IT201900001653A1 - Filtro aria riscaldato elettricamente per un sistema di aspirazione di un propulsore di un veicolo e corrispondente metodo di produzione - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“FILTRO ARIA RISCALDATO ELETTRICAMENTE PER UN SISTEMA DI ASPIRAZIONE DI UN PROPULSORE DI UN VEICOLO E CORRISPONDENTE METODO DI PRODUZIONE”
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione è relativa ad un filtro aria riscaldato elettricamente per un sistema di aspirazione di un propulsore di un veicolo e ad un corrispondente metodo di produzione.
La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad un aeromobile (ovvero una macchina costruita dall'uomo che si sostiene e si può spostare nell'aria consentendo il trasporto di persone o cose all'interno dell'atmosfera terrestre) ed in particolare ad un elicottero, a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.
ARTE ANTERIORE
Un moderno elicottero è generalmente dotato di almeno un propulsore a turbina che aziona un complesso di pale che permettono all’elicottero stesso di sollevarsi ed abbassarsi verticalmente, restare fermo in volo, spostarsi lateralmente, all'indietro o in avanti. Il propulsore a turbina presenta frontalmente una presa di aria, attraverso la quale il propulsore a turbina aspira l’aria esterna necessaria al proprio funzionamento (ovvero l’aria esterna contenente l’ossigeno necessario alla combustione).
Generalmente, la presa di aria può comprende una griglia metallica a maglie relativamente larghe (dell’ordine di grandezza di uno o due centimetri) che ha la funzione di evitare l’ingresso di volatili. Tra la presa di aria ed il propulsore a turbina può essere disposto un filtro aria avente la funzione di filtrare l’aria aspirata per trattenere impurità di piccola dimensione (polvere o similari) che a lungo andare possono provocare una usura precoce del propulsore a turbina.
Il filtro aria può venire utilizzato solo quando la temperatura ambiente è (adeguatamente) superiore allo zero (al suolo ed anche in quota), in quanto il materiale filtrante è normalmente igroscopico e quindi tende ad assorbire l’umidità dell’ambiente: se la temperatura scende al di sotto dello zero l’umidità presente nel materiale filtrante congela formando del ghiaccio che costituisce una barriera (più o meno estesa) impenetrabile all’ingresso dell’aria (ma si avrebbe lo stesso problema anche con un materiale filtrante non igroscopico a causa della umidità superficiale che si deposita sulle superfici esterne del materiale filtrante o a causa della neve che potrebbe depositarsi sulla superficie esterna del materiale filtrante). Di conseguenza, quando la temperatura ambiente è prossima o inferiore allo zero il filtro aria non può venire utilizzato (in particolare viene bypassato aprendo uno o più condotti di bypass disposti in parallelo al filtro aria). In alternativa, è stato proposto di dotare il filtro aria di un dispositivo riscaldatore che è atto a mantenere sempre la temperatura del materiale filtrante ad una temperatura (adeguatamente) superiore allo zero.
Le domande di brevetto WO2018073804A1 e WO2018073806A1 descrivono un elicottero dotato in aspirazione di un filtro aria provvisto di un dispositivo riscaldatore elettrico, il quale è elettricamente collegato ad un gruppo di fili elettrificati di una rete di rinforzo esterna del filtro aria, ed è atto a fare circolare attraverso i fili elettrificati una corrente elettrica per generare, per effetto Joule, del calore all’interno della rete di rinforzo esterna stessa. In particolare, il dispositivo riscaldatore elettrico viene realizzato rivestendo esternamente i fili di ordito (trama) della rete di rinforzo esterna mediante un isolamento esterno di materiale elettricamente isolante, appoggiando alle estremità opposte della rete di rinforzo esterna ed in corrispondenza dei capi dei fili di ordito (trama) due successioni di collettori tra loro elettricamente isolati, saldando ciascun collettore ai capi dei fili di ordito (trama), appoggiando la rete di rinforzo esterna sopra ad un pannello di materiale filtrante, ripiegando ad onde l’unità costituita dal pannello di materiale filtrante racchiuso tra la rete di rinforzo esterna ed una rete di rinforzo interna, ed infine accoppiando ad un telaio perimetrale l’unità conformata ad onde e costituita dal pannello di materiale filtrante racchiuso tra le reti di rinforzo.
E’ stato osservato che la realizzazione del dispositivo riscaldatore elettrico richiede una elevata precisione di tutte le operazioni ed in particolare della ripiegatura ad onde della unità costituita dal pannello di materiale filtrante racchiuso tra le reti di rinforzo per evitare di portate a contatto reciproco due collettori adiacenti provocano un corto-circuito tra i due collettori e quindi impedendo alla corrente elettrica di circolare nella porzione di rete di rinforzo interna compresa tra i due collettori tra loro corto-circuitati.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione è fornire un filtro aria riscaldato elettricamente per un sistema di aspirazione di un propulsore di un veicolo ed un corrispondente metodo di produzione, i quali filtro aria riscaldato elettricamente e metodo di produzione permettano di ridurre il rischio di corto-circuiti tra collettori adiacenti e, nello stesso tempo, siano di facile ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un filtro aria riscaldato elettricamente per un sistema di aspirazione di un propulsore di un veicolo ed un corrispondente metodo di produzione, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
• la figura 1 è una vista prospettica e schematica di un elicottero realizzato in accordo con la presente invenzione;
• la figura 2 è una vista schematica ed in sezione trasversale di una scatola aria che è provvista di un filtro aria ed attraverso la quale viene aspirata l’aria necessaria al funzionamento di un propulsore a turbina dell’elicottero della figura 1;
• la figura 3 illustra una vista in pianta del filtro aria;
• la figura 4 illustra una vista in sezione secondo la linea IV-IV del filtro aria;
• la figura 5 illustra una vista in sezione secondo la linea IV-IV ed esplosa del filtro aria;
• la figura 6 è una vista in scala ingrandita di un particolare delle figure 4 e 5;
• la figura 7 è una vista in scala ingrandita di una variante del particolare della figura 6;
• le figure 8 e 9 sono viste schematiche di collegamenti elettrici di un dispositivo di riscaldamento elettrico applicato ad una rete di rinforzo esterna del filtro aria della figura 2;
• la figura 10 è una vista di una rete di rinforzo esterna del filtro aria della figura 2 prima dell’accoppiamento di un dispositivo di riscaldamento elettrico;
• le figure 11, 12 e 13 sono rispettivamente una vista dall’alto, una vista laterale, ed una vista dal basso di un elemento di supporto provvisto di collettori di un dispositivo di riscaldamento elettrico; e
• la figura 14 è una vista in scala ingrandita di una ulteriore variante del particolare delle figure 6 e 7.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
Nella figura 1 con il numero 1 è indicato nel suo complesso un elicottero comprendente un propulsore 2 a turbina che aziona un complesso di pale che permettono all’elicottero stesso di sollevarsi ed abbassarsi verticalmente, restare fermo in volo, spostarsi lateralmente, all'indietro o in avanti.
Il propulsore 2 a turbina comprende un alloggiamento 3 tubolare presentante frontalmente una presa 4 di aria (attraverso la quale il propulsore 2 a turbina aspira l’aria esterna necessaria al proprio funzionamento, ovvero l’aria esterna contenente l’ossigeno necessario alla combustione) e posteriormente una apertura 5 di uscita dell’aria (attraverso la quale il propulsore 2 a turbina espelle i gas di scarico prodotti dalla combustione). In corrispondenza della presa 4 di aria è disposta una griglia 6 metallica a maglie relativamente larghe (dell’ordine di grandezza di uno o due centimetri) che ha la funzione di evitare l’ingresso di volatili.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, nell’alloggiamento 3 tubolare è ricavata una scatola 7 aria che presenta al proprio interno una cavità avente una apertura di ingresso accoppiata alla presa 4 di aria dell’alloggiamento 3 tubolare ed una apertura di uscita accoppiata ad un sistema 8 di aspirazione del propulsore 2 a turbina (attraverso il sistema 8 di aspirazione l’aria fresca viene convogliata verso le parti in movimento del propulsore 2 a turbina in cui avviene la combustione del carburante utilizzando l’aria aspirata come comburente, ovvero verso la camera di combustione del propulsore 2 a turbina). All’interno della cavità della scatola 7 aria è disposto un filtro 9 aria che è interposto tra l’apertura di ingresso e l’apertura di uscita e quindi divide la cavità in una camera di ingresso, la quale è disposta a monte del filtro 9 aria e comunica con l’ambiente esterno, ed una camera di uscita, la quale è disposta a valle del filtro 9 aria e comunica con il sistema di aspirazione del propulsore 2 a turbina. Il filtro 9 aria è disposto a valle della presa 4 di aria ed ha la funzione di filtrare l’aria aspirata per trattenere impurità di piccola dimensione (polvere o similari) che a lungo andare possono provocare una usura precoce del propulsore 2 a turbina.
Il filtro 9 aria comprende un telaio 10 perimetrale (realizzato in alluminio, in materiale plastico oppure in materiale composito) che supporta un pannello 11 di materiale filtrante (ad esempio realizzato in tessuto o tessuto non tessuto di cotone o altre fibre racchiuso tra due strati di sottile rete metallica che conferiscono forma e resistenza al materiale filtrante stesso). E’ importante osservare che il filtro 9 aria può avere in pianta una forma variegata (ad esempio circolare, rettangolare, ellittica, triangolare, trapezoidale o una combinazione di queste) in funzione della forma dell’alloggiamento 2 tubolare, ovvero in funzione della forma della scatola 7 aria in cui il filtro 9 aria è disposto.
Secondo quanto illustrato nelle figure 3-6, il filtro 9 aria comprende il telaio 10 perimetrale (realizzato in alluminio, in materiale plastico oppure in materiale composito) che supporta il pannello 11 di materiale filtrante che è plissettato (ovvero pieghettato, cioè ripiegato su sé stesso per formare una successione di onde) ed è ad esempio realizzato in tessuto o tessuto non tessuto di cotone o altre fibre; in altre parole, il pannello 11 di materiale filtrante è ondulato (ovvero conformato ad onde) per aumentare la superficie utile di materiale filtrante a parità di ingombri esterni.
Secondo quanto illustrato nella figura 6, il filtro 9 aria comprende una sottile rete 12 di rinforzo esterna plissettata ed una sottile rete 13 di rinforzo interna plissettata che sono appoggiate a superfici contrapposte del pannello 11 di materiale filtrante (ovvero racchiudono tra loro il pannello 11 di materiale filtrante) per conferire forma stabile e resistenza al pannello 11 di materiale filtrante stesso. In altre parole, il pannello 11 di materiale filtrante è rivestito da entrambi i lati dalle reti 12 e 13 di rinforzo (cioè è contenuto tra le reti 12 e 13 di rinforzo) che conferiscono stabilità di forma al pannello 11 di materiale filtrante stesso. E’ importante osservare che le reti 12 e 13 di rinforzo vengono dimensionate sia per conferire al pannello 11 la necessaria stabilità di forma per resistere senza deformarsi alla pressione dell’aria anche quando l’elicottero 1 viaggia ad alta velocità con forte vento contrario, sia per non costituire un ostacolo troppo grande al flusso di aria (ovvero per non produrre perdite di carico troppo alte nella portata di aria di aspirazione che attraversa il filtro 9 aria).
La rete 12 di rinforzo esterna è appoggiata ad una superficie esterna del pannello 11 di materiale filtrante attraverso la quale l’aria in aspirazione entra per attraversare il pannello 11 di materiale filtrante stesso; invece, la rete 13 di rinforzo interna è appoggiata ad una superficie interna del pannello 11 di materiale filtrante opposta alla superficie esterna. In altre parole, la rete 12 di rinforzo esterna si trova a monte del pannello 11 di materiale filtrante rispetto al flusso dell’aria in aspirazione, mentre la rete 13 di rinforzo interna si trova a valle del pannello 11 di materiale filtrante rispetto al flusso dell’aria in aspirazione.
Secondo quanto illustrato nella figura 6, entrambe le reti 12 e 13 di rinforzo sono composte da un insieme di fili 14 di ordito (ovvero che costituiscono l’ordito) e da un insieme di fili 15 di trama (ovvero che costituiscono la trama); i fili 14 di ordito presentano uno sviluppo lineare, mentre i fili 15 di trama sono inseriti nel passo dei fili 14 di ordito “girando” attorno ai fili 14 di ordito stessi.
In altre parole, i fili 15 di trama sono intrecciati con i fili 14 di ordito in modo tale che le reti 12 e 13 di rinforzo siano realizzate mediante una operazione di tessitura (ovvero con l'intreccio dei fili 14 di ordito con i fili 15 di trama). E’ importante osservare che le reti 12 e 13 di rinforzo sono prive di punti di saldatura (cioè i fili 14 e 15 non sono saldati tra loro) e vengono mantenute insieme mediante l’intreccio dei fili 14 di ordito con i fili 15 di trama (ovvero vengono mantenute insieme mediante la tessitura dei fili 14 di ordito con i fili 15 di trama).
Secondo una possibile forma di attuazione, dopo la realizzazione delle reti 12 e 13 di rinforzo è possibile applicare alle reti 12 e 13 di rinforzo un ulteriore rivestimento in smalto o vernice che ha anche la funzione di collegare tra loro i fili 14 e 15 (cioè l’ulteriore rivestimento in smalto o vernice è applicato alle reti 12 e 13 di rinforzo dopo la tessitura delle reti 12 e 13 di rinforzo stesse); in altre parole, il rivestimento in smalto o vernice che ricopre la rete 12 e/o 13 di rinforzo stabilisce un collegamento meccanico tra i fili 14 di trama ed i fili 15 di ordito e quindi contribuisce a mantenere insieme nella corretta configurazione la rete 12 e/o 13 di rinforzo. Ovviamente, il rivestimento in smalto o vernice che ricopre la rete 12 e/o 13 di rinforzo costituisce anche una ulteriore protezione per i fili 14 e 15. A titolo di esempio, il rivestimento in smalto o vernice potrebbe venire applicato immergendo la rete 12 e/o 13 di rinforzo in un bagno di smalto o vernice.
Per realizzare il filtro 9 aria, vengono separatamente realizzate le reti 12 e 13 di rinforzo ed il pannello 11 di materiale filtrante in forma piana, quindi le reti 12 e 13 di rinforzo vengono appoggiate a superfici opposte del pannello 11 di materiale filtrante per formare una unità (ovvero un “panino”) sempre di forma piana che viene successivamente ripiegata ad onde per conferire alla unità stessa la forma finale; infine, tale unità conformata ad onde viene accoppiata al telaio 10 perimetrale (tipicamente mediante l’utilizzo di colle e/o resine) che, oltre a conferire una stabilità di forma al filtro 9 aria, ha anche la funzione di mantenere coesa l’unità formata dalle reti 12 e 13 di rinforzo e dal pannello 11 di materiale filtrante.
Secondo una possibile (ma assolutamente non obbligatoria) forma di attuazione illustrata nelle figure 4 e 5, il filtro 9 aria comprende anche una rete 16 di irrigidimento piana (piatta) che è disposta internamente ed ha la funzione di aiutare il pannello 11 di materiale filtrante ondulato a sopportare senza deformazioni le sollecitazioni di pressione determinate dall’aria in aspirazione; la funzione della rete 16 di irrigidimento di rinforzo è più importante nel caso di filtri 9 aria aventi una superficie elevata.
Secondo quanto illustrato nelle figure 8 e 9, il filtro 9 aria comprende un dispositivo 17 riscaldante elettrico il quale è atto a riscaldare (quando necessario) il pannello 11 di materiale filtrante. In particolare, il dispositivo 17 riscaldante è atto a fare circolare una corrente I elettrica attraverso parte della rete 12 di rinforzo esterna per generare del calore per effetto Joule all’interno della rete 12 di rinforzo esterna stessa. Il calore generato dalla rete 12 di rinforzo esterna viene trasmesso al pannello 11 di materiale filtrante sia direttamente per conduzione termica (in quanto la rete 12 di rinforzo esterna è appoggiata ad una superficie esterna del pannello 11 di materiale filtrante), sia indirettamente per mezzo dell’aria in aspirazione che attraversando la rete 12 di rinforzo esterna si riscalda e quindi successivamente cede calore al pannello 11 di materiale filtrante quando attraversa il pannello 11 di materiale filtrante stesso.
Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nelle figure 6 e 7, ciascun filo 14 di ordito e ciascun filo 15 di trama è provvisto di un isolamento 18 esterno realizzato in materiale elettricamente isolante e, per quanto possibile, termicamente conduttore; secondo una preferita forma di attuazione l’isolamento 18 esterno è costituito da uno smalto o da una vernice presentante uno spessore compreso tra 0,0005 mm e 0,08 mm.
Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nella figura 9, il dispositivo 17 riscaldante fa circolare la corrente I elettrica attraverso una limitata parte dei fili 14 e 15 componenti la rete 12 di rinforzo esterna, ovvero solo una limitata parte dei fili 14 e/o 15 componenti la rete 12 di rinforzo esterna viene elettrificata (ovvero elettricamente collegata ad un generatore di tensione elettrica) per venire interessata dalla circolazione della corrente I elettrica. Normalmente è sufficiente applicare l’isolamento 18 esterno solo ai fili 14 e/o 15 che vengono elettrificati (ovvero vengono attraversati dalla corrente I elettrica) lasciando quindi i fili 14 e/o 15 non elettrificati (ovvero che non vengono attraversati dalla corrente I elettrica) privi dell’isolamento 18 esterno.
Tuttavia, secondo una preferita (ma non vincolante) forma di attuazione, tutti i fili 14 e 15 vengono dotati dell’isolamento 18 esterno indipendentemente dal fatto che siano o meno elettrificati in modo da evitare che un filo 14 e/o 15 non riscaldato elettricamente possa costituire un cortocircuito tra più fili 14 e/o 15 elettrificati in caso di danneggiamento dell’isolamento 18 esterno dei fili 14 e/o 15 elettrificati stessi.
Come detto in precedenza, la rete 12 di rinforzo esterna è composta da un insieme di fili 14 di ordito (ovvero che costituiscono l’ordito) e da un insieme di fili 15 di trama (ovvero che costituiscono la trama); i fili 14 di ordito presentano uno sviluppo lineare, mentre i fili 15 di trama sono inseriti nel passo dei fili 14 di ordito (ovvero sono intrecciati con i fili 14 di ordito) “girando” attorno ai fili 14 di ordito stessi. Secondo una preferita (ma non limitante) forma di attuazione, il dispositivo 17 riscaldante è atto a fare circolare la corrente I elettrica attraverso un gruppo di fili elettrificati che normalmente appartengono solo ai fili 14 di ordito o solo ai fili 15 di trama; in altre parole, il dispositivo 17 riscaldante è elettricamente collegato solo a fili 14 di ordito oppure solo a fili 15 di trama; tuttavia, secondo una diversa forma di attuazione il dispositivo 17 riscaldante è elettricamente collegato sia a fili 14 di ordito, sia a fili 15 di trama per fare circolare la corrente I elettrica attraverso fili 14 di ordito e fili 15 di trama. Preferibilmente (ma non obbligatoriamente), i fili elettrificati appartengono solo ai fili 14 di ordito, in quanto i fili 14 di ordito presentano un andamento più lineare e quindi sottopongono l’isolamento 18 esterno a minori sollecitazioni meccaniche (quindi è più difficile che l’isolamento 18 esterno possa localmente rompersi per effetto delle pieghe). Secondo una preferita (ma non obbligatoria) forma di attuazione illustrata nelle figure 8 e 9, tutti i fili 14 di ordito sono elettrificati, ovvero sono attraversati dalla corrente I elettrica.
Secondo quanto illustrato nelle figure 8 e 9, il dispositivo 17 riscaldante comprende una pluralità di collettori 19 (ovvero di piastre rettangolari atte a collegare elettricamente corrispondenti fili 14 di ordito), ciascuno dei quali è elettricamente collegato ai capi di un gruppo di fili 14 di ordito per collegare tra loro i fili 14 di ordito stessi ed è elettricamente isolato (in particolare fisicamente separato) dai collettori 19 adiacenti; in altre parole, tra un collettore 19 ed i collettori 19 adiacenti è presente uno spazio 20 (una interruzione, un buco, una separazione) che determina un isolamento elettrico (ovvero due collettori 19 adiacenti non si toccano per effetto dello spazio 20 interposto tra i due collettori 19 e quindi i due collettori 19 sono tra loro elettricamente isolati). I collettori 19 determinano un collegamento parallelo/serie dei fili 14 di ordito: i fili 14 di ordito sono suddivisi in una pluralità di gruppi di fili 14 di ordito, all’interno di uno stesso gruppo di fili 14 di ordito tutti i fili 14 di ordito sono collegati tra loro in parallelo (per effetto di due collettori 19 contrapposti), ed i vari gruppi di fili 14 di ordito sono collegati tra loro in serie (per effetto del fatto che ciascun collettore 19 si estende ai fili 14 di ordito di due gruppi adiacenti con l’eccezione del collettore 19 iniziale e del collettore 19 finale). Tutti i gruppi di fili 14 di ordito sono composti (all’incirca) dallo stesso numero di fili 14 di ordito che può essere generalmente compreso tra cinque e cinquanta.
In altre parole, ciascun collettore 19 non è altro che una piastra rettangolare di materiale metallico conduttore (ad esempio rame oppure in alternativa alluminio) che collega elettricamente dei corrispondenti fili 14 di ordito (nel caso in cui vengano elettrificati i fili 14 di ordito).
Riassumendo quanto sopra descritto, sono previste due successioni di collettori 19 che sono disposte ad estremità opposte della rete 12 di rinforzo esterna e determinano un collegamento elettrico in parte in parallelo ed in parte in serie dei fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna.
Ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito collegati in parallelo/serie dai collettori 19 è collegato un dispositivo 22 di alimentazione per applicare una differenza V di potenziale che determina la circolazione della corrente I elettrica. Generalmente, il dispositivo 22 di alimentazione riceve energia elettrica da un BUS elettrico di potenza dell’elicottero 1 ed è in grado di regolare il valore della differenza V di potenziale applicata ai capi 21 del circuito elettrico per regolare di conseguenza l’intensità della corrente I elettrica e quindi il calore generato nei fili 14 elettrificati per effetto Joule (è importante osservare che la differenza V di potenziale applicata ai capi 21 del circuito elettrico può venire parzializzata in intensità e/o in tempo). Normalmente, il BUS elettrico di potenza dell’elicottero 1 fornisce una tensione elettrica alternata alla tensione di 110 Volt. E’ importante osservare che il dispositivo 22 di alimentazione potrebbe anche essere un semplice interruttore (elettrocomandato) che viene chiuso per collegare i capi 21 del circuito elettrico al BUS elettrico di potenza dell’elicottero 1.
Secondo quanto illustrato nelle figure 6, 7 e 8, in ciascuna estremità della rete 12 di rinforzo esterna i collettori 19 sono alternativamente disposti a contatto di una superficie 23 esterna (ovvero rivolta verso l’esterno e quindi dalla parte opposta del pannello 11 di materiale filtrante) dei fili 14 di ordito e di una superficie 24 interna (ovvero rivolta verso l’interno e quindi dalla stessa parte del pannello 11 di materiale filtrante) dei fili 14 di ordito; in altre parole, un collettore 19a esterno è disposto più all’esterno della rete 12 di rinforzo esterna e quindi è a contatto della superficie 23 esterna dei corrispondenti fili 14 di ordito mentre un adiacente collettore 19b interno è disposto più all’interno della rete 12 di rinforzo esterna e quindi è a contatto della superficie 24 interna dei corrispondenti fili 14 di ordito. Di conseguenza, i collettori 19a e 19b sono alternativamente disposti più all’esterno della rete 12 di rinforzo esterna e più all’interno della rete 12 di rinforzo esterna.
Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nelle figure 6, 7 e 8, tutti i collettori 19a e 19b di una stessa estremità della rete 12 di rinforzo esterna sono portati da un elemento 25 di supporto di materiale elettricamente isolante (tipicamente di materiale plastico); ad esempio l’elemento 25 di supporto potrebbe essere realizzato in Kapton® (è una pellicola poliimmide sviluppata dalla DuPont® ed usata, tra le altre cose, nei circuiti stampati flessibili). Di conseguenza, i collettori 19b interni sono disposti a contatto di una superficie 26 esterna (ovvero rivolta verso l’esterno e quindi dalla parte opposta del pannello 11 di materiale filtrante) da un lato ed a contatto delle superfici 24 interne dei corrispondenti fili 14 di ordito sul lato opposto; analogamente, i collettori 19a esterni sono disposti a contatto di una superficie 27 interna (ovvero rivolta verso l’interno e quindi dalla stessa parte del pannello 11 di materiale filtrante) da un lato ed a contatto delle superfici 23 esterne dei corrispondenti fili 14 di ordito sul lato opposto.
Di conseguenza, tra un collettore 19a esterno ed un adiacente collettore 19b interno non è presente solo lo spazio 20 ma è anche interposto l’elemento 25 di supporto; in altre parole, lo spazio 20 che separa due collettori 19a e 19b adiacenti è almeno parzialmente riempito dall’elemento 25 di supporto. Invece tra due collettori 19a esterni adiacenti e tra due collettori 19b interni adiacenti è presente solo dello spazio (ovvero una certa distanza).
Nella forma di attuazione illustrata nella figura 6, l’elemento 25 di supporto è piano e quindi sono stati deformati i capi dei fili 14 di ordito per realizzare i collegamenti desiderati. Ad esempio, i capi dei fili 14 di ordito che devono venire collegati ai collettori 19a esterni vengono deformati (plasticamente e leggermente) verso l’interno mentre i capi dei fili 14 di ordito che devono venire collegati ai collettori 19b interni vengono deformati (plasticamente e leggermente) verso l’esterno; in questo modo, vi è poi sufficiente spazio per inserire facilmente e velocemente i collettori 19a e 19b portati dall’elemento 25 di supporto (che rimane piano) tra i capi dei fili 14 di ordito in modo tale che i collettori 19a esterni siano appoggiati alla superficie 23 esterna dei corrispondenti fili 14 di ordito e che i collettori 19b interni siano appoggiati alla superficie 24 interna dei corrispondenti fili 14 di ordito.
Nella alternativa ed equivalente forma di attuazione illustrata nella figura 7, i capi dei fili 14 di ordito giacciono su un piano e quindi viene deformato l’elemento 25 di supporto per realizzare i collegamenti desiderati; di conseguenza, l’elemento 25 di supporto assume una forma a serpentina che gira dentro e fuori dai capi dei fili 14 di ordito. In altre parole, l’elemento 25 di supporto gira dentro e fuori dai capi dei fili 14 di ordito per appoggiare i collettori 19a esterni alla superficie 23 esterna dei corrispondenti fili 14 di ordito e per appoggiare i collettori 19b interni alla superficie 24 interna dei corrispondenti fili 14 di ordito.
Nella realtà, si verifica normalmente una situazione intermedia tra quanto illustrato nella figura 6 (in cui l’elemento 25 di supporto è piano) e quanto illustrato nella figura 7 (in cui i capi dei fili 14 di ordito giacciono su un piano), ovvero vengono deformati sia l’elemento 25 di supporto, sia i capi dei fili 14 di ordito per realizzare i collegamenti desiderati.
La modalità di collegamento parallelo/serie dei fili 14 di ordito presenta due vantaggi. In primo luogo, la modalità di collegamento parallelo/serie dei fili 14 di ordito permette di ottenere una resistenza elettrica complessiva ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito avente un valore ottimale per ottenere la necessaria potenza riscaldante senza richiedere la circolazione di una corrente I elettrica di intensità troppo elevata. Inoltre, la modalità di collegamento parallelo/serie dei fili 14 di ordito permette di ottenere un circuito elettrico “robusto” che è in grado di funzionare in modo corretto anche in caso di rottura (interruzione) di alcuni fili 14 di ordito.
Come detto in precedenza, i fili 14 e 15 sono rivestiti da un isolamento 18 esterno in materiale elettricamente isolante e preferibilmente termicamente conduttore per evitare che i fili 14 di ordito vengano tra loro collegati elettricamente dai fili 15 di trama con un conseguente abbassamento (anche molto rilevante) della resistenza elettrica complessiva.
Secondo una preferita (ma non obbligatoria) forma di attuazione, i fili 14 di ordito che sono elettrificati (ovvero sono percorsi dalla corrente I elettrica) sono costituiti da un primo materiale che è diverso da un secondo materiale che costituisce i fili 15 di trama non elettrificati (ovvero non percorsi dalla corrente I elettrica) e presenta una resistività maggiore rispetto al secondo materiale. Ad esempio, i fili 14 di ordito che sono elettrificati possono essere costituiti di costantana (una lega binaria composta di rame 60% e di nichel 40%) che presenta a temperatura ambiente una resistività di circa 4,9 × 10<-7 >Ω/m oppure possono essere costituiti di nichelcromo (una lega binaria composta di nichel 80% e di cromo 20%) che presenta a temperatura ambiente una resistività di circa 108 × 10<-7 >Ω/m; invece, i fili 15 di trama non elettrificati possono essere costituiti di acciaio che presenta a temperatura ambiente una resistività di circa 1,1 – 1,8 × 10<-7 >Ω/m oppure di alluminio che presenta a temperatura ambiente una resistività di circa 2,8 × 10<-7 >Ω/m oppure di rame che presenta a temperatura ambiente una resistività di circa 1,68 x 10<-7 >Ω/m.
L’utilizzo per i fili 14 di ordito che sono elettrificati di un materiale avente una resistività relativamente elevata permette di ottenere una resistenza elettrica complessiva ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito avente un valore ottimale per ottenere la necessaria potenza riscaldante senza richiedere la circolazione di una corrente I elettrica di intensità troppo elevata.
Inoltre, l’utilizzo per i fili 14 di ordito che sono elettrificati di un materiale avente una bassa variazione della resistività al variare della temperatura (come nel caso della costantana) permette di evitare che differenze localizzate della temperatura dei fili 14 di ordito determinino differenze localizzate di resistenza elettrica significativa e quindi alterino in modo significativo la circolazione della corrente I elettrica.
E’ importante osservare che la resistenza elettrica complessiva ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito deve essere relativamente elevata (dell’ordine di decine di Ohm) per evitare che la differenza V di potenziale applicata dal dispositivo 22 di alimentazione sia troppo piccola e, di conseguenza, la corrente I elettrica sia troppo elevata. Infatti, in commercio si trovano dispositivi 17 che sono in grado di generare con una buona precisione una differenza V di potenziale dell’ordine di alcune decine o poche centinaia di Volt erogando correnti I elettriche non troppo elevate (dell’ordine al massimo di diverse decine di Ampere); è invece complicato (quindi costoso) reperire un dispositivo 17 riscaldante che sia in grado di generare una differenza V di potenziale dell’ordine di pochi Volt erogando correnti I elettriche molto elevate (anche centinaia di Ampere). Di conseguenza, è importante fare in modo che la resistenza elettrica complessiva ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito sia sufficientemente elevata per permettere di utilizzare un dispositivo 17 riscaldante facilmente reperibile in commercio; tale risultato viene ottenuto scegliendo per i fili 14 di ordito che sono elettrificati un materiale ad elevata resistività elettrica e scegliendo il tipo di collegamento dei fili 14 di ordito al dispositivo 17 riscaldante; invece la dimensione (lunghezza e sezione) dei fili 14 di ordito elettrificati è sostanzialmente imposta dalla dimensione del filtro 9 aria e dal dimensionamento meccanico/pneumatico (ovvero dalla necessità di avere la necessaria robustezza meccanica senza penalizzare eccessivamente il flusso di aria in aspirazione).
Inoltre, la resistenza elettrica complessiva ai capi 21 del circuito elettrico costituito dai fili 14 di ordito deve essere relativamente elevata (dell’ordine di decine di Ohm) per evitare che l’intensità della corrente I elettrica sia troppo elevata, in quanto una elevata intensità della corrente I elettrica richiede l’utilizzo di cavi e morsetti di collegamento di grossa sezione e quindi di elevato peso e di grande ingombro.
Se l’alimentazione elettrica a disposizione è monofase, nei fili 14 di ordito viene generalmente (ma non obbligatoriamente) ricavato un unico circuito elettrico che interessa l’intera rete 12 di rinforzo esterna. Se l’alimentazione elettrica a disposizione è trifase (come normalmente avviene negli elicotteri commerciali), nei fili 14 di ordito vengono ricavati tre circuiti elettrici indipendenti (ovvero tra loro elettricamente isolati) che possono venire collegati a stella (in questo caso la resistenza di ogni singolo circuito elettrico è ad esempio di circa 20 Ohm) oppure che possono venire collegati a triangolo (in questo caso la resistenza di ogni singolo circuito elettrico è ad esempio di circa 50 Ohm).
Secondo una preferita forma di attuazione, il dispositivo 17 riscaldante controlla in retroazione la differenza V di potenziale applicata dal dispositivo 22 di alimentazione (ovvero la corrente I elettrica che attraversa i fili 14 di ordito che sono elettrificati) utilizzando come variabile di retroazione la temperatura effettiva del pannello 11 di materiale filtrante ed in modo tale da inseguire una temperatura desiderata del pannello 11 di materiale. Per eseguire il sopra descritto controllo in retroazione il dispositivo 17 riscaldante deve determinare in tempo reale la temperatura effettiva del pannello 11 di materiale filtrante; secondo una possibile forma di attuazione, al pannello 11 di materiale filtrante è accoppiato un sensore di temperatura che può essere annegato dentro al pannello 11 di materiale filtrante oppure può essere appoggiato alla superficie esterna o interna del pannello 11 di materiale filtrante. In alternativa, il dispositivo 17 riscaldante stima la temperatura effettiva del pannello 11 di materiale filtrante in funzione della temperatura effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati, ovvero il dispositivo 17 riscaldante determina la temperatura effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati e stima la temperatura effettiva del pannello 11 di materiale filtrante in funzione della temperatura effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati; ad esempio, il dispositivo 17 riscaldante determina la resistenza elettrica effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati attraverso i quali circola la corrente I elettrica e determina la temperatura effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati in funzione della resistenza elettrica effettiva dei fili 14 di ordito che sono elettrificati (sfruttando la nota relazione esistente tra la resistività elettrica di un conduttore e la corrispondente temperatura).
Il dispositivo 17 riscaldante può venire attivato sia in modo automatico in funzione della temperatura effettiva del pannello 11 di materiale filtrante, sia in modo manuale da parte del pilota dell’elicottero 1.
Secondo una preferita forma di attuazione, il dispositivo 17 riscaldante (che comprende al suo interno anche tutta la relativa elettronica di controllo, quindi anche il dispositivo 22 di alimentazione) viene reso solidale al telaio 6 perimetrale in modo tale che il filtro 9 aria ed il dispositivo 17 riscaldante formino un’unica unità compatta e rapidamente montabile/smontabile.
Viene di seguito descritta una modalità costruttiva particolarmente efficace ed efficiente per realizzare la rete 12 di rinforzo esterna elettrificata, ovvero presentante i fili 14 di ordito che sono elettricamente collegati al dispositivo 22 di alimentazione per venire attraversati, quando necessario, dalla corrente I elettrica. Inizialmente e come illustrato nella figura 9, viene realizzata la rete 12 di rinforzo esterna intrecciano tra loro i fili 14 di ordito (costituiti ad esempio di costantana ed esternamente provvisti dell’isolamento 18 estero) con i fili 15 di trama (costituiti ad esempio di alluminio ed esternamente provvisti dell’isolamento 18 esterno).
Ovviamente i fili 14 e 15 vengono provvisti dell’isolamento 18 esterno prima di venire intrecciati e con modalità del tutto convenzionali (presentanti un costo di produzione modesto in quanto estremamente diffuse nel settore degli avvolgimenti elettrici). La rete 12 di rinforzo esterna viene realizzata in moto tale che le estremità dei fili 14 di ordito siano privi dei fili 15 di trama (per potersi accoppiare ai collettori 19a e 19b); in altre parole, l’intreccio dei fili 15 di trama nei fili 14 di ordito non è presente in corrispondenza delle estremità dei fili 14 di ordito in modo tale da lasciare libere (cioè prive dei fili 15 di trama) le estremità dei fili 14 di ordito.
Successivamente e come illustrato nella figura 8, alle estremità opposte della rete 12 di rinforzo esterna ed in corrispondenza delle estremità dei fili 14 di ordito vengono inserite due elementi 25 di supporto provvisti dei collettori 19a e 19b (ovvero due successioni di collettori 19a e 19b portate da rispettivi elementi 25 di supporto). Un singolo elemento 25 di supporto è meglio illustrato nelle figure 11, 12 e 13, in cui si può vendere che l’elemento 25 di supporto presenta la superficie 26 esterna sulla quale sono disposti (ad una certa distanza uno dall’altro) i collettori 19a esterni e la superficie 27 interna (opposta alla superficie 26 esterna) sulla quale sono disposti (ad una certa distanza uno dall’altro) i collettori 19b interni.
Successivamente, i collettori 19a e 19b (portati dai due elementi 25 di supporto) vengono saldati ai capi dei corrispondenti fili 14 di ordito, ad esempio mediante l’utilizzo di materiale di apporto; in particolare, per la saldatura potrebbe venire utilizzato un materiale di apporto basso-fondente (tipicamente stagno o una lega a base di stagno) che viene interposto tra i capi dei fili 14 di ordito ed i collettori 19a e 19b. Secondo una possibile forma di attuazione, il materiale di apporto è mescolato a del flussante e la temperatura di fusione del materiale di apporto è superiore alla temperatura di fusione dell’isolamento 18 esterno; di conseguenza, il materiale di apporto fuso scioglie localmente l’isolamento esterno (l’isolamento esterno fuso viene evacuato dal flussante mescolato al materiale di apporto) mettendo a nudo i capi dei fili 14 di ordito e consentendo di ottenere un collegamento elettrico di ottima qualità tra i capi dei fili 14 di ordito ed i collettori 19a e 19b. In alternativa, i capi dei fili 14 di ordito possono venire preventivamente messi a nudo rimuovendo localmente (ad esempio mediante una azione termica, meccanica e/o chimica) l’isolamento 18 esterno prima di eseguire la saldatura tra i capi dei fili 14 di ordito ed i collettori 19a e 19b.
Preferibilmente, la saldatura dei collettori 19a e 19b ai capi dei corrispondenti fili 14 di ordito mediante l’interposizione del materiale di apporto avviene disponendo la rete 12 di rinforzo esterna (ovviamente provvista dei collettori 19a e 19b e del materiale di apporto) in un forno che raggiunge una temperatura superiore alla temperatura di fusione del materiale di apporto; preferibilmente all’interno del forno la rete 12 di rinforzo esterna viene sottoposta ad una pressione costante e calibrata (almeno in corrispondenza dei collettori 19a e 19b) per garantire una saldatura ottimale tra i collettori 19a e 19b ed i capi dei fili 14 di ordito.
Secondo una preferita forma di attuazione, i collettori 19 vengono applicati alla rete 12 di rinforzo esterna prima di applicare alla rete 12 di rinforzo esterna stessa l’eventuale ulteriore rivestimento in smalto o vernice. In alternativa, i collettori 19 potrebbero venire applicati alla rete 12 di rinforzo esterna anche dopo avere applicato alla rete 12 di rinforzo esterna stessa l’eventuale ulteriore rivestimento in smalto o vernice.
Secondo una diversa forma di attuazione illustrata nella figura 14, in corrispondenza di ciascuna successione di collettori 19 vengono disposte due strisce 28 isolanti (ovvero di materiale elettricamente isolante) che racchiudono tra di loro l’elemento 25 di supporto, i collettori 19, ed i capi dei fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna per ridurre ulteriormente il rischio di corto-circuiti. In altre parole, in corrispondenza di ciascuna successione di collettori 19, le due strisce 28 isolanti ricoprono esternamente l’elemento 25 di supporto, i collettori 19, ed i capi dei fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata ed in corrispondenza di ciascuna successione di collettori 19, invece di due strisce 28 isolanti è presenta solo una striscia 28 isolante che ricopre solo da una parte l’elemento 25 di supporto, i collettori 19, ed i capi dei fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna.
Per riassumere, la realizzazione della rete 12 di rinforzo esterna elettrificata prevede di appoggiare alle estremità opposte della rete 12 di rinforzo esterna ed in corrispondenza dei capi dei fili 14 di ordito due successioni di collettori 19 che sono portate da rispettivi elementi 25 di supporto.
Nelle forme di attuazione descritte in precedenza, i fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna sono elettrificati (ovvero possono venire percorsi dalla corrente I elettrica), sono realizzati in un primo materiale metallico, preferibilmente costantana, e sono rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante (in alternativa invece dei fili 14 di ordito potrebbero venire elettrificati i fili 15 di trama).
Invece, i fili 15 di trama sono non elettrificati (ovvero non possono venire percorsi dalla corrente I elettrica), sono realizzati in un secondo materiale metallico, preferibilmente acciaio, alluminio o rame, diverso dal primo materiale metallico, e sono anche essi rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante.
Secondo una alternativa forma di attuazione, i fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna sono elettrificati (ovvero possono venire percorsi dalla corrente I elettrica), sono realizzati in un primo materiale metallico, preferibilmente costantana, e sono rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante (anche in questo caso, in alternativa invece dei fili 14 di ordito potrebbero venire elettrificati i fili 15 di trama). Invece, i fili 15 di trama sono non elettrificati (ovvero non possono venire percorsi dalla corrente I elettrica), sono in parte realizzati in un materiale plastico non elettricamente conduttore e sono, per la restante parte, realizzati in un secondo materiale metallico, preferibilmente rame, diverso dal primo materiale metallico, e sono anche essi rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante.
Preferibilmente, i fili 15 di trama realizzati nel materiale plastico sono intercalati ai fili 15 di trama realizzati nel secondo materiale metallico (e rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante). Inoltre, preferibilmente, i fili 15 di trama realizzati nel materiale plastico sono più numerosi dei fili 15 di trama realizzati nel secondo materiale metallico (ad esempio con un rapporto di 3-8 a 1).
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, i fili 14 di ordito della rete 12 di rinforzo esterna sono elettrificati (ovvero possono venire percorsi dalla corrente I elettrica), sono realizzati in un materiale metallico, preferibilmente costantana, e sono rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante (anche in questo caso, in alternativa invece dei fili 14 di ordito potrebbero venire elettrificati i fili 15 di trama). Invece, i fili 15 di trama sono non elettrificati (ovvero non possono venire percorsi dalla corrente I elettrica) e sono tutti realizzati in un materiale plastico non elettricamente conduttore.
Ovviamente, la situazione ideale dal punto di vista elettrico (ovvero dell’isolamento elettrico) è che i fili 15 di trama non elettrificati siano tutti realizzati in un materiale plastico non elettricamente conduttore; tuttavia, tale situazione non è altrettanto ideale dal punto di vista meccanico (ovvero della resistenza meccanica della rete 12 esterna) e quindi è utile la presenza, tra i fili 15 realizzati nel materiale plastico, di alcuni fili 15 di trama realizzati in materiale metallico (che preferibilmente è rame in quanto è più duttile dell’acciaio e resiste maggiormente a fatica dell’acciaio alle basse temperature, ovvero in prossimità dello zero centigrado). Ovviamente è preferibile che i fili 15 di trama realizzati in materiale metallico siano rivestiti esternamente mediante un isolamento 18 esterno di materiale elettricamente isolante.
Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il filtro 9 aria comprende la rete 12 di rinforzo esterna e la rete 13 di rinforzo interna; secondo alternative forme di attuazione non illustrata, il filtro 9 aria potrebbe comprendere solo la rete 12 di rinforzo esterna, solo la rete 13 di rinforzo interna, solo una rete di rinforzo centrale (annegata all’interno del pannello 11 di materiale filtrante) oppure la rete di rinforzo centrale in aggiunta alle reti 12 e 13 di rinforzo; preferibilmente viene elettrificata solo la rete di rinforzo centrale (ovviamente se presente) o solo la rete 12 di rinforzo esterna (in assenza della rete di rinforzo centrale). In generale è sconsigliabile elettrificare la rete 13 di rinforzo interna, in quanto la rete 13 di rinforzo interna può riscaldare il pannello 11 di materiale filtrante solo direttamente per conduzione termica e non indirettamente per mezzo dell’aria in aspirazione (che attraversa la rete 13 di rinforzo interna solo dopo avere attraversato il pannello 11 di materiale filtrante).
Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il filtro 9 aria presenta una forma piana all’incirca rettangolare (e di conseguenza il pannello 11 filtrante presenta la stessa forma), ma ovviamente il filtro 9 aria (quindi il pannello 11 filtrante) può assumere una qualsiasi altra forma per adattarsi alla forma della presa d’aria; a titolo di esempio, il filtro 9 aria (quindi il pannello 11 filtrante) potrebbe avere una forma piana circolare o ellittica, una forma cilindrica, una forma conica, una forma tronco-conica … .
La forma di attuazione illustrata a titolo di esempio nelle figure illustrate è relativa ad un elicottero 1, ma la presente invenzione può trovare vantaggiosa applicazione in qualsiasi tipo di aeromobile o di altro veicolo anche stradale provvisto di un propulsore che per il suo funzionamento deve aspirare aria dall’ambiente esterno (ad esempio un veicolo fuoristrada o tutti-i-terreni che deve operare in zone molto fredde).
Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
Il filtro 9 aria riscaldato elettricamente sopra descritto presenta numerosi vantaggi.
In primo luogo il filtro 9 aria riscaldato elettricamente sopra descritto permette di portare l’alimentazione elettrica ai fili 14 di ordito (o, in alternativa, ai fili 15 di trama) della rete 12 di rinforzo esterna esterno in modo semplice ed efficace.
Inoltre, nel filtro 9 aria riscaldato elettricamente sopra descritto viene ridotta in modo sostanziale la possibilità che la piegatura ad onde della unità costituita dal pannello 11 di materiale filtrante racchiuso tra la rete 12 di rinforzo esterna ed la rete 13 di rinforzo interna determini la formazione di corto-circuiti tra collettori 19 adiacenti.
Infine, il filtro 9 aria riscaldato elettricamente sopra descritto è producibile in modo semplice e veloce con attrezzature sostanzialmente standard (ovvero facilmente reperibili in commercio) di costo contenuto.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE
1 elicottero
2 propulsore
3 alloggiamento tubolare
4 presa di aria principale
5 apertura di uscita
6 griglia metallica
7 scatola aria
8 sistema di aspirazione
9 filtro aria
10 telaio perimetrale
11 pannello di materiale filtrante 12 rete di rinforzo esterna
13 rete di rinforzo interna
14 fili di ordito
15 fili di trama
16 rete di irrigidimento
17 dispositivo di riscaldamento 18 isolamento esterno
19 collettori
20 spazio
21 capi
22 dispositivo di alimentazione 23 superficie esterna
24 superficie interna
25 elemento di supporto
26 superficie esterna
27 superficie interna 28 striscia isolante I corrente elettrica V tensione elettrica
Claims (14)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1) Filtro (9) aria riscaldato elettricamente per un sistema (8) di aspirazione di un propulsore (2) di un veicolo (1); il filtro (9) aria comprende: una rete (12) di rinforzo esterna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; una rete (13) di rinforzo interna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; un pannello (11) di materiale filtrante che è racchiuso tra la rete (12) di rinforzo esterna e la rete (13) di rinforzo interna ed è ripiegato ad onde; due successioni di collettori (19) che sono disposte ad estremità opposte della rete (12) di rinforzo esterna e determinano un collegamento elettrico in parte in parallelo ed in parte in serie dei fili (14) di ordito o dei fili (15) di trama della rete (12) di rinforzo esterna; ed un dispositivo (17) riscaldante, il quale, utilizzando anche i collettori (19), è atto a fare circolare una corrente (I) elettrica attraverso parte della rete (12) di rinforzo esterna per generare del calore per effetto Joule all’interno della rete (12) di rinforzo esterna stessa; in cui, in ciascuna successione di collettori (19), i collettori (19) sono tra loro elettricamente isolati e sono appoggiati ed elettricamente collegati ai capi di rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna; il filtro (9) aria è caratterizzato dal fatto che, in ciascuna successione di collettori (19), i collettori (19) sono alternativamente appoggiati ad una superficie (23) esterna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna e ad una superficie (24) interna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 2) Filtro (9) aria secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna successione di collettori (19) presenta un alternarsi di collettori (19a) esterni che sono appoggiati alla superficie (23) esterna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna e di collettori (19b) interni che sono appoggiati alla superficie (24) interna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 3) Filtro (9) aria secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), tutti i collettori (19) sono supportati da uno stesso elemento (25) di supporto comune presentante una superficie (27) interna su cui sono fissati dei collettori (19a) esterni che sono appoggiati alla superficie (23) esterna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna ed una superficie (26) esterna su cui sono fissati dei collettori (19b) interni che sono appoggiati alla superficie (24) interna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 4) Filtro (9) aria secondo la rivendicazione 3, in cui ciascun elemento (25) di supporto è realizzato in materiale elettricamente isolante e flessibile.
- 5) Filtro (9) aria secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), ciascun collettore (19a) esterno è elettricamente isolato da un adiacente collettore (19b) interno anche dall’interposizione del corrispondente elemento (25) di supporto.
- 6) Filtro (9) aria secondo la rivendicazione 3, 4 o 5, in cui ciascun elemento (25) di supporto presenta una forma a serpentina che gira dentro e fuori dai capi dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna per appoggiare dei collettori (19a) esterni alla superficie (23) esterna dei corrispondenti fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna e per appoggiare dei collettori (19b) interni alla superficie (24) interna dei corrispondenti fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 7) Filtro (9) aria secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), i capi dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna sono deformati alternativamente verso l’interno per collegarsi a collettori (19a) esterni che sono appoggiati alla superficie (23) esterna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna e verso l’esterno per collegarsi a collettori (19b) interni che sono appoggiati alla superficie (24) interna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 8) Filtro (9) aria secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), ciascun collettore (19) è elettricamente isolato da un adiacente collettore (19) in quanto è disposto ad una certa distanza non nulla dall’adiacente collettore (19) stesso.
- 9) Filtro (9) aria secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui ciascun collettore (19) è una piastra rettangolare in materiale elettricamente conduttore che collega elettricamente tra loro i capi di una corrispondente parte dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 10) Filtro (9) aria secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), è presente almeno una striscia (28) isolante che ricopre i collettori (19) ed i capi dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 11) Filtro (9) aria secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui, in ciascuna successione di collettori (19), sono presenti due strisce (18) isolanti che racchiudono tra di loro i collettori (19) ed i capi dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 12) Filtro (9) aria riscaldato elettricamente per un sistema (8) di aspirazione di un propulsore (2) di un veicolo (1); il filtro (9) aria comprende: una rete (12) di rinforzo esterna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; una rete (13) di rinforzo interna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; un pannello (11) di materiale filtrante che è racchiuso tra la rete (12) di rinforzo esterna e la rete (13) di rinforzo interna ed è ripiegato ad onde; due successioni di collettori (19) che sono disposte ad estremità opposte della rete (12) di rinforzo esterna e determinano un collegamento elettrico in parte in parallelo ed in parte in serie dei fili (14) di ordito o dei fili (15) di trama della rete (12) di rinforzo esterna; ed un dispositivo (17) riscaldante, il quale, utilizzando anche i collettori (19), è atto a fare circolare una corrente (I) elettrica attraverso parte della rete (12) di rinforzo esterna per generare del calore per effetto Joule all’interno della rete (12) di rinforzo esterna stessa; in cui, in ciascuna successione di collettori (19), i collettori (19) sono tra loro elettricamente isolati e sono appoggiati ed elettricamente collegati ai capi di rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna; ed in cui, in ciascuna successione di collettori (19), tutti i collettori (19) sono supportati da uno stesso elemento (25) di supporto comune; il filtro (9) aria è caratterizzato dal fatto che, in ciascuna successione di collettori (19), è presente almeno una striscia (28) isolante che ricopre l’elemento (25) di supporto, i collettori (19), ed i capi dei fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 13) Metodo di produzione di un filtro (9) aria riscaldato elettricamente per un sistema (8) di aspirazione di un propulsore (2) di un veicolo (1); il metodo di produzione comprende le fasi di: realizzare una rete (12) di rinforzo esterna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; realizzare una rete (13) di rinforzo interna che è composta da una pluralità di fili (15) di trama e da una pluralità di fili (14) di ordito tra loro intrecciati; realizzare un pannello (11) di materiale filtrante; appoggiare le reti (12, 13) di rinforzo a superfici opposte del pannello (11) di materiale filtrante per formare una unità; ripiegare ad onde l’unità costituita dal pannello (11) di materiale filtrante racchiuso tra le reti (12, 13) di rinforzo; disporre due successioni di collettori (19) ad estremità opposte della rete (12) di rinforzo esterna per determinare un collegamento in parte in parallelo ed in parte in serie dei fili (14) di ordito o dei fili (15) di trama della rete (12) di rinforzo esterna; e installare un dispositivo (17) riscaldante, il quale, utilizzando anche i collettori (19), è atto a fare circolare una corrente (I) elettrica attraverso parte della rete (12) di rinforzo esterna per generare del calore per effetto Joule all’interno della rete (12) di rinforzo esterna stessa; in cui in ciascuna successione di collettori (19), i collettori (19) sono tra loro elettricamente isolati e sono appoggiati ed elettricamente collegati ai capi di rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna; il metodo di produzione è caratterizzato dal fatto che, in ciascuna successione di collettori (19), i collettori (19) sono alternativamente appoggiati ad una superficie (23) esterna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna e ad una superficie (24) interna dei rispettivi fili (14; 15) della rete (12) di rinforzo esterna.
- 14) Veicolo (1) provvisto di un propulsore (2), di almeno una presa (4) di aria attraverso la quale il propulsore (2) aspira l’aria esterna necessaria al proprio funzionamento, e di un filtro (9) aria che è disposto a valle della presa (4) di aria ed è realizzato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.
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