IT202000004870A1

IT202000004870A1 - Elettropompa ad isolamento perfezionato della parte elettronica ed elemento dissipatore di calore per tale parte elettronica

Info

Publication number: IT202000004870A1
Application number: IT102020000004870A
Authority: IT
Inventors: Pietro Cailotto; Enrico Trentin; Stefano Tazioli; Francesco Sinico
Original assignee: Dab Pumps Spa
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-09-09
Also published as: EP3879123A1; EP3879123B1; EP3879123C0; ES2951542T3

Description

ELETTROPOMPA AD ISOLAMENTO PERFEZIONATO DELLA PARTE ELETTRONICA ED ELEMENTO DISSIPATORE DI CALORE PER TALE PARTE ELETTRONICA

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto una elettropompa ad isolamento perfezionato della parte elettronica ed un elemento dissipatore di calore per tale parte elettronica.

Come noto, l'alimentazione di un impianto idraulico, come ad esempio un impianto condominiale, necessita tipicamente di almeno un'elettropompa da collegare con aspirazione e mandata a tratti dell'impianto stesso.

L'elettropompa ? un dispositivo che comprende:

- una zona meccanica, che comprende una bocca di aspirazione ed una bocca di mandata e contiene una o pi? giranti, intervallate da diffusori, calettate su di un albero motore atto a metterle in rotazione per la movimentazione del liquido, - una zona elettromeccanica, comprendente una parte elettronica ed un motore elettrico, per la movimentazione dell'albero motore.

A sua volta, in molti casi, la parte elettronica comprende un gruppo scheda elettronica, di governo della pompa, ed un gruppo scheda di interfaccia utente.

Tipicamente, in fase di progettazione della pompa, vengono previsti dei percorsi obbligati per il liquido in lavorazione, cos? da lambire pareti di contenimento di componenti da raffreddare, o in vicinanza di questi, come il motore e la parte elettronica.

Spesso l'acqua viene forzata a lambire una parte del gruppo scheda elettronica.

Per migliorare lo scambio termico, viene installato un elemento dissipatore e l'acqua viene forzata a lambire proprio la zona dell'elemento dissipatore.

In genere, tali elementi sono dei doppi dissipatori ottone/alluminio: il dissipatore in ottone, per la nota propriet? di conduzione termica del materiale, da un lato ? a contatto con l'acqua e dall'altra con il dissipatore in alluminio, posizionato a sua volta sul gruppo scheda elettronica.

Nelle elettropompe ad oggi note, il gradiente termico rilevabile tra la zona interna e quella esterna del vano in cui ? presente la parte elettronica, e la presenza di aria circolante nel vano della stessa parte elettronica, provocano la formazione di condensa sulla scheda elettronica, compromettendone nel tempo il funzionamento.

Inoltre, i dispositivi di pompaggio vengono tipicamente installati in ambienti come il vano tecnico, dove, ad esempio l'accidentale rottura di una tubazione pu? comprometterne il funzionamento per passaggio di acqua alla parte elettronica.

Ad oggi ? quindi sentita l'esigenza di limitare la formazione di condensa sulla scheda elettronica e al contempo impedire il passaggio di acqua alla parte elettronica.

Il compito del presente trovato ? quello di realizzare una elettropompa ad isolamento perfezionato della parte elettronica ed un dissipatore termico per tale parte elettronica, che siano in grado di migliorare la tecnica nota in uno o pi? degli aspetti sopra indicati.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato ? quello di migliorare l'isolamento della parte elettronica.

Un altro scopo del trovato ? quello di contenere gli ingombri della pompa nel posizionamento del gruppo scheda elettronica, rendendo al contempo facile l'uso del pannello di comando da parte dell'utente, quindi facile l'accesso alla parte di interfaccia utente.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare una elettropompa che sia di elevata affidabilit?, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una elettropompa ad isolamento perfezionato della parte elettronica, comprendente una zona elettromeccanica in cui sono presenti almeno un motore elettrico ed almeno una parte elettronica comprendente a sua volta almeno una scheda elettronica di governo almeno a detto motore elettrico, detta elettropompa comprende, in detta parte elettronica, un elemento dissipatore di calore, installato tra detta scheda elettronica e la parete esterna di un corpo scatolare della stessa elettropompa, detto corpo scatolare essendo lambito, dalla parte interna, da liquido in lavorazione,

detta elettropompa caratterizzandosi per il fatto che detto elemento dissipatore comprende una porzione dissipante in materiale metallico a contatto con detto corpo scatolare e con i componenti elettronici di detta scheda elettronica da cui sottrarre calore, ed una porzione termicamente isolante.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti anche da un elemento dissipatore di calore per la parte elettronica di una elettropompa, che si caratterizza per il fatto di comprendere una porzione dissipante in materiale metallico ed una porzione termicamente isolante.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'elettropompa secondo il trovato e dell'elemento dissipatore secondo il trovato, illustrati, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra l'elemento dissipatore secondo il trovato in una vista prospettica;

- la figura 2 illustra la parte elettronica di elettropompa secondo il trovato in una vista in sezione;

- la figura 3 illustra una porzione di parte elettronica dell'elettropompa secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, l'elemento dissipatore secondo il trovato ? indicato globalmente con il numero di riferimento 10. Esso ? installabile in corrispondenza di una parte elettronica di una elettropompa, per dissiparne almeno una parte di calore.

Tale elemento dissipatore 10 comprende una porzione dissipante 11 in materiale metallico, da porre a contatto con componenti elettronici 13 di una scheda elettronica 14 da cui sottrarre calore, ed una porzione termicamente isolante 12.

In particolare, tale porzione dissipante 11 ? realizzata preferibilmente in alluminio, mentre la porzione termicamente isolante 12 ? realizzata in materia plastica, preferibilmente in nylon.

La scheda elettronica 14 e i componenti elettronici 13 da raffreddare sono visibili e indicati in figura 3.

L'elemento 10 ha una conformazione sostanzialmente a "blocchetto", in cui la porzione dissipante 11 presenta una gola 15 in cui ? presente la porzione isolante 12 e da cui quest'ultima sporge. In particolare, la gola 15 ? definita da due pareti 16 con rilievi 17 di aggrappaggio per la porzione isolante 12.

L'elettropompa comprende una zona elettromeccanica in cui sono presenti almeno un motore elettrico 18 ed una parte elettronica 19.

Come illustrato nelle figure 2 e 3, la parte elettronica 19 dell'elettropompa comprende una scheda elettronica 14 di governo almeno al motore elettrico 18.

L'elettropompa comprende, ancora nella parte elettronica 19, l'elemento dissipatore 10 di calore, installato tra la scheda elettronica 14 e la parete esterna di un corpo scatolare 20 della stessa elettropompa. Tale corpo scatolare 20 ? lambito, dalla parte interna, da liquido in lavorazione, il cui percorso ? indicato con A in figura 2.

Come detto, l'elemento dissipatore 10 comprende una porzione dissipante 11 in materiale metallico a contatto con il corpo scatolare 20 e con i componenti elettronici 13 della scheda elettronica 14 da cui sottrarre calore, ed una porzione termicamente isolante 12.

Tra la porzione dissipante 11 ed il corpo scatolare 20 ? interposto un cuscinetto termoconduttivo (non visibile nelle figure allegate), che sostanzialmente funge da pasta termica, riempiendo eventuali spazi di aria tra le due superfici che devono scambiare termicamente.

L'elemento dissipatore 10 ha una conformazione sostanzialmente "a blocchetto" in cui la porzione dissipante 11 presenta una gola 15 in cui ? presente la porzione isolante 12 e da cui quest'ultima sporge. La gola 15 ? definita da due pareti 16 con rilievi 17 di aggrappaggio per la porzione isolante 12.

Lo stesso elemento dissipatore 10 ? installato con almeno una delle pareti 16 a contatto con componenti elettronici 13 da raffreddare, come visibile nella vista di figura 3.

In figura 2 si nota come l'elemento dissipatore 10 ? posto a contatto, mediante la porzione isolante 12, con la scheda elettronica 14 e ad essa fissato mediante viti 37.

La scheda elettronica 14 ? posizionata in un alloggiamento che comprende una prima porzione scatolare 21, di fissaggio al corpo scatolare 20 e presentante una apertura 22 da cui almeno una parte di porzione dissipante 11 si affaccia per appoggiarsi al corpo scatolare 20. L'apertura 22 presenta un bordo sagomato 23 (indicato in figura 2) su cui ? atta a poggiare la porzione dissipante 11, tra il bordo sagomato 23 e la porzione dissipante 11 ? presente una prima guarnizione isolante 24.

La porzione dissipante 11 ? posta a contatto con la superficie del corpo scatolare 20, laddove esso ? lambito dalla parte interna da liquido in lavorazione, tipicamente acqua.

In particolare, come visibile in figura 2, l'elemento dissipatore 10 ? fissato al corpo scatolare 20 mediante boccole 38 saldate sulla superficie esterna del corpo scatolare 20. Viti 39 si accoppiano con le boccole 38 per realizzare il fissaggio.

La prima porzione scatolare 21 presenta un canale 25, aperto verso la scheda elettronica 14 e sostanzialmente perimetrale all'elemento dissipatore 10, in cui ? presente una seconda guarnizione isolante 26.

Le due guarnizioni 24 e 26 sono posizionate la prima in corrispondenza della porzione dissipante 11, l'altra in corrispondenza della porzione isolante 12 e a contatto con la scheda elettronica 14.

Queste guarnizioni sono costampate con la prima porzione scatolare 21.

L'elettropompa comprende anche un elemento di chiusura 27 di un volume definito con la scheda elettronica 14 sulla faccia di questa opposta a quella di fissaggio dell'elemento dissipatore 10. L'elemento di chiusura 27 ? mostrato nella sezione di figura 2. Esso ? preferibilmente realizzato in materia plastica.

Esso presenta un rilievo sagomato 28 con un canale portante una terza guarnizione 29, costampata con l'elemento di chiusura 27, a contatto con la scheda elettronica 14 e in posizione sostanzialmente simmetrica alla seconda guarnizione 26.

Queste tre guarnizioni 24, 26, 29 isolano il vano del dissipatore, limitando la quantit? di aria a quella naturalmente presente.

L'alloggiamento della parte elettronica comprende anche una seconda porzione scatolare 30. La prima porzione scatolare 21 presenta un bordo perimetrale di accoppiamento 31 con la seconda porzione scatolare 30, con un canale portante una quarta guarnizione 32.

Anche la seconda porzione scatolare 30 presenta una apertura in corrispondenza di una scheda elettronica di interfaccia utente 33 ed un coperchio 34, anch'esso con una apertura per la scheda 33. In corrispondenza di tale apertura ? fissato un adesivo con grafica tale da visualizzare display e tasti per l'azionamento dei tasti meccanici sottostanti. Tale coperchio 34 presenta un bordo perimetrale di accoppiamento 35 con un canale portante una quinta guarnizione 36.

Nell'elettropompa secondo il trovato, la parte elettronica 19 ? installata sul fianco della stessa elettropompa, in corrispondenza del motore elettrico 13 e con la scheda elettronica 14 sostanzialmente parallela all'asse dello stesso motore elettrico. In questo modo l'elemento dissipatore 10 ? posizionato direttamente a contatto con il corpo scatolare 20, nella parte contenente il motore e lambita dal liquido.

Il funzionamento dell'elettropompa e dell'elemento dissipatore, secondo il trovato, ? evidente da quanto descritto e illustrato.

In particolare, risulta evidente come l'elemento dissipatore 10, per la sua particolare composizione e per la sua struttura, ? in grado di raffreddare specifici componenti elettronici 13 ad esso adiacenti sulle facce laterali, senza raffreddare invece il circuito stampato della scheda elettronica 14.

Inoltre, la presenza congiunta dell'elemento dissipatore 10 e delle guarnizioni descritte, consente di isolare dei vani della parte elettronica 19.

In particolare, le prime tre guarnizioni, 24, 26, 29, come anticipato, isolano il vano del dissipatore, limitando la quantit? di aria a quella gi? presente. Impedendo ad ulteriore aria di entrare nel vano in cui ? presente l'elemento dissipatore e fissando questo sulla scheda elettronica 14 con la parte isolante 12, si limita il gradiente termico in corrispondenza della superficie della scheda e quindi la formazione di condensa sulla stessa.

Con la quarta e la quinta guarnizione, 32 e 36, e con l'adesivo davanti alla scheda elettronica, si consegue un isolamento a camere stagne della parte elettronica 19, con un grado di protezione IP X5, come da normativa CEI EN 60529.

Inoltre, come mostrato in figura 2, il corpo scatolare 20 ? sostanzialmente la camicia esterna della pompa, in cui ? alloggiato il motore elettrico 18. La soluzione costruttiva descritta consente il posizionamento della parte elettronica 19 con l'elemento dissipatore 10 in appoggio diretto alla camicia esterna, sul fianco della elettropompa, con ingombri complessivi contenuti rispetto ad altre soluzioni costruttive.

Si ? in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una soluzione costruttiva in grado di limitare la formazione di condensa sulla scheda elettronica e al contempo di impedire il passaggio di acqua alla parte elettronica.

Inoltre, tale soluzione costruttiva permettere di contenere gli ingombri della pompa lasciando di facile accesso l'interfaccia per l'utente.

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilit? delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Elettropompa ad isolamento perfezionato della parte elettronica, comprendente una zona elettromeccanica in cui sono presenti almeno un motore elettrico (18) ed almeno una parte elettronica (19) comprendente a sua volta almeno una scheda elettronica (14) di governo almeno a detto motore elettrico, detta elettropompa (10) comprende, in detta parte elettronica (19), un elemento dissipatore (10) di calore, installato tra detta scheda elettronica (14) e la parete esterna di un corpo scatolare (20) della stessa elettropompa, detto corpo scatolare (20) essendo lambito, dalla parte interna, da liquido in lavorazione, detta elettropompa caratterizzandosi per il fatto che detto elemento dissipatore (10) comprende una porzione dissipante (11) in materiale metallico a contatto con detto corpo scatolare (20) e con i componenti elettronici (13) di detta scheda elettronica (14) da cui sottrarre calore, ed una porzione termicamente isolante (12).
2. Elettropompa, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento dissipatore (10) ha una conformazione sostanzialmente "a blocchetto" in cui detta porzione dissipante (11) presenta una gola (15) in cui ? presente detta porzione isolante (12) e da cui quest'ultima sporge, detta gola (15) essendo definita da due pareti (16) con rilievi (17) di aggrappaggio per detta porzione isolante (12).
3. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento dissipatore (10) ? installato con almeno una di dette pareti (16) a contatto con componenti elettronici (13) da raffreddare.
4. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento dissipatore (10) ? posto a contatto, mediante detta porzione isolante (12), con detta scheda elettronica (14).
5. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta scheda elettronica (14) ? posizionata in un alloggiamento comprendente una prima porzione scatolare (21), di fissaggio a detto corpo scatolare (20) e presentante una apertura (22) da cui almeno una parte di detta porzione dissipante (11) si affaccia per appoggiarsi a detto corpo scatolare (20), detta apertura (22) presenta un bordo sagomato (23) su cui ? atta a poggiare detta porzione dissipante (11), tra detto bordo sagomato (23) e detta porzione dissipante (11) essendo presente una prima guarnizione isolante (24).
6. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione scatolare (21) presenta un canale (25), aperto verso detta scheda elettronica (14) e sostanzialmente perimetrale a detto elemento dissipatore (10), in cui ? presente una seconda guarnizione isolante (26).
7. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento di chiusura (27) di un volume definito con detta scheda elettronica (14) sulla faccia di questa opposta a quella di fissaggio di detto elemento dissipatore (10), detto elemento di chiusura (27) presenta un rilievo sagomato (28) con un canale portante una terza guarnizione (29) a contatto con detta scheda elettronica (14) e in posizione sostanzialmente simmetrica a detta seconda guarnizione (26).
8. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione scatolare (21) presenta un bordo perimetrale di accoppiamento (31) con una seconda porzione scatolare (30) di detto alloggiamento, con un canale portante una quarta guarnizione (32).
9. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta seconda porzione scatolare (30) presenta una apertura in corrispondenza di una scheda elettronica di interfaccia utente (33) ed un coperchio (34), anch'esso con apertura per detta scheda (33), detto coperchio (34) presenta un bordo perimetrale di accoppiamento (35) con un canale portante una quinta guarnizione (36).
10. Elettropompa, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta parte elettronica (19) ? installata sul fianco della stessa elettropompa (10) in corrispondenza di detto motore elettrico e con detta scheda elettronica (14) sostanzialmente parallela all'asse di detto motore elettrico.
11. Elemento dissipatore di calore per la parte elettronica di una elettropompa, che si caratterizza per il fatto di comprendere una porzione dissipante (11) in materiale metallico ed una porzione termicamente isolante (12).
12. Elemento dissipatore, secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di presentare una conformazione sostanzialmente "a blocchetto" in cui detta porzione dissipante (11) presenta una gola (15) in cui ? presente detta porzione isolante (12) e da cui quest'ultima sporge, detta gola (15) essendo definita da due pareti (16) con rilievi (17) di aggrappaggio per detta porzione isolante (12).