Máquina con bobinas electromagnéticas con sistemas de refrigeración optimizado

Máquina con bobinas electromagnéticas con sistemas de refrigeración optimizado
  • Country: Spain
  • Filing date: 17/07/2017
  • Request number:

    U201730850

  • Publication number:

    ES1201110

  • Grant date: 26/02/2018
  • Status: Concesión
  • Inventors:
    Gaston Ricardo OLEA AMOR
    Luis Francisco LOZANO ORTIZ
  • Information of the applicant:
    Gaston Ricardo OLEA AMOR
  • Information of the representative:

  • Publication's International Patent Classification:
    H01F 27/28,H01F 27/08,B03C 1/23,
  • Publication's International Patent Classification:
    H01F 27/28,H01F 27/08,B03C 1/23
  • Expiration date:

Utility model for "Máquina con bobinas electromagnéticas con sistemas de refrigeración optimizado"

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GASTON RICARDO OLEA AMOR

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Claims:
+ ES-1201110_U 1. Máquina con bobinas electromagnéticas con sistema de refrigeración optimizado, constituida a partir de una máquina con bobina electromagnética de conductores huecos, caracterizada porque dispone de un sistema de refrigeración compuesto por los siguientes elementos: un depósito de gas refrigerante en estado líquido, conectado a una válvula de expansión térmica o similar, y a su vez, ésta última, se halla debidamente unida a los conductores huecos de la bobina electromagnética. Siguiendo el circuito de refrigeración, la bobina electromagnética se encuentra conectada a un compresor y éste a un condensador que vuelve a conectar todo el sistema con el depósito de gas.

The products and services protected by this patent are:
H01F 27/28 - H01F 27/08 - B03C 1/23

Descriptions:
+ ES-1201110_U Maquina con bobinas electromagneticas con sistema de refrigeracion optimizado. Objeto de la invencion La presente invencion, tal como se indica en el tltulo, se refiere a un sistema optimizado de refrigeracion para maquinas con bobinas electromagneticas, en particular, aplicable a aquellas con conductor hueco. Un ejemplo de este tipo de maquinas es una separadora magnetica de fluidos, aunque el uso del sistema de refrigeracion que se propone se amplla a cualquier maquina con el tipo de bobina indicado previamente. El objeto de esta invencion es aportar una solucion hasta ahora desconocida para varios inconvenientes que se comentaran mas adelante, principalmente, se pretende lograr un resultado final que permita reducir drasticamente los efectos negativos del sobrecalentamiento de la maquina, logrando optimizar enormemente todo el proceso, maximizando eficazmente los resultados. El dispositivo en cuestion aporta esenciales caracterlsticas de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la tecnica. En la actualidad, debido a la alta calidad que se espera de los productos que se lanzan al mercado, en muchas ocasiones se requiere una purification de la materia prima por medio de la elimination de elementos contaminantes magneticos y paramagneticos, siendo ejemplo la arena, minerales, barbotinas, esmalte ceramico, entre otros. Para ahondar aun mas en uno de los ejemplos, una arena que puede ser usada en hormigon como primera option puede ser usada para la fabrication de cristales, si logra reducir su contenido de contamination magnetica a niveles aceptables. Para lograr estos objetivos de bajos niveles de contaminacion magnetica, se utilizan distintas maquinas de separation magnetica que requieren el uso de bobinas electromagneticas para generar el campo magnetico necesario. El gran inconveniente de estas maquinas es ta necesidad de disipar el calor que se genera por el paso de la corriente en la bobina electromagnetica durante la creacion del campo magnetico, que en algunos casos puede ocasionar un sobrecalentamiento excesivo. Para la disipacion de este calor generado durante su operacion se han utilizado algunos de los metodos indicados mas abajo: 1. Disipacion por radiation al entorno. 2. Sumergir la bobina en un deposito de aceite dielectrico al que se suele incorporar aletas disipadoras de calor. 3. A la solucion anterior incorporarle un circuito de recirculation del aceite y su paso por un intercambiador de calor exterior. 4. Utilizar conductores de alma hueca en la fabricacion de la bobina, en cuyo interior se hacer circular agua con aportacion opcional de aditivos anticongelante. 5. Fabricar la bobina con conductores de material superconductor, donde no se genera calor durante la operacion de la bobina y solo se genera calor por corrientes de induction durante el proceso de energization y des-energizacion de la bobina. Para la aplicacion de esta tecnica se requiere el uso de material superconductor (temperatura de operation de 6 a 15°K) de diflcil manipulation que obliga ademas a un sofisticado sistema de aislamiento termico y de generation de frlo. La innovation que consideramos mas apropiada, aunque con varios inconvenientes es la implantation de conductores de alma hueca para la fabrication de bobinas ya que permitio mejorar la transferencia del calor generado por efecto Joule del paso de la corriente y la capacidad de llegar directamente al punto de generacion de calor, mejorando sensiblemente la disipacion de calor y abaratando el equipo de refrigeration. Sin embargo, este sistema presenta los siguientes inconvenientes: Cuando la instalacion no esta proxima a una fuente de agua a baja temperatura, la transferencia de calor se debe realizar en un sistema de refrigeracion externo. El uso de agua de fuente natural obliga a su tratamiento para evitar acumulaciones de contaminaciones organicas o minerales que pueda aportar. Si bien la transferencia de calor al agua refrigerante tiene un buen rendimiento, esta agua debe ser refrigerada a su vez para ser retornada al circuito a temperaturas validas para su uso. Este doble proceso de transferencia de calor motiva que la potencia de refrigeracion supere a la potencia usada para la excitacion de la bobina electromagnetica. El sistema de refrigeracion del separador magnetico que la invention propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problematica anteriormente expuesta, aportando una serie de ventajosas y novedosas caracterlsticas, y sin que ello suponga merma alguna de sus prestaciones en otros aspectos. La invencion propuesta pretende aportar una solution economica, ecologica, practica, sencilla y de facil utilization, cuyo efecto serla un control mas idoneo del calentamiento de la bobina, logrando asl un proceso mas eficaz y unos resultados optimos. La presente invencion tiene su campo de aplicacion en el sector de las maquinas industriales que utilicen bobinas electromagneticas, y mas especlficamente en el de los separadores magneticos. Antecedentes de la invencion En el estado de la tecnica encontramos algunos documentos relacionados con la invencion en cuestion, aunque ninguno de ellos aporta las mismas caracterlsticas ventajosas ni resuelve eficazmente los inconvenientes existentes. Asl, en el documento ES 447 112 encontramos un procedimiento y aparato para separar partlculas de susceptibilidad magnetica relativamente alta y baja, y de un fluido en el que se mezclan las partlculas entre si y en el que quedan suspendidas. Por otro lado, en el documento ES 428 041 se reivindica un dispositivo para calentar por induccion electromagnetica cuerpos ferromagneticos, tales como partes de moldes para losetas, para embutido o estirado de metales, hornos para materiales plasticos y cuerpos ferromagneticos en general. En otro documento, en concreto en el ES 450 136 se encuentra un perfeccionamiento introducido en una unidad de control del flujo para una matriz magnetica en un separador magnetico que no esta relacionado con el enfriamiento de la bobina electromagnetica que genera el campo magnetico. Ademas de estos, hay otros expedientes de patentes relacionados con el sector magnetico, sin embargo, ninguno aporta un sistema de refrigeracion optimizado como la invention que se propone en el documento actual. Asl vemos, que hasta ahora no se conocla un sistema de refrigeracion para maquinas con bobina electromagnetica que por sus novedosas caracterlsticas resuelva los inconvenientes mencionados anteriormente tanto en cuanto a los documentos citados como a otras invenciones o sistemas tradicionales que encontramos en el estado de la tecnica. Tomando en consideration los casos mencionados y analizados los argumentos conjugados, con la invencion que se propone en este documento se da lugar a un resultado final en el que se aportan aspectos diferenciadores significativos frente al estado de la tecnica actual, y donde se aportan una serie de avances en los elementos ya conocidos con sus ventajas correspondientes. En particular: Permite que la temperatura de trabajo de la bobina sea mas baja, disminuyendo las perdidas producida por calentamiento. Se observan reducciones significativas en el consumo electrico. Se mejora enormemente el rendimiento de la maquina. Se logran una temperatura baja y estable de operation del equipo. Es un conjunto sencillo, de facil mantenimiento. Requiere una potencia reducida respecto a la potencia requerida para operar la bobina electromagnetica. Exige menor potencia de operacion de la bobina para mantener sus parametros de operacion, que se ven reducidos al aumentar la temperatura. Description de la invencion Asl, la presente invencion esta constituida de la siguiente forma: Una maquina con bobina electromagnetica de conductores huecos provista de un sistema de refrigeracion compuesto por los siguientes elementos: un deposito de gas refrigerante en estado llquido, conectado a una valvula de expansion termica o similar, y a su vez, esta ultima, se halla debidamente unida a los conductores huecos de la bobina que hace las funciones de evaporador. Siguiendo el circuito de refrigeracion, la bobina se encuentra conectada a un compresor y este a un condensador que vuelve a conectar todo el sistema con el deposito de gas en estado llquido. El gas refrigerante inicia su recorrido por el sistema en fase llquida desde el deposito hasta la valvula de expansion termica o similar. Al pasar por la valvula y llegar a la bobina pasa a una fase llquida-gas y en el interior de la bobina completa su cambio de fase para llegar al compresor en forma de gas y evitar una averla. En el compresor de produce el 5 aumento de presion del gas y su consiguiente aumento de temperatura para llegar al condensador donde se produce su descenso de temperatura y cambio de fase de gas a llquido para retornar al deposito. Toda lo anterior permite aprovechar los cambios entalpicos del gas al pasar por las distintas fases del circuito para generar las capacidades refrigerantes necesarias para lograr el enfriamiento de la bobina electromagnetica de conductor hueco. Breve descripcion del dibujo Para una mejor comprension de esta memoria descriptiva se acompana un dibujo que a modo de ejemplo no limitativo, describe una realization preferida de la invention: Figura 1. Perspectiva de la invencion. En dichas figuras se destacan los siguientes elementos numerados: 1. Deposito de gas en fase liquida. 2. Gas refrigerante en fase liquida. 3. Dispositivo de expansion termodinamica. 4. Gas refrigerante en fase llquido-vapor. 5. Bobina electromagnetica de conductor hueco. 6. Gas refrigerante en fase vapor a baja presion. 7. Compresor. 8. Gas refrigerante en fase vapor a alta presion. 9. Condensador. 10. Gas refrigerante en fase liquida. Realizacion preferida de la invencion Una realizacion preferida de la invencion propuesta se constituye a partir de los siguientes elementos: una maquina con bobina electromagnetica de conductores huecos provista de un sistema de refrigeration compuesto por los siguientes elementos: un deposito de gas refrigerante (1) en estado liquido, conectado por tuberlas que llevan el gas refrigerante en fase liquida (2) a una valvula de expansion termica o similar (3) , y a su vez, esta ultima, se halla debidamente unida por tuberla que llevan el gas refrigerante que hace las funciones de evaporador (5). Siguiendo el circuito de refrigeracion, la bobina se encuentra conectada por tuberlas que llevan gas refrigerante en fase vapor (6) a un compresor (7) para que aumente la presion del gas y este por tuberlas que llevan el gas refrigerante en fase vapor a alta presion (8) a un condensador (9) para que se produzca el descenso de temperatura y cambio de fase del gas refrigerante de vapor a alta presion a llquido a alta presion y conectar por tuberlas de gas refrigerante en fase de llquido (10) a alta presion al deposito (1) para cerrar el circuito.

Publications:
ES1201110 (11/12/2017) - U Solicitud de modelo de utilidad
ES1201110 (02/03/2018) - Y Modelo de utilidad

Events:
On the date 17/07/2017 5101U_Registro Instancia Solicitud took place
On the date 24/07/2017 Admisión a trámite took place
On the date 24/07/2017 1001U_Comunicación Admisión a Trámite took place
On the date 02/08/2017 Defectos en solicitud de reducción de tasas took place
On the date 02/08/2017 6100X_Notificación defectos en solicitud de reducción de tasas took place
On the date 08/08/2017 Publicación defectos en solicitud de reducción de tasas took place
On the date 23/10/2017 Concesión solicitud de reducción de tasas took place
On the date 23/10/2017 RESOLRED_Notificación resolución reducción de tasas took place
On the date 27/10/2017 Publicación concesión reducción de tasas took place
On the date 30/11/2017 Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud took place
On the date 30/11/2017 1110U_Notificación Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud took place
On the date 11/12/2017 Publicación Continuación del Procedimiento y Solicitud took place
On the date 11/12/2017 Publicación Folleto Publicación took place
On the date 12/02/2018 Plazo Expirado Presentación Oposiciones de Terceros took place
On the date 26/02/2018 Concesión took place
On the date 26/02/2018 1201U_Notificación Concesión took place
On the date 02/03/2018 Publicación Concesión Modelo Utilidad took place


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