ES2909660T3 - Dispositivo generador de niebla - Google Patents

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Abstract

Dispositivo generador de niebla (1), adaptado para producir niebla para aumentar el nivel de seguridad de un sistema de alarma, del tipo que comprende un acumulador de calor adaptado para almacenar energía térmica y liberarla a un fluido generador de niebla, para producir vapor, comprendiendo dicho dispositivo generador de niebla (1): - primeros medios de calentamiento adaptados para producir dicha energía térmica; - segundos medios adaptados para poner en contacto dicho fluido generador de niebla con dicho acumulador de calor; - terceros medios adaptados para soportar un intercambio térmico entre dicho acumulador de calor y dicho fluido generador de niebla, siendo dicho intercambio térmico suficiente para soportar una producción de vapor; - cuartos medios adaptados para expulsar el vapor producido tras una vaporización de dicho fluido generador de niebla; en el que dicho tercer medio, adaptado para soportar un intercambio térmico entre dicho acumulador de calor y dicho fluido generador de niebla, comprende una masa térmica compuesta por una pluralidad de placas de metal (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) alojadas dentro de un contenedor (2), con el fin de localizar un camino del fluido generador de niebla fluido adaptado para cubrir la superficie de dichas placas metálicas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20), generando una vaporización de dicho fluido generador de niebla, estando dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) compuestas por primeras placas (11, 13, 15, 17, 19) y segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) y siendo ensambladas para ubicar meatos adaptados para permitir un flujo del fluido generador de niebla, estando previstos medios que están adaptados para conectarse hidráulicamente entre sí dichos meatos, estando dichos medios de conexión hidráulica adaptados para conectar hidráulicamente entre sí dichos meatos que comprenden una pluralidad de primeros orificios o áreas (11a, 13a, 15a, 17a, 19a) y una pluralidad de segundos agujeros o áreas (12a, 14a, 16a, 18a, 20a) hechos en dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20), caracterizados porque dichos primeros agujeros o zonas (11a, 13a, 15a, 17a, 19a) se encuentran junto al borde externo de dichas primeras placas (11, 13, 15, 17, 19), mientras dichos segundos agujeros o zonas (12a, 14a, 16a, 18a, 20a) están dispuestos en el interior de dichas segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) junto al núcleo de dicho dispositivo generador de niebla, siendo dichas primeras placas (11, 13, 15, 17, 19) alternadas con dichas segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) dentro de dicho contenedor (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo generador de niebla
[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo generador de niebla, adaptado para producir niebla muy espesa, para aumentar el nivel de seguridad de un sistema de alarma.
[0002] Los dispositivos generadores de niebla están adaptados para producir una niebla muy espesa, que impide por completo la visión. Para obtener este resultado, es necesario que un fluido generador de niebla se evapora rápidamente y luego se condensa en microgotas. El tamaño de estas gotas es bastante grande para que no sean atravesadas por la luz sin estorbar con ella, y en consecuencia provocan un fenómeno de difusión (scattering) que imposibilita la visibilidad.
[0003] Por lo tanto, estos dispositivos están adaptados para evitar un hurto o un robo, ya que producen rápidamente una cantidad de niebla que, durante mucho tiempo, impide por completo la visión, de modo que un ladrón o salteador, confundiéndose, a menudo se abstiene de continuar.
[0004] Para minimizar la posibilidad de que un ladrón complete su robo o cause daños, es necesario que la saturación del ambiente se produzca en el menor tiempo posible. Para obtener este resultado, es necesario darle al fluido una alta potencia, al menos igual al calor específico de evaporación para el número de unidades de masa líquida requerida.
[0005] El poder necesario para tener efectos adecuados va desde unos pocos kW, para máquinas con escasas prestaciones, hasta decenas o incluso centenas de kW para máquinas a nivel superior. Es claro que tales poderes no pueden ser entregados por Ms del proveedor de energía eléctrica, pero extraída de un "almacén de energía" colocado en el sitio. Los tamaños de este almacén en términos de kWh dan la máximo cantidad de fluido generador de niebla capaz de evaporarse del aparato.
[0006] Dicha energía se almacena en forma térmica en el calor sensible de una masa metálica. Esta masa es preferiblemente calentada por una resistencia eléctrica durante un tiempo lo suficientemente largo como para no requerir potencias elevadas, siendo el calor acumulado dado rápidamente cuando es atravesado por un fluido generador de niebla que se desplaza a lo largo de la serpentina y/o meatos obtenidos en ella.
[0007] La construcción de estos circuitos internos es crítica para la correcta extracción de energía del acumulador, debiendo realizarse esta extracción en muy poco tiempo.
[0008] Actualmente, los circuitos se hacen con agujeros profundos conectados en las partes alta y baja del acumulador a través de agujeros transversales y soldadura. Este trabajo es muy largo y costoso, tanto en términos de tiempo de ejecución como en términos de herramientas y desperdicio de material. Además, el espacio del agujero se resta de la masa térmica del acumulador.
[0009] Al aumentar la potencia requerida, el número de agujeros debe aumentar para aumentar la superficie de intercambio, y pronto se establece un límite técnico/económico alcanzado para la construcción.
[0010] El documento WO-A1-2014/102365 divulga un dispositivo generador de niebla según el preámbulo de la reivindicación 1.
[0011] Los dispositivos utilizados actualmente son compromisos técnicos y económicos, lo que hace difícil y no conveniente la culminación de la aplicación de dicha tecnología. Además, el uso de materiales con alta conductividad térmica, como el aluminio, si por un lado permite extraer calor, por otro lado hace que el fluido también se evapore rápidamente, creando un colchón de gas que aísla la gota de fluido de un contacto térmico. Esto se conoce como "Efecto Leidenfrost". Viceversa, si el metal tiene una baja conductividad térmica, la temperatura de la superficie, en contacto con el fluido, disminuye rápidamente. El efecto Leidenfrost se cancela, pero se reduce la posibilidad de extraer rápidamente la cabeza de la parte metálica alejada del canal.
[0012] El objeto de la presente invención es resolver los problemas de la técnica anterior, proporcionando una nueva solución que supera las limitaciones anteriores.
[0013] Los anteriores y otros objetos y ventajas de la invención, como se desprende de la siguiente descripción, se obtienen con un dispositivo según se reivindica en la reivindicación 1.
[0014] Las formas de realización preferidas y las variaciones no triviales de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
[0015] Se pretende que todas las reivindicaciones adjuntas sean una parte integrante de la presente descripción.
[0016] Será inmediatamente obvio que numerosos variaciones y modificaciones (por ejemplo relacionadas con forma, tamaños, arreglos y parte con equivalente funcionalidad) se pueden hacer a lo que se describe, sin apartarse del alcance de la invención tal como aparece de las reivindicaciones adjuntas.
[0017] La presente invención se describirá mejor por algunas formas de realización preferidas de la misma, proporcionados como un ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- Las figuras 1 y 2 muestran el dispositivo generador de niebla de la invención, respectivamente de su parte superior y de su parte inferior; y
- Las figuras 3, 4 y 5 muestran los elementos internos del dispositivo generador de niebla de la invención.
[0018] Con referencia a las figuras, el dispositivo generador de niebla 1 de la invención está adaptado para producir una espesa niebla para aumentar el nivel de seguridad de un sistema de alarma, y es del tipo que comprende un acumulador de calor adaptado para almacenar energía térmica y liberarla a un fluido generador de niebla, para producir vapor.
[0019] El dispositivo generador de niebla 1 comprende:
- primeros medios de calentamiento adaptados para producir la energía térmica;
- segundos medios adaptados para poner en contacto el fluido generador de niebla con el acumulador de calor; - un tercer medio adaptado para soportar un rápido intercambio térmico entre el acumulador de calor y el fluido generador de niebla, siendo rápido el intercambio térmico suficiente para sustentar una producción de vapor; y - cuarto medio adaptado para expulsar el vapor producido después de la vaporización del fluido generador de niebla.
[0020] El tercer medio, adaptado para soportar un rápido intercambio térmico entre el acumulador de calor y el fluido generador de niebla, comprenden una masa térmica compuesta de una pluralidad de pequeñas placas de metal 11 , 12 , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 alojadas, dentro de un recipiente 2, para localizar un camino del fluido generador de niebla adaptado para lamer la superficie de las placas pequeñas de metal 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, generando una vaporización del fluido generador de niebla, estando las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 compuestas por primeras placas pequeñas 11, 13, 15, 17, 19 y segundas placas pequeñas 12, 14, 16, 18, 20 y siendo ensambladas con el fin de localizar meatos adaptados para permitir el flujo del fluido generador de niebla.
[0021] Se proporcionan medios que están adaptados para conectar hidráulicamente entre sí los meatos, los medios de conexión hidráulicos, adaptados para conectar hidráulicamente mutuamente los meatos, que comprenden una pluralidad de primeros orificios de vertido o áreas 11a, 13a, 15a, 17a, 19a y una pluralidad de segundos orificios de vertido o zonas 12a, 14a, 16a, 18a, 20a obtenidas en las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.
[0022] Los primeros orificios de vertido o áreas 11a, 13a, 15a, 17a, 19a se realizan junto al borde exterior de las primeras placas pequeñas 11, 13, 15, 17, 19, mientras que los segundos orificios o áreas de vertido 12a, 14a, 16a, 18a, 20a están dispuestos dentro de las segundas placas pequeñas 12, 14, 16, 18, 20 junto al núcleo del dispositivo generador de niebla 1, estando las primeras placas pequeñas 11, 13, 15, 17, 19 alternadas con las segundas placas pequeñas 12, 14, 16, 18, 20 dentro del recipiente 2.
[0023] Con referencia a las Figuras 1 y 2, 1 designa el dispositivo generador de niebla con discos de la invención. El dispositivo generador de niebla 1 es una caldera que comprende un recipiente 2 , por ejemplo con forma cilíndrica, cerrado en su parte inferior por una primera placa pequeña 3 y en su parte superior por una segunda placa pequeña 4.
[0024] Se obtiene un orificio central 5 en la primera placa pequeña inferior de cierre 3, en la que se inserta un núcleo metálico 6, que se extiende hasta tocar la segunda placa pequeña superior de cierre 4 o se inserta en su interior. El núcleo metálico 6, en vuelta, tiene un orificio longitudinal 6a para insertar una o más resistencias eléctricas para calentar el dispositivo generador de niebla 1.
[0025] En la primera placa pequeña inferior de cierre 3 hay también un orificio 7 para la entrada del líquido generador de niebla, como mostrado por la flecha "I". En la placa pequeña inferior de cierre 3 posiblemente también hay agujeros roscados 8 para apoyar pies, en caso de que el dispositivo generador de niebla 1 descanse sobre una hoja de un contenedor o un plano horizontal.
[0026] En la segunda placa pequeña superior de cierre 4a se obtiene el orificio 9, por el que sale el fluido generador de niebla vaporizado, como indica la flecha "O".
[0027] Dentro del recipiente 2 se inserta una pluralidad de pequeñas placas metálicas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 (Figura 3), incluida entre las placas pequeñas inferiores de cierre 3 y superiores de cierre 4, estando las placas pequeñas separadas entre sí, para ubicar meatos cuyo espesor sea de unos pocos milímetros, estando estos meatos comunicados entre sí por una pluralidad de orificios de vertido 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a, 20a obtenidos en las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.
[0028] Según una forma de realización preferida, las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 son axialmente perforadas para ser insertadas en el núcleo metálico 6.
[0029] La figura 5 muestra las primeras placas pequeñas designadas por números impares 11, 13, 15, 17, 19, mientras que la Figura 4 muestra segundas placas pequeñas designadas con números pares 12, 14, 16, 18, 20.
[0030] Las primeras placas pequeñas, designadas con los números impares 11, 13, 15, 17, 19, se alternan con las segundas placas pequeñas, designadas con números pares 12, 14, 16, 18, 20. En las primeras placas pequeñas 11, 13, 15, 17, 19 los agujeros de vertido 11a, 13a, 15a, 17a, 19a se practican junto al borde exterior de las propias placas pequeñas, mientras que en las segundas placas pequeñas 12, 14, 16, 18, 20 los orificios de vertido 12a, 14a, 16a, 18a, 20a se realizan en la zona interna, en particular junto al núcleo central 6.
[0031] Según una forma de realización preferida, se alternan las capas de placas pequeñas de diferente espesor y de los mismos o diferentes materiales (a título enunciativo no limitativo, acero y aluminio), realizándose la elección en función de las prestaciones solicitadas. Se trata de una solución que utiliza aluminio en combinación con acero, lo cual permite mejorar la capacidad térmica del calor intercambiado con el mismo peso, y evitar, o al menos minimizar, el efecto Leidenfrost, que se produce en calderas fabricadas únicamente en aluminio.
[0032] En particular, el espesor de las diversas placas pequeñas se relacionará con el grosor de los meatos correspondientes, con el fin de optimizar la cantidad de calor y el intercambio térmico paso a paso en el proceso, como se especificará mejor a continuación.
[0033] Una vez que el paquete de placas pequeñas ha llegado a la temperatura de funcionamiento, el líquido nebulizador se introduce a través del orificio 7 presente en la placa pequeña inferior de cierre 3, y por lo tanto entrará en contacto con las diversas capas compuestas de placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20. La posición particular de los agujeros de vertido 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a, 20a obliga a que el fluido generador de niebla lama toda la superficie de intercambio, restando calor de manera óptima.
[0034] Las superficies de intercambio, las capacidades térmicas de cada placa pequeña lamida por el fluido generador de niebla y el grosor de los meatos deberá elegirse para optimizar la cantidad de calor y el intercambio térmico paso a paso en el proceso.
[0035] En el primer tramo del trayecto, se incrementará la temperatura de fluido sensible, en el segundo tramo tendrá lugar la evaporación y en el tercer tramo se producirá un sobrecalentamiento de vapor.
[0036] Cada paso está asociado a una combinación óptima de energía acumulada y superficie de intercambio, que se puede realizar fácilmente con la técnica propuesta.
[0037] De acuerdo con la forma de realización descrita, el recipiente 2 es cilíndrico. En este caso, las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 tienen una forma circular; sin embargo, el recipiente 2 también puede tener una forma rectangular o poligonal: en tal caso, las placas pequeñas contenidas en el mismo tendrán una forma correspondiente.
[0038] También los orificios de vertido 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a, 20a pueden tener una forma diferente de la circular, o pueden ser reemplazados por áreas continuas incluidas entre el borde externo de las placas pequeñas y el contenedor externo 2 , combinados con otras zonas de paso internas comprendidas entre el borde interior de las placas pequeñas y el núcleo metálico 6.
[0039] El núcleo metálico 6 es parte integral del dimensionamiento de la máquina. Aunque apenas contribuye al intercambio térmico con el fluido generador de niebla, determina la velocidad de transferencia de calor entre el elemento calefactor y las pequeñas placas de acumulación 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 y actúa además como elemento separador (tampón) por lo que el elemento calefactor no está sujeto a variaciones bruscas de temperatura durante la vaporización del líquido.
[0040] La caldera 1 así construida permite el paso del fluido generador de niebla en toda la superficie de las placas pequeñas 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, optimizando la superficie de intercambio y permitiendo realizar también intercambiadores de calor de gran tamaño, porque su ancho y el grosor de las placas pequeñas se puede dimensionar fácilmente, permitiendo el aprovechamiento de toda la energía contenida en el intercambiador.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo generador de niebla (1), adaptado para producir niebla para aumentar el nivel de seguridad de un sistema de alarma, del tipo que comprende un acumulador de calor adaptado para almacenar energía térmica y liberarla a un fluido generador de niebla, para producir vapor, comprendiendo dicho dispositivo generador de niebla (1 ):
- primeros medios de calentamiento adaptados para producir dicha energía térmica;
- segundos medios adaptados para poner en contacto dicho fluido generador de niebla con dicho acumulador de calor;
- terceros medios adaptados para soportar un intercambio térmico entre dicho acumulador de calor y dicho fluido generador de niebla, siendo dicho intercambio térmico suficiente para soportar una producción de vapor;
- cuartos medios adaptados para expulsar el vapor producido tras una vaporización de dicho fluido generador de niebla;
en el que dicho tercer medio, adaptado para soportar un intercambio térmico entre dicho acumulador de calor y dicho fluido generador de niebla, comprende una masa térmica compuesta por una pluralidad de placas de metal (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) alojadas dentro de un contenedor (2), con el fin de localizar un camino del fluido generador de niebla fluido adaptado para cubrir la superficie de dichas placas metálicas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20), generando una vaporización de dicho fluido generador de niebla, estando dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) compuestas por primeras placas (11, 13, 15, 17, 19) y segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) y siendo ensambladas para ubicar meatos adaptados para permitir un flujo del fluido generador de niebla, estando previstos medios que están adaptados para conectarse hidráulicamente entre sí dichos meatos, estando dichos medios de conexión hidráulica adaptados para conectar hidráulicamente entre sí dichos meatos que comprenden una pluralidad de primeros orificios o áreas (11a, 13a, 15a, 17a, 19a) y una pluralidad de segundos agujeros o áreas (12a, 14a, 16a, 18a, 20a) hechos en dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20), caracterizados porque dichos primeros agujeros o zonas (11a, 13a, 15a, 17a, 19a) se encuentran junto al borde externo de dichas primeras placas (11, 13, 15, 17, 19), mientras dichos segundos agujeros o zonas (12a, 14a, 16a, 18a, 20a) están dispuestos en el interior de dichas segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) junto al núcleo de dicho dispositivo generador de niebla, siendo dichas primeras placas (11, 13, 15, 17, 19) alternadas con dichas segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) dentro de dicho contenedor (2).
2. Dispositivo generador de niebla según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) están perforados axialmente para ser insertados en un núcleo metálico (6).
3. Dispositivo generador de niebla de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque dichos medios de conexión hidráulica comprenden áreas continuas incluidas entre un borde externo de dichas primeras placas (11, 13, 15, 17, 19) y el contenedor externo (2), combinado con otras áreas de paso internas incluidas entre el borde interno de dichas segundas placas (12, 14, 16, 18, 20) y dicho núcleo metálico (6).
4. Dispositivo generador de niebla de acuerdo con cualquiera de reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque dichos primeros medios de calentamiento comprenden una o más resistencias eléctricas insertadas en un orificio longitudinal (6a) practicado en dicho núcleo metálico (6).
5. Dispositivo generador de niebla según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos segundos medios, adaptados para poner dicho fluido generador de niebla en contacto con dicho acumulador de calor, comprenden un orificio de entrada (7) practicado en dicha placa inferior de cierre (3).
6. Dispositivo generador de niebla según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos cuartos medios, adaptados para expulsar el vapor producido por dicho fluido generador de niebla, comprenden un orificio de salida (9), practicado en la placa superior de cierre (4).
7. Dispositivo generador de niebla de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) son de aluminio.
8. Dispositivo generador de niebla de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dichas placas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) se fabrican parcialmente de aluminio y parcialmente de acero.
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