captador solar térmico extrudido
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19© OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS
ESPAÑA
11© Número de publicación: 2 321 57421© Número de solicitud: 20070331151© Int. Cl.:
F24J 2/46 (2006.01)
12© PATENTE DE INVENCIÓN B1
22© Fecha de presentación: 07.12.2007
43© Fecha de publicación de la solicitud: 08.06.2009
Fecha de la concesión: 22.02.2010
45© Fecha de anuncio de la concesión: 04.03.2010
45© Fecha de publicación del folleto de la patente:04.03.2010
73© Titular/es: Isidro Bocanegra Marquinac/ Loudun, 13 - Bajo09007 Burgos, ES
72© Inventor/es: Bocanegra Marquina, Isidro
74© Agente: No consta
54© Título: Captador solar térmico extrudido.
57© Resumen:Captador solar térmico extrudido que consta de uno o va-rios módulos extrudidos (1) y dos colectores (4) uno deentrada y otro de salida del fluido. Cada módulo extrudi-do (1) presenta al menos un agujero (2) con sus extre-mos roscados (3). Los colectores (4) presentan un aguje-ro (5) con sus extremos roscados (3) para las conexiones,y tantos agujeros (6) y cajeras circulares (7) como aguje-ros presente el conjunto de módulos extrudidos (1). Lostornillos (9) presentan un agujero longitudinal (10) y unoo varios agujeros transversales (11), así como un reba-je (12). Los tornillos (9) se introducen en los agujeros (6)y se fijan en la rosca (3) del colector (1). Entre los tor-nillos (9) y el colector (4) se introduce una junta (8) y lomismo ocurre entre el colector (4) y el módulo extrudido(1) asegurando así la estanqueidad del sistema una vezmontado el captador solar.
Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.ES
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Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid
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DESCRIPCIÓN
Captador solar térmico extrudido.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un captador solar térmico fabricado mediante extrusión, gracias al cual se con-sigue una serie de mejoras en relación a los captadores conocidos hasta la fecha. Estas mejoras se refieren a unasimplificación del proceso de fabricación y montaje del captador con la consecuente reducción de costes de fabrica-ción, además de eliminar todas las soldaduras que pueda necesitar el captador solar térmico.
Estado de la técnica
Si estudiamos los distintos tipos de captadores solares térmicos observamos que se pueden dividir en los siguientesgrupos:
- Captadores solares no vidriados: son aquellos captadores que no presentan una cubierta que aísle al captadordel exterior, presentando mayores pérdidas de calor. En el mercado están disponibles en forma de mantas depolipropileno.
- Captadores solares vidriados: son aquellos captadores que presentan una cubierta que aísla al captador delexterior, lo que propicia que se produzca en su interior el efecto invernadero, presentando a su vez un coe-ficiente de pérdida menor. En esta clasificación se engloban los captadores solares térmicos, los CPC y lostubos de vacío.
Si nos fijamos en los distintos tipos de captadores solares térmicos vidriados y hacemos un estudio del estado dela técnica observamos lo siguiente:
- Los tubos de vacío se caracterizan por disponer de una ampolla de vidrio que aísla del exterior. En estos tubosse distinguen, principalmente, cuatro tipologías:
- Heat pipe: consiste en un tubo sobre el que se monta el absorbedor. Por el interior del tubo circula unapequeña cantidad de fluido que se evapora bajo la acción de la radiación solar, ascendiendo hacia laparte superior, y condensándose al ceder el calor.
- Flujo directo: En este tubo el fluido pasa directamente a través del tubo, que está soldado a una aleta.El conjunto soldado de aleta y tubo se haya embutido en una ampolla de cristal con el fin de aislarlo.
- Sydney: este tubo se desarrolló como una doble ampolla, que evitase las posibles pérdidas de vacíoa través de la unión vidrio- metal. Debido a que la superficie absorbedora es de forma cilíndrica esnecesario un reflector.
- Schott: consiste en un tubo de cristal dentro de otro tubo de cristal, que realiza las funciones delabsorbedor y sobre el que se ha depositado una sustancia selectiva. El fluido fluye a través del tubo decristal interior, sin necesidad de la unión metal-cristal. Al tratarse de un absorbedor de forma cilíndricaes necesario un reflector.
- Los captadores del tipo CPC consisten en una serie de tubos de cristal, dispuestos paralelamente entre sí,por los que circula el fluido y situados sobre un reflector de forma cilíndrica que concentra los rayos solaressobre el tubo.
- Los captadores solares planos consisten en un absorbedor que consta de una serie de tubos o huecos por losque circula el fluido, a través de un circuito formado.
La presente invención se engloba en el sector de los captadores solares planos.
Si nos fijamos en los distintos tipos de captadores solares planos desarrollados, desde sus primeros desarrolloshasta la actualidad, se puede observar lo siguiente:
- Los primeros desarrollos utilizaban chapas de acero inoxidable electrosoldadas que dejaban en su interiorunos canales en forma de conductos por los que circulaba el fluido. Estos absorbedores aumentaban conside-rablemente el rendimiento ya que favorecían el régimen turbulento de circulación en el interior. Sin embargopresenta el inconveniente de una elevada pérdida de carga y de no poder soportar presiones medias en elinterior de la parrilla.
- Con el paso del tiempo se desarrollaron circuitos con tuberías de cobre, siendo esta la configuración más em-pleada actualmente. En este tipo de absorbedores se distinguen, principalmente, dos configuraciones. Parrillade tubos y serpentines o captadores en meandro.
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La configuración mas empleada es la de parrilla de tubos que comienzan y terminan en dos tubos de mayordiámetro y dispuestos transversalmente a la parrilla. Mientras que los absorbedores en serpentín o meandrologran un mayor calentamiento a costa de una mayor pérdida de carga limitando el número de equipos quepueden ser conectados en paralelo.
Si nos fijamos en la forma del absorbedor se observan, principalmente, tres configuraciones:
- Una única placa absorbedora dispuesta sobre los tubos de la parrilla. Esta forma es muy empleada ya quepermite la soldadura. El contacto entre la placa absorbedora y el tubo se produce sobre una franja muyestrecha del tubo.
- Una única placa absorbedora situada sobre los tubos del captador, rodeando en parte el perímetro de lostubos. Esta configuración permite el contacto entre el tubo y banda absorbedora en una superficie mayor quela anterior. Pero presenta la complejidad de tener que disponer de una laminadora muy ancha y no ser unadisposición favorable para la soldadura.
- Otra configuración es disponer por cada tubo de una aleta, que puede abrazar o no, al perímetro de los tubos.Esta configuración junto con la primera son las más empleadas en la actualidad.
Uno de los problemas que se presenta en los captadores solares térmicos es la presencia de soldaduras, ya que elproceso de fabricación presenta un sobrecoste y además hay que garantizar muy bien la estanqueidad del sistema, asícomo que las soldaduras no presenten ningún tipo de fisuras y garantizar la vida de la soldadura.
A lo largo de los últimos años se han propuesto distintas soluciones con el fin de realizar captadores solarestérmicos que resulten más económicos.
Realizando un estudio de la técnica de las distintas soluciones propuestas se observa la siguiente patente:
- US 4098261 (Watt) que presenta una pieza que abraza al tubo y mediante unos tornillos se fija a una placa, deesta forma se trata de conseguir que el calor se transmita desde la pieza que abraza el tubo hasta el propio tubo.En esta patente se observa que la transmisión de calor no es total aunque sí que se mejora sustancialmente.Además se observa que la unión del colector con los tubos se hace mediante soldadura.
Descripción de la invención
Con el sistema de la presente invención se consigue un captador solar térmico fabricado mediante extrusión sol-ventando así el problema mencionado anteriormente, es decir, la presencia de soldaduras.
La presente invención se caracteriza por el hecho de que consta de uno o varios módulos extrudidos en cuyosextremos se acoplan dos colectores que hacen la función de entrada-salida del fluido caloportador.
Cada uno de los módulos extrudidos presenta un agujero pasante que permite el paso del fluido caloportador comu-nicando entre sí los colectores de entrada-salida. Además se observa que los extremos de dichos agujeros presentan sucorrespondiente rosca. Estos módulos extrudidos presentan una forma tal que permiten la captación de energía solar,siendo deseable que dicha captación sea la máxima posible con el fin de obtener un mayor rendimiento.
Así se observa que este colector extrudido puede presentar prácticamente cualquier forma geométrica siempre ycuando presente un agujero que permita el paso del fluido a través de él. Es de destacar que esta geometría puedeir desde una simple chapa plana extrudida con su correspondiente agujero bien sea en disposición central, superior,inferior o cualquiera de las posibles combinaciones, estando el agujero centrado o descentrado respecto de la geome-tría; hasta una forma geométrica más compleja que permita la máxima captación posible de radiación solar. Así, porejemplo puede ser en forma de teja con su correspondiente agujero. Con esto se pretende aumentar la captación deenergía al aumentar el área de incidencia que se ve afectada por los rayos solares.
Es de destacar que este módulo extrudido puede ser extrudido de forma unitaria o se puede extrudir un módulo quepresente varios agujeros, es decir, como si de varios módulos unidos se tratara.
Por otra parte los colectores de entrada-salida del fluido son huecos permitiendo el paso del fluido caloportador através de ellos. A su vez estos colectores presentan uno o varios agujeros transversales pasantes, tantos como aguje-ros presente el conjunto de los módulos extrudidos. Es de destacar que dichos agujeros se presentan en disposicióntransversal y son concéntricos a los agujeros que presentan los módulos extrudidos.
La unión de los módulos extrudidos con los colectores de entrada-salida se realiza mediante elementos de fijaciónconocidos tales como tornillos o espárragos roscados. Cada uno de estos tornillos o espárragos roscados presenta unagujero longitudinal y a su vez presenta una o varias oquedades o agujeros transversales. Estos agujeros que presentanlos tornillos o espárragos roscados permiten el paso del fluido caloportador a través de ellos comunicando así loscolectores extrudidos con los de entrada-salida.
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Los elementos de fijación o tornillos van alojados en los agujeros transversales del colector de entrada-salida. Estoselementos de fijación se fijan en los agujeros roscados de los módulos extrudidos.
Para garantizar la estanqueidad se incorpora una o varias juntas tóricas, o cualquier elemento conocido que realiceuna función similar. Estas juntas tóricas van alojadas:
- entre cada uno de los tornillos y los colectores de entrada-salida del fluido caloportador, y a su vez,
- entre los módulos extrudidos y los colectores de entrada-salida del fluido caloportador.
Con el fin de asegurar que las juntas tóricas asienten de forma correcta y trabajen en óptimas condiciones se puedenrealizar dos configuraciones distintas:
- La primera de estas configuraciones consiste en realizar una o varias cajeras circulares en ambos lados del colectorde entrada-salida del fluido. Es de destacar que estas cajeras circulares son concéntricas a los agujeros transversalesdel colector de entrada-salida del fluido. Así se obtiene una o varias cajeras circulares dispuestas:
- en la cara comprendida entre los tornillos o elementos de fijación y el colector de entrada-salida, y a su vez,
- en la cara comprendida entre los módulos extrudidos y el colector de entrada–salida.
Con el fin de garantizar la estanqueidad del captador solar térmico las juntas han de ir alojadas en estas cajerascirculares mencionadas en esta primera configuración.
- La segunda de estas configuraciones consiste en realizar:
- una o varias cajeras circulares en una de las paredes transversales del colector de entrada-salida del fluidocaloportador, concretamente en la pared transversal comprendida entre el módulo extrudido y el colectorde entrada-salida del fluido caloportador. Es de destacar que estas cajeras circulares son concéntricas a losagujeros transversales del colector de entrada-salida del fluido.
- un vaciado o rebaje en el asiento plano de la cabeza del tornillo, concretamente en la cara interna de la cabezadel tornillo.
Con el fin de garantizar la estanqueidad del captador solar térmico las juntas han de ir alojadas en dichas cajerascirculares y en los rebajes de la cabeza del tornillo o cualquier elemento conocido que realice las mismas funciones.
De ambas formas se garantiza que las juntas asienten perfectamente en estas cajeras circulares garantizando asíuna correcta estanqueidad, y además se garantiza que si se produce un incremento excesivo de la temperatura y conello de la presión las juntas no sufren una excesiva dilatación, es decir, las juntas no se expanden. De este modo segarantiza una correcta estanqueidad.
Es de destacar que los colectores de entrada-salida del fluido pueden ser realizados mediante extrusión, mecani-zado o cualquier otro proceso de fabricación factible. Además puede presentar cualquier tipo de geometría como porejemplo, rectangular, cuadrangular, tubular, etc...
Por otra parte se observa que estos colectores de entrada-salida presentan en cada uno de sus extremos su corres-pondiente rosca con el fin de acoplar los tubos de entrada-salida de la instalación; así como los tapones o elementosnecesarios (racores), además de facilitar la conexión entre dos o más captadores bien sea en serie, paralelo o cualquierotra disposición posible. Es de destacar que la entrada-salida del fluido se puede realizar tanto de manera longitudinal,tal y como se ha descrito anteriormente, o bien se puede realizar en la cara superior o inferior del colector o de formatransversal. Todo esto dependerá de la configuración de cómo se pretenden situar los captadores solares térmicos.
La disposición del captador solar térmico puede ser tanto longitudinal como transversal. Dependiendo del diseñopor el que se opte se cortarán los distintos perfiles a una longitud que será determinada por el diseño. Además seobserva que los captadores pueden ser realizados a la medida deseada.
Es de destacar que el espesor de los módulos extrudidos está determinado por el diseño del captador solar térmico,pudiendo así tener más o menos espesor, o incluso, presentar un espesor no uniforme o continuo.
Por otra parte se observa que el absorbedor puede ser realizado en cualquier material que pueda ser extrudido comopor ejemplo: aluminio, magnesio, cobre, etc así como cualquier plástico que pueda ser extrudido.
Para finalizar se observa que con el fin de mejorar el rendimiento de captación se puede dar un baño o tratamientosuperficial selectivo al absorbedor.
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El hecho de que la presente patente conste de un colector extrudido presenta una serie de ventajas entre las quecabe destacar las siguientes:
- Aumento de la captación o transmisión de energía al fluido caloportador interior debido al contacto directoentre el colector y el agujero por donde pasa el fluido, es decir, debido a la ausencia de soldaduras y a que elcolector es una sola pieza.
- Estanqueidad perfecta debido a la ausencia de soldaduras.
- Económico ya que se puede optimizar el diseño para que el absorbedor pese lo menos posible haciéndolomás económico.
- Reducción de los costes y tiempos de montaje debido a la ausencia de soldaduras, además se observa que nose necesita maquinaria especial para soldar.
Breve descripción de los dibujos
A continuación y con el objeto de hacer más comprensible la descripción se va a proceder al listado de cada unade las piezas que componen el captador solar térmico extrudido de la presente invención.
1.- Módulo extrudido.
2.- Agujero pasante para el paso del fluido caloportador a través del módulo extrudido (1).
3.- Rosca.
4.- Colector de entrada-salida del fluido.
5.- Agujero pasante para el paso del fluido caloportador a través del colector (4).
6.- Agujero u orificio transversal pasante en el colector (4) para el alojamiento del tornillo (9).
7.- Cajera circular concéntrica al agujero (6) y a los agujeros (2) de los módulos extrudidos (1).
8.- Junta tórica o cualquier elemento conocido que realice la misma función como puede ser una arandelaplana, una junta, etc..
9.- Elemento de fijación conocido como por ejemplo tornillo o espárrago roscado.
10.- Agujero u orificio longitudinal del tornillo (9) para permitir el paso del fluido caloportador.
11.- Agujero/s u oquedades transversales del tornillo (9) para permitir el paso del fluido caloportador.
12.- Rebaje en la cabeza del tornillo o elemento de fijación (9) para el alojamiento de la junta (8).
13.- Carcasa o marco del captador solar térmico.
14.- Cristal o lámina de plástico o cualquier otro elemento conocido que realice las mismas funciones.
15.- Chapa o cierre de la caja.
16.- Aislante térmico.
17.- Junta de sellado para fijar el cristal.
Para completar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de cuantoqueda escrito en la presente memoria y de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descrip-tiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos o figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativose ha representado lo siguiente:
Las figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8.- Muestran una serie de ejemplos no limitativos y con carácter ilustrativo dedistintos tipos de disposiciones del módulo extrudido (1). En estas figuras se observa el módulo extrudido (1), elagujero pasante (2) del módulo extrudido (1) y su extremo roscado (3). La figura 6 muestra una disposición en la quese observan más de un agujero pasante (2) con sus extremos roscados (3), en este caso se muestran dos agujeros (2),pudiendo ser más agujeros. Las figuras mostradas a continuación, figura 9 y posteriores, se han basado en la forma delmódulo extrudido (1) de la figura 8.
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La figura 9.- Muestra una vista en perspectiva del módulo extrudido (1) parcialmente seccionado. En esta figura seobserva claramente el propio módulo extrudido (1) con el agujero pasante (2) y su correspondiente extremo roscado(3).
Las figuras 10 y 11.- Muestran una vista explosionada en perspectiva del proceso de montaje del captador solartérmico extrudido. Estas vistas han sido realizadas desde distintos ángulos con el fin de poder observar los distintoselementos que componen ambas figuras. En estas figuras se ha realizado una vista explosionada de:
- los módulos extrudidos (1) con el agujero pasante (2) y el extremo roscado (3);
- el colector de entrada-salida (4) con su agujero pasante (5) y su correspondiente rosca (3). Además se obser-van los agujeros transversales pasantes (6) para el alojamiento del tornillo (9) y la cajera circular (7) en unade sus caras transversales, concretamente en la cara comprendida entre el módulo extrudido (1) y el colectorde entrada-salida (4) (véase la figura 11);
- los tornillos (9) con sus correspondientes roscas (3) y los agujeros (10) y (11) que permiten la comunicaciónentre el agujero (2) y (5) de los módulos extrudidos (1) y los colectores (4). Cada tornillo (9) presenta unrebaje (12) en la parte interna de la cabeza (véase la figura 11);
- las juntas (8) que garantizan la estanqueidad del captador. Estas juntas (8) se alojan en las cajeras circulares(7) y en los rebajes (12) que presentan los tornillos (9).
Las figuras 12 y 13.- Muestran una vista seccionada en perspectiva de las figuras 10 y 11 una vez montados todossus elementos. En estas figuras se observan los distintos elementos de las figuras 10 y 11 montados y seccionados,además se observa como las juntas (8) quedan perfectamente alojadas en sus correspondientes alojamientos (7) y (12)tanto del colector (4) como del tornillo (9).
Las figuras 14 y 15.- Muestran otra posible configuración de la realización del captador solar térmico extrudido.Estas figuras muestran unas vistas explosionadas en perspectiva del proceso de montaje del captador solar térmico. Enestas figuras se observan los mismos elementos que en las figuras 10 y 11. La variante o la diferencia entre las figuras10 y 11 y las figuras 14 y 15 consiste en que el colector (4) presenta las cajeras circulares (7) en ambos extremostransversales, concretamente entre:
- la cara comprendida entre el módulo extrudido (1) y el colector de entrada-salida (4) (véase la figura 14);
- y la cara comprendida entre los tornillos o elementos de fijación (9) y el colector de entrada-salida (4) (véasela figura 15).
Mientras que el tornillo (9) no presenta el rebaje (12), es decir, presenta una cara plana en la parte interna de lacabeza del tornillo (9) (véase la figura 14). Además se observa que las juntas (8) se alojan en las cajeras circulares (7)del colector (4) garantizando así la estanqueidad del captador solar térmico extrudido.
La figura 16.- Muestra una vista en perspectiva del captador solar térmico extrudido montado.
La figura 17.- Muestra una vista en perspectiva de una sección parcial del captador solar térmico completamentemontado con su correspondiente caja o carcasa. En esta figura se observa la caja (13), el cristal (14), la chapa (15) delfondo de la caja (13), los aislantes térmicos (16), la junta (17), los módulos extrudidos (1) con sus correspondienteselementos, el colector (4) con sus correspondientes elementos, las juntas (8) y el tornillo o espárrago roscado (9) consus correspondientes elementos.
La figura 18.- Muestra una vista en perspectiva del captador solar térmico.
Descripción de una realización preferida
Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas a la presente invención, el captador solar térmico extrudidoconsta de:
- uno o varios módulos extrudidos (1) que presentan uno o varios agujeros pasantes (2) con sus extremos roscados(3),
- y dos colectores (4) destinados a la entrada-salida del fluido caloportador a través de los agujeros pasantes (5)con sus extremos roscados (3).
El colector (4) presenta tantos agujeros transversales pasantes (6) como agujeros (2) presente el conjunto de losmódulos extrudidos (1). Estos agujeros transversales (6) son concéntricos a los agujeros (2) de los módulos extrudidos(1).
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Además el colector (4) presenta una serie de cajeras circulares (7), tantas como agujeros pasantes (6) tenga elcolector (4). Estas cajeras circulares (7) son concéntricas a los agujeros pasantes (6).
Estos agujeros pasantes (6) sirven para alojar los elementos de fijación como pueden ser tornillos, espárragosroscados o cualquier otro elemento de fijación conocido (9). Mientras que las cajeras circulares (7) sirven para alojara las juntas (8) en su interior.
Los tornillos (9) presentan un vástago parcialmente roscado (3), un agujero longitudinal (10) y uno o varios agu-jeros u oquedades transversales (11). Estos agujeros (10) y (11) permiten comunicar los agujeros (2) de los módulosextrudidos (1) y los agujeros (5) de los colectores (4).
Con el fin de realizar el montaje del captador solar térmico extrudido se observa que el tornillo (9) se introduce enel agujero pasante (6) del colector (4) y se fija a la rosca (3) del agujero (2) del módulo extrudido (1).
Para garantizar la estanqueidad del captador solar térmico extrudido se utilizan unas juntas (8). Estas juntas (8)pueden ser del tipo tórica o cualquier elemento de estanqueidad conocido que realice las mismas funciones y sea aptopara este tipo de captadores. Con el fin de garantizar que las juntas (8) asienten de forma correcta y se eviten lasposibles fugas se observa que se pueden realizar dos configuraciones o variantes diferentes (véanse las figuras 10 y 11y a su vez las figuras 14 y 15).
- La primera configuración consiste en realizar las cajeras circulares (7) únicamente en un extremo transversaldel colector (4), concretamente en la cara comprendida entre los módulos extrudidos (1) y el colector deentrada-salida (4) (véase la figura 11). Mientras que el tornillo o elemento de sujeción (9) presenta un rebaje(12) que permite a su vez el alojamiento de la junta (8) (véase la figura 11).
- La segunda configuración consiste en realizar unas cajeras circulares (7) en ambos extremos transversalesdel colector, es decir:
- en la cara comprendida entre el módulo extrudido (1) y el colector de entrada-salida (4) (véase lafigura 14); y a su vez,
- en la cara comprendida entre los tornillos o elementos de fijación (9) y el colector de entrada-salida(4) (véase la figura 15).
Si nos fijamos en la primera configuración, véanse las figuras 10, 11, 12 y 13, se observa que para garantizar laestanqueidad del sistema se introducen una serie de juntas (8):
- entre el módulo extrudido (1) y el colector de entrada-salida (4), y a su vez,
- entre el tornillo o elemento de sujeción (9) y el colector de entrada-salida (4).
Es de destacar que las juntas (8) van alojadas en las cajeras circulares (7) del colector (4) y en el rebaje (12) deltornillo o elemento de fijación (9). De esta forma las juntas (8) quedan perfectamente asentadas tanto en las cajerascirculares (7) como en el rebaje (12) del tornillo o elemento de fijación (9).
Si nos fijamos en la segunda configuración, véanse las figuras 14 y 15, se observa que para garantizar la estanquei-dad del sistema se introducen una serie de juntas (8):
- entre el módulo extrudido (1) y el colector de entrada-salida (4), y a su vez,
- entre el tornillo o elemento de sujeción (9) y el colector de entrada-salida (4).
Es de destacar que las juntas (8) van alojadas en las cajeras circulares (7) y quedan perfectamente asentadas enestas cajeras circulares (7).
Mediante las dos configuraciones descritas anteriormente se garantiza una correcta estanqueidad del captador solartérmico extrudido, evitando así posibles fugas que pudiera haber en las uniones del captador. De esta forma al iralojadas las juntas (8) en las cajeras circulares (7) y/o en los rebajes (12) del tornillo o elemento de fijación (9) seevita que las juntas (8) puedan expandirse o abrirse excesivamente. Además se observa que si se produce un aumentosustancial de la temperatura del fluido caloportador y con ello de la presión, las juntas (8) se expandirán en su justamedida garantizando siempre el óptimo funcionamiento de las juntas (8) y garantizando a su vez la estanqueidad delsistema.
Por otra parte se observa que con el fin de facilitar el montaje del captador o de los captadores solares térmicos seincorporan unas roscas (3) en los extremos de los agujeros (5) del colector de entrada-salida (4) con el fin de realizarla instalación bien sea de un captador como de múltiples captadores, pudiéndose realizar la instalación de montaje delcircuito de la forma más adecuada por ejemplo, en serie, en paralelo, etc... Además se observa que la entrada-salida
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del fluido caloportador pueden ser realizadas en disposición longitudinal a los colectores (4) tal y como se observa enlas figuras, o bien en la cara transversal, superior o inferior del colector (4). La disposición de la entrada-salida delfluido dependerá del diseño que se realice y de los requerimientos de la instalación.
Para finalizar se observa que, al igual que puede ocurrir en otros captadores solares térmicos, con el fin de optimizarel rendimiento, mejorar la eficiencia de absorción y disminuir la emisividad se puede aplicar a los módulos extrudidos(1) y a los colectores de entrada-salida (4) cualquier tratamiento selectivo o recubrimiento superficial conocido ya seadel tipo pintura, cromo negro o cualquier otro tratamiento o recubrimiento conocido.
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REIVINDICACIONES
1. Captador solar térmico extrudido para el calentamiento térmico de agua o fluido caloportador que comprende:
- uno o varios módulos extrudidos (1),
- dos colectores (4), uno de entrada y otro de salida del fluido caloportador, uno a cada extremo de los módulosextrudidos (1),
- unos elementos de fijación o tornillos (9) que presentan un agujero longitudinal (10) y uno o varios agujerostransversales (11) permitiendo el paso del fluido caloportador,
- unas juntas o cualquier elemento conocido (8) que garantizan la estanqueidad como pueden ser unas juntastóricas,
caracterizado por el hecho de que cada uno de los módulos extrudidos (1) se une a los colectores de entrada-salida(4) mediante una serie de tornillos o elementos de fijación (9), estos tornillos (9) se introducen en los agujeros (6) delcolector (4) y roscan en el agujero (2) del módulo extrudido (1); con el fin de garantizar la estanqueidad del colectorse incorporan una serie de juntas (8).
2. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 en el que cada uno de los módulos extrudidos (1)contiene uno o varios agujeros (2) con sus extremos roscados (3) por los que pasa el fluido caloportador.
3. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 en el que los colectores de entrada-salida (4) contie-nen:
- un agujero longitudinal (5) con sus extremos roscados (3), permitiendo la conexión del captador medianteelementos conocidos como por ejemplo racores.
- tantos agujeros transversales (6) como agujeros (2) presente el captador solar, siendo estos agujeros transver-sales (6) concéntricos a los agujeros (2) de los módulos extrudidos (1).
- tantas cajeras circulares (7) como agujeros transversales (6) presente el captador solar, siendo estas cajerascirculares (7) concéntricas a los agujeros transversales (6).
4. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 en el que los tornillos o elementos de fijación (9)contienen:
- un agujero longitudinal (10), y
- uno o varios agujeros u oquedades transversales (11).
Estos agujeros permiten el paso del fluido caloportador comunicando así los agujeros (2) de cada uno de losmódulos extrudidos (1) con los agujeros (5) de los colectores (4).
5. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 4 en el que los tornillos o elementos de fijación (9)contienen un rebaje o vaciado (12) en la cara interna de la cabeza del tornillo (9).
6. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 caracterizado porque las juntas tóricas (8) se colo-can:
- entre los tornillos (9) y el colector (4), y
- entre el colector (4) y el módulo extrudido (1).
7. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 6 caracterizado porque las juntas (8) se alojan enlas cajeras circulares (7) del colector (4), garantizando así la estanqueidad del captador incluso cuando aumente latemperatura del fluido y con ello la presión.
8. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 6 caracterizado porque las juntas (8) se alojan en losrebajes (12) de los tornillos (9) y en las cajeras circulares (7) del colector (4), garantizando así la estanqueidad delcaptador incluso cuando aumente la temperatura del fluido y con ello la presión.
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9. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizado porque los módulos extrudidosson realizados mediante cualquier material conocido que pueda ser extrudido como por ejemplo, aluminio, magnesio,cobre,..., o cualquier plástico que pueda ser extrudido.
10. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el módulo extrudido (1)puede presentar cualquier forma geométrica siempre y cuando presente al menos un agujero (2) con sus extremosroscados (3).
11. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 ó 3 caracterizado porque los colectores de entrada-salida (4) pueden presentar cualquier forma geométrica, bien sea cuadrangular, rectangular, tubular, etc...
12. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 caracterizado porque cada uno de los módulosextrudidos (1) y los colectores de entrada-salida (4) presentan un recubrimiento o un tratamiento superficial selectivoconocido, aumentando así la eficacia del captador, es decir, aumentando el coeficiente de absorción y disminuyendoel coeficiente de emisividad.
13. Captador solar térmico extrudido según la reivindicación 1 caracterizado porque el captador va introducidoen una caja o carcasa (13) con su correspondiente aislante térmico (15) y su correspondiente cristal (16) o cualquierelemento conocido que realice la función de permitir el paso de la radiación solar y minimizar las pérdidas energéticaspor el enfriamiento del aire, disminuyendo a su vez la emisividad.
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OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS
ESPAÑA
11© ES 2 321 574
21© Nº de solicitud: 20070331122© Fecha de presentación de la solicitud: 07.12.2007
32© Fecha de prioridad:
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA
51© Int. Cl.: F24J 2/46 (2006.01)
DOCUMENTOS RELEVANTES
Categoría 56© Documentos citados Reivindicacionesafectadas
Categoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la
misma categoríaA: refleja el estado de la técnica
O: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación
de la solicitudE: documento anterior, pero publicado después de la fecha
de presentación de la solicitud
El presente informe ha sido realizado
�5 para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº:
Fecha de realización del informe Examinador Página
02.04.2009 J. Merello Arvilla 1/4
X US 4285335 A (SIMMONS et al.) 25.08.1981, columna 3, 1-13línea 63 - columna 4, línea 40; figuras 5-7.
A DE 3210215 A1 (KELLER & KOHNERT HAUSENERGIETE) 29.09.1983, 1reivindicaciónes 10,11; figura 3a.
A WO 0005554 A1 (CHAPIN MFG INC; CAMPBELL JAMES W) 03.02.2000, 1resumen; página 2, líneas 30-32; figuras 1,1A.
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA Nº de solicitud: 200703311
Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
F24J
Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados)
INVENES, EPODOC
Informe sobre el Estado de la Técnica (hoja adicional) Página 2/4
OPINIÓN ESCRITA Nº de solicitud: 200703311
Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 02.04.2009
Declaración
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 2, 3, 5, 7, 8 y 10 SÍReivindicaciones 1, 4, 6, 9 y 11-13 NO
Actividad inventiva Reivindicaciones SÍ(Art. 8.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 1-13 NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase deexamen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
Base de la Opinión:
La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como ha sido publicada.
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OPINIÓN ESCRITA Nº de solicitud: 200703311
1. Documentos considerados:
A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la reali-zación de esta opinión.
Informe sobre el Estado de la Técnica (Opinión escrita) Página 4/4
Documento Número Publicación o Identificación Fecha PublicaciónD01 US 4285335 A 25.08.1981
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo,de patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
El documento D01 se considera el más próximo en el estado de la técnica a la invención de acuerdo con las reivindicacionesde la solicitud de patente objeto de la presente Opinión Escrita. En adelante se utilizará la misma terminología usada en lasreivindicaciones en estudio. Las referencias numéricas empleadas son relativas al documento D01. El documento D01 presentaun captador solar térmico para el calentamiento térmico de agua o fluido caloportador que comprende:
- varios módulos (72, 74) extrudidos (D01, columna 4, línea 36), - dos colectores (D01, columna 4, 9-11), uno de entrada y otrode salida del fluido caloportador uno a cada extremo de los módulos extrudidos,
- unos tornillos (96) que presentan un agujero longitudinal (98) y un agujero transversal (100) permitiendo el paso del fluidocaloportador, - unas juntas (88) que garantizan la estanqueidad,
de tal forma que cada uno de los colectores de entrada-salida se une a los módulos extrudidos mediante una serie de tornillos(96) que se introducen en los agujeros (90, 92) del colector y roscan en el agujero del módulo extrudido (72, 74). Por lo indicadoel documento D01 divulga las características técnicas de la primera reivindicación de la solicitud de patente objeto de estudiopor lo que dicha reivindicación, por encontrarse recogida en el estado de la técnica, no presenta novedad (Ley 11/1986, Art.6.1) y por no presentar novedad tampoco presenta actividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1) .
Como ya se ha indicado los tornillos (96) que presentan un agujero longitudinal (98) y un agujero transversal (100) permitiendoel paso del fluido caloportador comunicando los agujeros de cada uno de los módulos extrudidos con los agujeros de loscolectores; por tanto el documento D01 anticipa la reivindicación 4 haciendo que dicha reivindicación carezca de novedad (Ley11/1986, Art. 6.1) y de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1).
De acuerdo con D01 (ver figura 6) las juntas tóricas se colocan entre los tornillos y el colector y entre el colector y el móduloextrudido, por tanto el documento D01 anticipa la reivindicación 6 haciendo que dicha reivindicación carezca de novedad (Ley11/1986, Art. 6.1) y de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1).
Como ya se ha indicado los módulos (72, 74) pueden ser extrudidos (D01, columna 4, línea 36) en aluminio, por tanto eldocumento D01 anticipa la reivindicación 9 haciendo que dicha reivindicación carezca de novedad (Ley 11/1986, Art. 6.1) y deactividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1).
De acuerdo con D01 los colectores de entrada-salida presentan una forma aproximadamente cilíndrica (ver figura 7), los mó-dulos extrudidos presentan un recubrimiento (ver columna 4, líneas 33-35) para aumentar la eficacia del captador el cual vaintroducido en una carcasa (columna 2, líneas 57-68 y columna 3, línea 67- columna 4, línea 2) con su correspondiente aisla-miento térmico y cristal. Por tanto el documento D01 anticipa las reivindicaciones 11 a 13 haciendo que dichas reivindicacionescarezcan de novedad (Ley 11/1986, Art. 6.1) y de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1).
Las reivindicaciones 2, 3, 5, 7, 8 y 10 no se encuentran recogidas en el estado de la técnica y por tanto presentan novedad(Ley 11/1986, Art. 6.1) pero no poseen característica técnica alguna que en combinación con las características técnicas delas reivindicaciones de las que dependen haga pensar en la existencia de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art. 8.1).