IT9020892A1 - Dispositivo con funzioni integrate di accumulo ed espansione per impianti termotecnici - Google Patents

Description

"Dispositivo con funzioni integrate di accumulo ed espansione per impianti termotecnici"

Nella realizzazione di macchine termotecniche quali refrigeratori d'acqua, caldaie, pompe di calore, ecc ., fra gli elementi di maggiore ingombro sono compresi i vasi di espansione, i quali devono compensare le inevitabili variazioni di volume dei liquidi vettori sottoposti a variazioni di temperatura, ed i vasi di accumulo, necessari per assorbire i picchi di carico negativi e positivi che si verificano durante il normale funzionamento. Anche per macchine di limitata potenza (ad esempio, 10KW-8600Kcal/h ), questi due elementi sono di notevole ingombro, il vaso di espansione dovendo avere un volume di non meno di 10 litri ed il vaso di accumulo dovendo essere di almeno 20-25 litri. La necessità di utilizzare i due vasi detti ha fino ad ora fortemente penalizzato le dimensioni delle macchine termotecniche, causandone problemi di installazione ad esempio in piccoli ambienti.

Scopo generale della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo una soluzione che consenta di ottenere un vaso di accumulo ed un vaso di espansione concentrati in una unica unità sostanzialmente dimezzando gli ingombri.

In vista di tale scopo, si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un dispositivo di espansione ed accumulo per un fluido in un impianto connesso ad una macchina termotecnica, caratterizzato dal fatto di comprendere un contenitore internamente suddiviso in due parti fra loro isolate per interposizione di ' una membrana deformabile perifericamente fissata alle pareti del contenitore, una prima parte contenendo aria e la seconda parte avendo un solo passaggio verso l'esterno sul quale è posto un elemento di connessione individuante attraverso il passaggio una via di ingresso ed una via di uscita del detto fluido dal contenitore, dette vie di ingresso e di uscita essendo connesse in serie all'impianto nel senso che il fluido circolante in esso passi per la detta seconda parte, costituente contemporanemente serbatoio di accumulo e serbatoio di espansione per il fluido dell'impianto.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa e non limitativa applicante tali principi. Nei disegni: -figura 1 rappresenta una vista schematica in alzata laterale sezionata di un dispositivo integrato di accumulo ed espansione per impianti termotecnici, realizzato secondo l'invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista schematica in alzata laterale sezionata di una macchina termotecnica utilizzante il dispositivo di figura 1. Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato un dispositivo integrato di espansione ed accumulo, indicato genericamente con 10, realizzato secondo l'invenzione. Tale dispositivo comprende un contenitore 11 internamente suddiviso in due parti isolate mediante una membrana flessibile 12.

Il contenitore comprende un solo ingresso sotto forma di un un raccordo 13 al quale è fissato, ad esempio a vite, un elemento di connessione 14 per un condotto di ingresso 15 ed un condotto di uscita 16.

Internamente, l'elemento di connessione 14 comprende una prima camera 17, alla quale è connesso il condotto 15, ed una seconda camera 18, alla quale è connesso il condotto 16. La prima camera 17 ha un condotto 19 attraversante la seconda camera 18 per aprirsi internamente al raccordo 13.

Vantaggiosamente, fra le camere 17 e 18 è posto un pressostato differenziale 20, di tecnica nota e perciò non ulteriormente descritto essendo facilmente immaginabile dal tecnico.

Il dispositivo 10 viene connesso in serie all'impianto di circolazione di fluido di una macchina termotecnica, fondamentalmente per il resto di tecnica nota, per sostituire sia il vaso di espansione che quello di accumulo.

A titolo di esempio, in figura 2 è schematicamente mostrata una vantaggiosa realizzazione di una macchina 21 di refrigerazione di un flusso di acqua in circolazione in un impianto idraulico con ingresso 30 ed uscita 31. La macchina 21 ha un involucro scatolare-22 suddiviso verticalmente per contenere in una parte il gruppo condensatore 23 servito da ventilatori 24 ed un evaporatore 25. Nella restante parte sono alloggiati un compressore 26, il dispositivo di espansione-accumulo 10, una pompa di circolazione 27, un gruppo valvolare 28 di espansione termostatica ed un filtro di circolazione 29.

A parte la vantaggiosa disposizione fisica delle parti e la presenza del dispositivo 10, il circuito della macchina 21 è sostanzialmente di tecnica nota e quindi non necessita di ulteriori descrizioni essendo facilmente immaginabile dal tecnico esperto nel campo. E' comunque chiaro come l’uso di un dispositivo secondo l'invenzione permetta di realizzare una macchina di dimensioni veramente contenute, con la possibilità di integrare in un singolo involucro tutti gli elementi solitamente necessari all'impianto.

Il flusso di fluido da refrigerare entra dal condotto 15 nella camera 17 per venire iniettato dal condotto 19 all'interno del contenitore 11. Si ottiene così la miscelazione del fluido in arrivo con il fluido contenuto nel contenitore 11 realizzando un effetto di volano termico. Il fluido passa poi nello lo 'spazio presente fra condotto 19 e pareti interne del raccordo 13 per continuare la sua corso nell'impianto di refrigerazione connesso al condotto 16. La membrana 12 permette di ottenere il normale effetto di compensazioni delle variazioni di volume nell'impianto, comprimendo più o meno l'aria presente nella metà inferiore del contenitore.

E' a questo punto chiaro come si siano ottenuti gli scopi proposti.

Il dispositivo 10 costituisce un contenitore di accumulo di fluido per ridurre efficacemente i picchi di carico (sia positivi che negativi) fornendo inoltre un effetto di volano termico. Nel contempo lo stesso contenitore costituisce un vaso di espansione riducendo quindi sensibilmente gli ingombri .

Ad esempio, in un impianto nel quale sarebbe necessario, secondo uno schema di tecnica nota, un vaso di espansione di 10 litri ed un vaso di accumulo di 24 litri, secondo l'invenzione è possibile utilizzare un singolo vaso di accumulo-espansione di volume sostanzialmente uguale al solo vaso di accumulo, con inoltre il vantaggio di avere una funzione di espansione equivalente a quella ottenibile con un vaso di'espansione di 24 litri.

Altro vantaggio della presente invenzione è quello di potere utilizzare come contenitore 11 il contenitore di un normale vaso di espansione, evitando la necessità di una realizzazione apposita di detto contenitore, cosa che comporterebbe la necessità delle indispensabili omologazioni richieste da molte legislazioni per i contenitori da utilizzare in impianti termotecnici.

Si ottiene quindi l'indubbio vantaggio di una realizzazione rapida ed economica.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, la forma dell'elemento 14 può essere differente sia per adattarla a particolari problemi di ingombro sia per adattarla a diverse tecniche di realizzazione pratica quali ad esempio la pressofusione o la tornitura da pezzo pieno.

Ovviamente, anche se la presenza del pressostato 20 direttamente montato sull'elemento 14 è vantaggiosa dal punto di vista degli ingombri e della rapidità di assemblaggio di una macchina termotecnica comprendente il dispositivo dell'invenzione, tale pressostato può essere anche inserito lungo l'impianto come normalmente in uso.

Infine, il passaggio fra condotto di ingresso 15 e interno del contenitore 11 può essere realizzato diversamente da un tubetto 19 coassiale al raccordo del contenitore. Ad esempio, si può pensare ad una camera di connessione con il raccordo 13 che abbia longitudinalmente un setto per individuare un passaggio di ingresso ed un passaggio di uscita dal contenitore 11 disposti affiancati e paralleli fra di loro e connessi rispettivamente al condotto di ingresso 15 e al condotto di uscita 16. Vantaggiosamente, è comunque sempre preferibile che la sezione di passaggio dell'ingresso nel contenitore sia sensibilmente inferiore alla sezione di passaggio in uscita dal contenitore, così che le differenti velocità di flusso evitino fenomeni di by-pass, i quali causerebbero un passaggio di fluido diretto fra ingresso e uscita senza miscelazione nel contenitore

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di espansione ed accumulo per un fluido in un impianto connesso ad una macchina termotecnica, caratterizzato dal fatto di comprendere un contenitore internamente suddiviso in due parti fra loro isolate per interposizione di una membrana deformabile perifericamente fissata alle pareti del contenitore, una prima parte contenendo aria e la seconda parte avendo un solo passaggio verso l'esterno sul quale è posto un elemento di connessione individuante attraverso il passaggio una via di ingresso ed una via di uscita del detto fluido dal contenitore, dette vie di ingresso e di uscita essendo connesse in serie all'impianto nel senso che il fluido circolante in esso passi per la detta seconda parte, costituente contemporanemente serbatoio di accumulo e serbatoio di espansione per il fluido dell'impianto.
2. 2. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la via di ingresso è di sezione sostanzialmente minore rispetto alla via di uscita.
3. 3. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la via di ingresso è sostanzialmente coassiale alla via di uscita.
4. 4. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che fra via di ingresso e via di uscita è connesso un pressostato differenziale.