IT201900000973A1

IT201900000973A1 - Sistema di riscaldamento a induzione

Info

Publication number: IT201900000973A1
Application number: IT102019000000973A
Authority: IT
Inventors: Cosimo Romano; Alessandro Malacarne
Original assignee: Cosimo Romano; Alessandro Malacarne
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2019-04-23
Also published as: WO2020152725A1

Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo:

“SISTEMA DI RISCALDAMENTO A INDUZIONE”

DESCRIZIONE

Campo di Applicazione

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di riscaldamento a induzione.

In generale, la presente invenzione si riferisce a riscaldatori a flusso continuo, vale a dire in cui il calore viene generato solo mentre l'acqua scorre, ad es. con contatto diretto dell'acqua con il mezzo di riscaldamento mediante l'alimentazione di energia elettrica.

In particolare, la presente invenzione si riferisce a apparecchi di riscaldamento ad induzione, diversi dai forni, per applicazioni specifiche che utilizzano un suscettore per il riscaldamento di un fluido, fonti di corrente.

Stato della Tecnica

Lo stato dell’arte è rappresentato dalla domanda di brevetto EP 2 239 523 A2 riguardante un'unità di riscaldamento disposta all'interno di un contenitore o arrotolata attorno ad un tubo. L'unità di riscaldamento è adatta per essere riscaldata da correnti parassite create da una bobina di induzione disposta ad una periferia del contenitore. La bobina di induzione viene alimentata dalla corrente elettrica tramite un generatore azionato da una turbina eolica.

Inoltre, lo stato dell’arte è rappresentato dalla domanda di brevetto JP 2005 248822 A riguardante una turbina idraulica integrata con un generatore ed una pompa integrata con motore.

Inoltre, lo stato dell’arte è rappresentato dalla domanda di brevetto US 2013/0220996 A1 riguardante un alloggiamento contenente una bobina di riscaldamento a induzione disposta attorno ad una circonferenza interna dell'alloggiamento. Una pluralità di cappi sostanzialmente paralleli di bobina di riscaldamento a induzione sono formati in gruppi a spirale stretta estendendosi longitudinalmente lungo la superficie interna dell'alloggiamento. Coppie di gruppi di bobine strette sono disposte in modo circonferenziale l'una sull'altra attorno alla superficie interna dell'alloggiamento. Lo spazio tra ciascun anello parallelo della bobina di riscaldamento a induzione, lo spazio tra i gruppi di bobine strette, e il numero di gruppi a spirale stretta si possono determinare per l'applicazione richiesta in funzione del calore richiesto, del diametro della serpentina di riscaldamento a induzione, del diametro del tubo o tramite qualsiasi altro metodo come è noto nella tecnica. L'alloggiamento è preferibilmente costituito da materiale di permeabilità magnetica relativa elevata, cioè laminato, per minimizzare le perdite, capace di condurre una corrente elettrica, come rame, acciaio, alluminio, ecc. In alternativa, può essere un materiale isolato elettricamente per impedire la dissipazione di energia all'ambiente circostante, rivestimento di plastica, gomma, ecc.

Inoltre, lo stato dell’arte è rappresentato dalla domanda di brevetto US 2017/0254465 A1 riguardante un dispositivo tubolare comprendente un elemento a spina che collega un connettore e simili su un lato di alimentazione.

Presentazione dell’invenzione

Problema Tecnico.

L’invenzione della domanda di brevetto EP 2239 523 A2 tratta: un tubo riscaldato tramite correnti parassite; correnti parassite di una bobina di induzione; bobina di induzione alimentata da corrente elettrica tramite un generatore; generatore azionato da una turbina eolica. I problemi non risolti riguardano il modo in cui si collega la bobina di induzione al generatore ed il modo in cui la turbina eolica aziona il generatore.

L’invenzione della domanda di brevetto US 2013/0220996 A1 tratta una bobina di riscaldamento a induzione disposta attorno ad una circonferenza interna di un alloggiamento costituito da un materiale di permeabilità magnetica relativa elevata o da un materiale di plastica, gomma, ecc.

Un problema da risolvere è la mancanza di un dispositivo integrato con tutte le caratteristiche peculiari presenti nello stato dell’arte.

Soluzione al Problema.

L’invenzione della domanda di brevetto JP 2005 248822 A tratta una turbina idraulica integrata con un generatore offrendo lo spunto a risolvere il problema di come la turbina eolica aziona il generatore mediante un dispositivo integrato di un generatore con una macchina operativa.

L’invenzione della domanda di brevetto US 2017/0254465 A1 tratta una connessione rapida di un connettore su un lato di alimentazione offrendo lo spunto a risolvere il problema di come si collega la bobina di induzione al generatore.

L’invenzione della domanda di brevetto US 2013/0220996 A1 tratta una bobina di riscaldamento a induzione disposta attorno ad una circonferenza interna di un alloggiamento offrendo lo spunto per realizzare una disposizione della bobina attorno ad un tratto di tubo idraulico.

Scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di riscaldamento a induzione assemblando dispositivi di taglia opportuna da una tabella in funzione delle caratteristiche energetiche desiderate.

Un ulteriore scopo è quello di poter variare rapidamente le dimensioni del dispositivo in funzione delle caratteristiche energetiche desiderate.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare degli apparati integrati, come: apparato generatore / turbina; apparato involucro tubolare / bobina a induzione, apparato tratto di tubo / involucro tubolare / bobina a induzione.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di riscaldamento a induzione come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.

Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

Descrizione dei disegni

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la FIG. 1 mostra un primo schema di funzionamento di una realizzazione di un sistema di riscaldamento a induzione secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 mostra un secondo schema di funzionamento di una realizzazione di un sistema di riscaldamento a induzione secondo la presente invenzione;

la FIG. 3 mostra una vista prospettica di un apparato significativo di una realizzazione di un sistema di riscaldamento a induzione secondo la presente invenzione;

la FIG. 4 mostra una vista in pianta della figura precedente;

la FIG. 5 mostra una vista in sezione lungo la linea V-V della figura precedente;

la FIG. 6 mostra una vista laterale della FIG.

3;

la FIG. 7 mostra una vista in sezione lungo la linea VII-VII della figura precedente;

la FIG. 8 mostra una vista in sezione lungo la linea VIII-VIII della FIG. 6;

la FIG. 9 mostra una vista prospettica di un componente significativo di una realizzazione di un sistema di riscaldamento a induzione secondo la presente invenzione; e

la FIG. 10 mostra una porzione ingrandita X della figura precedente.

Descrizione di forme di realizzazione

Facendo riferimento alle FIGG. 1, 2, è possibile notare che un sistema di riscaldamento a induzione, comprende almeno una bobina di riscaldamento a induzione 1 avvolta lungo la parete esterna di almeno un tratto di un tubo idraulico P attraversato da un fluido di riscaldamento. La bobina di riscaldamento a induzione 1 si collega elettricamente ad una sorgente di alimentazione 2 con una prima estremità 11 ed una seconda estremità 12.

Vantaggiosamente, facendo riferimento alla FIG.

5, un manicotto 3 permette di creare un intercapedine con il tratto di tubo idraulico P in cui alloggiare la bobina di riscaldamento a induzione 1.

Il manicotto 3 è collegato ad una placca di interfaccia 4 atta ad alloggiare una spina di connessione elettrica per collegare la prima estremità 11 e la seconda estremità 12 ad un connettore della sorgente di alimentazione 2, non raffigurato.

Facendo riferimento alle FIGG. 9, 10, un tratto di tubo di supporto 5 è munito di una pluralità di scanalature esterne 51 ed una pluralità di scanalature interne 52 per permettere di posizionare la bobina di riscaldamento a induzione 1 avvolta lungo la parete esterna ed interna del tratto di tubo di supporto (5).

Il tratto di tubo di supporto 5 è collegato a al manicotto 3 tramite una spina 53 inserita in un foro 31, FIG. 5.

Il tratto di tubo di supporto 5 è munito di una coppia di asole forate 54, 55, per fare passare la bobina di riscaldamento a induzione 1 in prossimità della prima estremità 11 e della seconda estremità 12.

Il tratto di tubo di supporto 5 è costituito da materiale di permeabilità magnetica relativa elevata per minimizzare le perdite, capace di condurre una corrente elettrica, come rame, acciaio, alluminio.

Alternativamente, il tratto di tubo di supporto 5 è costituito da materiale isolato elettricamente per impedire la dissipazione di energia all'ambiente circostante, tramite un rivestimento di plastica, gomma.

La sorgente di alimentazione 2 è un generatore di corrente elettrica integrato con una turbina idraulica / idroturbina o con una girante eolica. Esempi

L'alimentazione di corrente elettrica è fornita tramite una turbina idraulica / idroturbina collegata ad un generatore di corrente elettrica che si attiva automaticamente al passaggio dell'acqua attraverso la turbina idraulica / idroturbina generando corrente elettrica per attivare una bobina ad induzione indicativamente a forma di spirale avvolta attorno ad almeno un tratto di tubo idraulico percorso da acqua corrente da riscaldare istantaneamente, come in un comune riscaldatore a gas domestico, la temperatura dell'acqua regolata attraverso un termostato.

Alternativamente, la bobina ad induzione si avvolge attorno ad un fascio di tratti di tubo idraulico.

Il materiale del tratto di tubo idraulico è idoneo all'induzione.

Il circuito idraulico permette un funzionamento totalmente autonomo privo di alcun tipo di batteria di avviamento per innescare il funzionamento.

Ciò costituisce una differenza importante rispetto al caso della caldaia che dovendo usufruire di un circuito chiuso necessita di una batteria per il suo avviamento.

Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L’articolo “un”, “uno” o “una” precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralità di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di riscaldamento a induzione, comprendente almeno una bobina di riscaldamento a induzione (1) avvolta lungo la parete esterna di almeno un tratto di un tubo idraulico (P) attraversato da un fluido di riscaldamento, detta almeno una bobina di riscaldamento a induzione (1) con una prima estremità (11) ed una seconda estremità (12) per collegarsi elettricamente ad una sorgente di alimentazione (2), detto sistema caratterizzato dal fatto di comprendere un manicotto (3) atto a creare un intercapedine con detto almeno un tratto di tubo idraulico (P) in cui alloggiare detta almeno una bobina di riscaldamento a induzione (1), detto manicotto (3) collegato ad una placca di interfaccia (4) atta ad alloggiare una spina di connessione elettrica per collegare detta prima estremità (11) e detta seconda estremità (12) ad un connettore della sorgente di alimentazione (2).
2. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere un tratto di tubo di supporto (5) munito di una pluralità di scanalature esterne (51) ed una pluralità di scanalature interne (52) per permettere di posizionare detta almeno una bobina di riscaldamento a induzione (1) avvolta lungo la parete esterna ed interna di detto tratto di tubo di supporto (5), detto tratto di tubo di supporto (5) collegato a detto manicotto (3) tramite una spina (53) inserita in un foro (31).
3. Sistema secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto tratto di tubo di supporto (5) è munito di una coppia di asole forate (54, 55) per fare passare detta almeno una bobina di riscaldamento a induzione (1) in prossimità di detta prima estremità (11) e di detta seconda estremità (12).
4. Sistema secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tratto di tubo di supporto (5) è costituito da materiale di permeabilità magnetica relativa elevata per minimizzare le perdite, capace di condurre una corrente elettrica, come rame, acciaio, alluminio.
5. Sistema secondo la rivendicazione da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detto tratto di tubo di supporto (5) è costituito da materiale isolato elettricamente per impedire la dissipazione di energia all'ambiente circostante, tramite un rivestimento di plastica, gomma.
6. Sistema secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che la sorgente di alimentazione (2) è un generatore di corrente elettrica integrato con una turbina idraulica / idroturbina o con una girante eolica.