ES2837401T3 - Aparato para el calentamiento rápido de líquidos - Google Patents
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Abstract
Aparato para el calentamiento rápido de un líquido que comprende: una fuente de calor; un elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) que define una trayectoria de flujo de calentamiento de líquido en el mismo que tiene una entrada de líquido y una salida de líquido, incluyendo dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) un orificio (102) que define la trayectoria de flujo de calentamiento de líquido; un conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) ubicados dentro de dicha trayectoria de flujo, estando dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles acoplado térmicamente a dicha fuente de calor y definiendo múltiples pasos de calentamiento de líquido a través de dicha trayectoria de flujo cuyas configuraciones y dimensiones de sección transversal cambian con el tiempo, siendo así resistentes a la obstrucción, caracterizado por que: la fuente de calor es un elemento de calentamiento (130); el elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) incluye un rebaje (131), separado del orificio (102), para recibir el elemento de calentamiento (130); y el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) está empaquetado dentro de dicho orificio (102) y en contacto térmico con dicho elemento de calentamiento (130) a través de dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) que está configurado para operar como un conductor térmico y transmitir calor del elemento de calentamiento (130) al conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104).
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato para el calentamiento rápido de líquidos
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general al calentamiento de líquidos y, más particularmente, a dispositivos para el calentamiento rápido de agua.
Antecedentes de la invención
Se conocen varios tipos de dispositivos para calentar líquidos. El documento GB 347650 A describe un aparato para el calentamiento rápido de un líquido según el preámbulo de la reivindicación 1.
Compendio de la invención
La presente invención busca proporcionar un dispositivo mejorado para calentar líquidos y sugiere un aparato como se define en la reivindicación 1. El aparato para el calentamiento rápido de un líquido incluye una fuente de calor, un elemento que define la trayectoria de flujo de líquido que define una trayectoria de flujo de calentamiento de líquido en el mismo que tiene una entrada de líquido y una salida de líquido, un conjunto de conductores térmicos alargados flexibles ubicados dentro de la trayectoria de flujo, estando el conjunto de porciones conductoras térmicas alargadas flexibles acoplado térmicamente a la fuente de calor y definiendo múltiples pasos de calentamiento de líquido a través de la trayectoria de flujo cuyas configuraciones y dimensiones de sección transversal cambian con el tiempo, siendo así resistentes a la obstrucción.
Preferiblemente, el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles se fija al elemento que define la trayectoria de flujo del líquido. Adicional o alternativamente, el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles incluye múltiples conductores separados dispuestos mutuamente en una disposición irregular y mutuamente desplazable, que cambia en respuesta al flujo de líquido a su paso. Adicional o alternativamente, el elemento que define la trayectoria de flujo del líquido es un conductor térmico y está acoplado a la fuente de calor y a la multiplicidad de conductores térmicos alargados flexibles.
De acuerdo con la invención, el elemento que define la trayectoria del líquido incluye un orificio que define la trayectoria del líquido y un rebaje, separado del orificio, para recibir el elemento de calentamiento. Asimismo, el conjunto de conectores térmicos alargados flexibles se empaqueta dentro del orificio y en contacto térmico con el elemento de calentamiento a través del elemento que define la trayectoria de flujo del líquido.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el conjunto de conectores térmicos alargados flexibles tiene una disposición dinámica de intersticios en respuesta al flujo de líquido a su paso.
De acuerdo con la presente invención, la trayectoria de flujo de calentamiento de líquido está definida por un elemento que define la trayectoria de flujo de líquido que tiene una entrada de líquido y una salida de líquido y el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles ubicados dentro de la trayectoria de flujo define múltiples pasos de calentamiento de líquido a través de la trayectoria de flujo cuyas configuraciones y dimensiones de sección transversal cambian con el tiempo, siendo así resistentes a la obstrucción. Adicionalmente, el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles incluye múltiples conductores separados dispuestos mutuamente en una disposición irregular y mutuamente desplazable, que cambia en respuesta al flujo de líquido a su paso.
De acuerdo con la invención, el elemento que define la trayectoria de flujo de líquido funciona como un conductor térmico y transmite calor desde la fuente de calor a los conductores térmicos alargados flexibles.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles incluye múltiples conductores separados dispuestos mutuamente en una disposición irregular y mutuamente desplazable, que cambia en respuesta al flujo de líquido a su paso. De acuerdo con la invención, el elemento que define la trayectoria de flujo del líquido transmite calor de la fuente de calor a los conductores térmicos alargados flexibles.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se entenderá y apreciará más completamente a partir de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos, en los que:
las Figuras 1A y 1B son una ilustración de vista ensamblada simplificada y una ilustración de vista en despiece simplificada, respectivamente, del aparato para el calentamiento rápido de líquidos, construido y operativo según una realización preferida de la presente invención;
las Figuras 2A, 2B, 2C y 2D son ilustraciones en sección simplificadas de una vía de calentamiento de líquido, tomadas a lo largo de las líneas IIA - IIA en la Figura 1A en cuatro puntos diferentes en el tiempo y que muestran la variabilidad en la configuración de las mismas; y
la Figura 3 es una ilustración simplificada del aparato para el calentamiento rápido de líquidos, tomada a lo largo de las líneas III - III en la Figura 1A.
Descripción detallada de una realización preferida
A continuación se hace referencia a las Figuras 1A - 3, que ilustran el aparato para el calentamiento rápido de líquidos, construido y operativo según una realización preferida de la presente invención. Como se ve en las Figuras 1A - 3, el aparato comprende un elemento conductor de calor y de transporte de líquido 100, preferiblemente formado por un metal altamente conductor de calor, como el aluminio, y que incluye un orificio de calentamiento y flujo de líquido 102, Que se extiende a través del mismo, en el que se encuentra un conjunto 104 de conductores térmicos mutuamente desplazables, normalmente formados de acero inoxidable, que están preferiblemente entrelazados en una forma que cambia con el tiempo en respuesta al flujo de líquido a su paso. El conjunto 104 puede estar definido por múltiples conductores separados o alternativamente por un solo conductor. Los conductores térmicos tienen normalmente la forma de tiras o fibras estrechas.
Los accesorios de flujo de entrada y salida de líquido 110 y 120 están formados normalmente de aluminio u otro metal conductor de calor adecuado y están acoplados a los respectivos extremos de flujo de entrada y salida del orificio 102. Un elemento de calentamiento 130 está ubicado en un rebaje 131 del elemento de calentamiento formado en el elemento 100. Un ejemplo de un elemento de calentamiento 130 adecuado es un elemento de calentamiento electromagnético fabricado por Shenzhen Hanke Instrument Co., Ltd, con sede en # 2 Shangxue City 1 st Road, Bantian, Distrito de Longgang, P.C. El elemento de calentamiento 130 alcanza preferiblemente una temperatura máxima de aproximadamente 180° Celsius.
Los conductos de líquido de entrada y salida 132 y 134, normalmente formados de metal, caucho o plástico, se fijan, respectivamente, a los accesorios de flujo de entrada y salida de líquido 110 y 120 y conectan el orificio 102 a una fuente de líquido a calentar (no mostrada) y a un dispositivo de utilización de líquido caliente (no mostrado).
A continuación, se hace referencia a las Figuras 2A, 2B, 2C, 2D que ilustran una característica particular de una realización de la presente invención en donde, como resultado del flujo de líquido, la disposición de los conductores térmicos en el conjunto 104 cambia con el tiempo, preferiblemente de forma aleatoria o impredecible, preferiblemente de modo que los intersticios entre los mismos cambien de configuración con el tiempo de forma aleatoria o impredecible. Esto tiene una ventaja particular porque se evita en gran medida la obstrucción del conjunto 104 por impurezas sólidas o semisólidas en el líquido que fluye a través del orificio 102.
De este modo, como puede verse comparando las Figuras 2A, 2B, 2C y 2D, la obstrucción de una región dada entre conductores térmicos adyacentes conduce al desplazamiento mutuo de los conductores térmicos que definen esa región, cambiando así la configuración de los intersticios y permitiendo el paso de las impurezas. Esto es en distinción a una malla fija en la que la configuración de los intersticios entre conductores adyacentes es fija, Conduciendo a menudo a una obstrucción progresiva de toda la malla.
De acuerdo con la invención, el conjunto 104 de conductores térmicos se empaqueta ligeramente en el orificio 102 en buen contacto térmico con el elemento 100, de tal forma que el calor producido por el elemento de calentamiento 130 se conduce eficazmente a través del elemento 100 a los conductores térmicos en el conjunto 104 y al líquido que fluye a su paso en el orificio 102. Los conductores del conjunto 104 pueden estar o no fijados al elemento 100. Preferiblemente, el flujo de agua a través del orificio 102 que pasa por el conjunto 104 de conductores térmicos es un flujo turbulento y este flujo turbulento mejora el desplazamiento mutuo de los conductores y la realineación de los intersticios de los mismos a lo largo del tiempo.
Los expertos en la técnica apreciarán que la presente invención no está limitada por lo que se ha mostrado y descrito particularmente en la presente memoria. Más bien el alcance de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Aparato para el calentamiento rápido de un líquido que comprende:
una fuente de calor;
un elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) que define una trayectoria de flujo de calentamiento de líquido en el mismo que tiene una entrada de líquido y una salida de líquido, incluyendo dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) un orificio (102) que define la trayectoria de flujo de calentamiento de líquido; un conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) ubicados dentro de dicha trayectoria de flujo, estando dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles acoplado térmicamente a dicha fuente de calor y definiendo múltiples pasos de calentamiento de líquido a través de dicha trayectoria de flujo cuyas configuraciones y dimensiones de sección transversal cambian con el tiempo, siendo así resistentes a la obstrucción,
caracterizado por que:
la fuente de calor es un elemento de calentamiento (130);
el elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) incluye un rebaje (131), separado del orificio (102), para recibir el elemento de calentamiento (130); y
el conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) está empaquetado dentro de dicho orificio (102) y en contacto térmico con dicho elemento de calentamiento (130) a través de dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) que está configurado para operar como un conductor térmico y transmitir calor del elemento de calentamiento (130) al conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104).
2. Aparato para el calentamiento rápido de un líquido según la reivindicación 1, en donde dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) se fija a dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100).
3. Aparato para el calentamiento rápido de un líquido según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) comprende múltiples conductores separados dispuestos mutuamente en una disposición irregular y mutuamente desplazable, que cambia en respuesta al flujo de líquido a su paso.
4. Aparato para el calentamiento rápido de un líquido según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde dicho elemento que define la trayectoria de flujo de líquido (100) es un conductor térmico y está acoplado a dicha fuente de calor y a dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104).
5. Aparato para el calentamiento rápido de un líquido según la reivindicación 1, en donde dicho conjunto de conductores térmicos alargados flexibles (104) tiene una disposición dinámica de intersticios en respuesta al flujo de líquido a su paso.
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