ES2209689T3 - Generador de vapor para maquinas de limpieza, planchas para ropa, maquuinas de cafe y similares. - Google Patents
Generador de vapor para maquinas de limpieza, planchas para ropa, maquuinas de cafe y similares.Info
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Abstract
Generador de vapor con función automática de relleno para usar con equipos de limpieza a vapor, planchas para ropa, tablas de planchar con ventilador que tienen función de relleno, máquinas de café y similares, provisto de al menos un elemento calentador eléctrico (2) que está unido a la parte externa del generador de vapor y equipado con un termostato de control (9), estando dicho generador de vapor conectado por un lado a un depósito de agua (3) vía una bomba (4) y al menos una tubería (12), y estando conectado además por el otro lado al aparato que usa vapor vía una tubería (18) provista de una válvula electromagnética (19) y un interruptor de presión diferencial (20), estando dicho generador de vapor formado por un cuerpo hueco (1) que está formado a su vez por una primera media envoltura (5) y una segunda media envoltura (6), caracterizado porque dichas media envoltura primera y segunda (5, 6) están unidas entre si por su borde periférico según un plano sustancialmente vertical (X- X),estando dicho elemento calentador eléctrico (2) unido externamente a una superficie lateral de dicha primera media envoltura (5), y estando dicho cuerpo hueco (1) provisto de una abertura de entrada de agua (11) que está situada en una superficie lateral de dicha segunda media envoltura (6) que es opuesta a la superficie lateral de dicha primera media envoltura (5) que contiene dicho elemento calentador eléctrico (2), de manera que un chorro de agua que entre en el generador de vapor a través de dicha abertura (11) se dirige contra dicha primera media envoltura que contiene dicho elemento calentador (2).
Description
Generador de vapor para máquinas de limpieza,
planchas para ropa, máquinas de café y similares.
La presente invención se refiere a un generador
de vapor con función automática de relleno de agua, adecuado para
usar en varias aplicaciones, por ejemplo máquinas de limpieza a
vapor, planchas para ropa, tablas de planchar con ventilador o de
tipo succión con función de relleno, máquinas de café y
similares.
En particular, la presente invención se refiere a
un generador de vapor de pequeño tamaño y provisto de un calentador
eléctrico, estando este generador de vapor conectado además a un
depósito de agua desde el cual es alimentado, cuando es necesario,
mediante una bomba y unos conductos correspondientes provistos de
válvulas de control.
Normalmente se sabe que los generadores de vapor
del estado de la técnica son de dos tipos. El primero de estos tipos
está provisto de un elemento calentador eléctrico interno, que está
por tanto sumergido, al menos en parte, en agua, mientras que el
segundo tipo tiene un elemento calentador eléctrico que está
asociado externamente con el fondo del generador de vapor.
Los generadores de vapor del primer tipo tienen
varios inconvenientes serios que se derivan principalmente de la
formación de óxido que tiende a depositarse en el elemento
calentador eléctrico y de la alternancia continua de cambios bruscos
de temperatura a los que se ve sometido el propio elemento
calentador. Tal formación de óxido se debe a la presencia de sales
en el agua que se convierte en vapor, mientras que los cambios
bruscos de temperatura se deben a la elevación brusca de temperatura
que se produce en la parte del elemento calentador eléctrico que no
está sumergida en el agua e igualmente al descenso brusco de
temperatura que se produce cuando el agua fría entra en el
caldera.
El segundo tipo de generadores de vapor, como el
que se describe, por ejemplo, en la EP 0821096, y que se considera
el estado de la técnica más reciente, se ha propuesto para tratar de
superar los inconvenientes normalmente asociados con los aparatos
del primer tipo que se han citado antes. Sin embargo, se ha
comprobado que incluso esta solución no es eficaz, ya que está
relacionada con dificultades importantes de construcción y
limitaciones funcionales.
En primer lugar, el generador de vapor está
provisto de un cuerpo que tiene una forma compleja y está formado
por dos envolturas asimétricas, lo que complica por tanto el montaje
del mismo dentro del alojamiento-depósito
correspondiente. Además, para conseguir que el generador de vapor
funcione correctamente, su fondo tiene que estar provisto de al
menos dos partes a diferentes niveles (en un modo preferido, el
fondo está inclinado), por lo que tanto la construcción como el
montaje son más complicados. Debido a tal variación de nivel del
fondo del generador de vapor, el emplazamiento del termostato y de
la abertura de entrada de agua en el generador de vapor se limita de
manera sustancial. En otras palabras, el termostato se debe montar
debajo de la placa de calentamiento eléctrica, en correspondencia
con la parte de la misma que está en el nivel más alto, mientras que
el agua debe entrar en el generador de vapor de manera que se
asegure que choca contra la parte más elevada del fondo del
mismo.
Las dificultades y límites que se refieren a tal
construcción, que se han visto antes para un generador de vapor del
tipo que se describe en la EP 0 821 096, tienen además consecuencias
negativas en lo que se refiere al funcionamiento real del propio
generador de vapor.
Cuando, por ejemplo, tal generador de vapor está
asociado con una plancha para ropa, se debe tener cuidado a la hora
de asegurar y mantener la posición correcta y exacta del generador
de vapor. Si por ejemplo, se coloca o sitúa en una posición
inclinada, se altera el nivel del agua que está dentro del
generador, modificando de ese modo y de manera inaceptable las
condiciones que dirigen tanto el proceso de formación de vapor como
la función de relleno de agua que se necesitan para recuperar el
nivel de agua adecuado dentro de la caldera.
Se sabe muy bien que un requisito básico que se
pide a este tipo de aparatos es, por un lado, que tengan capacidad
para producir vapor rápidamente y, por otro lado, que mantengan
constantemente una cantidad suficiente de agua en su interior.
Actualmente, estos requisitos se oponen claramente entre sí.
Además, los generadores de vapor de este tipo no
pueden asociarse con máquinas de vapor para limpieza o, en cualquier
caso, con equipos de tipo industrial que necesitan normalmente y de
forma clara mayores capacidades de funcionamiento en lo que se
refiere a generación de vapor a alta presión y rápidamente también
durante las fases de relleno de agua. De hecho, el montaje del
elemento calentador debajo del fondo del generador de vapor no
permite que aumente la potencia de caldeo por encima de un valor
determinado, debido a la limitación del área de la superficie del
fondo. Esta superficie se podría, naturalmente, hacer mayor, pero el
aumento del tamaño global resultante del generador de vapor sería
inaceptable.
La solicitud de patente europea EP 0 681 141 A1,
describe un generador de vapor de una etapa que comprende una placa
de aluminio o de otro material adecuado, un conjunto de resistencias
de placa externas y una red de canales internos con al menos dos
cámaras corriente arriba y una cámara de compensación corriente
abajo. La primera precámara está provista de un inyector formado
por una tubería perforada equipada con una pluralidad de
microagujeros que se extienden radialmente hacia las paredes de la
precámara para permitir un impacto inmediato de las moléculas de
agua con una superficie a temperatura elevada.
La patente europea EP 0 438 112, describe una
plancha de vapor que ofrece una solución mixta para el generador de
vapor, que está provisto de una placa calentadora eléctrica unida
debajo del fondo del generador. Se puede apreciar fácilmente que tal
solución tiene en realidad todos los inconvenientes que están
normalmente asociados con las dos soluciones descritas antes.
La solución propuesta más recientemente para una
plancha de vapor con relleno de agua automático se describe en la
patente europea EP 0 843 039, en la que el generador de vapor está
de nuevo provisto de un elemento calentador situado debajo del fondo
del mismo, mientras que un dispositivo de control electrónico que
tiene como base un microprocesador controla todo el aparato. El
coste de tal dispositivo de control electrónico, que supone un
elevado coste para todo el aparato, se añade a los inconvenientes
que se encuentran normalmente en este tipo de generadores de vapor
en los que está montado externamente el elemento calentador debajo
del fondo del generador.
Por tanto un propósito principal de la presente
invención es proporcionar un generador de vapor con relleno de agua
automático que elimine los inconvenientes y las limitaciones
normalmente asociadas con los generadores de vapor del estado de la
técnica. Este propósito se consigue con el generador de vapor de la
reivindicación 1.
En particular, este nuevo generador de vapor
proporciona un grado máximo de libertad a la hora de seleccionar la
posición a asignar tanto a la abertura de entrada de agua como a los
termostatos de control, para poder variar la cantidad, es decir, el
caudal de agua que entra en el generador, y la velocidad de
generación de vapor. Además, la disposición del elemento calentador
eléctrico permite que aumente la potencia útil del generador de
vapor, e incluso que se doble en el caso de que se aplique en
equipos industriales o máquinas de limpieza a vapor.
El generador de vapor según una realización
preferida de la presente invención, se caracteriza porque está
formado por un cuerpo hueco dispuesto con su eje principal
sustancialmente vertical y que tiene unas caras laterales con una
superficie mayor que la superficie de sus bases superior e inferior,
estando el elemento calentador eléctrico unido a al menos una de las
mencionadas caras laterales.
Las características y ventajas de la presente
invención se entienden más fácilmente en la descripción que se da a
continuación, a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a la
figura 1 y única adjunta, que es una vista esquemática del generador
de vapor asociado a una plancha para ropa.
El generador de vapor según la presente invención
está formado por un cuerpo hueco 1, en cuya superficie externa está
unido un elemento calentador eléctrico 2. El cuerpo hueco 1 está
conectado hidráulicamente a un depósito de agua 3 vía una bomba 4.
El cuerpo hueco 1 está formado por dos medias envolturas 5 y 6
unidas por el borde periférico 7 según un plano sustancialmente
vertical X-X. El cuerpo hueco 1 tiene
preferiblemente forma de paralelepípedo, cuyas caras laterales
tienen una superficie mayor que la superficie de las bases superior
e inferior del mismo. Naturalmente, el cuerpo hueco 1 puede tener
cualquier otra forma adecuada, por ejemplo forma redonda.
El elemento calentador eléctrico 2 está unido a
la superficie externa de una de las medias envolturas (la media
envoltura 5, en el ejemplo que se muestra en la figura), es decir, a
una superficie lateral y vertical del cuerpo hueco 1 que asegura una
superficie mayor. El elemento calentador 2 está provisto de unos
bornes 8 para la conexión con la red de suministro de energía. Un
termostato 9 que controla el funcionamiento de la bomba 4 está
montado en el elemento calentador eléctrico 2, posiblemente junto
con otro termostato de seguridad 10.
El agua se introduce en el generador de vapor a
través de una abertura 11, que está preferiblemente situada en la
media envoltura 6, opuesta a la media envoltura 5 que contiene el
elemento calentador eléctrico. La abertura 11 está conectada al
depósito de agua 3 vía un conducto 12 en el que está insertada la
bomba 4. Además, la abertura 11 está conectada al depósito de agua 3
vía una tubería 13 que deriva del conducto 12. Esta tubería
bifurcada 13 está provista de una válvula de retención 14 y llega
hasta la parte superior del depósito 3 por encima del máximo nivel
de agua permisible en el, depósito. Dicha tubería bifurcada 13 actúa
como un purgador de agua.
El depósito 3 está, naturalmente, provisto de una
abertura de relleno de agua que se cierra con una tapa 15, y el
cuerpo hueco 1 está provisto de un canal de desagüe inferior que se
cierra con una tapa 16. Por otro lado, este canal de desagüe se
puede colocar también en la parte superior del cuerpo 1.
En la realización que se muestra a modo de
ejemplo en la figura, el generador de vapor está asociado a una
plancha de vapor para ropa 17 vía un conducto 18, al cual están
conectados una válvula electromagnética 19 y un interruptor de
presión diferencial de seguridad 20. Además, el conducto 18 está
provisto de una tubería bifurcada 21 provista a su vez de una
válvula de seguridad 22.
El generador de vapor según la presente invención
es innovador debido básicamente a su montaje sustancialmente
vertical, que contrasta con los generadores de vapor que se usan y
son aceptados normalmente en el estado de la técnica, que están
montados sustancialmente en horizontal, con el elemento calentador
correspondiente situado en el fondo o debajo del fondo. Tal
disposición horizontal se consideraba normalmente ventajosa debido a
que la transferencia de calor tenía lugar sobre la superficie total
del mismo elemento calentador.
La presente invención, por el contrario, se basa
en la observación de que, si el elemento calentador está dispuesto
verticalmente, el rendimiento del generador de vapor no disminuye de
manera notable y, en cambio, se obtienen importantes ventajas tanto
en lo que se refiere a su construcción como a su funcionamiento. De
hecho, se tiene una gran libertad a la hora de seleccionar la
posición de la abertura de entrada de agua en el generador, así como
la posición en la que se coloca la entrada de agua y los termostatos
de seguridad que se necesitan para controlar el suministro de agua
en el generador, y para evitar que el generador funcione en seco,
es decir sin agua.
Se ha descubierto por experimentos que la entrada
de agua se puede colocar en cualquiera de los lados del cuerpo 1 y
el chorro de agua se debe dirigir contra la pared que contiene el
elemento calentador eléctrico 2 en su parte exterior, en una zona
que se encuentra a una distancia mínima de 10 mm del eje del
termostato de control 9. Si se varía la distancia y/o el tamaño de
la abertura de entrada de agua 11, se puede variar la cantidad de
agua que se introduce en el generador de vapor según las necesidades
reales, en particular reduciendo la frecuencia de funcionamiento de
la bomba 4 para aumentar la vida útil de la misma.
En general, el generador de vapor según la
presente invención tiene una construcción simple y un tamaño
compacto, lo que hace que sea más fácil de montar dentro de una
cubierta o alojamiento externo (no se muestra en la figura). De
hecho, no es necesario colocarlo en una posición sustancialmente
vertical, ya que una inclinación limitada (por ejemplo, de hasta
15º) en cualquier dirección con respecto a su plano central
X-X no afecta de manera apreciable al funcionamiento
del generador.
Se debe hacer hincapié en que se puede aumentar
la capacidad de funcionamiento del generador según la presente
invención, si se aplica un segundo elemento calentador eléctrico,
similar al elemento calentador 2 descrito antes, en la superficie
externa de la segunda media envoltura 6. La potencia útil del
generador se puede doblar para que pueda generar vapor muy deprisa y
con unos valores de presión muy altos incluso durante las fases de
entrada de agua, como se necesita, por ejemplo, en aplicaciones
relacionadas con equipos de limpieza por vapor.
Claims (5)
1. Generador de vapor con función automática de
relleno para usar con equipos de limpieza a vapor, planchas para
ropa, tablas de planchar con ventilador que tienen función de
relleno, máquinas de café y similares, provisto de al menos un
elemento calentador eléctrico (2) que está unido a la parte externa
del generador de vapor y equipado con un termostato de control (9),
estando dicho generador de vapor conectado por un lado a un depósito
de agua (3) vía una bomba (4) y al menos una tubería (12), y estando
conectado además por el otro lado al aparato que usa vapor vía una
tubería (18) provista de una válvula electromagnética (19) y un
interruptor de presión diferencial (20), estando dicho generador de
vapor formado por un cuerpo hueco (1) que está formado a su vez por
una primera media envoltura (5) y una segunda media envoltura (6),
caracterizado porque dichas media envoltura primera y segunda
(5, 6) están unidas entre si por su borde periférico según un plano
sustancialmente vertical (X-X), estando dicho
elemento calentador eléctrico (2) unido externamente a una
superficie lateral de dicha primera media envoltura (5), y estando
dicho cuerpo hueco (1) provisto de una abertura de entrada de agua
(11) que está situada en una superficie lateral de dicha segunda
media envoltura (6) que es opuesta a la superficie lateral de dicha
primera media envoltura (5) que contiene dicho elemento calentador
eléctrico (2), de manera que un chorro de agua que entre en el
generador de vapor a través de dicha abertura (11) se dirige contra
dicha primera media envoltura que contiene dicho elemento calentador
(2).
2. Generador de vapor según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho cuerpo hueco (1) tiene forma de
paralelepípedo cuyas caras laterales tienen un área de superficie
mayor que la de las bases superior e inferior del mismo.
3. Generador de vapor según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
cuerpo hueco (1) está montado con una inclinación de hasta 15º en
cualquier dirección con respecto al plano central
(X-X) del mismo.
4. Generador de vapor según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un segundo
elemento calentador eléctrico (2) está unido a la superficie externa
de la segunda media envoltura (6).
5. Generador de vapor según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
abertura de entrada de agua (11) está situada al lado de la base
superior de dicho cuerpo hueco (1).
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