IT201900011604A1 - Apparecchiatura di riscaldamento con aria primaria in scambio termico con i fumi di combustione - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo: “APPARECCHIATURA DI RISCALDAMENTO CON ARIA PRIMARIA IN

SCAMBIO TERMICO CON I FUMI DI COMBUSTIONE”.

CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una nuova apparecchiatura di riscaldamento, la quale è provvista di una specifica struttura del circuito di scarico dei fumi di combustione e del circuito di trasmissione o convogliamento dell’aria primaria, i quali circuiti sono in rapporto di scambio termico.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Ad oggi sono state proposte molte apparecchiature di riscaldamento che comprendono circuiti di scarico dei fumi e circuiti di alimentazione di aria primaria da riscaldare.

Tuttavia, in tali apparecchiature è difficile ottenere una buona efficienza di combustione e di riscaldamento, poiché la camera di combustione è solitamente a contatto con fluidi freddi che ne riducono la temperatura o in ogni caso lo scambio termico tra fumi di combustione e aria primaria non è soddisfacente.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una nuova apparecchiatura di riscaldamento.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un’apparecchiatura di riscaldamento che sia molto efficiente, sia con riferimento alla combustione che relativamente allo scambio termico tra fumi di combustione e aria primaria.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un’apparecchiatura di riscaldamento che sia azionabile in maniera efficiente in più modalità operative, più in particolare sia in convezione naturale che forzata.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un’apparecchiatura di riscaldamento che sia semplice nonché economica da realizzare.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Altre caratteristiche e vantaggi dell’invenzione saranno maggiormente evidenti dalla descrizione di un esempio di realizzazione di un’apparecchiatura di riscaldamento, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica leggermente dall’alto e dal fronte di un’apparecchiatura secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista dal retro di una porzione superiore dell’apparecchiatura di figura 1,

- le figure 3 e 4 sono viste dal retro di particolari in scala ingrandita e con parti asportate dell’apparecchiatura di figura 1,

- la figura 5 è una vista frontale di una porzione superiore dell’apparecchiatura di figura 1 con frecce indicative del flusso di aria primaria e dei fumi di combustione secondo una modalità di funzionamento in convezione naturale,

- la figura 6 è una vista lungo la traccia VI-VI di figura 5,

- la figura 7 è una vista dall’alto con parti in trasparenza dell’apparecchiatura di figura 1,

- la figura 8 è una vista lungo la traccia VIII-VIII di figura 5,

- le figure da 9 a 12 sono viste simili alle figure da 5 a 8 ma con riferimento ad una modalità di funzionamento in convezione forzata,

- le figure 13 e 14 mostrano un componente tubolare cavo dell’apparecchiatura di figura 1,

- le figure da 15 a 17 mostrano la parete laterale di delimitazione della camera di combustione dell’apparecchiatura di figura 1,

- le figure da 18 a 20 mostrano il componente tubolare cavo delle figure 13-14 e la parete laterale delle figure 15-17 in assetto di montaggio o istallazione reciproca.

Negli uniti disegni parti o componenti uguali sono contraddistinti dagli stessi numeri di riferimento.

ESEMPI DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure allegate, si è illustrata una stufa o un’apparecchiatura 1 di riscaldamento per ambienti o locali, quali stanze di abitazioni o uffici secondo la presente invenzione comprendente un telaio principale 2 delimitante una camera di posizionamento e combustione o camera di combustione PCC e almeno un’anta o primo sportello 3 vincolata al telaio principale 2 e spostabile rispetto ad esso per l’apertura o chiusura a tenuta della camera di combustione PCC. Chiaramente, la chiusura a tenuta può essere garantita anche mediante apposite guarnizioni qui non descritte in dettaglio, ma note nel settore.

L’anta 3 può essere incernierata o montata scorrevole al telaio 2 e spostabile rispetto a quest’ultimo tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura a tenuta di un’apertura di accesso alla camera di combustione PCC. L’apertura di accesso è delimitata dal telaio, di preferenza, in corrispondenza del fronte F dell’apparecchiatura definito di preferenza dall’anta 3.

A tal proposito, l’apparecchiatura 1 comprende un fronte F, di preferenza definito dall’anta, un retro R definito dal lato opposto al fronte F e due fianchi S1, S2.

Chiaramente, attraverso l’apertura di accesso è posizionabile nella camera di combustione PCC un primo combustibile, ad esempio legna, volendo in ceppi.

L’apertura di accesso è definita dal telaio 2, in particolare su una faccia, volendo su una faccia frontale dell’apparecchiatura 1. L’apertura di accesso può presentare una configurazione, ad esempio rettangolare, quadrata, circolare o di altro tipo.

L’anta 3 può essere provvista di vetrocamera o vetroceramico 3a come pure volendo di una contro-porta a fini estetici, ad esempio sempre in vetro ceramico.

Chiaramente, la camera di combustione PCC è delimitata frontalmente dall’anta 3 e da parte del telaio 2, sul fondo da una parete di base 2a internamente al telaio 2 e da una parete laterale 2b ergentesi dalla parete di base 2a e che può essere curva o a spezzoni tra loro inclinati.

Di preferenza, la parete laterale 2b è realizzata in un materiale refrattario, volendo a base di ossidi di alluminio, calcio silice, composti silico-alluminosi, composti magnesiaci e comunque con una composizione chimica assicurante l’utilizzo in una camera di combustione soggetta all’azione prolungata del fuoco, unitamente a caratteristiche di ridotta conducibilità termica.

La parete laterale 2b può presentare uno spessore ad esempio tra 10 e 70 mm, vantaggiosamente tra 20 e 40 mm.

Il telaio principale 2 definisce o delimita al suo interno poi almeno un circuito di scarico 4 dei fumi di combustione CF generati nella camera di combustione PCC e almeno un circuito di trasmissione o convogliamento 5 di aria primaria PA da scaldare nell’apparecchiatura 1 e sfociante all’esterno di quest’ultima.

Il circuito di trasmissione o convogliamento 5 è in rapporto di scambio termico con il circuito di scarico 4 dei fumi di combustione CF o gas di scarico, cosicché l’aria primaria sia scaldabile o scaldata mediante i fumi di combustione.

Chiaramente, con l’espressione “in rapporto di scambio termico” si intende che il circuito di trasmissione o convogliamento 5 e il circuito di scarico 4 presentano una parete in comune cosicché i fumi di combustione CF nel circuito di trasmissione 5 possano riscaldare l’aria primaria PA nel circuito di scarico 4. In sostanza, l’aria primaria entro il circuito di trasmissione 5 è in scambio termico mediante interposizione di una parete, di preferenza metallica del telaio 2, con i fumi di combustione convogliati nel circuito di scarico 4.

Peraltro, il circuito di scarico 4 si sviluppa a partire dalla sommità o comunque da una porzione superiore della camera di combustione PCC attorno a quest’ultima, così da isolare o separare termicamente in tutto o in parte la camera di combustione PCC dal circuito di trasmissione o convogliamento 5.

La camera di combustione PCC è di preferenza aperta in alto, vale a dire che tra la parete laterale 2b e la parte interna superiore o interna frontale del telaio 2 è definita una finestra WI di passaggio dei fumi che è in comunicazione di fluido o aperta verso il circuito di scarico 4.

La parete laterale 2b può essere in un sol pezzo o anche in più parti tra loro vincolabili, con un metodo adatto qualsiasi, ad esempio mediante saldatura oppure incastro di rispettive porzioni.

Con riferimento all’esempio di realizzazione non limitativo illustrato in figure, la parete laterale 2b comprende un segmento posteriore centrale 2b1 con giacitura principale, in uso, verticale, due segmenti laterali curvi 2b2, 2b3, anch’essi con giacitura principale verticale, i quali si dipartono ciascuno da un rispettivo lato del segmento posteriore centrale 2b1 verso il fronte F o verso l’anta 3. I due segmenti laterali curvi 2b2, 2b3 possono o meno essere ciascuno in un sol pezzo.

La parete laterale 2b potrebbe essere provvista anche di un tratto di parete a tetto 2b4 che si estende dall’altro o altri segmenti della parete laterale 2b, ad esempio dai segmenti 2b1, 2b2, 2b3 verso il fronte F dell’apparecchiatura. Il tratto di parete a tetto 2b4 ha assetto sostanzialmente orizzontale o comunque inclinato poco rispetto all’orizzontale così da avere estremità frontale ad un livello all’incirca corrispondente alla rispettiva estremità posteriore.

Il tratto di parete a tetto 2b4 è a distanza dal fronte F dell’apparecchiatura o comunque dalla parete o superficie interna dell’anta 3 o comunque del/i componente/i del telaio di delimitazione del fronte F, così da definire la finestra WI di passaggio dei fumi.

A tal proposito, il circuito di scarico 4 si sviluppa dietro e/o su uno o entrambi i lati della camera di combustione PCC, cosicché il circuito di trasmissione o convogliamento 5 sia a distanza dalla camera di combustione PCC o meglio dalla parete laterale 2b di delimitazione della stessa, distanza definita dal circuito di scarico 4 o dall’ampiezza dello stesso.

Volendo, il circuito di scarico 4 comprende un primo tratto 4a svolgentesi a partire da una zona superiore SZ (definita sempre entro il telaio 2) sopra alla camera di combustione PCC attorno, vale a dire sul retro e/o sui lati della camera di combustione PCC e quindi un secondo tratto 4b che dal fondo del primo tratto 4a si estende verso l’alto e verso almeno un’uscita di scarico DO, di preferenza in sommità all’apparecchiatura, quindi delimitata da una parete superiore 2c del telaio 2. Grazie a ciò è possibile impartire ai fumi di combustione CF un’inversione di flusso, lungo il circuito di scarico 4. L’estremità inferiore del primo tratto 4a può essere ad un livello all’incirca pari al fondo della camera di combustione PCC o poco superiore a tale livello. Volendo, il primo tratto 4a è sostanzialmente verticale, quantomeno in una porzione a valle della zona superiore SZ, e anche il secondo tratto 4b è sostanzialmente verticale.

L’inversione di flusso è naturalmente ottenuta mediante un tratto di raccordo 4c tra primo 4a e secondo 4b tratto.

L’inversione di flusso è di preferenza sostanzialmente ad U, nel quale caso il primo 4a e il secondo 4b tratto sono paralleli, ma potrebbe essere anche differente. A tal proposito, il primo 4a e il secondo 4b tratto possono essere anche inclinati uno rispetto all’altro di un angolo vantaggiosamente tra 0° e 90°, ancora più vantaggiosamente tra 0° e 45° o meglio tra 0° e 30°, per cui il tratto di raccordo 4c sarebbe sagomato di conseguenza. Secondo l’esempio di realizzazione illustrato in figure, il tratto di raccordo 4c è un tratto sostanzialmente orizzontale di collegamento tra il fondo del primo 4a e del secondo 4b tratto. In alternativa o in aggiunta a quanto ora indicato, il circuito di scarico 4 potrebbe comprendere un primo tratto 4a svolgentesi da una zona superiore SZ sopra alla camera di combustione PCC attorno alla camera di combustione e un terzo tratto 4d estendentesi dalla sommità o da un tratto superiore del primo tratto 4a verso almeno un’uscita di scarico DO, di preferenza in sommità all’apparecchiatura, quindi delimitata da una parete superiore 2c del telaio 2. In tal caso, il terzo tratto 4d passerebbe di preferenza attraverso il circuito di trasmissione o convogliamento 5.

Se presenti sia il secondo 4b che il terzo 4c tratto essi potrebbero sfociare nella medesima uscita di scarico DO o in uscite di scarico DO differenti.

Per quanto riguarda invece, il circuito di trasmissione o convogliamento 5, esso può svilupparsi tra un’apertura di immissione o scarico AIS sfociante o aperta verso il retro R o verso un fianco S1, S2 e la sommità dell’apparecchiatura 1. L’apertura di immissione o scarico AIS può anche essere coperta mediante apposita paratia 2d, che cela tale apertura AIS, ma non impedisce l’immissione o l’uscita di aria primaria nella/dalla stessa.

Più in particolare, l’apertura di immissione o scarico AIS è delimitata in corrispondenza di un livello intermedio tra fondo e sommità dell’apparecchiatura o comunque di un livello distale dalla sommità.

Volendo, il circuito di trasmissione o convogliamento 5 è aperto verso il retro R o verso un fianco S1, S2 dell’apparecchiatura 1 e si estende verso la sommità dell’apparecchiatura, per sfociare in corrispondenza della sommità, più in particolare in una o più aperture di uscita e/o entrata in sommità UO delimitate dalla parete superiore 2c del telaio 2.

La o le aperture di uscita e/o entrata UO possono essere in posizione prossimale al fronte F rispetto all’uscita di scarico DO. In sostanza, il circuito di trasmissione o convogliamento 5 si sviluppa di preferenza in modo inclinato rispetto all’orizzontale, partendo da una zona in basso o ad un livello intermedio del retro o di un fianco verso l’alto in una porzione intermedia tra retro R e fronte F o comunque prossimale al fronte F, definito dall’anta 3.

Se previsto un secondo tratto 4b nel circuito di scarico 4, esso può avvolgere in parte dall’esterno o da una zona prossimale al retro R il circuito di trasmissione e convogliamento 5, mentre il primo tratto 4a l’avvolge in parte dall’interno o da una zona prossimale al fronte F, cosicché il circuito 5 si sviluppa tra il primo 4a e il secondo 4b tratto, di preferenza almeno per il 70%, 80%, 90% o più della sua estensione.

In tal caso, quindi il circuito di trasmissione e convogliamento 5 sarebbe circondato o avvolto, almeno in corrispondenza delle sue pareti principali o per la maggior parte dell’estensione delle stesse dal circuito di scarico 4. Per pareti principali del circuito di trasmissione e convogliamento 5 si intendono le pareti di delimitazione dello stesso che sono quelle più vicine rispettivamente al fronte F o al retro R dell’apparecchiatura.

A tal riguardo, il circuito di scarico 4 ha vantaggiosamente una larghezza pari almeno al 60%, 70%, 80%, 90% o più della larghezza del circuito di convogliamento 5 o viceversa. Di preferenza, la larghezza del circuito di trasmissione e convogliamento 5 è di la medesima del primo 4b e secondo tratto 4b del circuito di scarico 4 o comunque essi presentano una larghezza sostanzialmente uguale.

Per larghezza si intende chiaramente la direzione che va da un fianco S1 all’altro S2 dell’apparecchiatura 1.

Con specifico riferimento all’esempio di realizzazione non limitativo illustrato in figure, il circuito di trasmissione e convogliamento 5 è definito da almeno un componente tubolare cavo a mantello o di convogliamento 6 opportunamente sagomato che avvolge a distanza la parete laterale 2b, il quale componente a mantello 6 presenta una parete interna 6a o distale dal retro R e una parete esterna 6b o prossimale al retro R.

Chiaramente, il componente tubolare 6 delimita uno o più canali di convogliamento CC di aria primaria.

Il primo tratto 4a in tal caso è delimitato tra la parete laterale 2b e la parete interna 6a.

Il componente tubolare 6 può presenta una configurazione curva o a spezzoni inclinati.

Secondo l’esempio di realizzazione non limitativo illustrato in figure, il componente tubolare 6 include tre spezzoni tubolari 6c, 6d, 6e che si estendono dall’apertura AIS verso la sommità dell’apparecchiatura sfociando poi ciascuno in corrispondenza di una rispettiva apertura in sommità UO.

I tre spezzoni tubolari 6c, 6d, 6e possono essere separati mediante rispettive pareti così da essere a tenuta di fluido uno rispetto all’altro.

Ancora più in particolare, è previsto un primo spezzone 6c centrale e due spezzoni laterali 6d, 6e posti uno da banda opposta all’altra rispetto al primo spezzone 6c. Gli spezzoni laterali 6d, 6e sono inclinati rispetto al primo spezzone 6c così da presentare le rispettive estremità distali da quest’ultimo prossimali al fronte F rispetto alle estremità prossimali e di vincolo al primo spezzone 6c.

In sostanza, il componente tubolare 6 definisce una zona sostanzialmente concava o comunque a conca con concavità o recesso rivolto verso la camera di combustione PCC.

Volendo, il componente tubolare o ciascuno spezzone 6c, 6d, 6e dello stesso presenta, dal basso verso l’alto, una prima porzione 6c1, 6d1, 6e1 sostanzialmente verticale e quindi una seconda porzione 6c2, 6d2, 6e2 inclinata rispetto alla verticale, cosicché il componente tubolare 6 sfocia in posizione tra il retro R e il fronte F o prossimale al fronte F.

In tal caso, il terzo tratto 4d potrebbe passare o essere definito da un foro passante TH formato in uno degli spezzoni, ad esempio nella seconda porzione 6c2 del primo spezzone 6c.

L’apertura di immissione o scarico AIS potrebbe invece essere delimitata da uno degli spezzoni o da una prima porzione di uno degli stessi, ad esempio nella prima porzione 6c1 del primo spezzone 6c, volendo in corrispondenza di una parete della stessa rivolta verso il retro R o verso un fianco S1, S2.

Se sono previsti più spezzoni 6c, 6d, 6e del componente tubolare 6, essi possono essere ottenuti in un sol pezzo l’uno con gli altri o vincolati l’uno agli altri con un metodo adatto qualsiasi, ad esempio mediante saldatura o incastro o incollaggio.

Ciascuno spezzone 6c, 6d, 6e può definire un rispettivo canale di convogliamento CC.

Possono poi essere previsti nell’apparecchiatura 1 dei distanziali 6f disposti in uso tra componente tubolare 6 e parete laterale 2b.

L’apparecchiatura può poi comprendere o meno un primo ventilatore 7 in comunicazione di fluido con il circuito di trasmissione o convogliamento 5 come pure mezzi di attivazione del primo ventilatore 7, cosicché sia possibile attivare il primo ventilatore 7 e comandare così l’aspirazione forzata di aria primaria dall’alto del circuito di trasmissione o convogliamento 5 e lo scarico di quest’ultima verso il retro R o verso un fianco S1, S2, o disattivare il primo ventilatore 7 cosicché l’aria primaria sia convogliata per convezione naturale dal retro R o da un fianco S1, S2 dell’apparecchiatura 1 verso la sommità del circuito di trasmissione o convogliamento 5 e dell’apparecchiatura 1.

In sostanza, durante la modalità di funzionamento in aspirazione forzata o convezione forzata, allora l’aria primaria è aspirata dalla/e apertura/e in sommità UO e scaricata nell’apertura di immissione o scarico AIS, mentre nella modalità in convezione naturale, l’aria primaria entra nel circuito 5 a partire dall’apertura di immissione o scarico AIS ed esce attraverso l’apertura o aperture in sommità US.

Durante la modalità di funzionamento in aspirazione forzata o convezione forzata si può quindi avere uno scambio termico in equicorrente tra fumi di combustione CF nel primo tratto 4a e aria primaria nel circuito 5 e in controcorrente tra fumi di combustione CF nel secondo tratto 4b e aria primaria nel circuito 5, mentre durante la modalità di funzionamento in convezione naturale si può quindi avere uno scambio termico in controcorrente tra fumi di combustione CF nel primo tratto 4a e aria primaria nel circuito 5 e in equicorrente tra fumi di combustione nel secondo tratto 4b e aria primaria PA nel circuito 5.

Il primo ventilatore 7 può essere montato entro o fuori il telaio 2 ed essere in comunicazione con il circuito di trasmissione o convogliamento 5 con uno o più appositi condotti, così da comandare, allorché azionato, l’aspirazione dell’aria primaria di preferenza in discesa lungo il circuito di trasmissione o convogliamento 5 o meglio nel/i canale/i CC definito/i dal componente tubolare 6 o dagli spezzoni dello stesso.

Chiaramente, i mezzi di attivazione possono consistere in un motore, volendo elettrico attivabile mediante un’unità di controllo dell’apparecchiatura, in automatico, in funzione di rilevamenti effettuati da appositi sensori, oppure in manuale, mediante pulsante o da remoto, con telecomando, smartphone o un sistema adatto qualsiasi.

La commutazione da convezione naturale a forzata, potrebbe essere stabilita da un utilizzatore dell’apparecchiatura oppure in automatico mediante apposita centralina di controllo in funzione di impostazione da parte di un utilizzatore oppure delle condizioni, ad esempio temperatura, umidità, pressione o altro rilevate nell’ambiente da riscaldare mediante appositi sensori.

L’apparecchiatura potrebbe poi comprendere anche un serbatoio di contenimento 8 del primo combustibile o di un secondo combustibile, ad esempio pellet, nonché almeno un secondo sportello o anta 9 di chiusura/apertura di un’apertura di accesso e caricamento del serbatoio di contenimento 8 con il primo o il secondo combustibile.

In tal caso, l’apparecchiatura 1 sarebbe vantaggiosamente preposta ad essere alimentata, di preferenza durante cicli di lavoro differenti, con almeno due combustibili differenti, ad esempio legna e pellet. In tal caso, l’apparecchiatura 1 sarebbe di fatto una stufa ibrida, vale a dire una stufa alimentabile mediante due o più combustibili.

Il serbatoio di contenimento 8 può essere delimitato dal telaio 2 o meglio da pareti del telaio 2 oppure esso può essere realizzato a parte e quindi immesso nel telaio principale 2 e vincolato o imbullonato allo stesso.

Il serbatoio di contenimento 8 può essere in posizione sotto o sopra alla camera di combustione PCC In particolare, secondo l’esempio di realizzazione illustrato in figure il serbatoio 8 è sotto o in posizione inferiore alla camera di combustione PCC.

L’apparecchiatura 1 può comprendere poi dei mezzi di sostegno e imperniamento del secondo sportello 9.

L’apparecchiatura può essere poi provvista di mezzi di alimentazione di un fluido comburente, ad esempio aria, nella camera di combustione PCC. Tali mezzi di alimentazione possono comprendere appositi condotti sfocianti nella camera di combustione PCC come pure mezzi di spinta o similari del fluido comburente, ad esempio uno o più secondi ventilatori.

Naturalmente, l’apparecchiatura comprende anche uno o più motori di azionamento, ad esempio dei mezzi di convogliamento, come pure una centralina o unità di controllo.

L’apparecchiatura può essere poi dotata di una o più sonde della temperatura dei fumi di scarico, sulla base dei valori della/e quale/i, la centralina potrebbe decidere di commutare il funzionamento della stufa da legna a pellet, azionando opportunamente dei mezzi di bloccaggio/sbloccaggio delle ante e caricando automaticamente il pellet dal serbatoio 8 alla camera di combustione PCC o viceversa. In alternativa, nel momento in cui fosse necessario convertire il funzionamento da legna a pellet, potrebbe essere emesso un apposito segnale luminoso, sonoro o di altro tipo, dopodiché un utilizzatore procederebbe con le opportune azioni di commutazione.

L’alimentazione del combustibile dal serbatoio 8 potrebbe anche non essere automatica.

Inoltre, l’apparecchiatura 1 può essere provvista anche di almeno un braciere 10 sfociante nella camera di combustione PCC per la combustione di un combustibile, come pure di almeno un condotto o linea di alimentazione 11 del combustibile dal serbatoio 8 al braciere 10 nonché mezzi di convogliamento, ad esempio automatico, quale una coclea o similare, opportunamente azionata, del combustibile lungo la linea di alimentazione fino al braciere 10.

Il braciere 10, come noto, è previsto per il posizionamento e la combustione del combustibile o combustibili alimentato mediante il condotto di alimentazione 11.

L’apparecchiatura può poi comprendere almeno un bruciatore in corrispondenza del braciere 10. Vantaggiosamente, nel braciere 10 o meglio in corrispondenza di una superficie superiore di combustione dello stesso è prevista o sfocia l’estremità o punta di generazione della fiamma di uno o più bruciatori, chiaramente opportunamente azionati o azionabili.

Naturalmente, i mezzi di alimentazione di un fluido comburente potrebbero presentare anche un condotto di alimentazione di aria comburente in corrispondenza del braciere.

Come si avrà modo di appurare, grazie ad un’apparecchiatura secondo la presente invenzione è possibile ottenere un’ottima efficienza di combustione, poiché la camera di combustione è di fatto isolata termicamente almeno in parte da correnti di aria primaria fredda o comunque non calda, in quanto essa è circondata dai fumi di combustione, che sono molto caldi, per cui le pareti di delimitazione della camera di combustione non sono investite o a contatto all’esterno della camera con l’aria primaria da riscaldare.

Tale isolamento è incrementato grazie alla presenza del refrattario a costituire le pareti di delimitazione della camera di combustione.

In funzione di ciò, si ottiene una combustione più efficace, il che comporta, tra le altre cose, diminuzione dei quantitativi di sostanze inquinanti e indesiderate, quali monossido di carbonio e polveri sottili, nei fumi di combustione CF.

Grazie alla struttura dei circuiti 4 e 5 può anche essere migliorata l’efficienza di scambio termico tra aria primaria PA e fumi di combustione CF. Ciò viene in particolare garantito nel caso venga impartita ad i fumi di combustione CF un’inversione di flusso, volendo ad U, ma anche con primo 4a e secondo 4b tratto inclinati uno rispetto all’altro di un angolo tra 0° e 90°, o tra 0° e 45° o meglio tra 0° e 30°.

Ciò garantisce una turbolenza nei fumi di combustione CF e, volendo uno scambio termico dei circuiti 4, 5 per gran parte della loro estensione, in particolare laddove il circuito di convogliamento 5 sia circondato o avvolto, almeno in corrispondenza delle sue pareti principali, dal circuito di scarico 4.

In funzione degli accorgimenti sopra descritti, in un’apparecchiatura secondo la presente invenzione, si ottiene una buona efficienza anche con il funzionamento in convenzione naturale, vale a dire laddove l’aria primaria non sia forzata, aspirata o spinta, nel circuito di trasmissione o convogliamento 5.

Peraltro, un’apparecchiatura secondo la presente invenzione può essere anche provvista di un primo ventilatore 7 in grado di aspirare o spingere aria primaria nel circuito 5, commutando così di fatto l’apparecchiatura tra una modalità operativa in convenzione naturale ad una modalità operativa in convezione forzata, potendo quindi, a seconda dei casi, ottenere i vantaggi dell’una o dell’altra modalità.

Modifiche e varianti dell’invenzione sono possibili entro l’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di riscaldamento di ambienti o locali, quali stanze di abitazioni o uffici, comprendente un telaio principale (2) delimitante una camera di combustione (PCC) e almeno un’anta (3) vincolata a detto telaio principale (2) e spostabile rispetto ad esso per l’apertura o chiusura a tenuta di detta camera di combustione (PCC), detto telaio principale (2) definendo almeno un circuito di scarico (4) dei fumi di combustione (CF) generati in detta camera di combustione (PCC) e almeno un circuito di trasmissione o convogliamento (5) di aria primaria (PA) da scaldare in detta apparecchiatura e sfociante all’esterno di quest’ultima, detto circuito di trasmissione o convogliamento (5) essendo in rapporto di scambio termico con detto circuito di scarico (4) dei fumi di combustione, cosicché l’aria primaria (PA) sia scaldabile mediante i fumi di combustione (CF), in cui detto circuito di scarico (4) si sviluppa a partire dalla sommità o da una porzione superiore di detta camera di combustione (PCC) attorno a quest’ultima, così da isolare o separare termicamente in tutto o in parte detta camera di combustione (PCC) da detto circuito di trasmissione o convogliamento (5).
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto circuito di scarico (4) si sviluppa dietro e/o su uno o entrambi i lati della camera di combustione (PCC), cosicché detto circuito di trasmissione o convogliamento (5) sia a distanza dalla camera di combustione (PCC) o meglio dalla parete laterale (2b) di delimitazione della stessa, distanza definita da detto circuito di scarico (4) o meglio dall’ampiezza dello stesso.
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, in cui detto circuito di scarico (4) comprende un primo tratto (4a) svolgentesi da una zona superiore (SZ) sopra alla camera di combustione (PCC) attorno a detta camera di combustione (PCC) e quindi un secondo tratto (4b) che dal fondo di detto primo tratto (4a) si estende verso l’alto, cosicché sia possibile impartire ai fumi di combustione (CF) un’inversione di flusso lungo detto circuito di scarico (4).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, in cui detto primo (4a) e detto secondo (4b) tratto sono inclinati uno rispetto all’altro di un angolo tra 0° e 90° o tra 0° e 45° o tra 0° e 30°.
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto secondo tratto (4b) avvolge in parte dall’esterno detto circuito di trasmissione e convogliamento (5), mentre detto primo tratto (4a) l’avvolge in parte dall’interno, cosicché detto circuito di trasmissione e convogliamento (5) si sviluppa tra detto primo (4a) e detto secondo (4b) tratto.
6. 6. Apparecchiatura secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui detto circuito di scarico (4) comprende un primo tratto (4a) svolgentesi da una zona superiore (SZ) sopra alla camera di combustione (PCC) attorno a detta camera di combustione (PCC) e un terzo tratto (4d) estendentesi dalla sommità o da un tratto superiore del primo tratto (4a) verso almeno un’uscita di scarico (DO) in sommità all’apparecchiatura.
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, in cui detto terzo tratto (4d) passa attraverso detto circuito di trasmissione o convogliamento (5).
8. 8. Apparecchiatura secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui detto circuito di trasmissione o convogliamento (5) si sviluppa in modo inclinato rispetto all’orizzontale, partendo da una zona in basso o ad un livello intermedio del retro (R) o di un fianco (S1, S2) verso l’alto in una porzione intermedia tra retro (R) e fronte (F).
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, in cui detto circuito di trasmissione o convogliamento (5) comprende almeno un componente tubolare cavo a mantello o di convogliamento (6) che avvolge a distanza la parete laterale (2b) di delimitazione della camera di combustione (PCC), il quale componente a mantello (6) presenta una parete interna (6a) o distale dal retro (R) dell’apparecchiatura e una parete esterna (6b) o prossimale al retro (R), detto componente tubolare (6) delimitando uno o più canali di convogliamento (CC) di aria primaria (PA).
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, in cui detto componente tubolare (6) presenta una configurazione curva o a segmenti inclinati definendo una zona sostanzialmente concava o comunque a conca con concavità o recesso rivolto verso la camera di combustione (PCC).
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detto componente tubolare (6) presenta almeno una porzione (6c2, 6d2, 6e2) inclinata rispetto alla verticale in modo tale che detto componente tubolare (6) sfoci in una posizione tra il retro (R) e il fronte (F) o prossimale al fronte (F), laddove il fronte (F) è definito dall’anta (3).
12. 12. Apparecchiatura secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, comprendente almeno un primo ventilatore (7) in comunicazione di fluido con il circuito di trasmissione o convogliamento (5) come pure mezzi di attivazione del primo ventilatore (7), cosicché sia possibile attivare detto almeno un primo ventilatore (7) e comandare così l’aspirazione forzata di aria primaria (PA) dall’alto del circuito di trasmissione o convogliamento (5) e lo scarico di quest’ultima verso il retro (R) o verso un fianco (S1, S2) o disattivare il primo ventilatore cosicché l’aria primaria (PA) sia convogliata per convezione naturale dal retro (R) o da un fianco (S1, S2) dell’apparecchiatura verso la sommità del circuito di trasmissione o convogliamento (5) e dell’apparecchiatura (1).
13. 13. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 3 e 12, in cui durante la modalità di funzionamento in aspirazione forzata o convezione forzata si ottiene uno scambio termico in equicorrente tra fumi di combustione (CF) nel primo tratto (4a) e aria primaria (PA) nel circuito di trasmissione o convogliamento (5) e in controcorrente tra fumi di combustione (CF) nel secondo tratto (4b) e aria primaria (PA) nel circuito di trasmissione o convogliamento (5), mentre durante la modalità di funzionamento in convezione naturale si ottiene uno scambio termico in controcorrente tra fumi di combustione (CF) nel primo tratto (4a) e aria primaria (PA) nel circuito di trasmissione o convogliamento (5) e in equicorrente tra fumi di combustione nel secondo tratto (4b) e aria primaria (PA) nel circuito di trasmissione o convogliamento (5).