
5. Radiador según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento en forma de disco está unido al tubo interior por soldadura, pegado y/o enroscado.
6. Radiador según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el elemento en forma de disco o el saliente del tubo interior está soldado, pegado y/o roscado con el conducto de distribución.
7. Radiador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo interior está unido de forma estanca con el conducto de distribución en una zona situada entre el tubo calentador más bajo y el situado encima.
8. Radiador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo interior está dispuesto dentro del conducto de distribución del lado de entrada.
9. Radiador según la reivindicación 8, caracterizado porque el tubo interior está unido al conducto de distribución por su extremo del lado de entrada en el sentido del flujo.
10. Radiador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la conexión de entrada y la conexión de retorno están situadas en el tubo calefactor más bajo, cuando el radiador está colocado en la posición conforme a destino.
11. Radiador según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el extremo del tubo interior del lado de entrada en el sentido de flujo está realizado como asiento de válvula para una válvula de radiador.
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