IT202100032552A1

IT202100032552A1 - Ventilconvettore

Info

Publication number: IT202100032552A1
Application number: IT102021000032552A
Authority: IT
Inventors: Luca Scalambrin; Giulio Bertasi; Alessandro Zen
Original assignee: Irsap Spa
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-06-23

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?VENTILCONVETTORE?

La presente invenzione ? relativa a un ventilconvettore avente uno sviluppo prevalentemente verticale.

Come ? noto, un ventilconvettore comprende un involucro, il quale presenta almeno una apertura di ingresso normalmente disposta in basso o in una parete frontale dell?involucro per l?aspirazione di aria e almeno una apertura di uscita normalmente disposta in alto per la mandata di aria, e normalmente una unit? di scambio termico e ventilazione disposta nell?involucro. L?unit? di scambio termico e ventilazione comprende una batteria di scambio termico e un ventilatore disposto adiacente alla batteria di scambio termico in modo tale che il flusso d?aria generato, in uso, dal ventilatore, entri dall?apertura di ingresso, attraversi la batteria di scambio termico ed esca dall?apertura di uscita. A seconda della temperatura del fluido termovettore che circola nella batteria di scambio termico il ventilconvettore permette di riscaldare o raffrescare l?aria di una stanza in cui ? disposto.

Il ventilconvettore ? normalmente disposto contro una parete di una stanza da climatizzare e c?? normalmente l?esigenza che l?involucro abbia un ingombro ragionevolmente contenuto, soprattutto in profondit?, ossia nella direzione perpendicolare alla parete. Per avere un involucro con una profondit? ridotta e nel contempo un sufficiente scambio termico, la batteria di scambio termico normalmente ha uno sviluppo prevalentemente orizzontale, parallelo alla parete, ed ? disposta inclinata rispetto nell?involucro, ed in particolare con le proprie facce maggiori inclinate di un angolo acuto rispetto a un asse verticale. I suddetti requisiti influenzano la forma dell?involucro del ventilatore, il quale nel tempo ha assunto una forma convenzionale a sviluppo prevalentemente orizzontale.

Recentemente, si ? diffusa l?esigenza, prettamente commerciale, di avere ventilconvettori con un involucro avente forme e dimensioni non convenzionali, ad esempio a sviluppo prevalentemente verticale, con ingombri complessivi molto simili a quelli di un radiatore di arredo ad elementi verticali. Per massimizzare la potenza riscaldante o rinfrescante del ventilconvettore si dovrebbero aumentare le dimensioni della batteria di scambio termico, sviluppando quest?ultima in altezza per sfruttare al massimo il volume dell?involucro. Tuttavia, dato il vincolo dalla profondit? dell?involucro, ci? comporta una notevolmente diminuzione dell?angolo di inclinazione della batteria di scambio termico rispetto all?asse verticale e conseguentemente una riduzione di rendimento della batteria di scambio termico perch? il flusso d?aria generato dal ventilatore e diretto tipicamente dal basso verso l?alto attraversa con molta pi? difficolta la batteria di scambio termico.

Scopo della presente invenzione ? di fornire un ventilconvettore a sviluppo prevalentemente verticale, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione vengono forniti un ventilconvettore e un radiatore ventilato secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra, secondo una vista assonometrica, il ventilconvettore della presente invenzione;

- la figura 2 illustra il ventilconvettore della figura 1 privo di una parete frontale di un involucro del ventilconvettore;

- la figura 3 illustra il ventilconvettore della figura 1, secondo una vista in sezione lungo un piano perpendicolare a una parete frontale dell?involucro del ventilconvettore; - la figura 4 illustra un radiatore ventilato comprendente il ventilconvettore della figura 1, secondo una vista in sezione lungo il medesimo piano di sezione della figura 3.

Nella figura 1, con 1 ? genericamente indicato, nel suo complesso, il ventilconvettore della presente invenzione. Il ventilconvettore 1 comprende un involucro 2, il quale ha una forma scatolare atta a essere disposta, in uso, con un proprio asse longitudinale 3 secondo una direzione verticale e comprende una parete maggiore frontale 4 parallela all?asse longitudinale 3. L?involucro 2 comprende due primi lati perimetrali 5 e 6 che sono trasversali, ed in particolare perpendicolari, all?asse longitudinale 3. L?involucro 2 comprende inoltre due secondi lati perimetrali 7 e 8 che sono trasversali, e in particolare ortogonali, ai primi lati perimetrali 5 e 6.

L?involucro 2 comprende almeno una apertura di ingresso per l?aspirazione di aria e almeno una apertura di uscita per la mandata di aria. In particolare, l?involucro 2 comprende un?apertura di ingresso 9 superiore ricavata nel lato perimetrale 5 superiore e un?apertura di ingresso 10 inferiore ricavate nel lato perimetrale 6 inferiore. Pi? in dettaglio, ciascuna apertura di ingresso 9, 10 si estende lungo tutto il rispettivo lato perimetrale 5, 6.

Inoltre, l?involucro 2 comprende un?apertura di uscita 11 ricavata nel lato perimetrale 7 e un?apertura di uscita 12 ricavata nel lato perimetrale 8.

Con riferimento alla figura 2, in cui la parete maggiore frontale 4 ? assente per mostrare parti all?interno dell?involucro 2, il ventilconvettore 1 comprende almeno due unit? di scambio termico e ventilazione 13, ciascuna delle quali comprende una rispettiva batteria di scambio termico 14 e un rispettivo ventilatore 15 adiacente alla batteria di scambio termico 14 e le quali sono disposte nell?involucro 2 allineate lungo l?asse longitudinale 3.

La batteria di scambio termico 14 ? del tipo percorsa da un fluido termovettore e comprendente un pacco alettato. Nelle figure 1 e 2 sono illustrati i connettori di mandata 14a e i connettori di ritorno 14b delle batterie di scambio termico 14 per il collegamento in modo noto a un una rete di distribuzione del fluido termovettore.

Le unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono allineate in modo tale che le facce maggiori 16 di ciascuna batteria di scambio termico 14 siano inclinate di un angolo acuto rispetto all?asse longitudinale 3, che una faccia maggiore 16 di ciascuna batteria di scambio termico 14 comunichi con le aperture di uscita 11 e 12, e che un flusso d?aria generato, in uso, da ciascun ventilatore 15 entri dalle aperture di ingresso 9 e 10 e attraversi la rispettiva batteria di scambio termico 14.

In particolare, le due unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono disposte in modo tale che il flusso d?aria generato da ciascun ventilatore 15 entri da una rispettiva apertura di ingresso 9, 10. Nelle figure 1 e 2, con F9 e F10 sono indicate le direzioni attraverso le aperture 9 e 10 dei flussi d?aria generati dai rispettivi ventilatori 15.

L?involucro 2 comprende un vano di mandata 17 comunicante con le aperture di uscita 11 e 12 e le unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono disposte in modo speculare rispetto al vano di mandata 17 con una faccia maggiore 16 di ciascuna batteria di scambio termico 14 che ? rivolta verso il vano di mandata 17 e ciascun ventilatore 15 che ? adiacente a un rispettivo lato dei due primi lati perimetrali 5 e 6, e quindi a una rispettiva apertura di ingresso 9, 10.

Pi? in generale, le due unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono allineate lungo l?asse longitudinale 3 una sopra l?altra in modo da essere speculari, rispetto a un piano virtuale 18 trasversale all?asse longitudinale 3, dal punto di vista delle direzioni dei flussi d?aria generati dai rispettivi ventilatori 15. Nell?esempio illustrato, il vano di mandata 17 si estende lungo il piano 18.

Vantaggiosamente, il vano di mandata 17 suddiviso in due camere di mandata 19 e 20, ciascuna delle quali ? associata a una rispettiva unit? di scambio termico e ventilazione 13 e mette in comunicazione la faccia maggiore 16 della relativa batteria di scambio termico 14 con una rispettiva apertura di uscita 11, 12. In particolare, le due camere di mandata 19 e 20 sono definite da un setto 21 disposto nel vano di mandata 17, trasversale alla parete maggiore frontale 4 e obliquo rispetto all?asse longitudinale 3, in modo da deviare i due flussi d?aria generati dai due ventilatori 15 verso le due aperture di uscita 11 e 12 secondo due direzioni sostanzialmente opposte, indicate nelle figure 1 e 2 con F11 e F12.

Vantaggiosamente, ciascun ventilatore 15 ? del tipo centrifugo, radiale, privo di chiocciola e a pale rovesce. Le due unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono allineate lungo l?asse longitudinale in modo tale che gli assi di rotazione 15a dei due ventilatori 15 siano perpendicolari alla parete maggiore frontale 4.

L?involucro 2 comprende, inoltre, due camere di aspirazione 22 e 23, ciascuna delle quali ? associata a una rispettiva unit? di scambio termico e ventilazione. In particolare, ciascuna camera di aspirazione 22, 23 si apre verso l?esterno attraverso una rispettiva apertura di ingresso 9, 10 e comunica con un rispettivo ventilatore 15. Ciascun ventilatore 15 si affaccia assialmente alla relativa camera di aspirazione 22, 23.

Come si pu? osservare dalla figura 3, che illustra il ventilconvettore 1 secondo una vista in sezione lungo un piano parallelo all?asse longitudinale 3 e perpendicolare alla parete maggiore frontale 4, ciascun ventilatore 15 ? disposto in modo tale da aspirare aria assialmente dalla rispettiva camera di aspirazione 22, 23 e spingerla radialmente verso la rispettiva batteria di scambio termico 14. Ciascuna batteria di scambio termico 14 ? provvista di una rispettiva vaschetta 24 per la raccolta a caduta della condensa. Nella figura 3 ? mostrato l?angolo di inclinazione ? delle facce maggiori 16 delle batterie di scambio termico 14.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della invenzione, l?involucro 2 comprende una sola apertura di uscita ricavata in uno dei due lati perimetrali 7 e 8. In questo caso, una faccia maggiore 16 di ciascuna batteria di scambio termico 14 comunica con la singola apertura di uscita, in particolare attraverso il vano di mandata 7.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della invenzione, l?involucro 2 comprende una sola apertura di ingresso che comunica con entrambi i ventilatori 15 attraverso opportuni vani all?interno dell?involucro 2 in modo tale che i flussi d?aria generati dai due ventilatori 15 entrino dalla singola apertura di ingresso. La singola apertura di ingresso ? ricavata ad esempio nel lato perimetrale 6 inferiore, oppure nella parete maggiore frontale 4.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della invenzione, le aperture 9 e 10 sono le due aperture di uscita, le aperture 11 e 12 sono le due aperture di ingresso, il vano 7 ? un vano di aspirazione comunicante le aperture di ingresso e le due unit? di scambio termico e ventilazione 13 sono sempre disposte una sopra l?altra lungo l?asse longitudinale 3 e speculari rispetto al piano 18, ma in maniera opposta rispetto alla forma di attuazione illustrata, ossia hanno una faccia maggiore 16 di ciascuna batteria di scambio termico 14 che ? rivolta verso una rispettiva apertura di uscita (una superiore e una inferiore) ed i ventilatori 15 che sono speculari rispetto al vano di aspirazione, cio? con le camere di aspirazione 22 e 23 che comunicano con il vano di aspirazione da lati opposti dello stesso.

Nella figura 4, con 24 ? indicato, nel suo complesso, un radiatore ventilato comprendente il ventilconvettore 1. Con riferimento alla figura 4, in cui gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri della figura 3, il radiatore ventilato 24 comprende un corpo radiante 25, il quale ? a forma di piastra ed ? fissato esternamente alla parete maggiore frontale 4 dell?involucro 2.

Il corpo radiante 25 ? riscaldabile in modo noto, ad esempio tramite fluido caldo, ossia tramite la circolazione interna del medesimo fluido termovettore che circola nelle batterie di scambio termico 14 quando tale fluido termovettore ? caldo, oppure elettricamente.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, la parete maggiore frontale 4 ? definita dal corpo radiante 25.

Bench? l?invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non ? da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni coperte dalle rivendicazioni allegate, ad esempio:

- ciascuna unit? di scambio termico e ventilazione 13 comprende, al posto del ventilatore 15, un ventilatore assiale disposto con il proprio asse di rotazione parallelo all?asse longitudinale 3, ossia, in uso, orientato secondo la direzione verticale; oppure

- ciascuna unit? di scambio termico e ventilazione 13 comprende, al posto del ventilatore 15, un ventilatore centrifugo disposto con il proprio asse di rotazione perpendicolare un piano parallelo all?asse longitudinale 4 e perpendicolare alla parete maggiore frontale 4, ossia, in uso, orientato secondo la direzione orizzontale.

Il principale vantaggio del ventilconvettore 1 sopra descritto ? di avere un rendimento termico elevato nonostante lo sviluppo prevalentemente verticale dell?involucro 2, grazie alla scomposizione dei mezzi di scambio termico e ventilazione in due unit? 13 che sono opportunamente disposte lungo l?asse longitudinale 3 e hanno, ciascuna, una rispettiva batteria di scambio termico 14 avente uno sviluppo sostanzialmente orizzontale e quindi un angolo di inclinazione ? tra le facce maggiori 16 e l?asse longitudinale 3 sufficientemente ampio da permettere un adeguato flusso d?aria attraverso il pacco alettato della batteria di scambio termico 14.

Un altro vantaggio rilevante del ventilconvettore 1 ? di avere una portata d?aria doppia a parit? di diametro e di regime di rotazione del singolo ventilatore 15, a beneficio di una maggiore silenziosit?. Si tenga infatti presente che la rumorosit? maggiore, dati i regimi di rotazione relativamente ridotti dei ventilatori 15, ? essenzialmente dovuta ai rumori aerodinamici delle ventole.

I suddetti vantaggi si hanno ovviamente anche col radiatore ventilato 24 che incorpora il ventilconvettore 1.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Ventilconvettore comprendente: un involucro (2), il quale ha una forma scatolare atta a essere disposta, in uso, con un proprio asse longitudinale (3) secondo una direzione verticale e comprende una parete maggiore frontale (4) parallela all?asse longitudinale (3), almeno una apertura di ingresso (9, 10) per l?aspirazione di aria e almeno una apertura di uscita (11, 12) per la mandata di aria; e almeno due unit? di scambio termico e ventilazione (13), ciascuna delle quali comprende una rispettiva batteria di scambio termico (14) e un rispettivo ventilatore (15) adiacente alla batteria di scambio termico (14) e le quali sono disposte nell?involucro (2) allineate lungo l?asse longitudinale (3) in modo tale che una faccia maggiore (16) di ciascuna batteria di scambio termico (14) sia inclinata di un angolo (?) acuto rispetto all?asse longitudinale (3) e comunichi con detta almeno una apertura di uscita (11, 12), e che un flusso d?aria generato, in uso, da ciascun ventilatore (15) entri da detta almeno una apertura di ingresso (9, 10) e attraversi la rispettiva batteria di scambio termico (14).

2. Ventilconvettore secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno una apertura di ingresso comprende almeno due aperture di ingresso (9, 10); le unit? di scambio termico e ventilazione (13) essendo disposte nell?involucro (2) in modo tale che il flusso d?aria generato da ciascun ventilatore (15) entri da una rispettiva apertura di ingresso (9, 10).

3. Ventilconvettore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto involucro (2) comprende due primi lati perimetrali (5, 6), i quali sono trasversali, ed in particolare perpendicolari, all?asse longitudinale (3), e detta almeno una apertura di ingresso comprende almeno due aperture di ingresso (9, 10), ciascuna delle quali ? ricavata in un rispettivo primo lato perimetrale (5, 6) oppure si estende lungo tutto il rispettivo primo lato perimetrale (5, 6).

4. Ventilconvettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto involucro (2) comprende due primi lati perimetrali (5, 6), i quali sono trasversali, ed in particolare perpendicolari, all?asse longitudinale (3), e due secondi lati perimetrali (7, 8), i quali sono trasversali, e in particolare ortogonali, ai due primi lati perimetrali (5, 6); detta almeno una apertura di uscita (11, 12) essendo ricavata in uno dei secondi lati perimetrali (7, 8).

5. Ventilconvettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto involucro (2) comprende due primi lati perimetrali (5, 6), i quali sono trasversali, ed in particolare perpendicolari, all?asse longitudinale (3), e due secondi lati perimetrali (7, 8), i quali sono trasversali, e in particolare ortogonali, ai due primi lati perimetrali (5, 6); detta almeno una apertura di uscita comprendendo due aperture di uscita (11, 12), ciascuna delle quali ? ricavata in un rispettivo secondo lato perimetrale (7, 8).

6. Ventilconvettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui le unit? di scambio termico e ventilazione (13) sono disposte in modo da essere speculari, rispetto a un piano (18) trasversale all?asse longitudinale (3), dal punto di vista della direzione dei flussi d?aria generati dai rispettivi ventilatori (15).

7. Ventilconvettore secondo la rivendicazione 6, in cui l?involucro (2) comprende un vano di mandata (17), il quale comunica con detta almeno una apertura di uscita (11, 12) e si estende lungo detto piano (18), e le unit? di scambio termico e ventilazione (13) sono disposte con la detta faccia maggiore (16) di ciascuna batteria di scambio termico (14) rivolta verso il vano di mandata (17).

8. Ventilconvettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto involucro (2) comprende un vano di mandata (17) suddiviso in due prime camere (19, 20), ciascuna delle quali ? associata a una rispettiva unit? di scambio termico e ventilazione (13) e comunica con la detta faccia maggiore (16) della relativa batteria di scambio termico (14), e detta almeno una apertura di uscita comprende due aperture di uscita (11, 12), ciascuna delle quali comunica con una rispettiva delle due prime camere (19, 20).

9. Ventilconvettore secondo la rivendicazione 8, in cui le dette due prime camere (19, 20) sono definite da un setto (21) disposto nel vano di mandata (17), trasversale alla detta parete maggiore frontale (4) e obliquo rispetto a detto asse longitudinale (3), in modo da deviare i due flussi d?aria generati dai due ventilatori (15) verso le due aperture di uscita (11, 12) secondo due direzioni (F11, F12) sostanzialmente opposte.

10. Ventilconvettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui ciascun ventilatore (15) ? del tipo centrifugo, radiale, privo di chiocciola e a pale rovesce; dette unit? di scambio termico e ventilazione (13) sono allineate lungo l?asse longitudinale (3) in modo tale che gli assi di rotazione (15a) dei ventilatori (15) siano perpendicolari alla parete maggiore frontale (4).

11. Radiatore ventilato comprendente un corpo radiante (25) e un ventilconvettore (1), quest?ultimo essendo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 ed il corpo radiante (25) essendo riscaldabile tramite circolazione interna di un fluido caldo oppure elettricamente, essendo a forma di piastra ed essendo fissato esternamente a detta parete maggiore frontale (4) oppure definendo detta parete maggiore frontale (4).