IT201900001745A1

IT201900001745A1 - Semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico, dispositivo riscaldatore elettrico, e metodi di realizzazione

Info

Publication number: IT201900001745A1
Application number: IT102019000001745A
Authority: IT
Inventors: Alberto Barbano; Mauro Zorzetto; Marco Pizzi; Luca Vercellotti
Original assignee: Eltek Spa
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2020-08-06
Also published as: EP3922080A1; CN113728727A; JP2022519368A; KR20210152456A; US20220132629A1; WO2020161645A1

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

“Semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico, dispositivo riscaldatore elettrico, e metodi di realizzazione”,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi riscaldatori elettrici ed alle relative metodologie di produzione, e più particolarmente ai dispositivi basati sull’impiego di materiali a base polimerica (o comprendenti almeno un polimero) contraddistinti da una resistenza elettrica, particolarmente una resistenza elettrica a coefficiente di temperatura positivo, ovvero avente effetto PTC.

L’invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento alla realizzazione di dispositivi riscaldatori elettrici destinati ad essere utilizzati su veicoli, quali ad esempio riscaldatori per serbatoi, riscaldatori per filtri, riscaldatori di condotti per fluidi, riscaldatori per batterie, riscaldatori per sostanze che sono soggette a congelamento o che variano loro caratteristiche al variare della temperatura, o ancora riscaldatori utilizzati per scaldare aeriformi, quali ad esempio aria per ambienti o aria soggetta a circolazione forzata sulla superficie di tali riscaldatori.

L’invenzione trova un’applicazione preferita nel settore dei componenti di serbatoi o condotti destinati a essere a contatto con un liquido, ad esempio un liquido impiegato su un veicolo, quale un liquido necessario al funzionamento di un motore a combustione interna, o un liquido necessario al funzionamento di un sistema per il trattamento o la riduzione dei gas di scarico di un motore a combustione interna, ivi inclusi i sistemi Water Injection o Anti-Detonant Injection, o un liquido di lavaggio, quale un liquido per il lavaggio di sensori e/o di vetri o parabrezza (ad esempio acqua per lavare sensori esterni, quali telecamere e/o sensori ottici).

I dispositivi riscaldatori ed i semilavorati in accordo all’invenzione sono comunque suscettibili di applicazione anche in ambiti diversi da quelli preferenziali sopra indicati.

Tecnica anteriore

La realizzazione di dispositivi riscaldatori elettrici impieganti una pluralità di corpi riscaldanti formati con un materiale avente effetto PTC è largamente diffusa, in vista delle caratteristiche funzionali di tali materiali. In alcuni casi il dispositivo riscaldatore include un unico corpo riscaldante formato con materiale avente effetto PTC avente superfici opposte di area relativamente ampia, ai quali vengono associati due elettrodi di dimensioni corrispondentemente ampie, costituiti da piastre o lamine metalliche. In altri casi il dispositivo riscaldatore include invece una pluralità di corpi riscaldanti di dimensioni relativamente piccole, con rispettivi elettrodi collegati a corpi di collegamento elettrico. Ai più tradizionali materiali a base ceramica sono stati affiancati in tempi più recenti i materiali polimerici resistivi, particolarmente ad effetto PTC, più facilmente ottenibili in diverse forme e stampabili direttamente tra relativi elettrodi. Ciò nonostante, la realizzazione di dispositivi riscaldatori che integrano più corpi riscaldanti in materiale polimerico ad effetto PTC risulta ancora generalmente complicata, e lo stesso dicasi per l’integrazione di tali dispositivi riscaldatori in componenti funzionali più complessi.

Nel settore dei componenti di autoveicoli vengono tipicamente realizzati dei dispositivi riscaldatori ad effetto PTC sostanzialmente rigidi e sagomati in modo specifico. Ad esempio, WO2017077447 A descrive un dispositivo riscaldatore concepito per l’integrazione in un componente di un serbatoio di veicolo, particolarmente un componente di forma generalmente cilindrica. Il dispositivo comprende una pluralità di corpi riscaldanti formati con un materiale polimerico ad effetto PTC, ciascuno dei quali è interposto fra un primo ed un secondo elettrodo, con i primi e i secondi elettrodi associati ai vari corpi riscaldanti che sono collegati ad un primo e ad un secondo corpo di collegamento elettrico, rispettivamente. Il materiale polimerico ad effetto PTC necessario alla formazione di ciascun corpo riscaldante viene sovrastampato tra superfici affacciate dei primi e secondi elettrodi, ed in seguito un materiale plastico elettricamente isolante viene sovrastampato agli elettrodi, con interposti i relativi corpi riscaldanti, ed ai corpi di collegamento.

I primi elettrodi con il relativo corpo di collegamento, da un lato, ed i secondi elettrodi con il relativo corpo di collegamento, dall’altro lato, possono essere definiti in un pezzo unico, tramite operazioni di tranciatura a partire da rispettive lamine metalliche piane. I due pezzi piani tranciati vengono posti in posizioni parallele in uno stampo, tramite il quale il materiale polimerico ad effetto PTC viene stampato solo tra le superfici affacciate degli elettrodi definiti da ciascun pezzo piano. In tal modo è ottenuto un semilavorato sostanzialmente piano, che viene poi sottoposto ad operazioni di piegatura, in corrispondenza delle zone di unione tra gli elettrodi ed i relativi corpi di collegamento, in modo tale per cui il semilavorato stesso assuma una configurazione approssimativamente cilindrica. Al semilavorato ripiegato viene poi sovrastampato il materiale plastico che realizza il corpo di involucro, qui corrispondente al corpo del componente di serbatoio, realizzando le relative pareti rigide che si estendono sia in orizzontale che in verticale, determinando un certo volume di ingombro.

Una ulteriore problematica tipica della suddetta tipologia di riscaldatori noti è costituito dal distacco tra il materiale polimerico ad effetto PTC rispetto ai relativi elettrodi metallici, con conseguenti anomalie di funzionamento, dove tale inconveniente può essere conseguenza delle differenti dilatazioni e contrazioni dei differenti materiali, quali un polimero ed un metallo, durante i cicli di riscaldamento e successivo raffreddamento, particolarmente durante il funzionamento e/o a seguito delle condizioni ambientali. Tale inconveniente è maggiormente rilevabile nei riscaldatori di grandi dimensioni, quali i riscaldatori per serbatoi di veicoli, dove conseguentemente sono accentuati i fenomeni di dilatazione dei materiali, in particolare nelle direzioni di larghezza e lunghezza del dispositivo riscaldatore (ciò a motivo del fatto che in tal caso le dilatazioni si “sommano”, ad esempio determinando delle variazioni dimensionali molto accentuate nelle zone periferiche o nelle zone di estremità opposte alle zone di fissaggio o vincolo meccanico del dispositivo).

Un ulteriore problema connesso è dato dalle tensioni meccaniche che si creano tra i corpi riscaldanti ed il relativo involucro, in particolare a fronte di differenti dilatazioni o variazioni dimensionali dovute a cicli di riscaldamento e successivo raffreddamento.

Come si nota, le modalità di produzione del dispositivo riscaldatore e/o la sua integrazione in un diverso componente sono relativamente laboriose e possono dare origine a malfunzionamenti.

Scopo e sintesi dell’invenzione

In vista di quanto sopra esposto, la presente invenzione si propone essenzialmente di semplificare la produzione di dispositivi riscaldatori elettrici, particolarmente impieganti materiali polimerici resistivi e/o ad effetto PTC, e/o la loro integrazione in altri componenti.

Questo ed altri scopi ancora, che risulteranno chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico, da un dispositivo riscaldatore elettrico, e da relativi metodi di realizzazione, aventi le caratteristiche indicate nelle rivendicazioni allegate. Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione all’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggia che segue, effettuata con riferimento di disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- le figure 1 e 2 sono viste prospettiche schematiche, da diverse angolazioni, di un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 3 è una vista schematica parzialmente esplosa di un semilavorato del tipo mostrato alle figure 1 e 2;

- le figure 4 e 5 sono viste schematiche esplose, da diverse angolazioni, di un semilavorato del tipo mostrato alle figure 1 e 2;

- la figura 6 è una vista schematica esplosa di parti elettriche di un semilavorato del tipo mostrato alle figure 1 e 2;

- la figura 7 è una vista prospettica schematica di un ulteriore semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione; - la figura 8 è una vista schematica esplosa di un semilavorato del tipo mostrato in figura 7,

- la figura 9 è una vista prospettica schematica di un ulteriore semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 10 è una vista schematica esplosa di un semilavorato del tipo mostrato in figura 9,

- la figura 11 è una vista prospettica schematica di parti elettriche tra loro collegate di un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 12 è una vista prospettica schematica di una parte di corpo di un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 13 e 14 sono viste prospettiche schematiche, da diverse angolazioni, di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 15 è una rappresentazione parziale e schematica di una possibile fase di assemblaggio di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 16 e 17 sono viste prospettiche schematiche di un ulteriore semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 18 e 19 sono dettagli in maggior scala delle figure 16 e 17, rispettivamente;

- la figura 20 è una vista prospettica schematica di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo ulteriori possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 21 e 22 sono dettagli in maggior scala di figura 20;

- la figura 23 è una vista prospettica schematica di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo ulteriori possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 24 e 25 sono dettagli in maggior scala di figura 23;

- le figure 26 e 27 sono viste prospettiche schematiche, da diverse angolazioni, di un ulteriore semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 28 e 29 sono dettagli in maggior scala delle figure 26 e 27, rispettivamente;

- la figura 30 è una vista schematica esplosa di un semilavorato del tipo mostrato alle figure 26 e 27;

- la figura 31 è una vista prospettica schematica di parti elettriche tra loro collegate di un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 32 è una vista prospettica schematica, parzialmente sezionata, di una parte di un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 33 è una vista prospettica schematica di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo ulteriori possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 34 è un dettaglio in maggior scala di figura 33;

- le figure 35 e 36 sono viste prospettiche, parziali e schematiche, volte a esemplificare una fase di assemblaggio di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo ulteriori possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 37, 38 e 39 sono viste prospettiche schematiche che illustrano possibili varianti di attuazione dell’invenzione;

- le figure 40-41, 42-43, 44-45, 46-47 illustrano schematicamente ulteriori varianti di semilavorato e dispositivi riscaldatori ottenibili con tali semilavorati, rispettivamente; e

- la figura 48 illustra schematicamente una ulteriore variante di semilavorato. Descrizione di forme di attuazione preferite dell’invenzione

Il riferimento ad “una forma di attuazione” all’interno di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione” e simili, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche definite all’interno di questa descrizione possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione, anche differenti da quelle raffigurate. I riferimenti numerici e spaziali (quali “superiore”, “inferiore”, “alto”, “basso”, eccetera) qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, nel termine generico “materiale” debbono intendersi comprese miscele, composizioni o abbinamenti di più materiali differenti (ad esempio strutture multistrato o materiali compositi).

Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, il termine “struttura a maglie” è inteso indicare una struttura contraddistinta da un’alternanza di pieni e vuoti, ad esempio come una rete, un vaglio, un tessuto, una treccia, eccetera; tale struttura può essere formata dall’incrocio o dall’intreccio di una pluralità di elementi sostanzialmente filiformi, quali dei fili, oppure ottenuta dalla lavorazione di un singolo elemento di partenza, ad esempio una bandella metallica che viene tranciata e/o sagomata e/o stirata per conferirgli una forma a rete.

Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, il termine “semilavorato” è inteso designare un prodotto o un componente intermedio, suscettibile di essere sottoposto ad ulteriori lavorazioni e/o utilizzabile nella produzione di prodotti o manufatti anche più complessi ed anche di tipologia molto differente tra loro.

Nelle figure 1 e 2 è rappresentato in forma schematica un primo semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione, indicato nel complesso con 1, che comprende parti elettriche interne e parti di involucro esterne. Il semilavorato 1 comprende un corpo di involucro indicato con 2, preferibilmente formato da più parti tra loro associate ed avente una forma o configurazione predefinita di produzione, ovverosia una predeterminata forma al termine del suo processo di ottenimento. In varie forme di attuazione preferenziali, la suddetta forma o configurazione predefinita dell’involucro 2 del semilavorato è una forma sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale. Nella definizione di forma “sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale” si intendono comprese anche forme o configurazioni di involucro con alcune parti leggermente inclinate o leggermente arcuate o curve, o conformate nell’ottica di consentire una riduzione degli ingombri, particolarmente in almeno una prima fase produttiva, quale una fase di immagazzinamento o trasporto del semilavorato.

In varie forme di attuazione al corpo di involucro 2 del semilavorato 1 è associato un corpo di connettore elettrico, indicato con 3.

Preferibilmente almeno parte del corpo di involucro planare 2 è formata con almeno un polimero, quale un polietilene ad alta densità (HDPE), un polipropilene (PP), o film multistrato. Preferibilmente, almeno parte del corpo di involucro 2 è in un materiale compatibile e/o saldabile con il materiale di una diversa struttura (quale un serbatoio o un condotto idraulico) in cui il dispositivo riscaldatore ottenuto a partire dal semilavorato 1 deve essere montato.

In varie forme di attuazione, quale ad esempio quella rappresentata, il corpo di involucro 2 presenta una regione o parete centrale 4, dal profilo periferico della quale si estendono verso l’esterno una pluralità di regioni o pareti periferiche 5 e 6 aventi struttura relativamente rigida. Nell’esempio, la regione centrale 4 è sostanzialmente quadrangolare e sono previste quattro regioni periferiche 5, 6, anch’esse sostanzialmente quadrangolari. Il numero delle regioni 5 e 6 può essere minore o maggiore di quattro, ad esempio in funzione del profilo periferico della regione centrale 4: ad esempio, con una regione centrale sostanzialmente triangolare, possono essere previste tre regioni periferiche, mentre con una regione centrale esagonale possono essere previste sei regioni periferiche. Ciò non costituisce tuttavia caratteristica essenziale, in quanto il numero di regioni periferiche non è necessariamente legato alla forma del profilo della regione centrale, come si vedrà in seguito.

Riferendosi ancora all’esempio illustrato, la regione centrale 4 ha un profilo periferico sostanzialmente rettangolare, dal quale si estendono due regioni periferiche 5 e due regioni periferiche 6, aventi larghezza sostanzialmente corrispondente a quella dei lati più corti e dei lati più lunghi, rispettivamente, del suddetto profilo rettangolare. Le regioni periferiche 5, 6 si estendono in una rispettiva direzione longitudinale a partire dai limiti della regione centrale 4, preferibilmente con una medesima lunghezza, sebbene ciò non costituisca caratteristica essenziale. Le regioni periferiche 5, 6 possono anche avere forma diversa da quella sostanzialmente quadrangolare esemplificata.

Come risulterà maggiormente chiaro in seguito, nel presente esempio le regioni periferiche 5, 6 sono destinate ad essere piegate relativamente alla regione centrale 4, onde realizzare il corpo tridimensionale di un dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente un corpo tridimensionale sostanzialmente rigido, preferibilmente definente un volume cavo.

A tale scopo, in varie forme di attuazione, il corpo 2 del semilavorato 1 è predisposto in modo da presentare zone di piegatura sostanzialmente predeterminate, indicate con 1a. In forme di attuazione del tipo esemplificato, con una regione centrale quadrangolare 4, il numero di zone di piegatura 1a può essere pari al numero dei lati di tale regione centrale, ovvero pari al numero delle regioni periferiche 5, 6, le zone di piegatura 1a essendo definite ciascuna sostanzialmente tra la regione centrale 4 ed una corrispondente regione periferica 5 o 6. In altre forme di attuazione, ad esempio del tipo descritto in seguito con riferimento alle 26-27, almeno due regioni periferiche sono essere direttamente attigue tra loro, con una di tali regioni che può essere piegata rispetto all’altra, onde realizzare il corpo tridimensionale di un dispositivo riscaldatore elettrico, preferibilmente un corpo tridimensionale definente un volume cavo.

In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata, le zone di piegatura 1a sono costituite da idonee sagomature del corpo 2, che ad esempio realizzando sostanzialmente delle concavità o scanalature, preferibilmente con forme semicircolari. In altre forme di attuazione, le zone 1a possono essere costituite invece da riduzioni di spessore del corpo 2, oppure da incisioni praticate in esso. Le zone di piegatura 1a possono svolgere funzione di snodo o cerniera elastica.

Come si vedrà, la predisposizione delle zone di piegatura sostanzialmente predeterminata del corpo di involucro non presuppone necessariamente la presenza delle suddette zone concave, o scanalature, o riduzioni di spessore, o incisioni.

E’ preferibile che, ai fini della formazione del suddetto corpo tridimensionale del dispositivo riscaldatore, le regioni periferiche 5, 6 vengano accoppiate tra loro almeno localmente, a seguito della piegatura, particolarmente al fine di garantire il mantenimento stabile di tale forma tridimensionale. A tale scopo, in varie forme di attuazione, le regioni periferiche 5, 6 presentano bordi opportunamente predisposti: riferendosi all’esempio illustrato nelle figure 1 e 2, in corrispondenza di ciascun lato o bordo longitudinale di ciascuna regione periferica 5, 6 è previsto almeno un elemento di accoppiamento o fissaggio, quale una appendice o staffa, alcune delle quali indicate con 5a e 6a. In varie forme di attuazione, l’almeno una staffa 5a di una regione 5 è destinata ad essere accoppiata all’almeno una staffa 6a di una contigua regione 6, come chiarito in seguito.

In varie forme di attuazione, almeno un lato o faccia maggiore del corpo di involucro 2 è sostanzialmente piano o liscio, per quanto ciò non costituisca caratteristica essenziale. Entrambi i lati o facce maggiori del corpo di involucro 2 possono avere una superficie irregolare, ad esempio con rilievi definiti da alloggiamenti per collegamenti elettrici e/o per elementi riscaldanti, questi ultimi essendo preferibilmente atti ad aumentare la superficie di contatto con un fluido da riscaldare, onde migliorare lo scambio termico. Nell’esempio raffigurato, il corpo 2 è sostanzialmente liscio in corrispondenza della sua faccia destinata a realizzare la superficie interna del corpo tridimensionale del dispositivo riscaldatore, come evidenziato in figura 2. Alla faccia opposta del corpo 2, visibile in figura 1, è invece accoppiato il corpo di connettore 3, destinato a rimanere all’esterno del suddetto corpo tridimensionale del dispositivo finale, ovvero all’esterno del volume definito da tale corpo tridimensionale.

In figura 3, il semilavorato 1 è rappresentato parzialmente esploso, onde consentire la visione di sue parti elettriche interne e di sue parti di involucro esterne. In varie forme di attuazione preferite il corpo di involucro 2 del semilavorato 1 è formato in due o più parti associate tra loro, ma in altre forme di attuazione il corpo di involucro può essere formato almeno in parte tramite sovrastampaggio di materiale su uno o più riscaldatori elettrici e/o relativi elementi di collegamento elettrico. Il corpo di involucro 2 è preferibilmente di tipo ermetico, ovverosia concepito per racchiudere a tenuta stagna il riscaldatore o i riscaldatori. Nel caso di figura 3, con 10 e 11 sono indicate due parti di involucro, preferibilmente ciascuna formata in un pezzo unico, destinate ad essere accoppiate tra loro con interposte delle parti elettriche, queste ultime comprendendo di preferenza una pluralità di riscaldatori elettrici, alcuni dei quali indicati con 20 e 21, ed una pluralità di conduttori elettrici, in seguito descritti.

In varie forme di attuazione le due parti di involucro 10 e 11 hanno un profilo periferico sostanzialmente simile o corrispondente tra loro, e preferibilmente sostanzialmente simile o corrispondente al profilo periferico finale del corpo di involucro 2. A tale scopo, in varie forme di attuazione, le parti 10 e 11 hanno ciascuna una regione centrale, indicate con 104 e 114, rispettivamente, dalla quale si estendono corrispondenti regioni periferiche, indicate con 105, 106 e 115, 116, rispettivamente. Di preferenza, le parti di involucro 10 e 11 sono provviste di zone di piegatura, indicate con 10a e 11a, rispettivamente, ad esempio costituite da sagomature delle suddette parti 10 e 11, che realizzano sostanzialmente delle scanalature o concavità, ad esempio semicircolari, potendo tuttavia avere sezione di altra forma atta allo scopo (ad esempio formata da una serie di tratti lineari e/o curvi). Anche queste zone di piegatura 10a, 11a possono essere costituite da riduzioni di spessore delle parti 10, 11, oppure da incisioni praticate in esse nella condizione accoppiata delle due parti di involucro 10 e 11, le relative zone 10a e 11a risultano sovrapposte, a realizzare le zone di piegatura 1a (figura 1) del corpo 2 del semilavorato 1. Di preferenza, in corrispondenza di ciascun lato o bordo longitudinale di ciascuna regione periferica 105, 106 e 115, 116 è previsto almeno un elemento di accoppiamento o fissaggio, quale almeno una appendice o staffa, alcune delle quali indicate con 10b e 11b, rispettivamente; nella condizione accoppiata delle due parti di involucro 10 e 11, le relative appendici 10b e 11b risultano preferibilmente sovrapposte, a realizzare le staffe 5a e 6a (figura 1) del corpo 2 del semilavorato 1.

In varie forme di attuazione le parti di involucro 10 e 11 sono formate con materiale plastico elettricamente isolante e sono fissate tra loro, preferibilmente a tenuta, tramite incollaggio o saldatura o aggancio, onde racchiudere al proprio interno almeno parte delle suddette parti elettriche. Come accennato, il suddetto materiale è preferibilmente un polimero, ad esempio un polietilene ad alta densità (HDPE). Di preferenza le parti di involucro 10 e 11 sono fissate tra loro a tenuta almeno lungo i rispettivi profili periferici, non essendo comunque escluse zone di unione reciproca anche in loro zone intermedie.

Riferendosi anche alle figure 4-5, in varie forme di attuazione, una parte di involucro 10 ha superficie sostanzialmente piatta o liscia, mentre l’altra parte di involucro 11 è sagomata in modo da definire almeno un alloggiamento o sede – indicato con 11c in figura 4 - di forma atta a ricevere parti elettriche del dispositivo, quali ad esempio i riscaldatori 20, 21 e relativi elementi di collegamento elettrico; il suddetto alloggiamento può essere costituito anche da una pluralità di alloggiamenti, anche con forme tra loro differenti.

Di preferenza, il suddetto alloggiamento 11c presenta una pluralità di porzioni, definite ciascuna in corrispondenza delle relative regioni centrale 114 e periferiche 115, 116 (si veda a riferimento anche la figura 12) della parte di involucro 11. Di preferenza, l’alloggiamento 11c ha un profilo almeno in parte complementare ai riscaldatori 20, 21 e/o ad eventuali altri parti elettriche, in modo da assicurarne il preciso posizionamento tra le parti di involucro 10 e 11.

Le due parti di involucro 10 e 11 possono avere sostanzialmente lo stesso spessore, oppure avere spessori diversi, ad esempio con la parte di involucro 11 più spessa della parte di involucro 10, oppure viceversa. Le parti di involucro possono avere solo alcune parti a spessore differente, quali le suddette zone a spessore ridotto nelle suddette zone di piegatura e/o nelle zone di alloggiamento degli elementi riscaldanti, ad esempio anche per favorire lo scambio termico. La scelta di differenti spessori può dipendere dal tipo di applicazione, ad esempio quando - a seconda del tipo di montaggio in posizione di lavoro del dispositivo riscaldatore ottenuto dal semilavorato 1 - sia necessaria una emissione di calore sostanzialmente uguale in corrispondenza dell’interno e dell’esterno di un volume cavo definito dal dispositivo riscaldatore, oppure sia necessario privilegiare l’emissione di calore in corrispondenza dell’interno oppure dell’esterno, oppure solo in alcune zone.

Naturalmente spessori e materiali impiegati per la realizzazione delle parti di involucro 10 e 11 potranno variare a seconda delle necessità, fermo restando che il materiale o i materiali saranno comunque tali da consentire l’emissione del calore generato tramite i riscaldatori 20, 21. In generale, spessori preferenziali per le parti di involucro 10 e 11 possono variare da 0,1 mm a 2 mm. La combinazione di parti 10 e 11 di differenti spessori può essere sfruttata per modulare la flessibilità/rigidità del semilavorato 1 nel suo complesso, a seconda delle necessità produttive.

In varie forme di attuazione preferenziali, almeno una delle due parti di involucro 10, 11 comprende un polimero additivato con una carica o particelle termicamente conduttive ma elettricamente isolanti, ovvero il materiale di almeno parte del corpo di involucro 2 del semilavorato 1 potrebbe essere elettricamente isolante ma termicamente conduttivo (ad esempio un HDPE caricato con particelle in nitruro di boro), in particolare per migliorare lo scambio termico tra i riscaldatori 20, 21 e l’ambiente esterno al corpo di involucro 2, ad esempio rispetto al liquido contenuto in un serbatoio.

Negli esempi mostrati l’alloggiamento 11c per le parti elettriche interne del semilavorato 1 è interamente definito in una sola delle parti di involucro, in particolare la parte 11. Tuttavia, in altre forme di attuazione, le due parti di involucro 10, 11 potrebbero definire rispettive porzioni del suddetto alloggiamento 11c, con una conformazione sostanzialmente simmetrica (ovverosia con ciascuna parte di involucro 10, 11 che definisce sostanzialmente una metà dell’alloggiamento 11c) oppure sostanzialmente asimmetrica.

Una o entrambe le parti di involucro 10, 11 possono essere vantaggiosamente pre-formate, ad esempio tramite stampaggio o tramite termoformatura, onde definire l’alloggiamento 11c o una sua rispettiva porzione. Peraltro, se almeno una delle due parti di involucro 10, 11 è sufficientemente sottile, particolarmente in forma di film di spessore relativamente ridotto (ad esempio 0,35 mm), la sagomatura dell’alloggiamento 11c o di una porzione di alloggiamento nel film può essere ottenuta impiegando una dima o attrezzatura utilizzata per saldare tra loro le due parti di involucro 10, 11, preferibilmente una dima o attrezzatura utilizzata ai fini di una saldatura a vibrazione o ad ultrasuoni, oppure una saldatura del tipo per rifusione a caldo, quale una saldatura del tipo a lama calda. A tal fine la dima o attrezzatura di saldatura, quale il sonotrodo di una attrezzatura di saldatura a vibrazione o ad ultrasuoni, oppure una piastra riscaldata di una attrezzatura per saldatura tramite rifusione o riscaldamento, potrebbe essere opportunamente sagomata, ad esempio con una forma almeno in parte complementare a quella che si vuol fare assumere alle parti di involucro.

In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata, il semilavorato 1 include una pluralità di riscaldatori elettrici 20, 21, almeno alcuni dei quali disposti in configurazione affiancata in corrispondenza di almeno una regione 5, 6 del corpo 2, ad esempio sostanzialmente paralleli tra loro. L’alloggiamento 11c definito da una delle due parti di involucro 10, 11, o da entrambe tali parti (vedere quanto sopra descritto), è conformato di conseguenza. Di preferenza, il semilavorato 1 include almeno un riscaldatore in corrispondenza di ciascuna sua regione 4-6, sebbene ciò non costituisca caratteristica essenziale.

Nell’esempio non limitativo illustrato sono previsti tredici riscaldatori 20, 21, dei quali uno solo in corrispondenza della regione centrale 4, due in corrispondenza di ciascuna regione periferica 5, e quattro in corrispondenza di ciascuna regione periferica 6. In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata in figura 5, ciascuno dei riscaldatori 20, 21 comprende una pluralità di elementi riscaldanti collegati in parallelo tra loro: tuttavia, in altre forme di attuazione, almeno uno o più riscaldatori potrebbero comprendere un solo elemento riscaldante, oppure potrebbero essere previsti più elementi riscaldanti collegati elettricamente in una differente configurazione, quali riscaldatori le cui resistenze elettriche sono collegate almeno in parte in serie tra loro (ad esempio realizzando dei gruppi di riscaldatori le cui resistenze elettriche sono collegate in serie tra loro, poi collegando elettricamente tali gruppi in parallelo tra loro).

Come detto, il numero e la distribuzione dei riscaldatori 20, 21 illustrati è meramente esemplificativa e non limitativa.

Riferendosi anche alla figura 6, con 22 e 23 sono indicati due conduttori elettrici, formati con materiale elettricamente conduttivo, ai quali sono destinati ad essere collegati rispettivi corpi di collegamento elettrico dei riscaldatori 20, 21, ad esempio corrispondenti al polo positivo ed al polo negativo, o comunque a due poli dell’alimentazione elettrica.

Con 24 sono invece indicati due terminali elettrici, ciascuno dei quali dei è destinato ad essere collegato elettricamente ad un rispettivo conduttore 22 o 23. Nella condizione assemblata del semilavorato 1, i terminali 24 sporgono di preferenza dal corpo di involucro 2 del semilavorato 1, particolarmente in una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto ad un piano generale identificato dallo stesso corpo di involucro, attraverso corrispondenti passaggi della parte di involucro 11.

La porzione sporgente di ciascun terminale 24 può essere ad esempio inserita in un relativo passaggio (3a, figura 4) definito dal corpo di connettore 3, con quest’ultimo che viene fissato preferibilmente a tenuta sulla superficie esterna (ovvero opposta all’alloggiamento 11c) della parte di involucro 11, ad esempio incollata o saldata su di esso (si veda ad esempio la figura 1): in tal modo, almeno le suddette porzioni sporgenti dei terminali 24 ed il corpo di connettore 3 realizzano un connettore elettrico di collegamento del semilavorato 1, ovvero del dispositivo riscaldatore da esso ottenuto, particolarmente un connettore elettrico atto ad accoppiarsi con il connettore di un cablaggio esterno al dispositivo 1.

In varie forme di attuazione, quali quelle sinora esemplificate, i conduttori 22, 23 ed i terminali 24 sono ottenuti a partire da un materiale in bandella, ad esempio un materiale metallico, ma sono ovviamente possibili altre realizzazioni, ad esempio con i conduttori 22, 23 formati tramite fili elettrici o deposizione di materiale metallico o polimerico elettricamente conduttivo (ad esempio un polimero addizionato di cariche o sostanze elettricamente conduttive).

In varie forme di attuazione il semilavorato 1 comprende mezzi di isolamento elettrico, onde prevenire possibili cortocircuiti tra i conduttori 22, 23, ovverosia impedire accidentali contatti tra parti soggette a diverse tensioni o polarità elettriche: nell’esempio raffigurato è allo scopo previsto un film o nastro isolante 25, destinato ad essere almeno in parte sovrapposto al conduttore 23, come meglio chiarito in seguito.

I riscaldatori elettrici 20, 21 impiegati nel semilavorato 1 possono essere tutti di una medesima tipologia, oppure essere di tipologie differenti, ad esempio in termini di dimensioni e/o forma, o di numero di corpi riscaldanti, oppure di potenza di emissione di calore, ad esempio ai fini di una differente distribuzione del calore.

Nelle figure 7 e 8 è rappresentato in forma schematica un primo tipo di riscaldatore elettrico 20, utilizzabile in varie forme di attuazione dell’invenzione. Di preferenza il riscaldatore 20 è esso stesso costituito da una porzione o pezzo di un ulteriore semilavorato, qui di seguito identificato per semplicità come “semilavorato di riscaldatore”: si assuma quindi che il riscaldatore 20 di figura 7 sia costituito da un pezzo o spezzone di lunghezza limitata di tale semilavorato di riscaldatore.

In varie forme di attuazione preferenziali, il riscaldatore 20 (ovvero il semilavorato da cui è ottenuto) ha una struttura 20a che si estende in una direzione di lunghezza L ed una direzione di larghezza W, con uno spessore T. Di preferenza la struttura 20a è relativamente rigida nella direzione di larghezza W e sostanzialmente flessibile o deformabile nella direzione di lunghezza L. In ogni caso, di preferenza, la struttura 20a è maggiormente flessibile, o più facilmente deformabile, nella sua direzione L rispetto alla sua direzione W.

In varie forme di attuazione, la struttura 20a (ovvero il semilavorato di riscaldatore) è arrotolabile o ripiegabile su sé stessa. In altri termini, la struttura 20a è sufficientemente flessibile o deformabile nella sua direzione di lunghezza per poter essere avvolta su sé stessa, di modo che il semilavorato di riscaldatore possa assumere una forma più o meno cilindrica, particolarmente a formare un rotolo o simile, oppure ripiegabile su sé stessa in versi opposti (ovvero a zig zag), a formare una sorta di pila più o meno parallelepipeda.

La struttura 20a comprende almeno due corpi di collegamento elettrico e meccanico 202, formati con materiale elettricamente conduttivo, che si estendono affiancati nella direzione L, preferibilmente sostanzialmente paralleli tra loro, e che -come detto - sono preferibilmente flessibili o deformabili almeno in tale direzione L. La struttura 20a comprende inoltre una pluralità di corpi riscaldanti 203, preferibilmente includenti ciascuno almeno un materiale resistivo, preferibilmente un materiale avente effetto PTC, indicato con 204 in figura 8, dove i due corpi di collegamento elettrico 202 ed alcuni corpi riscaldanti 203 sono visibili in esploso.

In varie forme di attuazione, il materiale 204 costituente un corpo riscaldante 203 è un materiale a base polimerica (ossia comprendente almeno un polimero), preferibilmente un materiale composito avente una matrice formata da un polimero o da una miscela di più polimeri e da almeno una relativa carica, ad esempio una carica elettricamente conduttiva e/o una carica termicamente conduttiva. In varie forme di attuazione preferite, il materiale 204 di un corpo riscaldante 203 è un composito polimerico co-continuo con effetto PTC, avente una matrice che comprende almeno due polimeri immiscibili ed almeno una carica elettricamente conduttiva nella matrice.

In forme di attuazione preferite di questo tipo, almeno uno dei polimeri immiscibili è polietilene ad alta densità, o HDPE, ed almeno un altro dei polimeri immiscibili è poliossimetilene, o POM. La carica elettricamente conduttiva è di preferenza costituita da particelle aventi dimensioni micro- o nano-metriche, preferibilmente comprese tra 10 nanometri e 20 micrometri, molto preferibilmente tra 50 e 200 nanometri, eventualmente aggregate a formare catene o aggregati ramificati di dimensioni comprese tra 1 e 20 micrometri. Materiali preferenziali per la carica elettricamente conduttiva sono materiali carboniosi, quali carbon black, o grafene, o nano-tubi di carbonio, o loro miscele.

L’HDPE ed il POM sono di preferenza in percentuali relative comprese tra il 45% e il 55% della loro somma in peso. Di preferenza, la carica elettricamente conduttiva è confinata o in massima parte confinata nell’HDPE, in una percentuale in peso compresa tra 10 e 45, preferibilmente compresa tra il 16 e 30, fatta 100 la somma tra HDPE e la carica elettricamente conduttiva. A tale scopo, l’HDPE e la carica elettricamente conduttiva possono essere miscelati tra loro, particolarmente tramite estrusione, prima della successiva miscelazione con il POM, anche in questo caso eseguibile di preferenza tramite estrusione.

L’elevata temperatura di fusione del POM consente di mantenere meglio separate le due fasi HDPE-POM, riducendo la possibilità di migrazione della carica elettricamente conduttiva nel POM (a tale effetto contribuisce il fatto che la carica è di preferenza preventivamente miscelata con il solo HDPE). La maggiore temperatura di fusione del POM rispetto ad altri polimeri noti consente altresì di ottenere una struttura finale più stabile: l'effetto PTC del materiale composito limita l'auto-riscaldamento ad una temperatura massima di circa 120°C. Il POM presenta inoltre una elevata cristallinità, indicativamente compresa tra il 70 e 80%: ciò significa che, nel composito co-continuo preferenziale proposto, è più improbabile che si verifichino migrazioni di carica dall'HDPE al POM, evitando con ciò la perdita di prestazioni del materiale ad effetto PTC, ad esempio dovuta a riscaldamento e passaggio di corrente elettrica. La maggiore cristallinità del POM rende anche il composito particolarmente resistente dal punto di vista chimico e gli conferisce elevata stabilità. Dall’altro lato, la cristallinità dell’HDPE è tipicamente compresa tra il 60% e il 90%: in questo modo si ottiene una elevata concentrazione della carica conduttiva nei domini amorfi, con relativa elevata conducibilità elettrica.

I corpi riscaldanti 203 di una struttura 20a sono distanziati l’uno dall’altro nella direzione di lunghezza L e si estendono generalmente trasversali, ad esempio sostanzialmente ortogonali, rispetto ad essa: in tal modo, almeno in due regioni di estremità opposte, il materiale 204 di ciascun corpo 203 può essere collegato elettricamente e meccanicamente ai due corpi di collegamento 202. In varie forme di attuazione, quale quella rappresentata, i corpi 203 hanno forma prismatica, preferibilmente una sostanzialmente parallelepipeda, ma ciò non costituisce caratteristica essenziale.

In varie forme di attuazione ciascuno dei due corpi di collegamento 202 comprende rispettive parti di collegamento elettrico e meccanico, alcune delle quali indicate con 205, dove a ciascun corpo riscaldante 203 sono associate almeno una prima parte 205, appartenente ad un corpo di collegamento 202, ed una seconda parte 205, appartenente all’altro corpo di collegamento 202. Tali prima e seconda parte 205 sono preferibilmente associate ciascuna in corrispondenza di una suddetta regione di estremità del corpo 203.

Di preferenza le parti di collegamento 205 includono una struttura a maglie. In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata nelle figure 7-8, ciascuno dei due corpi di collegamento 202 è interamente formato in un pezzo unico avente una struttura a maglie, ad esempio un tessuto elettricamente conduttivo o una rete metallica. Tuttavia, in altre forme di attuazione (alcune delle quali in seguito esemplificate), ciascuno dei due corpi di collegamento 202 è formato in più parti, che comprendono almeno un primo elemento che si estende nella direzione di lunghezza L della struttura 20a ed una pluralità di secondi elementi che si estendono trasversalmente rispetto al primo elemento, con tali secondi elementi che realizzano ciascuno una rispettiva struttura a maglie, ovvero una suddetta parte 205 di collegamento elettrico e meccanico; in tali forme di attuazione, il primo elemento che si estende nella direzione L non deve necessariamente avere una struttura a maglie.

In varie forme di attuazione preferenziali, la struttura a maglie delle parti 205 è annegata o inglobata almeno parzialmente nel relativo corpo riscaldante 203, ovvero nel materiale polimerico resistivo 204, in corrispondenza della relativa regione di estremità.

L’annegamento almeno parziale della struttura a maglie può essere realizzato facendo compenetrare, tramite una pressione meccanica e/o un riscaldamento (preferibilmente un riscaldamento tale da rammollire o fondere almeno superficialmente il materiale resistivo), la struttura stessa nel relativo corpo riscaldante 203, in corrispondenza di una faccia di quest’ultimo, oppure sovrastampando almeno parte del materiale resistivo del corpo riscaldante 203 sulla struttura a maglie, ovvero sulla relativa parte di collegamento elettrico e meccanico 205.

Si noti che nelle figure la struttura a maglie delle parti di collegamento 205 è stata rappresentata pressoché interamente in vista, per esigenze di maggior chiarezza. Tuttavia, di preferenza, tale struttura è almeno parzialmente compenetrata nel materiale 204 del rispettivo corpo riscaldante 203, preferibilmente in modo che tra le luci definite tra le varie maglie della struttura si trovi parte del materiale 204. Peraltro, è anche possibile annegare pressoché completamente una porzione della struttura a maglie di una parte di collegamento 205 nel materiale 204 di un corpo riscaldante 203, particolarmente quando tale corpo riscaldante è sovrastampato alle relative parti di collegamento 205.

E’ preferibile che le parti di collegamento 205, ovvero le loro strutture a maglie, si estendano sostanzialmente parallelamente ad una faccia maggiore del relativo corpo riscaldante 203. Ciò assicura una buona uniformità ed una buona intensità del passaggio della corrente elettrica di alimentazione tra i corpi di collegamento 202 che, come si vedrà, sono sfruttati per alimentare elettricamente in parallelo i vari corpi riscaldanti 203. A tale scopo, di preferenza, le parti di collegamento 205 si estendono quindi in una direzione di lunghezza L ed in una direzione di larghezza W e sono preferibilmente sostanzialmente bidimensionali, ovvero di spessore minimo, sostanzialmente come una struttura in foglio o a nastro.

In varie forme di attuazione preferite, la struttura a maglie è costituita da un tessuto formato almeno in parte con fili di materiale elettricamente conduttivo, preferibilmente materiale metallico. Metalli preferiti sono ad esempio selezionati tra acciaio inossidabile, rame, alluminio, ottone, bronzo, leghe a base di nichel-cromo o leghe a base di ferro-cromo. Il tessuto elettricamente conduttivo può essere ottenuto tramite l’intreccio o l’incrocio di fili impiegando qualsiasi tecnica nota.

Di preferenza, i fili che realizzano il tessuto elettricamente conduttivo hanno un diametro nominale ridotto (ovvero prima della tessitura), indicativamente compreso tra 0,2 mm e 0,02 mm. La luce di maglia (mesh opening) del tessuto, ovvero lo spazio tra due fili adiacenti e paralleli della struttura, è preferibilmente compresa tra 1 mm e 0,05 mm. Come già accennato, peraltro, la struttura a maglie potrebbe essere ottenuta anche tramite lavorazione di un corpo elettricamente conduttivo: ad esempio, una struttura a griglia o rete idonea all’applicazione può essere ottenuta effettuando delle incisioni passanti (dei tagli sfalsati) in uno spezzone di nastro metallico, che viene poi deformato o stirato sino ad ottenere dei passaggi o vuoti, ad esempio con forma sostanzialmente a rombo o quadrata.

Il fatto che la struttura a maglie sia almeno parzialmente annegata nel materiale resistivo 204 previene i rischi di separazione o de-laminazione delle parti di collegamento 205 rispetto al relativo corpo riscaldante 203, e ciò nonostante consente possibili deformazioni del materiale 204 e/o della struttura a maglie dovute ai cicli di riscaldamento e raffreddamento. Il fatto che la struttura a maglie sia comunque relativamente fitta ed estesa assicura in ogni caso una notevole distribuzione ed intensità di corrente.

Il profilo periferico della struttura a maglie che realizza un corpo di collegamento 202 può essere facilmente ottenuto ad esempio tramite elementari operazioni di taglio o fustellatura di un foglio o nastro di tessuto o rete elettricamente conduttiva, oppure tale profilo periferico può essere ottenuto tramite processi di tessitura. Come si vedrà, tale profilo periferico non deve necessariamente essere quadrangolare, come sinora esemplificato nelle figure.

Nel caso mostrato in figura 7, i corpi di collegamento 202 sono formati ciascuno da un nastro con struttura a maglie, ad esempio un tessuto elettricamente conduttivo, con le parti di collegamento elettrico e meccanico 205 di un corpo di collegamento 202 accoppiate ad una faccia maggiore dei corpi riscaldanti 203, e con le parti di collegamento elettrico e meccanico 205 dell’altro corpo di collegamento 202 che sono accoppiate alla faccia maggiore opposta dei corpi riscaldanti 203; tale disposizione non è peraltro imperativa. Come detto, le parti 205 possono essere sostanzialmente incastrate o accoppiate a forza nei corpi riscaldanti 203, ovvero tramite pressione e/o riscaldamento, in corrispondenza di una loro faccia, ovverosia facendo compenetrare la struttura a maglie nei corpi 203. In forme di attuazione di questo tipo i corpi 203 possono essere ottenuti tramite operazioni di tranciatura o fustellatura a partire da un foglio o nastro del polimero ad effetto PTC di partenza, oppure i corpi 203 possono essere stampati ad iniezione.

In varie forme di attuazione, tramite idonea attrezzatura, le zone dei corpi 202 corrispondenti alle parti di collegamento 205 vengono premute o spinte con forza, previo eventuale riscaldamento, sulla suddetta faccia di ciascun corpo 203, causando la compenetrazione delle corrispondenti porzioni della struttura a maglie. A tale scopo, in forme di attuazione preferenziali, l’attrezzatura di produzione impiegata è configurata per riscaldare i corpi 203, onde causarne un modesto rammollimento che facilita la compenetrazione delle strutture a maglie corrispondenti alle parti 205 nel materiale polimerico ad effetto PTC 204; in seguito, particolarmente dopo il raffreddamento dei corpi 203 (se è previsto il loro riscaldamento), la pressione o spinta viene interrotta ed il semilavorato così ottenuto può essere rimosso dall’attrezzatura.

L’attrezzatura impiegata allo scopo può essere di qualsiasi concezione nota, ferme restando le sue funzionalità. Ad esempio, l’attrezzatura potrebbe essere configurata in guisa di pressa, con un equipaggio stazionario definente una pluralità di sedi per il posizionamento dei corpi 203 e 202, con i secondi localmente sovrapposti ai primi, ed un equipaggio mobile destinato ad esercitare la necessaria pressione meccanica sui corpi 202 in corrispondenza delle parti 205; in un tale caso l’equipaggio stazionario potrebbe essere anche configurato per riscaldare i corpi riscaldanti 203, come sopra indicato; in aggiunta o in alternativa l’attrezzatura può essere configurata per riscaldare i corpi di collegamento 202.

Secondo altre forme di attuazione, l’attrezzatura potrebbe anche essere configurata come macchina di produzione in continuo, ad esempio in cui i due corpi 202 vengono alimentati a partire da rispettivi rotoli o nastri ripiegati, in ingresso ad una postazione in cui i corpi 203 vengono caricati singolarmente, onde essere riscaldati e poi premuti relativamente ai corpi 202; in uscita dalla suddetta postazione è ottenuto un semilavorato di riscaldatore sostanzialmente a nastro, che può poi essere avvolto in rotolo oppure ripiegato su sé stesso, a fini di immagazzinamento.

Come detto, i corpi riscaldanti 203 possono anche essere configurati come corpi sovrastampati ai corpi di collegamento 202, segnatamente in corrispondenza delle relative parti 205. In realizzazioni di questo tipo, ad esempio, i due corpi 202 vengono inseriti in uno stampo, di modo che le loro zone destinate a realizzare le parti di collegamento 205 si trovino in corrispondenza delle impronte destinate alla definizione dei corpi 203. Nello stampo viene poi iniettato il materiale polimerico 204 ad effetto PTC, allo stato fuso, di modo che i corpi 203 così formati racchiudano al loro interno le rispettive parti 205 dei corpi 202. Lo stampaggio dei corpi 203 può essere realizzato in modo che le maglie delle parti 205 siano completamente annegate nel materiale 204, oppure di modo che le maglie delle parti 205 risultino parzialmente esposte.

I vari corpi riscaldanti 203 di un riscaldatore 20 possono essere alimentati elettricamente applicando una differenza di potenziale elettrico tra gli almeno due corpi di collegamento 202, ad esempio collegando un rispettivo conduttore di alimentazione direttamente ad una delle estremità longitudinali di tali corpi 202, ad esempio i conduttori 22 e 23 precedentemente indicati.

In varie forme di attuazione ciascuno dei corpi di collegamento 202 è interamente formato da un singolo pezzo o elemento con struttura a maglie, ad esempio un nastro di tessuto elettricamente conduttivo o di rete metallica. Ciò non costituisce tuttavia caratteristica essenziale, in quanto ciascun corpo 202 potrebbe essere formato assemblando tra loro più parti.

Ad esempio, le figure 9 e 10 illustrano il caso di un riscaldatore 21 in cui ciascuno dei due relativi corpi di collegamento 202 è formato in più parti, comprendenti almeno un primo elemento 202a che si estende longitudinalmente nella direzione di lunghezza L della struttura 20a, ed una pluralità di secondi elementi 202b che si estendono trasversalmente rispetto al primo elemento 202a e che realizzano le parti di collegamento 205. Almeno i secondi elementi 202b comprendono ciascuno una rispettiva struttura a maglie, avente una prima porzione che è almeno parzialmente annegata o inglobata nel materiale a base polimerica di un corrispondente corpo riscaldante 203, ed una seconda porzione che è invece fissata in contatto elettrico e meccanico al primo elemento 202a, preferibilmente sovrapposta almeno in parte al primo elemento 202a.

Nell’esempio delle figure 9 e 10, quindi, due elementi 202b con struttura a maglie realizzano in sostanza due terminali elettrici per ciascun corpo 203. In questo caso, ciascun corpo 203 può quindi essere sovrastampato ai relativi elementi 202b, oppure i due elementi 202b possono essere fatti penetrare nel relativo corpo 203, secondo quanto in precedenza descritto, preferibilmente in modo che una porzione di ciascuna parte 202b sporga comunque all’esterno del corpo 203, ai fini del collegamento al rispettivo elemento longitudinale 202a, ad esempio tramite saldatura, preferibilmente una saldatura senza materiale d’apporto. In varie forme di attuazioni preferenziali, la saldatura tra le due parti 202a e 202b in questione è una saldatura a resistenza (resistance welding), ovvero un metodo di saldatura autogena a pressione in cui il materiale viene riscaldato per resistenza elettrica.

Il sovrastampaggio dei corpi 203 ai relativi elementi 202b può essere realizzato in più fasi e/o con più materiali, oppure i due elementi 202b possono essere incollati al relativo corpo 203, in particolare tramite un collante elettricamente conduttivo, preferibilmente anche termicamente conduttivo. Anche in questo caso è preferibile che le parti a maglie 202b di un corpo di collegamento 202 siano accoppiate ad una faccia maggiore dei corpi riscaldanti 203, e le parti a maglie 202b dell’altro corpo di collegamento 202 siano accoppiate alla faccia maggiore opposta dei corpi riscaldanti 203, con tali parti 202b che si estendono sostanzialmente parallelamente alla rispettiva faccia maggiore del relativo corpo riscaldante 203. In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata, la struttura a maglie rappresentata dalle parti 202b ha un’area almeno corrispondente a quella di una faccia maggiore del relativo corpo riscaldante 203. Nell’esempio raffigurato, l’area delle parti 202b è maggiore, in quanto comprensiva di una porzione che sporge lateralmente dalla faccia maggiore del corpo 203 per il collegamento ad una parte longitudinale 202a; in altre forme di attuazione, tale porzione sporgente potrebbe però esser omessa, ad esempio quando le parti longitudinali 202a sono in posizione sovrapposta sia alle parti 202b che ai corpi 203.

Si apprezzerà che in forme di attuazione del tipo descritto con riferimento alle figure 9-10, o più in generale in cui i corpi di collegamento 202 sono formati in più parti assemblate, i relativi elementi longitudinali – del tipo in precedenza indicato con 202a -non debbono necessariamente avere una struttura a maglie, potendo invece avere una struttura piena, ad esempio formata da un nastro o bandella metallica, preferibilmente flessibile o deformabile, eventualmente deformabile anche in modo plastico. Si apprezzerà altresì che in tali casi gli elementi longitudinali 202a non debbono avere necessariamente una forma piatta o a nastro, potendo ad esempio essere realizzati da elementi filiformi, ad esempio di sezione sostanzialmente circolare.

I corpi di collegamento 202 possono anche essere formati interamente con una struttura a maglie, ma avere un profilo periferico complesso, ad esempio sostanzialmente a pettine, in modo da definire rispettive parti di collegamento elettrico e meccanico sporgenti in direzione trasversale.

Almeno due corpi riscaldanti 203 di almeno due rispettive strutture 20a di riscaldatori 20, 21 potrebbero essere collegati ad uno stesso corpo di collegamento 202, ovvero potrebbero avere un collegamento elettrico (ovvero un elettrodo) in comune).

La distribuzione della potenza elettrica e della capacità di riscaldamento di un semilavorato 1 secondo l’invenzione, ovvero di un dispositivo riscaldatore che lo impiega, può essere agevolmente variata in fase produttiva in vari modi, ad esempio mediante variazione della dimensione di lunghezza dei riscaldatori 20, 21 e/o variazione della forma e/o della lunghezza dei corpi riscaldanti 203 (il termine “lunghezza” è qui inteso avendo a riferimento la dimensione di lunghezza L della struttura 2a dei riscaldatori 20, 21).

Peraltro, un medesimo riscaldatore 20, 21 può includere un’alternanza di corpi 203 aventi differenti lunghezze. In aggiunta o in alternativa, la distribuzione della potenza elettrica e della capacità di riscaldamento di un riscaldatore 20, 21 può essere ottenuta in fase produttiva mediante variazione della distanza tra i relativi corpi riscaldanti 203 nella direzione di lunghezza L. Altra possibilità ancora, per distribuire potenza elettrica e la capacità di riscaldamento di un semilavorato 1 (ovvero di un dispositivo riscaldatore elettrico che lo integra) che impiega più riscaldatori 20, 21 in configurazione affiancata è quello di variare la distanza tra i riscaldatori stessi.

In generale, e riferendosi alle figure 7-8 e 9-10, la densità di potenza in corrispondenza delle parti 205 di collegamento elettrico e meccanico dipende dalle modalità specifiche di accoppiamento tra i corpi di collegamento 202 ed i corpi riscaldanti 203. Ad esempio, configurazioni di collegamento del tipo descritto con riferimento alle figure 9-10, quali configurazioni con una corrente elettrica che sostanzialmente circola nel verso dello spessore (dimensione riferimento T, figura 7) dei corpi riscaldanti 203, consentono di raggiungere densità di potenza decisamente più elevate rispetto a configurazioni del tipo descritto con riferimento alle figure 7-8, quali configurazioni con una corrente elettrica che sostanzialmente circola nel verso della larghezza W dei corpi riscaldanti 3.

Su tale base, in accordo a possibili forme di attuazione preferenziali dell’invenzione, è possibile integrare in un semilavorato 1 riscaldatori contraddistinti da differenti versioni delle parti di collegamento 205, ad esempio primi riscaldatori 20 con parti 205 secondo le figure 7-8 e secondi spezzoni con parti 205 secondo le figure 9-10, ovvero è possibile integrare differenti versioni delle parti di collegamento 205 atte a far circolare la corrente elettrica nella direzione T e/o nella direzione W: in tal modo risulta possibile differenziare le potenze nelle varie zone del semilavorato 1, ovvero nel dispositivo riscaldamento che lo integra, ad esempio per avere valori elevati di potenza in alcuni punti specifici, e valori meno elevati di potenza in altri punti.

Forme di attuazione di questo tipo sono appunto rappresentate nelle figure 3-6 e 11, dove sono impiegati sia riscaldatori 20 a minore potenza di emissione, sia riscaldatori 21 a maggiore potenza di emissione, particolarmente in configurazioni affiancate in corrispondenza di una o più regioni laterali 5 o 6 (figura 1) del semilavorato 1; come detto, peraltro, anche in corrispondenza della regione centrale 4 del semilavorato potrebbero essere previsti più riscaldatori 20 e/o 21 in configurazione affiancata.

Come in precedenza accennato, la struttura a maglie impiegata nei riscaldatori 20, 21 è preferibilmente formata dall’intreccio o dall’incrocio di elementi o parti relativamente sottili, ad esempio fili o porzioni di una rete ottenuta tramite lavorazione di una bandella. Tali elementi o parti hanno preferibilmente un diametro o altra dimensione di sezione compresa tra 0,2 mm e 0,02 mm: ciò consente di ottenere un efficiente fissaggio delle strutture a maglie al materiale 204 dei corpi riscaldanti 203, anche grazie al loro annegamento almeno parziale in tale materiale, contrastando i rischi di distacco tra le parti in questione. Ad esempio, fili aventi un diametro inferiore a 0,1 mm risultano vantaggiosi per far compenetrare a forza i fili stessi nel materiale 203, preferibilmente riscaldando quest’ultimo, come in precedenza spiegato, e ciò anche in caso di luci di maglia ridotte, ad esempio anche inferiore a 0,05 mm. Fili aventi diametro maggiore di 0,1 mm possono invece risultare più comodi da utilizzare quando il materiale 203 viene sovrastampato, ed è necessario disporre di luci di maglia più ampie per consentire il passaggio del materiale stesso, ad esempio luci di maglia anche superiori a 1 mm (in generale, in tessuti conduttivi utilizzabili per l’implementazione dell’invenzione, a fili di diametro maggiore corrispondono luci di maglia più ampie).

In varie forme di attuazione, uno o più riscaldatori del semilavorato ha/hanno rispettivi corpi di collegamento 202 che includono una struttura a maglie del tipo indicato, attraverso la quale possono essere localmente unite tra loro zone delle parti di involucro 10, 11. In altri termini, nel corso dell’unione delle due parti di involucro 10, 11, una parte del materiale di una o di entrambe le parti stesse, o di un collante destinato ad unirle, può essere fatta compenetrare nella struttura a maglie, di modo che le due parti 10, 11 si saldino o si incollino vicendevolmente: in tal modo, all’occorrenza, le due parti di involucro 10, 11 possono essere unite localmente tra loro anche in corrispondenza dei corpi di collegamento 202. In tal modo risulta ad esempio possibile sigillare una regione 4, 5 o 6 rispetto ad un’altra regione 4, 5 o 6, oppure nell’ambito di una regione 4, 5 o 6 possono essere definite una pluralità di camere sigillate, ad esempio per poter ridurre ulteriormente la presenza di aria, o per evitare che eventuali infiltrazioni in una zona di una regione si possano estendere ad altre zone ovvero all’intero riscaldatore.

In figura 11 sono visibili le parti elettriche di un semilavorato 1 del tipo mostrato ad esempio in figura 6, con uno dei due corpi di collegamento 202 di ciascun riscaldatore 20, 21 che è collegato al conduttore 22, e l’altro dei due corpi di collegamento 202 di ciascun riscaldatore 20, 21 che è collegato al conduttore 23. Nell’esempio, i conduttori 22, 23 definiscono un profilo approssimativamente rettangolare, onde poter essere disposti in corrispondenza della regione centrale 4 del semilavorato 1 (vedere figure 1 e 2), attorno ad un riscaldatore (qui un riscaldatore 21).

In vari esempi le dimensioni perimetrali dei due conduttori 22, 23 sono diverse, ovvero essi sono preferibilmente disposti sostanzialmente concentrici, con la conseguenza che uno dei due corpi di collegamento 202 dei riscaldatori periferici deve estendersi al di sopra del conduttore 23 più esterno, onde poter essere collegato al conduttore 22 più interno: al fine di prevenire possibili contatti elettrici tra tale corpo 202 ed il conduttore 23, tra almeno alcune porzioni di tali due componenti sono quindi preferibilmente previsti mezzi di isolamento elettrico, che possono essere rappresentati da un film o nastro elettricamente isolante, del tipo in precedenza indicato con 25 (in alternativa è possibile utilizzare una resina o una vernice isolante, oppure un differente elemento isolante o dielettrico, quale un polimero o altro materiale, ad esempio una mica o altro materiale minerale o un materiale ceramico o un ossido).

Si assuma che l’isolante 25 impiegato nel caso di figura 11 non abbia sagoma quadrangolare, come in figura 6, ma abbia invece forma corrispondente a quella del conduttore 23 e sia applicato direttamente su quest’ultimo, ad esempio in forma di film isolante o di porzioni di film isolante.

In figura 12 è invece visibile la parte di involucro 11, ed in particolare la sua faccia in corrispondenza della quale è definito l’alloggiamento 11c, destinato a ricevere le parti elettriche di figura 11, ovvero la pluralità di riscaldatori 20, 21 e la pluralità di conduttori 22, 23. Come detto, l’alloggiamento 11c ha forma almeno in parte complementare a quella dei vari elementi 20-23 destinati ad essere ricevuti, o una forma tale da definire degli elementi di separazione e/o posizionamento per i riscaldatori 20, 21, particolarmente degli elementi o pareti in rilievo, onde migliorare il posizionamento relativo tra le parti in questione.

In figura 12, inoltre, con 11d è indicato un passaggio della parte di involucro 11, attraverso la quale sono destinati ad estendersi le precedentemente citate porzioni sporgenti dei termini di collegamento 24; in corrispondenza di tale passaggio 11d, sul lato della parte di involucro 11 opposto a quella visibile in figura 12, è quindi destinato ad essere montato il corpo di connettore 3 (si veda a riferimento la figura 5).

Va ancora notato come i corpi di collegamento 202 dei riscaldatori 20, 21 possono essere agevolmente sagomati per adattarsi almeno parzialmente alla configurazione della parte di corpo di involucro 10 e/o 11 che li riceve, particolarmente grazie alla flessibilità o deformabilità di almeno alcune porzioni di tali corpi, almeno nella loro direzione di lunghezza L. Possono anche essere previsti corpi di collegamento 202 provvisti di zone di compensazione dimensionale, particolarmente nella direzione longitudinale dei riscaldatori 20,21.

Si noti che, in varie forme di attuazione, i corpi di collegamento 202 dei riscaldatori 20, 21 destinati ad essere disposti in corrispondenza delle regioni periferiche 5, 6 del semilavorato 1 si estendono trasversalmente rispetto alle zone di piegatura 1a (figure 1-2). Per tale ragione, e riferendosi alle figure 8 e 10, tali corpi 202 possano essere sagomati in modo da presentare porzioni curve 206 destinate ad accoppiarsi al profilo delle corrispondenti zone di piegatura 10a e 11a (figura 3) delle parti di involucro 10 e 11 (vedere anche la figura 3), e quindi agevolare la successiva fase di piegatura del semilavorato, preferibilmente evitando che si possano determinare delle tensioni meccaniche nei corpi di collegamento 202 durante le fasi di piegatura.

In varie forme di attuazione preferenziali, le parti di involucro 10 e 11 vengono saldate tra loro, ad esempio tramite saldatura a vibrazione, mentre una attrezzatura (ad esempio un sonotrodo) le comprime localmente tra loro, in particolare almeno nelle zone attorno ai corpi riscaldanti 203 e/o i corpi di collegamento 202 dei vari riscaldatori 20, 21, evitando o riducendo in tal modo la presenza di aria all’interno del corpo di involucro 2 del semilavorato 1. In tal modo si evita o si riduce il rischio di possibili anomalie di funzionamento del dispositivo riscaldatore successivamente ottenuto: la presenza di una elevata quantità di aria all’interno dell’involucro 2 potrebbe infatti determinare significative dilatazioni durante le fasi di funzionamento in riscaldamento del dispositivo riscaldatore.

Nelle figure 13-14 è esemplificato un dispositivo riscaldatore elettrico secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione, indicato nel suo complesso con 1’, che può ad esempio appartenere ad un sistema per il riscaldamento di un flusso di aria o per il riscaldamento di un liquido che è contenuto in un serbatoio o che transita in un condotto.

Il dispositivo 1’ è ottenuto a partire da un semilavorato di dispositivo riscaldatore 1 del tipo mostrato nelle figure 1-2, che - come si è visto - racchiude almeno parzialmente una pluralità di riscaldatori (20, 21), a loro volta preferibilmente formati da spezzoni di uno o più relativi semilavorati di riscaldatore. Il dispositivo 1’ è sostanzialmente ottenuto piegando le regioni periferiche 5, 6 del semilavorato 1 rispetto alla regione centrale 4, in corrispondenza delle zone di piegatura (1a, figure 1-2), in modo da realizzare un corpo sostanzialmente tridimensionale che nell’esempio definisce sostanzialmente una cavità o un volume cavo indicato con H. A seguito di tale piegatura, quindi, le regioni 4 e 5-6 del semilavorato 1 vengono a realizzare la parete di fondo e le pareti laterali, rispettivamente, del dispositivo 1’. Si apprezzerà che le regioni 4, 5 e 6 sono nel complesso relativamente più rigide rispetto alle zone 1a, sia in virtù della sagomatura determinata dall’alloggiamento 11c, sia in virtù della presenza dei riscaldatori 20, 21.

In forme di attuazione di questo tipo le varie regioni o pareti 5, 6 contigue vengono almeno localmente rese solidali tra loro dopo la piegatura. Nell’esempio illustrato nelle figure 13-14 vengono a tale scopo previste delle zone di collegamento o unione, indicate con 7, ottenute fruttando le appendici o staffe 5a e 6a di figura 1.

Una possibile modalità di ottenimento delle zone di unione 7 è mostrata in figura 15, dalla quale si evince come, in corrispondenza di ciascuna zona 7, l’appendice 5a di una regione o parete 5 venga sovrapposta all’appendice 6a di una regione o parete 6. Si noti che, nel caso esemplificato, ai fini della sovrapposizione tra le appendici 5a e 6a, almeno le appendici 5a vengono piegate relativamente alla corrispondente regione o parete 5, onde assumere una posizione generalmente parallela rispetto all’appendice 6a.

A seguito della reciproca sovrapposizione delle appendici 5a, 6a, come nella parte a) di figura 15, le stesse vengono rese solidali tra loro. Il fissaggio reciproco può essere ottenuto tramite incollaggio, oppure saldatura, oppure provvedendo ulteriore organi di fissaggio meccanico. Nel caso esemplificato le appendici 5a, 6a sono dotate ciascuna di un rispettivo foro passante (non indicato), idoneo a ricevere un organo di fissaggio aggiuntivo 8, qui rappresentato da un perno o piolo o rivetto. Nell’esempio, tale perno 8 viene inserito nei fori disposti coassialmente delle due appendici 5a, 6a, come visibile nella parte b) di figura 15, ed in seguito il perno 8 viene deformato, ad esempio tramite ribaditura, alle sue estremità assiali, come visibile nella parte c) di figura 15, in modo da trattenere le appendici 5a e 6a l’una adiacente all’altra. I perni 8 possono anche essere di materia plastica, ad esempio lo stesso materiale impiegato per realizzare almeno una delle parti di involucro 10, 11, nel qual caso le sue estremità potranno essere ribadite a caldo (il perno 8 potrebbe avere una testa o estremità allargata, ovvero essere in forma di rivetto, nel qual caso sarà sufficiente deformare la sola estremità opposta).

Come si nota dalle figure 13 e 14, grazie alle zone di unione 7, è possibile assicurare il mantenimento della forma tridimensionale del dispositivo riscaldatore 2. Come in precedenza accennato, le zone di piegatura 1a del semilavorato 1 (figure 1-2) possono sostanzialmente adempiere funzioni di cerniera elastica, onde consentire la piegatura delle regioni/pareti periferiche 5, 6, rispetto alla regione/parete centrale 4: peraltro non è strettamente indispensabile in quanto la piegatura può avvenire - ad esempio a caldo - senza che le zone 1a fungano da cerniere elastiche.

La piegatura può essere eventualmente predisposta anche senza prevede nelle zone 1a le precedentemente citate concavità o scanalature o riduzioni di spessore o incisioni: anche in loro assenza, infatti, il semilavorato 1 in accordo all’invenzione è comunque predisposto per consentire la piegatura di almeno una sua regione o parete rispetto ad un’altra sua regione o parete. In assenza delle citate concavità o scanalature o riduzioni di spessore o incisioni, la predisposizione del semilavorato comprende comunque una opportuna disposizione e/o configurazione dei riscaldatori 20, 21, dei conduttori elettrici 22, 23, e dell’alloggiamento 11c per i medesimi, tale da non ostacolare - ed al contrario favorire - la successiva fase di piegatura del semilavorato (ovvero identificare comunque nel corpo di involucro 2 delle zone atte alla piega, preferibilmente zone a minore rigidità rispetto a quelle in cui sono ubicati i riscaldatori).

Le zone di piegatura sono preferibilmente zone del semilavorato 1 e/o delle parti d’involucro 10, 11 in cui sono presenti solo conduttori elettrici 22, 23 e/o corpi di collegamento 202, 202a, ovvero zone prive di corpi riscaldanti 203.

Il volume cavo H definito dal dispositivo 1’ può essere aperto, oltre che in corrispondenza della sua parte opposta alla sua regione/parete centrale 4, anche in corrispondenza di sue regioni/pareti laterali 5, 6 e/o in corrispondenza di zone d’angolo della struttura. Ad esempio, una o più pareti laterali 5, 6 possono essere provviste di aperture passanti (alcune aperture del relativo semilavorato 1 sono visibili ad esempio in figura 2, in corrispondenza delle regioni 5), oppure la conformazione di bordi delle regioni/pareti 5, 6 e/o dei relativi collegamenti 7 possono essere tali da consentire la presenza di luci o passaggi angolari, alcuni dei quali indicati con V nelle figure 13 e 14. La presenza delle citate aperture o luci può risultare utile in varie applicazioni, ad esempio quando si voglia consentire o favorire la circolazione di un fluido (un liquido o un gas) attraverso il dispositivo riscaldatore 1’.

Nelle figure 16-17 è illustrato schematicamente un semilavorato 1 secondo ulteriori possibili forme di attuazione dell’invenzione. Il semilavorato 1 di tali figure è di realizzazione sostanzialmente simile a quello delle figure 1-2, ma in questo caso, ai fini del fissaggio o accoppiamento reciproco tra le regioni periferiche 5, 6, queste ultime non sono provviste di appendici o staffe 5a, 6a per realizzare collegamenti localizzati, ma provviste di bordi longitudinali di unione 5b, 6b, onde ottenere un singolo collegamento continuo: dettagli di due di tali bordi contigui 5b, 6b sono visibili nelle figure 18 e 19.

I bordi 5b, 6b possono essere definiti ciascuno da rispettive porzioni della due parti di involucro 10, 11 del corpo 2, oppure essere definiti da una sola di esse, ad esempio dalla parte 11. A prescindere dal tipo di realizzazione, i bordi di unione 5b, 6b si estendono di preferenza sostanzialmente per l’intera lunghezza dei lati longitudinali delle regioni 5, 6. Come si nota nelle figure 18-19, di preferenza, in corrispondenza della loro estremità inferiore (ovvero in sostanziale corrispondenza della regione centrale 4), bordi contigui 5b e 6b sono separati tra loro da un taglio o interruzione intermedia C, volta a consentire la successiva piegatura dei bordi stessi.

I bordi longitudinali 5b e 6b sono suscettibili di flettere elasticamente di modo che – a seguito della piegatura delle regioni periferiche 5, 6 – un bordo 5b possa essere addossato ad un bordo 6b onde realizzare zone di collegamento o unione 7 tra le varie regioni 5,6, come visibile in figura 20, dove è rappresentato un dispositivo riscaldatore 1’ sostanzialmente tridimensionale ottenibile a partire da un semilavorato sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale del tipo mostrato nelle figure 16-17. Come si nota anche dai dettagli delle figure 21-22, i bordi 5b e 6b possono essere essi stessi piegati rispetto alle corrispondenti regioni/pareti 5 e 6, onde risultare sostanzialmente paralleli tra loro. Nel caso delle figure 20-22, onde rendere solidali tra loro i bordi 5b e 6b, tra gli stessi può essere posto un materiale adesivo indicato con S nelle figure 21-22, svolgente anche funzione di tenuta; in alternativa, i bordi 5b e 6b possono essere accoppiati tra loro meccanicamente tramite opportuni agganci o tramite dei mezzi 8 del tipo precedentemente descritto, con l’interposizione di un elemento di tenuta o guarnizione, ad esempio in elastomero.

Si apprezzerà che in questo caso l’accoppiamento lungo i bordi 5b e 6b può essere interamente a tenuta di fluido, di modo che il volume interno H del dispositivo riscaldatore 1’ possa anche essere atto a contenere un liquido (in caso di tale necessità le pareti laterali del dispositivo 1’ saranno ovviamente prive di aperture passanti).

Le figure 23-25 illustrano invece un dispositivo 1’ di concezione simile a quello delle figure 20-22 (ovverosia ottenuto a partire da un semilavorato 1 del tipo mostrato nelle figure 16-17), ma i cui bordi di unione 5b, 6b sono uniti reciprocamente tramite saldatura o parziale rifusione del loro materiale costituente, a garantire anche in questo caso un’unione a tenuta di fluido. A tal fine, un semilavorato 1 del tipo mostrato nelle figure 16-17 può essere piegato o sagomato in modo da ottenere una forma sostanzialmente analoga a quella del dispositivo 1’ delle figure 20-22, ovvero con i bordi di unione 5b, 6b tra loro accostati, successivamente effettuando una reciproca saldatura di detti bordi, preferibilmente una saldatura mentre viene esercitata anche una reciproca compressione dei bordi di unione 5b, 6b, particolarmente tramite una apposita attrezzatura di saldatura. Per tale scopo può essere prevista una attrezzatura utilizzata ai fini di una saldatura a vibrazione o ad ultrasuoni, oppure una attrezzatura per una saldatura del tipo per rifusione a caldo, quale una saldatura del tipo a lama calda o una saldatura laser o altra tipologia atta allo scopo; a tal fine l’attrezzatura di saldatura, quale il sonotrodo di una attrezzatura di saldatura a vibrazione o ad ultrasuoni oppure una piastra riscaldata di una attrezzatura per saldatura tramite rifusione o riscaldamento, potrebbe essere opportunamente sagomata, ad esempio con una forma almeno in parte complementare a quella che si vuol fare assumere ai bordi 5b, 6b.

Si noti che, in possibili varianti di attuazione non esemplificate, tra i bordi 5b e 6b potrebbero essere previsti mezzi di tenuta aggiuntivi, quale una guarnizione, con i bordi stessi uniti l’uno all’altro con mezzi di fissaggio aggiuntivi (ad esempio un profilo esterno calzato sui bordi tra i quali è interposta la guarnizione).

Nelle figure 26-27 è illustrato un ulteriore semilavorato 1 in accordo a possibili forme di attuazione dell’invenzione. In soluzioni di questo tipo, il corpo di involucro 2 del semilavorato non presenta una regione centrale rispetto alla quale vengono piegate delle regioni periferiche, ma presenza invece una successione di prime regioni 5, 6 affiancate in una prima direzione e ripiegabili l’una verso l’altra, destinate ad esempio a realizzare le pareti laterali di un dispositivo riscaldatore. Ad almeno una di tali prime regioni (qui una regione 6) può essere affiancata in una seconda direzione almeno una seconda regione 4, ad esempio destinata a realizzare almeno parte di una parete di fondo del dispositivo riscaldatore.

Anche in questo caso, di preferenza, tra le varie prime regioni 5, 6 sono definite zone di piegatura 1a, sostanzialmente del tipo già in precedenza indicato, e le due prime regioni 5, 6 agli estremi della successione sono provviste di rispettivi bordi longitudinali 5b e 6b, rispettivamente. Le prime regioni 5, 6 diverse da quella che è associata alla regione 4 sono anche preferibilmente provviste di bordi inferiori 5c, 6c, la cui funzione sarà chiarita in seguito. I bordi longitudinali 5b, 6b ed i bordi inferiori 5c, 6c delle prime regioni sono di preferenza definiti attraverso scanalature o riduzioni di spessore 5d, 6d delle differenti regioni 5, 6 interessate; anche tra la regione 4 e la corrispondente regione 6 è definita una tale scanalatura o riduzione di spessore, indicata con 6e nelle figure 26 e 27. Dai dettagli delle figure 28 e 29 si nota come, di preferenza, tra i bordi inferiori 5c, 6c delle prime regioni 5, 6 siano previste interruzioni intermedie C, sostanzialmente in corrispondenza delle zone di piegatura 1a, per le finalità in seguito chiarite.

In figura 30 è rappresentato in esploso un semilavorato del tipo mostrato alle figure 26-27. Anche in questo caso il corpo di involucro del semilavorato comprende almeno due parti di involucro 10 e 11, aventi di preferenza un profilo periferico sostanzialmente simile o corrispondente tra loro, e preferibilmente sostanzialmente simile o corrispondente al profilo periferico finale del corpo di involucro 2 del semilavorato 1 (vedere a riferimento le figure 26-27). In tale ottica, in varie forme di attuazione, le parti 10 e 11 hanno ciascuna una successione di prime regioni, indicate con 105, 106 e 115, 116, rispettivamente, da almeno una delle quale (qui una regione 106 e 116) si estende ortogonalmente una seconda regione 104; preferibilmente, le dette regioni 104, 105, 106 e 115, 116, sono relativamente rigide.

Di preferenza, le parti di involucro 10 e 11 sono provviste di rispettive zone di piegatura, indicate con 10a e 11a, rispettivamente, del tipo già in precedenza descritto che, nella condizione accoppiata delle due parti di involucro 10 e 11, risultano sovrapposte, a realizzare le zone di piegatura 1a delle figure 26-27.

Di preferenza, in corrispondenza del lato esterno delle due prime regioni estreme 105, 106 e 115, 116 sono previsti rispettivi bordi longitudinali 10b, 11b; nella condizione accoppiata delle due parti di involucro 10 e 11, le relative appendici 10b e 11b risultano sovrapposte, a realizzare i bordi 5b e 6b delle figure 26-27. I bordi inferiori 5c, 6c delle figure 26-27 possono essere definiti da una sola delle due parti di involucro, ad esempio la parte 11.

Ancora in figura 30 sono visibili i riscaldatori del semilavorato, preferibilmente ma non necessariamente di due tipi differenti, quali i tipi in precedenza indicati con 20 e 21 (potendo tuttavia essere di altro tipo e/o altra forma e/o in differente combinazione, ad esempio come descritto in esempi precedenti). I riscaldatori sono disposti in configurazione affiancata almeno in corrispondenza delle prime regioni 5, 6, qui con tre riscaldatori 20, 21 in corrispondenza delle regioni più larghe 6, e due riscaldatori 20, 21 in corrispondenza delle regioni più strette 5. Almeno un riscaldatore – qui del tipo indicato con 21 – è disposto anche in corrispondenza della seconda regione 4. Anche nel caso esemplificato in figura 30, la parte di involucro 11 è conformata in modo da definire l’alloggiamento 11c per i vari riscaldatori 20, 21 e le altre parti di collegamento elettrico 22-24.

In varie forme di attuazione, il semilavorato e/o il relativo dispositivo riscaldatore è predisposto in modo da consentire un’alimentazione diversificata dei riscaldatori, ovvero consentire di alimentare almeno alcuni riscaldatori separatamente rispetto ad altri riscaldatori. Nel caso esemplificato in figura 30 sono allo scopo previsti tre conduttori elettrici 22, 22’ e 23.

Riferendosi anche alla figura 31 (ed in particolare ai due riscaldatori 20 e 21 all’estremità di destra di figura 31), un primo corpo di collegamento 202 di alcuni riscaldatori (qui i riscaldatori 20) è elettricamente collegato al conduttore 22, mentre un primo corpo di collegamento 202 dei restanti altri riscaldatori (qui i riscaldatori 21) è collegato al conduttore 22’; tutti i secondi corpi di collegamento 202 di tutti i riscaldatori 20, 21 sono invece collegati elettricamente al conduttore 23 (detto in altri termini, i riscaldatori 20 sono collegati tra loro in parallelo tra i conduttori 22 e 23, mentre i riscaldatori 21 sono collegati tra loro in parallelo tra i conduttori 22’ e 23).

In varie forme di attuazione, il semilavorato o il relativo dispositivo riscaldatore è provvisto di almeno un conduttore 23 che determina almeno un collegamento elettrico in comune tra i riscaldatori 20, 21, preferibilmente almeno un conduttore comune 23 che collega almeno due riscaldatori 20 e 21, i quali sono provvisti di rispettivi conduttori 22 e 22’.

In questo caso sono previsti tre terminali elettrici 24, ciascuno dei quali collegato ad un rispettivo conduttore 22, 22’ e 23. Anche in questo caso è previsto un corpo connettore 3, suscettibile di ricevere una porzione dei tre terminali 24, onde realizzare un connettore elettrico.

Si apprezzerà che con una configurazione di collegamento elettrico del tipo indicato risulta possibile alimentare separatamente diversi gruppi di riscaldatori: nell’esempio, infatti, i riscaldatori 20 sono alimentabili applicando una differenza di potenziale elettrico tra i conduttori 22 e 23, mentre i riscaldatori 21 sono alimentabili applicando una differenza di potenziale elettrico tra i conduttori 22’ e 23. Come si intuisce, in un riscaldatore che integra un semilavorato 1 contraddistinto da un simile tipo di collegamento elettrico dei riscaldatori risulta possibile controllare o variare la distribuzione di calore, ad esempio per ottenere dapprima un riscaldamento immediato grazie a primi riscaldatori a più elevata potenza emissiva (quali i riscaldatori 21), e successivamente mantenere un sufficiente grado di riscaldamento, ma con un minor consumo elettrico, grazie ai secondi riscaldatori a minore potenza emissiva (quali i riscaldatori 20), interrompendo invece l’alimentazione elettrica ai primi riscaldatori. Tale configurazione consente anche di variare la potenza e/o la distribuzione del riscaldamento, alimentando in momenti differenti solo alcuni riscaldatori 20, 21 ed in altri momenti alimentando tutti i riscaldatori 20, 21. Detta configurazione consente inoltre di poter ridurre i picchi di assorbimento elettrico, alimentando in tempi differenti i riscaldatori 20, 21, ad esempio alimentando prima i riscaldatori 20 e dopo un certo tempo alimentando anche i riscaldatori 21. Nel caso di riscaldatori elettrici 20 del tipo ad effetto PTC, con resistenza a coefficiente di temperatura positivo, essi assorbirebbero una corrente elevata nei primi minuti secondi della relativa alimentazione elettrica, per poi ridurre notevolmente il proprio assorbimento in corrente mentre si riscaldano; quando l’assorbimento dei riscaldatori 20 si riduce potrebbero essere alimentati elettricamente anche i riscaldatori 21, che potrebbero analogamente essere di tipo PTC e quindi assorbile elevata corrente elettrica solo nei primi momenti dell’alimentazione elettrica, per poi ridurre il loro assorbimento elettrico mentre si riscaldano, in tal modo ottenendo un assorbimento elettrico totale relativamente ridotto o comunque privo di elevati picchi.

Naturalmente con la configurazione di collegamento elettrico esemplificata in figura anche tutti i riscaldatori del semilavorato potrebbero anche essere della medesima tipologia; anche nel caso di riscaldatori della stessa tipologia, la possibilità di alimentarli separatamente e/o in momenti differenti consente comunque di ottenere dette variazioni della potenza e/o della distribuzione del riscaldamento e/o consente di poter limitare i picchi di assorbimento in corrente elettrica.

Dalla figura 31 è inoltre possibile notare una possibile realizzazione di un isolante elettrico 25, rappresentato solo parzialmente in forma di film o rivestimento, disposto al di sopra del conduttore 22, per le finalità già in precedenza indicate. Peraltro, in luogo di un film o un rivestimento di isolamento continuo del tipo indicato con 25 in figura 31 possono essere previsti una pluralità di elementi di isolamento di tipo discreto o localizzati, alcuni indicati con 25’ in figura 30, i quali possono essere posti in corrispondenza delle zone di intersezione tra il conduttore 22 ed i corpi di collegamento 202 dei corpi riscaldatori che debbono essere invece collegati al conduttore 22’: il concetto è chiarito nel dettaglio di figura 32, dove uno dei suddetti elementi discreti di isolamento elettrico 25’ è rappresentato parzialmente sezionato, interposto appunto tra un corpo 202 ed il conduttore 22, onde evitare cortocircuiti tra tali elementi.

In varie forme di attuazione, almeno una delle parti di involucro (10, 11) è sovrastampata su almeno una porzione di almeno uno dei conduttori elettrici (22, 22’, 23); in tale configurazione, il suddetto isolante elettrico (25, 25’) tra i conduttori elettrici e/o i corpi di collegamento (202) potrebbe anche essere costituito da almeno una porzione dell’involucro (2) o di almeno una delle sue parti (10, 11).

Ancora dalle figure 30 e 31 si nota come in varie forme di attuazione i conduttori 22, 22’ e 23 possano essere sagomati in modo da presentare porzioni curve 22a, 23a destinate ad accoppiarsi al profilo delle corrispondenti zone di piegatura 10a e 11a delle parti di involucro 10 e 11, e quindi agevolare la successiva fase di piegatura del semilavorato, preferibilmente evitando che si possano determinare tensioni meccaniche nei conduttori 22, 22’ e 23 , durante dette fasi di piegatura.

In figura 33 è visibile un dispositivo riscaldatore 1’ ottenibile a partire da un semilavorato del tipo mostrato nelle figure 26-67. Come si intuisce, a tale scopo, le prime regioni 5, 6 del semilavorato 1 vengono piegate l’una verso l’altra in corrispondenza delle zone di piegatura 1a delle figure 26-27, in modo da realizzare le pareti laterali del dispositivo riscaldatore 1’, delimitanti il volume cavo H. Tale volume H può poi essere chiuso inferiormente, piegando a sua volta la seconda regione 4 verso il bordo inferiore delle prime regioni 5, 6, sfruttando la presenza dell’incavo 6e (figure 26-27). I bordi longitudinali di estremità 5b e 6b delle figure 26 e 27 possono quindi essere leggermente piegati rispetto alle relative regioni 5, 6 (grazie ai relativi incavi 5d, 6d), onde essere addossati l’uno all’altro e resi solidali, ad esempio tramite un adesivo o saldatura (o altro fissaggio meccanico con interposta una guarnizione o elemento di tenuta, ad esempio in elastomero), e realizzare una rispettiva zona di unione 7, come esemplificato nel dettaglio di figura 34.

A seguito della piegatura delle regioni 4, 5, e 6, la parte inferiore del dispositivo si presenta sostanzialmente come mostrato nel dettaglio di figura 35. I bordi inferiori 5c e 6c delle regioni/pareti 5 e 6 che prevedono tali bordi sono ancora in una configurazione sostanzialmente diritta, per essere poi piegati sul lato esterno della regione/parete 4, come mostrato in figura 36, ed ivi fissati, ad esempio tramite incollaggio o saldatura (o altro fissaggio meccanico con interposta una guarnizione o elemento di tenuta, ad esempio in elastomero). I bordi 5c, 6c in questione possono essere agevolmente portati nella condizione illustrata in figura 36 sfruttando la presenza delle interruzioni C e degli incavi 5c, 6c delle figure 28-29.

Da quanto in precedenza descritto si evince come, in varie forme di attuazione, il semilavorato può essere realizzato con una prima forma o configurazione (1), almeno in parte relativamente rigida, e successivamente può essere portato ad assumere una seconda configurazione o forma (1’), almeno in parte relativamente rigida, preferibilmente tramite opportuna piegatura e/o l’ausilio di zone di piegatura predefinite.

In particolare, il semilavorato 1 può essere prodotto con una prima forma o configurazione predefinita, preferibilmente una forma o configurazione sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale, con porzioni relativamente rigide e porzioni intermedie provviste di zone di snodo o di piegatura preferenziale (ad esempio a seguito di un riscaldamento localizzato in tali zone, o sfruttando una loro funzionalità di cerniera elastica): in tal modo il semilavorato 1 può poi essere portato ad assumere una seconda, o differente, forma o configurazione, particolarmente una forma o configurazione sostanzialmente tridimensionale. In varie forme di attuazione, nella suddetta seconda, o differente, forma o configurazione almeno alcune delle regioni (4, 5, 6) del semilavorato sono piegate o inclinate rispetto alla suddetta prima forma o configurazione, e/o si elevano rispetto ad una o più altre regioni (4, 5, 6). Di preferenza la suddetta seconda, o differente, forma o configurazione corrisponde o è sostanzialmente corrispondente a quella del dispositivo riscaldatore finale 1’.

La possibilità di piegatura del semilavorato 1 è agevolata anche dalla possibilità di agevole deformazione dei corpi di collegamento dei vari riscaldatori previsti e/o dei relativi conduttori di collegamento.

La forma sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale del semilavorato 1 agevola le varie fasi di produzione del dispositivo riscaldatore 1’, considerando ad esempio che il ridotto ingombro del semilavorato stesso (ad esempio per esigenze di immagazzinamento e/o trasporto), che può essere eventualmente ripiegato nella forma definitiva poco prima dell’effettivo utilizzo (ad esempio prima di una spedizione o nelle fasi di installazione finale).

Va altresì sottolineato che in fase di assemblaggio del semilavorato 1 i vari riscaldatori possono essere agevolmente disposti su una prima parte di involucro (ovvero la parte 11, che può essere considerata una parte inferiore di posizionamento) che è essa stessa sostanzialmente piana. La suddetta prima parte di involucro può avere una forma sostanzialmente piana, o eventualmente leggermente inclinata o curva, comunque atta a consentire, durante l’assemblaggio, il mantenimento della posizione dei riscaldatori 20, 21 nell’involucro 11, anche a fronte della sola forza di gravità, in tal modo agevolando le operazioni di assemblaggio.

I vari riscaldatori posti sulla prima parte di involucro possono essere agevolmente collegati elettricamente ai conduttori di alimentazione previsti. Il corpo di involucro del semilavorato può poi essere agevolmente chiuso tramite una seconda parte di involucro (ovvero la parte 10, che può essere considerata una parte superiore di chiusura), le due parti di involucro essendo agevolmente saldabili o incollabili o comunque accoppiabili grazie alla loro configurazione ancora sostanzialmente piana. La stessa saldatura o incollaggio tra i due semi-corpi di involucro in polimero può essere agevolata dalla suddetta configurazione sostanzialmente piana, o eventualmente leggermente inclinata o curva, ad esempio quando viene effettuata una saldatura tramite ultrasuoni, o laser, o a lama calda, semplificando in tal modo la relativa attrezzatura di saldatura (potendo effettuare la saldatura su un profilo che sostanzialmente giace su uno stesso piano, risulta accresciuta l’affidabilità della saldatura stessa, e quindi l’affidabilità della chiusura a tenuta e protezione del corpo di involucro rispetto all’ambiente esterno). Analogamente, qualora i due semicorpi siano resi solidali tramite incollaggio, la forma sostanzialmente piana, o eventualmente leggermente inclinata o curva, può agevolare la distribuzione di un adesivo lungo il perimetro delle parti di involucro, considerando un perimetro che risulta essere sostanzialmente bidimensionale; a tal fine l’adesivo può essere distribuito e rimanere in posizione lungo il perimetro per la sola forza di gravità.

L’invenzione consente anche una notevole semplificazione anche delle attrezzature di produzione e quindi dei costi complessivi del dispositivo riscaldatore finale (si consideri, ad esempio, che attrezzature automatiche che devono saldare o incollare lungo i bordi di superfici che si elevano verticalmente e che sono orientate in varie direzioni, quali ad esempio i bordi e facce di un parallelepipedo, sono molto complesse e costose, dovendo prevedere complesse movimentazioni tridimensionali, ovvero almeno movimenti lungo assi X, Y, Z, dei prodotti e/o della testa di saldatura o incollaggio: tale inconveniente non si presenta nel caso dell’invenzione).

Va comunque sottolineato che il semilavorato in accordo all’invenzione è utilizzabile direttamente come dispositivo riscaldatore anche nella sua configurazione sostanzialmente piana. Dalle figure 1 e 2 si apprezzerà ad esempio che il semilavorato 1 potrebbe essere impiegato per il riscaldamento di una generica parete (ad esempio di un serbatoio) addossandolo a tale parete nella configurazione illustrata, ad esempio sfruttando le appendici 5a, 5b per il fissaggio in posizione.

Altri vantaggi sono legati alla particolare realizzazione dei riscaldatori utilizzati, anch’essi di costruzione semplice ed economica, in quanto ottenibili come spezzoni di un ulteriore semilavorato di riscaldatore avente sostanzialmente forma di striscia o nastro che può essere prodotto e vantaggiosamente immagazzinato in forma compatta, ad esempio in forma di rotolo o ripiegato su sé stesso, per poi essere successivamente tagliato nella lunghezza desiderata.

Il fatto che i corpi di collegamento dei riscaldatori includano strutture a maglie almeno parzialmente annegate nel materiale ad effetto PTC dei corpi riscaldanti assicura un collegamento elettrico e meccanico affidabile, contrastando al contempo rischi di separazione o de-laminazione tra le parti in questione. Il fatto che la struttura a maglie impiegata per il collegamento elettrico e meccanico dei vari corpi riscaldanti sia di preferenza relativamente estesa e fitta assicura una buona superficie di adesione e contatto tra i corpi di collegamento ed il materiale ad effetto PTC, con una ottimale distribuzione ed intensità del passaggio di corrente elettrica. Il fatto che i corpi riscaldanti siano relativamente rigidi ed i corpi di collegamento siano relativamente flessibili o deformabili, eventualmente in modo plastico, consente di disporre di una struttura facilmente adattabile o integrabile nel semilavorato di dispositivo riscaldatore descritto. Le porzioni dei corpi di collegamento che si estendono in posizioni intermedia a due corpi riscaldanti possono fungere, oltre che da zone di snodo o deformazione, anche da zone di compensazione per il recupero di eventuali variazioni dimensionali (in particolare variazioni dimensionali dovute a variazioni termiche, quali dilatazioni o contrazioni durante i cicli operativi di riscaldamento e successivo raffreddamento).

Il fatto che il semilavorato secondo l’invenzione sia provvisto di zone di piegatura può eventualmente consentire di adattare almeno parzialmente la forma del dispositivo riscaldatore durante le operazioni di assemblaggio su di un diverso dispositivo o componente, quale il montaggio in un relativo serbatoio di un veicolo.

Il fatto di prevedere un involucro almeno in parte sostanzialmente rigido, o comunque atto ad assumere una forma tridimensionale stabile, consente anche di ottenere un funzionamento complessivamente più affidabile, particolarmente rispetto a dispositivi riscaldatori completamente flessibili. Ad esempio, alcuni riscaldatori flessibili montati all’interno di serbatoi di veicoli sono soggetti ad essere continuamente movimentati dal liquido durante la marcia del veicolo: tale continua movimentazione, anche se limitata, potrebbe nel tempo determinare una rottura per fatica del dispositivo riscaldatore flessibile, ad esempio dei suoi conduttori elettrici e/o dei suoi riscaldatori, o delle pur minime alterazioni o riduzioni nella sezione dei conduttori elettrici e/o dei riscaldatori, le quali potrebbero determinare dei malfunzionamenti.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili per la persona esperta del ramo al dispositivo riscaldatore elettrico descritto come esempio, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Come già accennato, il numero di regioni o pareti ripiegabili del semilavorato in accordo all’invenzione può essere variabile secondo necessità, e non necessariamente tale da definire un profilo periferico chiuso per il dispositivo riscaldatore finale.

La figura 37 illustra ad esempio un semilavorato 1 del tipo mostrato alle figure 1-2, ma comprensivo, oltre alla regione/parete 4, di tre sole regioni/pareti periferiche, e precisamente due pareti 5 più strette ed una parete 6 più larga. Similmente, la figura 38 illustra un semilavorato 1 del tipo mostrato alle figure 16-17, ma comprensivo, oltre alla regione/parete 4, di due pareti 6 più larghe ed una sola parete 5 più stretta. La figura 38 si presta ad illustrare anche come, in possibili varianti di attuazione, la regione/parete 4 possa essere priva di riscaldatori e/o dotata di almeno un passaggio 4a.

La figura 39 illustra invece un semilavorato 1 del tipo mostrato alle figure 26-27, ma privo della regione/parete 4: in una tale realizzazione il corpo connettore 3 è associato ad una delle pareti 5, 6, e la geometria dell’alloggiamento 11c e dei conduttori di collegamento 22-23 modificata corrispondentemente. Il dispositivo riscaldatore ottenuto dal semilavorato 1 di figura 39 avrà quindi configurazione sostanzialmente tubolare, aperta ad entrambe le estremità assiali. Una simile configurazione è illustrata in figura 40, in cui il semilavorato 1 include cinque regioni 5 e cinque zone di piegatura 1a, una regione 5 di estremità essendo prevista di un bordo longitudinale di unione 5b. Come mostrato in figura 41, a seguito della piegatura in corrispondenza delle zone 1a e della realizzazione della zona di unione 7, ad esempio tramite incollaggio o saldatura, il semilavorato 1 assume una diversa configurazione, realizzando sostanzialmente un dispositivo riscaldatore 1’ di forma tubolare, qui avente sezione sostanzialmente pentagonale, utilizzabile ad esempio per la realizzazione di condotti o di rivestimenti di condotti per il riscaldamento di fluidi, quali condotti o rivestimenti di condotti per il riscaldamento di liquidi o aria in un veicolo, oppure per il riscaldamento di liquidi in un serbatoio (ad esempio il riscaldamento di un liquido in un serbatoio di un veicolo, il cui movimento potrebbe agevolare il transito del liquido stesso nel riscaldatore, migliorando lo scambio termico).

Le figure 42-43 si prestano ad illustrare come, in possibili varianti di attuazione, un semilavorato in accordo all’invenzione possa includere più aree, provviste ciascuna di rispettive regioni e zone di piegatura dove ciascuna area è predisposta per assumere, a seguito della piegatura, una rispettiva configurazione tridimensionale. Nel caso di figura 42 il semilavorato 1 include due aree distinte A1 e A2, generalmente parallele e complanari, ciascuna comprensiva di tre regioni/pareti 5 ed una regione/parete 4, le due aree A1 e A2 essendo collegate tra loro: nell’esempio è prevista allo scopo una regione/parete aggiuntiva, indicata con 4’, che preferibilmente collega tra loro le regioni 4 delle due aree.

Nell’esempio, le due regioni di estremità 5 di ciascuna area A1, A2 hanno un rispettivo bordo longitudinale di unione 5b. Come mostrato in figura 43, a seguito della piegatura di ciascuna area A1, A2, in corrispondenza delle zone 1a, e della realizzazione della zona di unione 7, sfruttando i bordi 5b, il semilavorato 1 assume una configurazione tridimensionale, realizzando un dispositivo riscaldatore 1’ contraddistinto dalla presenza di due sagome tubolari, qui aventi sezione sostanzialmente quadrangolare. Naturalmente le due suddette sagome tubolari possono anche essere intese come due dispositivi riscaldatori distinti, alimentabili elettricamente l’uno indipendentemente dall’altro, oppure costituire un riscaldatore unico con una alimentazione elettrica in comune. La regione/parere di unione 4’ non deve necessariamente essere provvista internamente di conduttori elettrici e riscaldatori, potendo all’occorrenza anche essere tagliata o rimossa, onde ottenere due distinti dispositivi riscaldatori tubolari.

La figura 44 illustra il caso di un semilavorato 1 con una regione centrale 4 sostanzialmente triangolare e tre regioni periferiche 5 sostanzialmente quadrangolari, ciascuna provvista di un elemento di accoppiamento o fissaggio 5a, mentre in figura 45 è mostrato il dispositivo riscaldatore 1’ ottenibile a seguito della piegatura del semilavorato 1, che in questo caso avrà una cavità H chiusa ad un’estremità di sezione sostanzialmente triangolare.

In varie forme di attuazione in precedenza esemplificate, le regioni o pareti periferiche 5 o 6 si estendono, nella loro configurazione piegata, all’incirca a 90° rispetto alla corrispondente regione o parete centrale 4: si apprezzerà tuttavia che il semilavorato potrebbe essere agevolmente predisposto per consentire anche una disposizione delle suddette pareti 5, 6 con una diversa inclinazione, ad esempio convergente oppure divergente. Ad esempio, la regione centrale potrebbe avere profilo triangolare, o quadrangolare, o poligonale, e le regioni periferiche potrebbero essere trapezoidali, onde ottenere un dispositivo riscaldatore di forma svasata, ovvero con pareti inclinate verso l’esterno. Un esempio di questo tipo è mostrato in figura 46, dove la regione centrale 4 ha un profilo sostanzialmente a forma di pentagono e le regioni periferiche 5 sono un profilo sostanzialmente a forma di trapezio isoscele con base minore in corrispondenza delle zone di piegatura 1a. A seguito della piegatura, come mostrato in figura 47, è ottenibile un dispositivo riscaldatore 1’ di forma generalmente svasata, definente una cavità H di sagoma corrispondente. In questo esempio i bordi laterali delle regioni periferiche 5 possono essere saldati direttamente tra loro, fermo restando che anche in questo caso tali bordi possono essere conformati in modo da definire rispettivi elementi o zone di accoppiamento o fissaggio, ad esempio del tipo mostrato in figura 44.

In altre forme di attuazione non raffigurate, la regione centrale 4 potrebbe avere profilo triangolare, o quadrangolare, o poligonale, e le regioni periferiche potrebbero essere a forma di trapezio isoscele con base maggiore in corrispondenza della zona centrale 4, ovvero delle relative zone di piegatura 1a; in tal modo, a seguito della piegatura, è ottenibile un dispositivo riscaldatore di forma generalmente a tronco di piramide, definente una cavità H di sagoma sostanzialmente corrispondente. (ovvero una forma inversa a quella di figura 47).

Naturalmente, una configurazione sostanzialmente svasata è ottenibile anche per ottenere configurazioni tubolari. Ad esempio, la figura 48 illustra un semilavorato 1 comprensivo di una successione di prime regioni 5 con profilo trapezoidale, in particolare un profilo a forma di trapezio isoscele, dove le zone di piegatura 1a sono sostanzialmente in corrispondenza di un lato inclinato del trapezio. A seguito della piegatura in corrispondenza delle zone 1a è possibile ottenere un dispositivo riscaldatore 1’ simile a quello di figura 47, ma con cavità H tubolare (ovvero priva di una parete di chiusura ad una estremità assiale). Si noti, peraltro, che prevedendo nel semilavorato 1 di figura 48 una ulteriore regione del tipo indicato con 4, è possibile realizzare un dispositivo 1’ come mostrato in figura 47.

Le zone di piegatura 1a, anziché essere realizzate da zone sagomate o scanalate dell’involucro, potrebbero comprendere porzioni flessibili in materiale elastomero svolgenti funzione di cerniera, ad esempio sovrastampate ad altre regioni o porzioni di involucro realizzate in polimero sostanzialmente rigido e/o con il materiale elastomero che realizza esso stesso anche almeno una porzione dell’involucro e/o di una sua regione.

Più riscaldatori 20 e/o 21 saldati tra loro possono anche essere intesi come formare un unico riscaldatore del semilavorato. Un unico riscaldatore disposto all’interno dell’involucro di un semilavorato secondo l’invenzione potrebbe anche includere un singolo supporto di collegamento elettrico flessibile o un singolo circuito stampato o PCB flessibile, ad esempio con piste elettriche tra le quali si estendono elementi riscaldanti in materiale resistivo, ad esempio elementi riscaldanti sovrastampati in polimero resistivo o PCT o elementi riscaldanti depositati con inchiostro elettricamente conduttivo o PTC. Un tale riscaldatore unico flessibile può essere montato in modo sostanzialmente analogo a quanto in precedenza descritto all’interno dell’involucro del semilavorato, onde consentire a quest’ultimo di essere successivamente piegato in corrispondenza delle apposite zone predefinite, come sopra spiegato. Di preferenza, anche in queste realizzazioni il semilavorato finale è almeno in parte sostanzialmente rigido, o suscettibile di assumere in seguito una forma tridimensionale sostanzialmente rigida a seguito della piegatura dell’involucro.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico, avente un corpo di involucro (2) definente un alloggiamento (11c) per uno o più riscaldatori elettrici (20, 21), in cui il riscaldatore elettrico o ciascun riscaldatore elettrico (20, 21) comprende almeno due corpi di collegamento (202), che si estendono almeno in parte sostanzialmente affiancati o paralleli in una rispettiva direzione di lunghezza (L) e che sono almeno in parte flessibili o deformabili, e una pluralità di corpi riscaldanti (203), che sono distanziati l’uno dall’altro nella direzione di lunghezza (L) e che si estendono generalmente trasversali alla direzione di lunghezza (L), ciascun corpo riscaldante (203) essendo in contatto elettrico con gli almeno due corpi di collegamento (202), preferibilmente in almeno due regioni di estremità opposte del relativo corpo riscaldante (203), in cui il corpo di involucro (2) ha una prima o predefinita configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale, ed è predisposto per la piegatura in corrispondenza di zone di piegatura sostanzialmente predeterminate (1a) che definiscono nel corpo di involucro (2) una pluralità di regioni (4, 5, 6) almeno in parte relativamente rigide e suscettibili di essere piegate l’una rispetto all’altra in corrispondenza di una detta zona di piegatura (1a), in modo tale per cui al corpo di involucro (2) sia suscettibile di essere conferita una seconda o differente configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente tridimensionale.
2. Il semilavorato secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una prima di dette regioni (5) è predisposta per essere accoppiata almeno in parte ad almeno una seconda di dette regioni (6), per consentire al corpo di involucro (2) di mantenere stabilmente la suddetta seconda o differente configurazione.
3. Il semilavorato secondo la rivendicazione 2, in cui l’almeno una prima regione (5) ha almeno un elemento di accoppiamento o fissaggio o un bordo longitudinale (5a; 5b) che è predisposto per essere accoppiato ad un corrispondente elemento di accoppiamento o fissaggio o bordo longitudinale (6a; 6b) dell’almeno una seconda regione (6), particolarmente tramite organi meccanici (8), oppure tramite materiale adesivo (S), oppure tramite saldatura.
4. Il semilavorato secondo la rivendicazione 1, in cui in corrispondenza di una o più di dette regioni (5, 6) è prevista una rispettiva porzione di detto alloggiamento (11c) configurata per il posizionamento di uno o più di detti riscaldatori elettrici (20, 21), particolarmente una pluralità di detti riscaldatori elettrici in una configurazione generalmente affiancata.
5. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui l’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21) comprende almeno uno tra: - primi riscaldatori (20) aventi una prima potenza di emissione di calore, e secondi riscaldatori (21) aventi una seconda potenza di emissione di calore, la seconda potenza di emissione essendo maggiore della prima potenzia di emissione di calore; - primi riscaldatori (20) che sono alimentabili elettricamente in modo indipendente rispetto a secondi riscaldatori (21).
6. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui la pluralità di regioni (4, 5, 6) comprende: - una regione centrale (4) ed una pluralità di regioni periferiche (5, 6), tra la regione centrale (4) e ciascuna zona periferica (5, 6) essendo prevista una detta zona di piegatura sostanzialmente predeterminata (1a), in modo tale per cui le regioni periferiche (5, 6) sono suscettibili di essere piegate relativamente alla regione centrale (4), oppure - una successione di regioni (5, 6) che sono affiancate in una prima direzione, tra due regioni affiancate successive (5, 6) essendo prevista una detta zona di piegatura sostanzialmente predeterminata (1a), in modo tale per cui le regioni (5, 6) della successione di regioni siano piegabili l’una verso l’altra.
7. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui il corpo di involucro (2) in detta seconda o differente configurazione delimita un volume sostanzialmente cavo (H).
8. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui ad una di dette regioni (4) è associato un corpo di connettore elettrico (3).
9. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui l’alloggiamento (11c) è configurato per il posizionamento di conduttori elettrici (22-23), in particolare per il collegamento in parallelo di una pluralità di detti riscaldatori elettrici (20, 21), dove preferibilmente i conduttori elettrici (22, 23) hanno rispettive porzioni che si estendono in direzione trasversale rispetto alla direzione di lunghezza (L) degli almeno due corpi di collegamento (202) di un relativo riscaldatore elettrico (20, 21).
10. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9, in cui il corpo di involucro (2) comprende due parti di involucro (10, 11) che sono accoppiate tra loro almeno in corrispondenza di loro profili periferici, particolarmente tramite incollaggio o saldatura, almeno una parte di involucro (11) definendo almeno una rispettiva porzione dell’alloggiamento (11c).
11. Il semilavorato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui - ciascun corpo riscaldante (203) di almeno un detto riscaldatore elettrico (20, 21) include un materiale resistivo, particolarmente un materiale avente effetto PTC (204) a base polimerica, e - ciascuno degli almeno due corpi di collegamento (202) comprende parti di collegamento elettrico e meccanico (205) aventi una struttura a maglie che è almeno parzialmente annegata o inglobata nel materiale a base polimerica (204), preferibilmente in almeno una rispettiva regione di estremità del relativo corpo riscaldante (203).
12. Il semilavorato secondo la rivendicazione 10, in cui almeno uno tra: - la struttura a maglie delle parti di collegamento elettrico e meccanico (205) è formata dall’intreccio o dall’incrocio di elementi sostanzialmente filiformi di materiale elettricamente conduttivo, oppure è formata da un singolo elemento di materiale elettricamente conduttivo con forma sostanzialmente a rete; - ciascun corpo riscaldante (203) ha due facce maggiori opposte e la struttura a maglie di ciascuna parte di collegamento elettrico e meccanico (205) si estende sostanzialmente parallelamente ad almeno una faccia maggiore del corrispondente corpo riscaldante (203); - la struttura a maglie di ciascuna parte di collegamento elettrico e meccanico (205) è almeno parzialmente compenetrata nel corrispondente corpo riscaldante (203) in corrispondenza di una relativa faccia di quest’ultimo, oppure ciascun corpo riscaldante (203) è un corpo sovrastampato almeno in parte alle strutture a maglie delle corrispondenti parti di collegamento elettrico e meccanico (205) degli almeno due corpi di collegamento (202); - ciascuno degli almeno due corpi di collegamento (202) è formato in più parti, che comprendono un primo elemento (202a) che si estende nella direzione di lunghezza (L) ed una pluralità di secondi elementi (202b) che si estendono trasversalmente rispetto al primo elemento (202a), almeno i secondi elementi (202b) comprendendo ciascuno una rispettiva struttura a maglie avente una prima porzione che è almeno parzialmente annegata o inglobata nel materiale a base polimerica di un corrispondente corpo riscaldante (203), preferibilmente in corrispondenza di una sua regione di estremità, ed una seconda porzione che è sovrapposta o connessa almeno in parte al primo elemento (202a), in contatto elettrico e meccanico con esso.
13. Un dispositivo riscaldatore elettrico (1’), comprendente un semilavorato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12.
14. Un riscaldatore elettrico (20, 21) per l’impiego in un semilavorato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12, il riscaldatore elettrico (20, 21) avendo una struttura (20a) che si estende in una direzione di lunghezza (L), la struttura (20a) comprendendo: - almeno due corpi di collegamento (202), che si estendono sostanzialmente affiancati o paralleli tra loro nella direzione di lunghezza (L) e che sono almeno in parte flessibili o deformabili, e - una pluralità di corpi riscaldanti (203), ciascun corpo riscaldante (203) includendo un materiale resistivo, particolarmente un materiale avente effetto PTC (204), in cui i corpi riscaldanti (203) sono distanziati l’uno dall’altro nella direzione di lunghezza (L) e si estendono generalmente trasversali alla direzione di lunghezza (L), in cui il materiale resistivo (204) è un materiale a base polimerica che è in contatto elettrico con gli almeno due corpi di collegamento (202), preferibilmente in due regioni di estremità opposte del relativo corpo riscaldante (203), in cui ciascuno degli almeno due corpi di collegamento (202) comprende parti di collegamento elettrico e meccanico (205) aventi una struttura a maglie che è almeno parzialmente annegata o inglobata nel materiale a base polimerica (204), preferibilmente in almeno una rispettiva regione di estremità del relativo corpo riscaldante (203).
15. Un metodo per realizzare un semilavorato di dispositivo riscaldatore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12, comprendente i passi di: i) provvede una prima parte di involucro (10) ed una seconda parte di involucro (11), ii) provvedere uno o più riscaldatori elettrici (20, 21), iii) provvedere una pluralità di conduttori elettrici (22-24) per il collegamento elettrico dell’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21), iv) collegare elettricamente l’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21) alla pluralità di conduttori elettrici (22-24), iii) vincolare almeno in corrispondenza di un loro profilo esterno la prima parte di involucro (10) e la seconda parte di involucro (11), con interposto l’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21) collegato/collegati alla pluralità di conduttori elettrici (22-24), onde formare un corpo di involucro (2) del semilavorato (1) avente una prima o predefinita configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale, in cui: - almeno una tra la prima parte di involucro (10) e la seconda parte di involucro (11) è formata con un rispettivo alloggiamento (11c) per l’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21) e la pluralità di conduttori elettrici (22-24), e - almeno uno tra la prima parte di involucro (10), la seconda parte di involucro (11), l’uno o più riscaldatori elettrici (20, 21) e la pluralità di conduttori elettrici (22-24) è predisposta in modo tale per cui nel corpo di involucro (2) del semilavorato (1) siano previste una pluralità di zone di piegatura sostanzialmente predeterminate (1a), che definiscono nel corpo di involucro (2) una pluralità di regioni (4, 5, 6) almeno in parte relativamente rigide e suscettibili di essere piegate l’una rispetto all’altra in corrispondenza di una detta zona di piegatura sostanzialmente predeterminata (1a), in modo tale per cui al corpo di involucro (2) possa essere conferita una seconda o differente configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente tridimensionale.
16. Un metodo per realizzare un dispositivo riscaldatore elettrico (1’) comprendente i passi di: - provvedere un semilavorato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12 nella rispettiva prima o predefinita configurazione, particolarmente sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale; - piegare il semilavorato (1) in corrispondenza di una pluralità di zone di piegatura sostanzialmente predeterminate (1a), onde conferire al semilavorato (1) una seconda o differente configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente tridimensionale; e - vincolare almeno una prima di dette regioni (5) ad almeno una seconda di dette regioni (5) per consentire al semilavorato di (1) di mantenere la seconda o differente configurazione.
17. Un dispositivo riscaldatore elettrico, avente un corpo di involucro (2) definente un alloggiamento (11c) per uno o più riscaldatori elettrici (20, 21), in cui il corpo di involucro (2) ha una prima o predefinita configurazione di produzione, particolarmente una configurazione sostanzialmente planare o laminare o bidimensionale, ed è predisposto per la piegatura in corrispondenza di una o più zone di piegatura sostanzialmente predeterminate (1a), per definire una pluralità di regioni (4, 5, 6) almeno in parte relativamente rigide e piegate o suscettibili di essere piegate l’una rispetto all’altra, in modo tale per cui al corpo di involucro (2) sia suscettibile di essere conferita una seconda o differente configurazione, particolarmente una configurazione sostanzialmente tridimensionale.