IT201600076215A1 - Pannello radiante perfezionato - Google Patents

Description

PANNELLO RADIANTE PERFEZIONATO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore dei pannelli radianti utilizzati per condizionare ambienti.

In particolare l'invenzione ha per oggetto pannelli radianti del tipo atto ad essere sospeso a soffitto per realizzare delle controsoffittature che irradiano calore -dall'altoin una stanza.

Più in generale, l'invenzione si riferisce ad un pannello radiante secondo il preambolo della rivendicazione 1.

STATO DELL'ARTE

Allo stato dell'arte sono ben noti i pannelli radianti, in particolare risultano noti anche quelli di tipo sospeso.

Tali pannelli sono generalmente costituiti da una lamiera metallica, ad esempio in acciaio zincato, opportunamente sagomata per poter essere posata su una struttura sospesa a soffitto e realizzare controsoffitti modulari.

Ciascun pannello presenta pertanto una superficie radiante, destinata ad essere rivolta verso l'ambiente da condizionare, ed una superficie interna che risulta nascosta alla vista quando il pannello è posato in opera.

Al fine di scaldare o raffreddare il pannello, la superficie interna del pannello può essere provvista di diffusori termici, ad esempio dei fogli di alluminio anodizzato, su cui viene fissata una serpentina in cui viene fatto fluire un fluido di riscaldamento o raffrescamento, ad esempio acqua.

In alcune soluzioni la lamiera metallica è forata per migliorare lo scambio termico sfruttando i flussi convettivi che attraversano il pannello.

Al fine di migliorare l'isolamento termico (ossia evitare la dispersione di calore nel controsoffitto), alcuni pannelli noti comprendono poi uno strato di isolante, che viene posto sulla superficie non a vista del pannello (quella rivolta verso il soffitto). Lo strato di isolante è realizzato normalmente con materiali plastici, ad esempio con un foglio in poliestere opportunamente dimensionato per garantire oltre che l'isolamento termico verso il soffitto, anche un buon isolamento acustico.

Lo strato isolante risulta posto a contatto con la superficie radiante del pannello (la lamiera) sul lato interno.

La Richiedente, dopo approfondite analisi, ha tuttavia rilevato un limite in questi pannelli dell'arte nota, legato proprio alla presenza dello strato isolante.

Infatti, se quest'ultimo risulta utile ad evitare dispersioni termiche verso il soffitto e a fornire un certo isolamento acustico, ostacola tuttavia la diffusione dei moti convettivi, riducendo l'apporto di calore scambiato per convezione che si avrebbe in sua assenza. Inoltre, anche dal punto di vista dell'isolamento acustico, la Richiedente ha notato che le prestazioni dei pannelli noti, sebbene per certi versi soddisfacenti, risultano tuttavia migliorabili.

Da questo punto di vista si consideri che è intuitivo che i fori sulla lamiera impattino sull'assorbimento acustico, ma sono previsti con dimensioni, disposizione e densità che derivano da scelte estetiche (la lamiera costituisce la faccia a vista del pannello), così che non è possibile scegliere parametri che sarebbero ottimali, in quanto ciò pregiudicherebbe la resa estetica del pannello rendendolo, di fatto, non utilizzabile.

SCOPI E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

E' scopo della presente invenzione superare gli inconvenienti dell'arte nota.

In particolare, è scopo della presente invenzione presentare un pannello radiante sospeso che offra ottimi risultati in termini di isolamento acustico, senza pregiudicare le doti estetiche del pannello stesso.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un siffatto pannello che offra un ottimo rendimento termico, in particolare legato al miglioramento dei moti convettivi. Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un siffatto pannello che sia semplice da realizzare e non richieda soluzioni particolarmente complesse o costose per raggiungere una ottimizzazione di rendimento acustico e/o termico.

Questi ed ulteriori scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un pannello secondo la prima rivendicazione allegata, comprendente inoltre opzionalmente le caratteristiche vantaggiose delle rivendicazioni dipendenti allegate. L'idea alla base della presente invenzione è quella di realizzare un pannello radiante, preferibilmente per controsoffittature, comprendente una lastra radiante destinata ad essere rivolta verso un ambiente da condizionare, un gruppo serpentina in contatto con la lastra radiante, ed un elemento isolante. La lastra radiante e l'elemento isolante sono mantenuti distanziate tra loro, preferibilmente paralleli, in modo tale da definire una camera interna al pannello in cui è alloggiato il gruppo serpentina.

Come verrà descritto in dettaglio più oltre la presenza della camera risolve numerosi limiti legati sia al rendimento termico, sia all'isolamento acustico.

Il risultato sorprendente che si ottiene è dimostrato dalle prove comparative effettuate secondo due diverse normative tecniche su un pannello noto ed uno secondo l'invenzione, di cui si riportano qui appresso in tab. 1 le metodologie seguite ed i risultati:

Procedura di prova Pannello senza Pannello Pannello noto isolante dell' invenzione (isolante a (di riferimento) (isolante sospeso) contatto)

% % UNI EN 14240 1,000 0,954 0,862 Simulazione 1,000 0,975 0,827 applicazione con parete

calda e ventilazione

(parete a 38°C, flusso

aria 89 m3/h, 18°C

Tab. 1 prestazioni termiche relative

Come si può immediatamente apprezzare il pannello dell'invenzione ottiene risultati migliori del pannello noto (isolante a contatto), avendo una resa termica più vicina a quella dal pannello di riferimento, privo di qualunque isolante e quindi non in grado di offrire isolamento.

Secondo una caratteristica vantaggiosa, sola o in combinazione con le altre caratteristiche, l'elemento isolante può essere provvisto anche di fori passanti che mettono in comunicazione di fluido la camera, delimitata dall'elemento isolante e lastra radiante, con l'esterno del pannello.

Questa soluzione permette di regolare Γ attraversamento di eventuali onde sonore dalla camera verso l'esterno del pannello, in particolare verso un soffitto, e selezionare, mediante opportuno dimensionamento dei fori, dell'isolante e distanza dell'elemento isolante dal soffitto, le frequenze da filtrare.

Secondo una caratteristica vantaggiosa, sola o in combinazione con le altre caratteristiche, i fori passanti previsti nell'elemento isolante presentano dimensioni e/o forme diverse tra loro così a filtrare frequenze diverse ed adattare il pannello ad ambienti diversi.

Secondo una caratteristica vantaggiosa, sola o in combinazione con le altre caratteristiche, la lastra radiante è provvista di fori atti a mettere in comunicazione di fluido la camera con un ambiente esterno ad essa. Tale soluzione consente di migliorare la funzionalità di isolamento acustico del pannello in quanto mettendo in comunicazione la camera interna del pannello, con l'esterno e dimensionando opportunamente i fori della lastra e le dimensioni della camera, è possibile filtrare frequenze sonore predeterminate. In particolare, l'effetto di filtraggio risulta ottimizzato quando anche l'elemento isolante è forato.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose sono oggetto delle allegate rivendicazioni, che s'intendono parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L'invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad esempi non limitativi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. La Figura 1 illustra un esploso tridimensionale del pannello secondo una forma di realizzazione dell'invenzione,

La Figura 2 illustra una vista dall'alto del pannello di figura 1,

La Figura 3 illustra una vista laterale del pannello di figura 1,

La Figura 4 illustra un'altra vista laterale del pannello di figura 1.

La Figura 5 illustra schematicamente un'ambiente in cui è inserito un pannello radiante del tipo di figura 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Mentre l'invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l'invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, essa intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell'ambito dell'invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L'uso di "ad esempio", "ecc", "oppure" indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato.

L'uso di "include" significa "include, ma non limitato a " a meno che non altrimenti indicato.

Indicazioni quali "verticale" ed "orizzontale", "superiore" ed " inferiore" (in assenza di altre indicazioni) vanno lette con riferimento alle condizioni di montaggio (o operative) e riferendosi alla normale terminologia in uso nel linguaggio corrente, dove "verticale" indica una direzione sostanzialmente parallela a quella del vettore forza di gravità "g" ed orizzontale una direzione ad essa perpendicolare.

Nelle fig. 1-4 allegate, è mostrata una forma esecutiva preferita di un pannello radiante secondo l'invenzione, indicato nel suo complesso con il riferimento numerico 1.

Il pannello 1 è "radiante" nel senso che, durante il suo funzionamento come elemento di condizionamento di un ambiente, esso è configurato per scaldare/ raffreddare sfruttando maggiormente l'effetto radiante rispetto a quello convettivo.

Il pannello 1, in condizione operativa, è preferibilmente montato a soffitto, posato su una opportuna struttura portante, tuttavia potrebbe anche essere montato a soffitto sospeso mediante opportuni elementi, non illustrati, quali cavi, listelli e simili. Mediante opportuni accorgimenti, il pannello potrebbe, inoltre, essere posato su altre pareti, diverse dal soffitto. Il tipo di posa del pannello non è tuttavia limitativo del pannello stesso e della presente invenzione.

Nei suoi tratti generali, il pannello 1 comprende una lastra radiante 2, preferibilmente metallica, una cui prima faccia 20 è destinata ad essere rivolta verso l'ambiente da condizionare, ed una cui faccia 21, opposta alla prima, è destinata ad essere rivolta verso il soffitto o altra parete.

Sulla faccia 21, in contatto di scambio termico con la stessa, è posto un gruppo serpentina indicato globalmente con il riferimento 3.

Il gruppo serpentina 3 comprende a sua volta un condotto 31 di passaggio per un fluido termovettore (riscaldante o raffrescante) e, in questo esempio preferito, un diffusore 32 interposto tra almeno parte del condotto 31 e la lastra radiante 2. Il diffusore 32, se presente, può essere ad esempio un foglio di alluminio anodizzato, o un componente piastriforme termicamente conduttivo.

Nella forma esecutiva illustrata, il condotto 31 presenta una bocca di ingresso ed una di uscita per il fluido termo vettore e si sviluppa sulla faccia 21.

Il gruppo serpentina 3 risulta in contatto di scambio termico con la lastra radiante 2, così da riscaldarla o raffrescarla cedendo o assorbendo calore tramite il fluido termovettore. Nel caso in cui, come nell'esempio, siano previsti i diffusori 32, il condotto 31 trasferisce calore ai diffusori 32 che a loro volta, essendo interposti tra il condotto e la lastra radiante 2, lo trasferiscono a quest<7>ultima.

Il pannello 1 comprende poi un elemento isolante 4, che nell'esempio qui illustrato di figura 1 e 2 è un pannello isolante che viene mantenuto sollevato dal gruppo serpentina 3 mediante una struttura di sospensione 6, che mantiene il pannello isolante 4 distanziato e sostanzialmente parallelo alla faccia 21 del pannello 1. In questo modo, la lastra 2 ed il pannello isolante 4 definiscono una camera 5 (visibile in figura 5), interna al pannello 1, in cui è alloggiato il gruppo serpentina di riscaldamento 3. La camera 5 può essere aperta lateralmente o interamente chiusa, a seconda delle realizzazioni.

La distanza esistente tra la lastra radiante 2 e l'elemento isolante 4 non solo migliora l'isolamento acustico, ma anche il rendimento termico, stante il fatto che, nel caso in cui la lastra radiante 2 fosse provvista di fori, la distanza non ostacolerebbe i moti convettivi.

Nell' esempio di realizzazione qui descritto, la struttura di sospensione 6 comprende una coppia di travetti 61 che risultano sostanzialmente paralleli ed alloggiati in parte nella camera 5 così da risultare interposti tra la lastra radiante 2 e l'elemento isolante 4.

È da intendersi che il numero dei travetti 61 potrebbe essere diverso, ad esempio comprendere anche un solo travetto (eventualmente opportunamente conformato) o una molteplicità degli stessi.

Il pannello isolante 4 viene fissato ai travetti 61 mediante delle viti 63, visibili in figura 2, che attraversano il pannello isolante e si fissano nei fori 610 dei travetti 61.

I travetti 61 comprendono scassi di accoppiamento 62, in questo caso degli intagli, destinati a inserirsi in un bordo perimetrale 22 della lastra 2 e presentano una lunghezza superiore a quella della estensione della lastra 2 e del pannello isolante 4 (che in questo esempio hanno sostanzialmente la stessa estensione in pianta) così che aggettano dai bordi opposti del pannello. In uso, il pannello 1 può quindi essere posato su una struttura di supporto facendo appoggiare le estremità dei travetti su tale struttura, lasciando così a vista solamente la faccia 20 della lastra 2.

II fissaggio del pannello isolante 4 alla lastra 2 è garantito mediante i travetti 61, i quali sono opportunamente dotati di scassi di accoppiamento 62.

Vantaggiosamente, per migliorare l'assorbimento acustico (quindi l'isolamento garantito dal pannello 1) il pannello isolante 4 è provvisto di primi fori passanti 41 che mettono in comunicazione di fluido la camera 5 con l'esterno del pannello 1.

Questa soluzione consente di prevedere fori 41 in numero e densità preferita senza che ciò impatti sull'estetica del pannello 1: 1'isolante infatti, in condizione di pannello posto in opera, risulta rivolto verso il soffitto e quindi nascosto alla vista.

Sebbene nella forma esecutiva illustrata i fori 41 sono raffigurati tutti con la stessa area (o luce di passaggio), preferibilmente, in forme esecutive non illustrate, essi possono avere aree differenziate per forma e/o dimensione. Al limite, tutti i fori 41 possono presentare aree e/o forme diverse l'uno dagli altri, così che ciascun foro è diverso dagli altri.

Questo consente di "accordare" i fori in modo da garantire un assorbimento ottimale di diverse frequenze, realizzando pannelli 1 particolarmente adatti per ambienti domestici, industriali, di officine artigiane e simili, dove tipicamente le frequenze da assorbire sono diverse.

Vantaggiosamente, la lastra radiante 2 è provvista di ulteriori fori passanti (non illustrati) che mettono in comunicazione di fluido la camera 5 con l'esterno del pannello 1.

La combinazione dei fori presenti sulla lastra 2 e sul pannello isolante 4, consente così di ottenere un pannello 1 di grande flessibilità d'uso, in quanto può essere progettato per filtrare frequenze sonore desiderate.

Per meglio comprendere questa flessibilità di utilizzo, si faccia riferimento alla figura 5, in cui viene schematicamente illustrato un pannello radiante 1 inserito in un'ambiente 300 delimitato superiormente da un soffitto 301.

Il pannello è posizionato ad una distanza d dal soffitto 301, pertanto si vengono a formare sostanzialmente due camere: una (indicata dal riferimento 302) delimitata superiormente dal soffitto 301 e inferiormente dal pannello isolante 4, l'altra costituita dalla camera 5 interna al pannello 1.

Le onde sonore che provengono da sotto il pannello 1 e si dirigono verso il soffitto, in parte vengono riflesse dalla lastra 2 ed in parte attraversano il pannello 1 attraverso i fori presenti nella lastra 2 e nel pannello isolante 4.

Il sistema si comporta come un sistema composto da una molteplicità di risonatori di Helmoltz posti in serie e in parallelo (parte per la camera 5 e parte per la camera 302), è così possibile sintonizzare o accordare ciascun risonatore su una determinata frequenza che si intende filtrare agendo sui diversi parametri del sistema: dimensioni dei fori, distanza del pannello dal soffitto, dimensione della camera 5, spessore dell'isolante.

Alla luce di quanto sopra, è evidente come il pannello 1 permetta di ottenere una maggior flessibilità di utilizzo e un miglior isolamento termico ed acustico.

E' tuttavia evidente che, nonostante l'invenzione sia stata descritta con riferimento ad un unico esempio realizzativo, sono in realtà possibili molte varianti dello stesso. Ad esempio, l'elemento isolante 4 può essere costituito da un pannello rigido o da un elemento di per sé non rigido, ma mantenuto teso e distante dalla faccia 21 della lastra 2 mediante opportuni mezzi, ad esempio gli stessi che lo fissano alla struttura di sospensione 6.

Il parallelismo tra l'elemento isolante e la lastra 2 non è fondamentale, anche se preferito perché permette una più semplice progettazione delle caratteristiche di filtraggio acustico del pannello. L'isolante potrebbe dunque avere una distanza dalla lastra 2 variabile spazialmente.

Per quanto riguarda i travetti 61 essi possono essere in materiale pieno (es. metallo, legno, plastica) oppure, come nella forma esecutiva illustrata, dei profilati, ad esempio plastici, in modo da ridurre il peso complessivo del pannello 1.

Come già accennato, il pannello 1 può essere montato a soffitto in diversi modi.

Il pannello 1 può quindi essere provvisto di diversi sistemi di fissaggio per poter cooperare ed essere montato su strutture diverse. Nell'esempio di figura 2, ad esempio, oltra alla struttura di sospensione 6 già descritta, la lastra 2 comprende profili di impegno di forma 23 e molle di ritenuta 24, preferibilmente poste su bordi opposti della lastra 2, destinati a cooperare con gli elementi portanti a soffitto e/o con pannelli 1 adiacenti.

Ancora in altre forme esecutive, la struttura di sospensione 6 è accoppiata al gruppo serpentina di riscaldamento/ raffreddamento 3, il quale risulta a sua volta accoppiato alla lastra radiante 2; in questa forma esecutiva la struttura di sospensione 6 è accoppiata ad almeno uno tra il condotto 31 o il diffusore 32, ad esempio mediante apposite sedi ad incastro previste sul travetto, aventi ad esempio forma complementare rispetto a quella del condotto 31 o del diffusore 32.

In tutti questi casi sopra descritti, si realizza un fissaggio reciproco della lastra radiante 2 e dell'elemento isolante 4 ad una predeterminata distanza.

Per quanto concerne, infine, i materiali, la Richiedente ha notato che i migliori risultati si ottengono quando l'elemento isolante 4 è un materassino termoacustico costituito da fibra di pohestere al 100 %, termolegata in modo irreversibile, e realizzato mediante cardatura a secco su un supporto di tessuto anch'esso in fibra di poliestere al 100 % senza aggiunta di collante chimico.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pannello radiante (1), comprendente: - una lastra radiante (2) comprendente una faccia (20) destinata ad essere rivolta verso un ambiente da riscaldare, - un gruppo serpentina di riscaldamento/ raffreddamento (3) in contatto di scambio termico con la lastra radiante (2) ed atto a trasportare un fluido termovettore, - un elemento isolante (4), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi di sospensione (6) atti a mantenere distanti tra loro la lastra radiante (2) e l'elemento isolante (4), in modo tale da definire una camera (5) in cui è alloggiato il gruppo serpentina di riscaldamento (3).
2. 2. Il pannello radiante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di sospensione (6) sono atti a mantenere paralleli tra loro la lastra radiante (2) e l'elemento isolante (4).
3. 3. Il pannello radiante (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i mezzi di sospensione (6) comprendono almeno un travetto (61) alloggiato in parte nella camera (5) così da risultare interposto tra la lastra radiante (2) e l'elemento isolante (4), essendo quest<7>ultimo accoppiato a detto almeno un travetto (61).
4. 4. Il pannello radiante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento isolante (4) è provvisto di primi fori passanti (41) che mettono in comunicazione di fluido detta camera (5) con l'esterno del pannello radiante (1).
5. 5. Il pannello radiante (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti primi fori passanti (41) comprendono fori di forma e/o dimensione diversa.
6. 6. Il pannello radiante (1) di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la lastra radiante (2) è provvista di secondi fori passanti che mettono in comunicazione di fluido detta camera (5) con l'esterno del pannello radiante (1).
7. 7. Il pannello radiante (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui l'elemento isolante (4) è accoppiato meccanicamente a detto almeno un travetto (61) mediante almeno uno tra un collegamento filettato o un collante o una striscia adesiva.
8. 8. Il pannello radiante (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 3 a 7, in cui i mezzi di sospensione (6) sono accoppiati a detta lastra radiante (2) o a detto gruppo serpentìna di riscaldamento/raffreddamento (3) così da fissare reciprocamente la lastra radiante (2) e l'elemento isolante (4) ad una predeterminata distanza.
9. 9. Il pannello radiante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo serpentina di riscaldamento (3) comprende un condotto (31) di passaggio per un fluido termovettore ed almeno un diffusore (32) sostanzialmente piastriforme metallico interposto tra almeno parte del condotto (31) e la lastra radiante (2).
10. 10. Il pannello radiante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la lastra radiante (2) comprende profili di impegno di forma (21) e molle di ritenuta (22) posizionati ad estremità opposte della lastra radiante (2) per cooperare con elementi portanti a soffitto.