IT202100026453A1 - Membrana di combustione per un bruciatore a gas - Google Patents

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IT202100026453A1
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Massimo Gilioli
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Beckett Thermal Solutions S R L
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Description

"Membrana di combustione per un bruciatore a gas?
DESCRIZIONE
[0001] La presente invenzione riguarda una membrana di combustione per un bruciatore, in particolare per un bruciatore completamente o parzialmente premiscelato, ad esempio per caldaie, scalda piscine, generatori di aria calda o forni per processi industriali.
[0002] I bruciatori della tecnica nota comprendono una membrana di combustione avente: - una superficie interna in comunicazione di flusso con il sistema di alimentazione, - uno strato diffusore che forma una superficie esterna (o superficie di combustione) della membrana, destinata ad essere rivolta nella camera di combustione,
[0003] in cui il gas combustibile o la miscela di gas combustibile ed aria comburente (in seguito della descrizione il termine ?gas? denota sia un ?gas combustibile? sia una ?miscela di gas combustibile e aria comburente?) viene convogliato/a attraverso la membrana di combustione al cui lato esterno avviene la combustione, sotto forma di schema di fiamma sulla superficie di combustione.
[0004] A monte dello strato diffusore (con riferimento alla direzione di flusso del gas) pu? essere inoltre previsto un distributore allo scopo di distribuire il gas in modo desiderato verso la membrana di combustione. I distributori noti sono generalmente realizzati come pareti con una pluralit? di aperture passanti, ad esempio in lamiera perforata, e possono formare uno strato ?interno? della membrana di combustione o, alternativamente, una componente distanziata dalla membrana di combustione.
[0005] Il calore prodotto dalla combustione viene veicolato mediante i gas di combustione caldi (convezione) e mediante irraggiamento termico ad uno scambiatore di calore per il riscaldamento di un fluido, ad esempio acqua, che viene successivamente convogliato ad un utilizzo, per esempio ad un sistema di riscaldamento di un processo industriale, di ambienti abitativi o simili e/o di acqua sanitaria.
[0006] Per un utilizzo desiderabile e soddisfacente del bruciatore e del sistema di combustione ? da un lato desiderabile poter variare in modo controllato la potenza di riscaldamento del bruciatore e la portata di gas attraverso la membrana di combustione e, dall?altro lato, assicurare un funzionamento il pi? possibile sicuro, silenzioso e durevole nel tempo.
[0007] Per soddisfare sempre meglio le suddette esigenze, ? necessario ridurre o impedire alcuni fenomeni che si possono verificare durante un processo di combustione non ottimale, tra cui:
[0008] ? un distacco localizzato o esteso della fiamma dalla superficie di combustione, [0009] ? un surriscaldamento localizzato o esteso della membrana di combustione,
[0010] ? una distribuzione altamente disuniforme della temperatura della membrana di combustione,
[0011] ? una distribuzione altamente disuniforme della velocit? di flusso del gas attraverso la membrana di combustione,
[0012] ? una funzione bassa o ridotta di isolamento termico della membrana di combustione o di un singolo strato della membrana di combustione durante il funzionamento del bruciatore.
[0013] Questi fenomeni indesiderati causano un?elevata rumorosit? di combustione, una limitata resistenza del bruciatore ad elevate temperature, danni alla struttura del bruciatore stesso, in particolare a parti in lamiera della membrana di combustione, nonch? l?insorgere di fenomeni di incontrollabilit? della fiamma.
[0014] I nessi causali dettagliati tra i suddetti fenomeni negativi e i loro effetti dannosi per una combustione soddisfacente sono stati diffusamente descritti nella letteratura tecnica e brevettuale concernente bruciatori a gas, e qui non ripetuti per brevit?.
[0015] Al fine di ridurre o sopprimere alcuni o tutti i fenomeni negativi elencati, ? noto dotare i bruciatori a gas di strutture accessorie, ad esempio inserti o diaframmi, allo scopo di influenzare localmente le masse inerti del bruciatore e le condizioni fluidodinamiche del flusso di gas e, quindi il comportamento fluidodinamico e meccanico del bruciatore.
[0016] Questi accessori di riduzione del rumore devono essere ottimizzati di volta in volta per le condizioni fluidodinamiche, meccaniche, dimensionali e di combustione del singolo modello di bruciatore, e la loro efficacia ? spesso limitata ad intervalli operativi (di portata di gas) indesiderabilmente stretti.
[0017] E? quindi sentita l?esigenza di disporre di ulteriori mezzi e strategie per migliorare i bruciatori a gas, in particolare i bruciatori a gas premiscelati o parzialmente premiscelati, e per ulteriormente ottimizzare la combustione effettuata mediante tali bruciatori.
[0018] Lo scopo della presente invenzione ? pertanto quello di fornire una nuova ed innovativa superficie di combustione e membrana di combustione per bruciatori a gas ed un bruciatore a gas, aventi caratteristiche tali da ovviare ad almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota.
[0019] Questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante membrana di combustione per un bruciatore a gas secondo la rivendicazione 1. Forme di realizzazione vantaggiose sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
[0020] Secondo un aspetto dell?invenzione, una membrana di combustione per un bruciatore a gas ha un lato interno al quale viene convogliato un gas combustibile ed un lato esterno sul quale avviene la combustione del gas combustibile dopo il suo attraversamento della membrana di combustione, detta membrana di combustione comprendente un tessuto avente due superfici di tessuto opposte che formano rispettivamente una superficie di combustione esposta sul lato esterno ed una superficie interna rivolta verso il lato interno, in cui:
[0021] - il tessuto forma un intreccio di fili metallici comprendenti fili di ordito e fili di trama trasversali rispetto ai fili di ordito, detto tessuto essendo realizzato a telaio (diversamente da maglie che sono da considerarsi escluse dalla definizione ?tessuto?),
[0022] ? la membrana di combustione comprende le caratteristiche della rivendicazione 1.
[0023] Per meglio comprendere l'invenzione ed apprezzarne i vantaggi, verr? di seguito fornita una descrizione di alcune forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:
[0024] la figura 1 ? una vista schematica di un sistema di combustione a gas, ad esempio per una caldaia, con un bruciatore dotata di una membrana di combustione,
[0025] le figure 2 e 3 sono viste in prospettiva e in sezione di un bruciatore esemplificativo, dotato di una membrana di combustione,
[0026] la figura 3A ? una vista in sezione, ingrandita e schematizzata, di una membrana di combustione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione,
[0027] le figure 4A e 4B sono viste dei due lati di un tessuto metallico di una membrana di combustione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione,
[0028] la figura 4C mostra una messa in carta, ovvero una rappresentazione grafica della tessitura, del tessuto metallico secondo le figure 4A, 4B,
[0029] la figura 4D mostra un bruciatore con una membrana di combustione avente un tessuto metallico secondo la figura 4C,
[0030] le figure 5A e 5B sono viste dei due lati di un tessuto metallico di una membrana di combustione secondo una ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione,
[0031] la figura 5C mostra una messa in carta, ovvero una rappresentazione grafica della tessitura, del tessuto metallico secondo le figure 5A, 5B,
[0032] la figura 5D mostra un bruciatore con una membrana di combustione avente un tessuto metallico secondo la figura 5C,
[0033] le figure 6A e 6B sono viste dei due lati di un tessuto metallico di una membrana di combustione secondo una ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione,
[0034] la figura 6C mostra una messa in carta, ovvero una rappresentazione grafica della tessitura, del tessuto metallico secondo le figure 6A, 6B,
[0035] la figura 6D mostra un bruciatore con una membrana di combustione avente un tessuto metallico secondo la figura 6C,
[0036] le figure 7A e 7B sono viste dei due lati di un tessuto metallico di una membrana di combustione secondo una ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione,
[0037] la figura 7C mostra una messa in carta, ovvero una rappresentazione grafica della tessitura, del tessuto metallico secondo le figure 7A, 7B,
[0038] le figure 7.1C e 7.2C mostrano ingrandimenti della figura 7C,
[0039] la figura 7D mostra un bruciatore con una membrana di combustione avente un tessuto metallico secondo la figura 7C,
[0040] le figure 8, 9, 10 mostrano un filato metallico legato mediante un filo legante solubile in acqua, un filato metallico crimpato, privo di legatura, ed un filato metallico ritorto e ?peloso? (un cosiddetto ?hairy spun yarn?) del tessuto metallico secondo forme di realizzazione.
[0041] Descrizione dettagliata del sistema di combustione 1
[0042] Con riferimento alla figura 1, un sistema 1 di combustione a gas, ad esempio per caldaia, comprende:
[0043] un bruciatore 2 per la produzione di calore mediante combustione di gas combustibile e aria comburente,
[0044] un sistema di alimentazione 3 per l?alimentazione del gas o della miscela di gas combustibile e dell?aria comburente al bruciatore 2, detto sistema di alimentazione 3 comprendente un dispositivo di controllo gas 4 per il controllo di un flusso del gas combustibile (ad es. una valvola di gas elettricamente comandabile o mezzi di convogliamento gas o mezzi di aspirazione gas) ed, se previsto, un dispositivo di controllo aria 5 (ad esempio mezzi di convogliamento aria o mezzi di aspirazione aria, un ventilatore elettrico, un ventilatore radiale, una valvola d?aria o saracinesca d?aria) per il controllo di un flusso dell?aria comburente,
[0045] un dispositivo elettrico di accensione 6 per l?accensione della combustione, ad esempio un elettrodo di accensione adatto a generare una scintilla,
[0046] possibilmente un sensore di ionizzazione 7 disposto in corrispondenza di un?area di combustione 8 del bruciatore 2 e adatto a fornire un segnale elettrico di ionizzazione variabile in funzione di una condizione di combustione del bruciatore 2,
[0047] un?unit? di controllo elettronica 9 collegata con il sistema di alimentazione 3, con il dispositivo di accensione 6 e con il sensore di ionizzazione 7, l?unit? di controllo elettronica 9 avente un modulo di controllo combustione 10 adatto a controllare il dispositivo di accensione 6 ed il sistema di alimentazione 3 in dipendenza di un programma di funzionamento e di comandi utente e in dipendenza del segnale di ionizzazione,
[0048] Descrizione dettagliata del bruciatore 2
[0049] In accordo con una forma di realizzazione (figure 2, 3), il bruciatore 2 a gas comprende:
[0050] - una parete di supporto 11 formante uno o pi? passaggi di ingresso 12 per l?immissione (della miscela) di gas combustibile 13 (e aria comburente) all?interno del bruciatore 2,
[0051] - una membrana di combustione 14 tubolare, ad esempio cilindrica, e coassiale rispetto ad un asse longitudinale 15 del bruciatore 2 ed avente una prima estremit? collegata alla parete di supporto 11 in comunicazione di flusso con il passaggio di ingresso 12, una seconda estremit? chiusa mediante una parete di chiusura 16, ed una perforazione per il passaggio del gas 13 o della miscela gas-aria dall?interno del bruciatore 2 ad un lato esterno 17 della membrana di combustione 14 dove avviene la combustione (area di combustione 8).
[0052] Nel bruciatore 2 in figura 3 ? mostrato inoltre un accessorio tubolare di silenziamento (senza numero di riferimento), che ? opzionale e potrebbe essere ridotto di dimensione o completamente eliminato.
[0053] In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione, la membrana di combustione 14 pu? essere sostanzialmente piatta, ad esempio planare o curva o bombata, o comunque di forma non tubolare o non cilindrica, ed avente un bordo periferico collegato alla parete di supporto 11 in comunicazione di flusso con il passaggio di ingresso 12, nonch? una perforazione per il passaggio del gas 13 o della miscela gas-aria dall?interno del bruciatore 2 ad un lato esterno 17 della membrana di combustione 14 dove avviene la combustione (area di combustione 8).
[0054] In analogia con soluzioni anteriori con membrane di combustione tradizionali, secondo una forma di realizzazione, nel bruciatore 2, a monte della membrana di combustione 14 (con riferimento alla direzione di flusso del gas combustibile 13) e distanziata da essa pu? essere posizionata una parete distributore perforata allo scopo di distribuire il gas combustibile 13 in modo desiderato verso la membrana di combustione 14.
[0055] Descrizione dettagliata della membrana di combustione 14
[0056] La membrana di combustione 14 ha un lato interno 18 al quale viene convogliato un gas combustibile 13 ed un lato esterno 17 sul quale avviene la combustione del gas combustibile 13 dopo il suo attraversamento della membrana di combustione 14, detta membrana di combustione 14 comprendente un tessuto 21 avente due superfici di tessuto opposte 19, 20 che formano rispettivamente una superficie di combustione 19 esposta sul lato esterno 17 e una superficie interna 20 rivolta verso il lato interno 18, in cui il tessuto 21 forma un intreccio di fili metallici 22 comprendenti fili di ordito e fili di trama trasversali rispetto ai fili di ordito, detto tessuto 21 essendo realizzato a telaio (diversamente da maglie che sono da considerarsi escluse dalla definizione ?tessuto?).
[0057] Il tessuto 21 ? vantaggiosamente supportato da e a contatto con uno strato di supporto 38, ad esempio una lamiera perforata o una rete metallica di supporto, disposto sul lato interno 18 della membrana di combustione 14 e facendo parte della membrana di combustione 14 stessa o formando solamente una struttura di supporto per la membrana di combustione 14.
[0058] La membrana di combustione 14 pu? essere quindi una struttura a strato singolo (includendo il solo tessuto 21) oppure una struttura multistrato (contenente almeno il tessuto 21 e lo strato di supporto 38 (Figure 3, 3A).
[0059] Descrizione delle caratteristiche di profilo superficiale del tessuto 21
[0060] Secondo un aspetto dell?invenzione, entrambe le superfici di tessuto 19, 20 formano nervature 23 in alto rilievo alternate a abbassamenti 24 in basso rilievo, e sia le nervature 23 sia gli abbassamenti 24 hanno un?estensione, in almeno una direzione nel piano del tessuto 21, maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili d?ordito consecutivi in direzione di trama e maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili di trama consecutivi in direzione d?ordito.
[0061] Grazie alle nervature 23 in alto rilievo alternate agli abbassamenti 24 in basso rilievo, il tessuto 21 metallico della membrana di combustione 14 ottiene un effetto tecnico di distanziatore discreto, ripetitivo ma non continuativo e di spessore del tessuto stesso non completamente riempito di materiale metallico, che migliora la capacit? di isolamento termico e permette una distribuzione del gas attraverso il tessuto metallico non solo in direzione ortogonale al piano del tessuto, bens? anche nel piano del tessuto stesso.
[0062] Ci? ovvia ad un surriscaldamento della membrana di combustione 14, migliora l?isolamento termico della membrana di combustione 14, riduce il rischio di distacchi della fiamma e migliora la distribuzione della velocit? di flusso del gas 13 attraverso la membrana di combustione 14.
[0063] Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione:
[0064] - in corrispondenza delle nervature 23, almeno una delle superfici di tessuto 19, 20 forma una o pi? slegature 25 (vale a dire passaggi di un filo di trama sopra pi? fili di ordito consecutivi, o passaggi di un filo di ordito sopra pi? fili di trama consecutivi),
[0065] - in corrispondenza degli abbassamenti 24, almeno una delle superfici di tessuto 19, 20 forma aree prive di slegature o con slegature pi? corte delle slegature nelle nervature 23 della stessa superficie di tessuto (in cui ?pi? corte? significa ?passaggi di un filo di trama/ordito sopra un numero di fili di ordito/trama consecutivi inferiore rispetto alle slegature delle nervature?).
[0066] Descrizione delle caratteristiche di permeabilit? del tessuto 21
[0067] Il tessuto 21 ? permeabile a gas e presenta prime aree 26 localizzate con permeabilit? ridotta alternate a seconde aree 27 localizzate con permeabilit? pi? elevata rispetto alle prime aree 26.
[0068] Secondo una forma di realizzazione, sia le prime aree 26 sia le seconde aree 27 hanno un?estensione, in almeno una direzione nel piano del tessuto 21, maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili d?ordito consecutivi in direzione di trama e maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili di trama consecutivi in direzione d?ordito.
[0069] Secondo una forma di realizzazione, in corrispondenza delle prime aree 26, il tessuto 21 forma una o pi? slegature 25, mentre in corrispondenza delle seconde aree 27, il tessuto forma aree prive di slegature o con slegature pi? corte delle slegature 25 nelle prime aree 26 (vale a dire passaggi di un filo di trama/ordito sopra un numero di fili di ordito/trama consecutivi inferiore rispetto alle slegature 25 delle prime aree 26).
[0070] Secondo una forma di realizzazione, in corrispondenza delle slegature 25 delle prime aree 26 i fili metallici 22 formanti dette slegature 25 sono localmente allargati rispetto ad una larghezza dei fili metallici 22 in corrispondenza delle seconde aree 27.
[0071] La differenza di permeabilit? al gas tra le prime aree 26 e le seconde aree 27 ? ad esempio visibile e verificabile controluce come differenza di trasmissione di luce attraverso il tessuto 21.
[0072] Le prime aree 26 localizzate con permeabilit? ridotta alternate alle seconde aree 27 localizzate con permeabilit? pi? elevata rispetto alle prime aree 26 localizzate, si sono dimostrate vantaggiose con riferimento ad una riduzione del rischio di distacchi della fiamma e con riferimento ad una migliore distribuzione della velocit? di flusso del gas attraverso la membrana di combustione 14.
[0073] Descrizione di forme di realizzazione esemplificative del tessuto 21
[0074] In accordo con una forma di realizzazione (Figure 4A-D, 5A-D, 6A-D, 7A-D), il tessuto 21 forma una pluralit? di cluster 28 di slegature 25 tra loro distanziati, preferibilmente distribuiti a passo uniforme in due direzioni (ma non necessaria mente uguale per le due direzioni) trasversali o ortogonali nel piano del tessuto 21, ciascuno di detti cluster 28 comprendente:
- su una delle superfici di tessuto 19, 20, almeno tre o pi? prime slegature 25? parallele, l?una direttamente accanto all?altra,
- sull?altra delle superfici di tessuto 19, 20, almeno due o pi? seconde slegature 25?? parallele, l?una direttamente accanto all?altra, le seconde slegature 25?? essendo orientate trasversalmente o ortogonalmente rispetto all?orientamento delle prime slegature 25? e sovrapposte alle prime slegature 25? con almeno sei punti di intersezione 29 tra le singole prime slegature 25? e le singole seconde slegature 25?? del cluster 28,
- tra rispettivamente due cluster 28 consecutivi, il tessuto forma aree extra-cluster 30 prive di slegature 25, 25?, 25??.
[0075] Vantaggiosamente, i cluster 28 di slegature formano le prime aree 26 localizzate con permeabilit? ridotta e le aree extra-cluster 30 formano le seconde aree 27 localizzate con permeabilit? pi? elevata.
[0076] Le prime slegature 25? di un medesimo cluster 28 possono avere lunghezze uguali e le loro estremit? possono essere allineate o sfalsate.
[0077] Le seconde slegature 25?? di un medesimo cluster 28 possono avere lunghezze uguali e le loro estremit? possono essere allineate o sfalsate.
[0078] Le prime slegature 25? di un medesimo cluster 28 possono avere lunghezze differenti.
[0079] Le seconde slegature 25?? di un medesimo cluster 28 possono avere lunghezze differenti.
[0080] Vantaggiosamente, in un medesimo cluster 28, la slegatura 25 pi? lunga sulla superficie interna 20 ha una lunghezza maggiore della lunghezza della slegatura 25 pi? lunga sulla superficie di combustione 19.
[0081] In questo modo, le slegature pi? lunghe del cluster sono disposte sul lato del tessuto rivolto verso il lato interno della membrana di combustione, mentre le slegature pi? corte del cluster sono sul lato del tessuto rivolto verso il lato esterno (di combustione) della membrana di combustione. In questo modo si protegge efficacemente la slegatura pi? lunga che sarebbe altrimenti troppo esposta e troppo poco sostenuta e stabilizzata.
[0082] Descrizione delle forme di realizzazione implementate nell?esempio di figure 6A-D
[0083] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 sono esattamente tre e le seconde slegature 25?? del medesimo cluster 28 sono esattamente tre.
[0084] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 presentano una prima slegatura centrale 31? e due prime slegature laterali 32? su due lati opposti della prima slegatura centrale 31? ed aventi lunghezza inferiore alla lunghezza della prima slegatura centrale 31?.
[0085] In accordo con una forma di realizzazione, le seconde slegature 25?? del cluster 28 presentano una seconda slegatura centrale 31?? e due seconde slegature laterali 32?? su due lati opposti della seconda slegatura centrale 31?? ed aventi lunghezza inferiore alla lunghezza della seconda slegatura centrale 31?? (figura 6C, prime slegature 25? tratteggiate, seconde slegature 25?? nere).
[0086] Le prime slegature 25? possono essere posizionate ed orientate in modo simmetrico speculare rispetto alla seconda slegatura centrale 31?? del medesimo cluster 28.
[0087] Analogamente, le seconde slegature 25?? possono essere posizionate ed orientate in modo simmetrico speculare rispetto alla prima slegatura centrale 31? del medesimo cluster 28.
[0088] In accordo con una forma di realizzazione, la prima slegatura centrale 31? pu? avere una lunghezza di 5 passaggi (cinque fili bypassati) e le prime slegature laterali 32? possono avere una lunghezza di 3 passaggi (tre fili bypassati).
[0089] In accordo con una forma di realizzazione, la seconda slegatura centrale 31?? pu? avere una lunghezza di 5 passaggi (cinque fili bypassati) e le seconde slegature laterali 32?? possono avere una lunghezza di 3 passaggi (tre fili bypassati).
[0090] Le caratteristiche descritte con riferimento alle figure 6A-D sono da considerarsi non necessariamente nella combinazione specifica e esemplificativa (anche se particolarmente vantaggiosa) mostrata nell?esempio di realizzazione di figure 6A-D, ma anche individualmente ed individualmente combinate tra loro, se non indicato diversamente.
[0091] Descrizione delle forme di realizzazione implementate nell?esempio di figure 4A-D
[0092] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 sono esattamente quattro e le seconde slegature 25?? del medesimo cluster sono esattamente due.
[0093] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro, ad esempio in modo sfalsato alternante, come illustrato in figura 4C (prime slegature 25? tratteggiate, seconde slegature 25?? nere).
[0094] In accordo con una forma di realizzazione, le seconde slegature 25?? del cluster 28 hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro.
[0095] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? possono avere una lunghezza di 3 passaggi (tre fili bypassati) e le seconde slegature 25?? possono avere una lunghezza di 5 passaggi (cinque fili sorpassati).
[0096] Le caratteristiche descritte con riferimento alle figure 4A-D sono da considerarsi non necessariamente nella combinazione specifica e esemplificativa (anche se particolarmente vantaggiosa) mostrata nell?esempio di realizzazione di figure 4A-D, ma anche individualmente ed individualmente combinate tra loro, se non indicato diversamente.
[0097] Descrizione delle forme di realizzazione implementate nell?esempio di figure 5A-D
[0098] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 sono esattamente tre e le seconde slegature 25?? del medesimo cluster 28 sono esattamente due.
[0099] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro, preferibilmente in modo sfalsato alternato, come mostrato in figura 5C (prime slegature 25? nere, seconde slegature 25?? tratteggiate).
[00100] In accordo con una forma di realizzazione, le seconde slegature 25?? del cluster 28 presentano lunghezze differenti e sono posizionate in modo simmetrico rispetto ad una prima slegatura centrale 31? delle tre prime slegature 25? del cluster 28.
[00101] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? possono avere una lunghezza di 3 passaggi (tre fili bypassati) e le due seconde slegature 25?? possono avere, rispettivamente, una la lunghezza di 5 passaggi (cinque fili sorpassati) e l?altra la lunghezza di tre passaggi (tre fili sorpassati).
[00102] In accordo con una forma di realizzazione, oltre ai cluster 28 di slegature, il tessuto 21 pu? comprendere una pluralit? di semplici incroci 33 di slegature, detti incroci 33 comprendenti:
- su una delle superfici di tessuto 19, 20 esattamente una slegatura primaria 33?,
- sull?altra delle superfici di tessuto 19, 20 esattamente una slegatura secondaria 33?? orientata trasversalmente o ortogonalmente rispetto all?orientamento della slegatura primaria 33? e sovrapposta alla slegatura primaria 33? con esattamente un solo punto di intersezione.
[00103] Le caratteristiche descritte con riferimento alle figure 5A-D sono da considerarsi non necessariamente nella combinazione specifica e esemplificativa (anche se particolarmente vantaggiosa) mostrata nell?esempio di realizzazione di figure 5A-D, ma anche individualmente ed individualmente combinate tra loro, se non indicato diversamente.
[00104] Descrizione delle forme di realizzazione implementate nell?esempio di figure 7A-D
[00105] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 sono esattamente otto e le seconde slegature 25?? del medesimo cluster 28 sono esattamente nove.
[00106] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del cluster 28 sono disposte in modo sfalsato a guisa di gradini di scala definendo insieme una prima striscia 34 obliqua rispetto all?orientamento delle singole prime slegature 25?.
[00107] Analogamente, le seconde slegature 25?? del cluster 28 sono disposte in modo sfalsato a guisa di gradini di scala definendo insieme una seconda striscia 34?? obliqua rispetto all?orientamento delle singole seconde slegature 25?? e sovrapposta alla prima striscia 34 obliqua.
[00108] In accordo con una forma di realizzazione possono essere presenti due o pi? configurazioni di cluster 28, 35 di slegature differenti.
[00109] Oltre ai cluster 28 di slegature fin qui descritti (che possono essere denominati ?primi cluster 28?) possono essere previsti secondi cluster 35 di forma e posizione differente rispetto ai primi cluster 28.
[00110] In accordo con una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del secondo cluster 35 sono esattamente nove e le seconde slegature 25?? del medesimo secondo cluster 35 sono esattamente sei.
[00111] Secondo una forma di realizzazione, le prime slegature 25? del secondo cluster 35 sono disposte in modo da formare un?ulteriore prima striscia 36 obliqua rispetto all?orientamento delle singole prime slegature 25?, ma preferibilmente di forma differente dalla forma della prima striscia 34 del primo cluster 28, ad esempio di forma a Zig-Zag.
[00112] Analogamente, le seconde slegature 25?? del secondo cluster 35 sono disposte in modo da formare un?ulteriore seconda striscia 36? obliqua rispetto all?orientamento delle singole seconde slegature 25??, ma preferibilmente di forma differente dalla forma della seconda striscia 34? del primo cluster 28, ad esempio di forma a Zig-Zag, e sovrapposta all?ulteriore prima striscia 36 obliqua (Figure 7.1C e 7.2C).
[00113] La messa in carta di figura 7C illustra:
- nella parte superiore della figura, solo le prime slegature 25? (in neretto) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta verso l?osservatore, - nella parte centrale della figura, le prime slegature 25? (con contorni continui) dei primi cluster 28 sulla superficie del tessuto 21 rivolta verso l?osservatore, e le seconde slegature 25?? (con contorni tratteggiati) dei primi cluster 28 sulla superficie del tessuto 21 rivolta via dall?osservatore,
- nella parte inferiore della figura, le prime slegature 25? (con contorni continui) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta verso l?osservatore, e le seconde slegature 25?? (in neretto) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta via dall?osservatore.
[00114] Analogamente, la messa in carta di figura 7.1C mostra le prime slegature 25? (in neretto) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta verso l?osservatore, e la messa in carta di figura 7.1C mostra le prime slegature 25? (con contorni continui) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta verso l?osservatore, e le seconde slegature 25?? (in neretto) dei primi cluster 28 e dei secondi cluster 35 sulla superficie del tessuto 21 rivolta via dall?osservatore.
[00115] I primi cluster 28 e/o i secondi cluster 35 possono essere disposti in modo tale da definire una pluralit? di sequenze di cluster 28, 35 estese in direzione di trama o in direzione di ordito del tessuto 21 e formate da strisce 34, 36 ; 34?, 36? oblique rispetto alle direzioni di ordito e di trama.
[00116] Le forme di realizzazione descritte sono puramente esemplificative e rappresentano possibilit? di realizzazione pratica delle caratteristiche tecniche descritte.
[00117] Tali realizzazioni pratiche sono state testate e ottengono gli effetti tecnici desiderati.
[00118] Tuttavia, l?impressione estetica o le caratteristiche visibili da un solo lato del tessuto 21 o della membrana di combustione 14 o visibili dal solo lato esterno (l?unico lato visibile) del bruciatore 2, e risultanti dall?effetto di riflessione della luce, dall?orientamento del tessuto metallico 21 rispetto al bruciatore 2, dal colore, ecc.), possono essere soggette a una variabilit? significativa e non contribuiscono all?ottenimento dell?effetto tecnico dell?invenzione. Pertanto, l?invenzione ha l?ulteriore vantaggio di lasciare un?ampia libert? di scelta estetica ai produttori di bruciatori 2 e le caratteristiche tecniche descritte sono ottenibili anche con scelte estetiche esteriori differenti rispetto alle forme di realizzazione illustrate.
[00119] Descrizione del filo metallico 22
[00120] In accordo con una forma di realizzazione, i fili metallici 22 comprendono fasci di fibre metalliche, ad esempio non filate, oppure fasci di fibre metalliche parallele o intrecciate o filate o attorcigliate, ad esempio del tipo ?long fibre filament? o ?short fibre filament?.
[00121] I fili metallici 22 possono essere almeno o solo inizialmente legati mediante un legante, ad esempio un filo di legatura 37 solubile in acqua o non solubile, ad esempio in PVA oppure in poliestere, oppure mediante un adesivo legante solubile in acqua o non solubile, ad esempio polimerico.
[00122] Vantaggiosamente, il tessuto 21 ? un tessuto ?pesante? o ?grosso?, inteso come tessuto con un peso per area di tessuto uguale o maggiore di 1,3 kg/m<2>, ad esempio nell?intervallo da 1,3 kg/m<2 >a 1,6 kg/m<2>.
[00123] Vantaggiosamente, il filo metallico 22 ? un filato di peso per lunghezza nell?intervallo da 0,8 g/m a 1,4 g/m, vantaggiosamente da 0,9 g/m a 1,1 g/m, ad esempio di 1g/m.
[00124] Vantaggiosamente, il filo metallico 22 ? composto da fibre di diametro nell?intervallo da 30 micrometri a 50 micrometri, ad esempio di circa 40 micrometri.
[00125] Le fibre ?grandi? e i fili ?grandi? permettono una fabbricazione economica ed industrialmente vantaggiosa di tessuti ?grossi? che non risultano eccessivamente impermeabili.
[00126] Secondo una forma di realizzazione, il materiale dei fili metallici 22 o delle fibre metalliche, pu? essere, ad esempio, un acciaio ferritico, o una lega FeCrAl, ad esempio dopata mediante Ittrio, Afnio, Zirconio.
[00127] Il filo metallico 22 pu? essere ad esempio un filato in lega FeCrAl dopata di Y, Hf, Zr, di peso 1g/m e composto da fibre di diametro 40 micrometri, non ritorto, possibilmente crimpato (ondulato), trattenuto mediante un filo legante 37 possibilmente in PVA o in poliestere, ed avente ad esempio la seguente composizione ?dopata?:
[00128] Secondo un?ulteriore forma di realizzazione, il materiale dei fili metallici o delle fibre metalliche pu? essere, ad esempio, un acciaio ferritico, o una lega FeCrAl, ad esempio contenente inoltre Ittrio, Afnio, Zirconio.
[00129] Il filo metallico pu? essere ad esempio un filato lega FeCrAl dopata di Y, Hf, Zr, di peso 1g/m e composto da fibre di diametro 40 micrometri, ritorto (?spun yarn?), ad esempio con da 30 a 150 torsioni (?twists?) al metro, possibilmente con le estremit? di fibre sporgenti in modo divergente dal filato (?hairy?), con fibre pi? corte del filato, ad es. con lunghezza di fibra nell?intervallo da 7cm a 30cm, non necessariamente ma possibilmente trattenuto mediante un filo legante 37 possibilmente in PVA o in poliestere, ed avente ad esempio la medesima composizione ?dopata? indicata nella tabella sopra.
[00130] Vantaggi dell?invenzione
[00131] Grazie alle nervature in alto rilievo alternate agli abbassamenti in basso rilievo, il tessuto metallico della membrana di combustione realizza un effetto tecnico di distanziamento discreto, ripetitivo ma non continuativo e di spessore del tessuto stesso non completamente riempito di materiale metallico, che migliora la capacit? di isolamento termico e permette una distribuzione del gas attraverso il tessuto metallico non solo in direzione ortogonale al piano del tessuto, bens? anche nel piano del tessuto stesso.
[00132] Ci? ovvia ad un surriscaldamento della membrana di combustione, migliora l?isolamento termico della membrana di combustione, riduce il rischio di distacchi della fiamma e migliora la distribuzione della velocit? di flusso del gas attraverso la membrana di combustione.
[00133] Le prime aree localizzate con permeabilit? ridotta alternate alle seconde aree localizzate con permeabilit? pi? elevata rispetto alle prime aree localizzate, si sono dimostrate vantaggiose con riferimento ad una riduzione del rischio di distacchi della fiamma e con riferimento ad una migliore distribuzione della velocit? di flusso del gas attraverso la membrana di combustione.
[00134] La configurazione del tessuto metallico con i cluster di slegature tra loro distanziati e con le aree extra-cluster prive di slegature, permette una realizzazione pratica, industrialmente vantaggiosa, delle nervature in alto rilievo alternate agli abbassamenti in basso rilievo e/o delle prime aree localizzate con permeabilit? ridotta alternate alle seconde aree localizzate con permeabilit? pi? elevata.
[00135] Pertanto i singoli aspetti dell?invenzione non sono soltanto individualmente significative per risolvere problemi della tecnica anteriore, ma una loro combinazione risulta essere ulteriormente sinergica.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI
1. Membrana di combustione (14) per un bruciatore a gas (2), detta membrana di combustione (14) avente un lato interno (18) al quale viene convogliato un gas combustibile (13) ed un lato esterno (17) sul quale avviene la combustione del gas combustibile (13) dopo il suo attraversamento della membrana di combustione (14), detta membrana di combustione (14) comprendente un tessuto (21) avente due superfici di tessuto opposte (19, 20) che formano rispettivamente una superficie di combustione (19) esposta sul lato esterno (17) e una superficie interna (20) rivolta verso il lato interno (18), in cui il tessuto (21) forma un intreccio di fili metallici (22) comprendenti fili di ordito e fili di trama trasversali rispetto ai fili di ordito,
caratterizzata dal fatto che entrambe le superfici di tessuto (19, 20) formano nervature (23) in alto rilievo alternate a abbassamenti (24) in basso rilievo, e sia le nervature (23) sia gli abbassamenti (24) hanno un?estensione, in almeno una direzione nel piano del tessuto (21), maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili d?ordito consecutivi in direzione di trama e maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili di trama consecutivi in direzione d?ordito.
2. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 1, in cui
- in corrispondenza delle nervature (23) almeno una delle superfici di tessuto (19, 20) forma una o pi? slegature (25),
- in corrispondenza degli abbassamenti (24) almeno una delle superfici di tessuto (19, 20) forma aree prive di slegature o con slegature pi? corte delle slegature nelle nervature (23) della stessa superficie di tessuto (19, 20).
3. Membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tessuto (21) presenta prime aree (26) localizzate con permeabilit? ai gas ridotta, alternate a seconde aree (27) localizzate con permeabilit? ai gas pi? elevata rispetto alle prime aree (26).
4. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 3, in cui sia le prime aree (26) sia le seconde aree (27) hanno un?estensione, in almeno una direzione nel piano del tessuto (21), maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili d?ordito consecutivi in direzione di trama e maggiore dello spazio occupato da almeno tre fili di trama consecutivi in direzione d?ordito.
5. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui:
- in corrispondenza delle prime aree (26) il tessuto (21) forma una o pi? slegature (25), - in corrispondenza delle seconde aree (27) il tessuto forma aree prive di slegature o con slegature pi? corte delle slegature (25) nelle prime aree (26).
6. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 5, in cui in corrispondenza delle slegature (25) delle prime aree (26) i fili metallici (22) formanti dette slegature (25) sono localmente allargati rispetto ad una larghezza dei fili metallici (22) in corrispondenza delle seconde aree (27).
7. Membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tessuto (21) forma una pluralit? di cluster (28) di slegature (25), detti cluster (28) essendo tra loro distanziati e distribuiti in due direzioni trasversali nel piano del tessuto (21), ciascuno di detti cluster (28) comprendente:
- su una delle superfici di tessuto (19, 20) almeno tre o pi? prime slegature (25?) parallele, l?una direttamente accanto all?altra,
- sull?altra delle superfici di tessuto (19, 20) almeno due o pi? seconde slegature (25??) parallele, l?una direttamente accanto all?altra, le seconde slegature (25??) essendo orientate trasversalmente rispetto all?orientamento delle prime slegature (25?) e sovrapposte alle prime slegature (25?) con almeno sei punti di intersezione (29) tra le singole prime slegature (25?) e le singole seconde slegature (25??) del cluster (28),
- tra rispettivamente due cluster (28) consecutivi, il tessuto forma aree extra-cluster (30) prive di slegature (25, 25?, 25??).
8. Membrana di combustione (14) secondo le rivendicazioni 3 e 7, in cui i cluster (28) formano le prime aree (26) localizzate con permeabilit? ridotta e le aree extra-cluster (30) formano le seconde aree (27) localizzate con permeabilit? pi? elevata.
9. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 7, in cui:
- le prime slegature (25?) del cluster (28) presentano una prima slegatura centrale (31?) e due prime slegature laterali (32?) su due lati opposti della prima slegatura centrale (31?) ed aventi lunghezza inferiore alla lunghezza della prima slegatura centrale (31?),
- le seconde slegature (25??) del cluster (28) presentano una seconda slegatura centrale (31??) e due seconde slegature laterali (32??) su due lati opposti della seconda slegatura centrale (31??) ed aventi lunghezza inferiore alla lunghezza della seconda slegatura centrale (31??),
- le prime slegature (25?) sono posizionate ed orientate in modo simmetrico speculare rispetto alla seconda slegatura centrale (31??) del medesimo cluster (28),
- le seconde slegature (25??) sono posizionate ed orientate in modo simmetrico speculare rispetto alla prima slegatura centrale (31?) del medesimo cluster (28).
10. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 7, in cui:
- le prime slegature (25?) del cluster (28) hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro, o in modo sfalsato alternante,
- le seconde slegature (25??) del cluster (28) hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro.
11. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 7, in cui:
- le prime slegature (25?) del cluster (28) hanno tutte la stessa lunghezza, ma sono posizionate in modo sfalsato tra loro, o in modo sfalsato alternato,
- le seconde slegature (25??) del cluster (28) presentano lunghezze differenti e sono posizionate in modo simmetrico rispetto ad una prima slegatura centrale (31?) delle prime slegature (25?) del cluster (28),
- il tessuto (21) comprende una pluralit? di semplici incroci (33) di slegature, detti incroci (33) comprendenti:
- su una delle superfici di tessuto (19, 20) esattamente una slegatura primaria (33?), - sull?altra delle superfici di tessuto (19, 20) esattamente una slegatura secondaria (33??) orientata trasversalmente rispetto all?orientamento della slegatura primaria (33?) e sovrapposta alla slegatura primaria (33?) con esattamente un solo punto di intersezione.
12. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 7, in cui:
- le prime slegature (25?) del cluster (28) sono disposte in modo sfalsato a guisa di gradini di scala definendo insieme una prima striscia (34) obliqua rispetto all?orientamento delle singole prime slegature (25?).
- le seconde slegature (25??) del cluster (28) sono disposte in modo sfalsato a guisa di gradini di scala definendo insieme una seconda striscia (34??) obliqua rispetto all?orientamento delle singole seconde slegature (25??) e sovrapposta alla prima striscia (34) obliqua.
13. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 12, in cui:
- in aggiunta ai cluster (28) che costituiscono primi cluster, il tessuto (21) forma secondi cluster (35) di forma e posizione differente rispetto ai primi cluster (28),
- le prime slegature (25?) del secondo cluster (35) sono disposte in modo da formare un?ulteriore prima striscia (36) obliqua rispetto all?orientamento delle singole prime slegature (25?), ma di forma differente dalla forma della prima striscia (34) del primo cluster (28), - le seconde slegature (25??) del secondo cluster (35) sono disposte in modo da formare un?ulteriore seconda striscia (36?) obliqua rispetto all?orientamento delle singole seconde slegature (25??), ma di forma differente dalla forma della seconda striscia (34?) del primo cluster (28), e sovrapposta all?ulteriore prima striscia (36) obliqua.
14. Membrana di combustione (14) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui:
- i primi cluster (28) e/o i secondi cluster (35) sono disposti in modo tale da definire una pluralit? di sequenze di cluster (28, 35) estese in direzione di trama o in direzione di ordito del tessuto (21) a forma di strisce (34, 36; 34?, 36?) oblique rispetto alle direzioni di ordito e di trama.
15. Membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 14, in cui, in un medesimo cluster (28), la slegatura (25) pi? lunga sulla superficie interna 20 ha una lunghezza maggiore della lunghezza della slegatura (25) pi? lunga sulla superficie di combustione (19).
16. Membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui:
- il tessuto (21) presenta una massa per area uguale o maggiore di 1,3 kg/m<2 >oppure nell?intervallo da 1,3 kg/m<2 >a 1,6 kg/m<2>,
- il filo metallico (22) ? un filato di massa per lunghezza nell?intervallo da 0,8 g/m a 1,4 g/m, oppure nell?intervallo da 0,9 g/m a 1,1 g/m.
- il filo metallico (22) ? composto da fibre di diametro nell?intervallo da 30 micrometri a 50 micrometri o di 40 micrometri.
17. Membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tessuto (21) ? supportato da e a contatto con uno strato di supporto (38) disposto sul lato interno (18) della membrana di combustione (14).
18. Bruciatore a gas (2) comprendente una membrana di combustione (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
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