ITAN20090017A1 - Corpo scaldante ad elementi componibili con mezzi antirumore - Google Patents

Description

D E S C RI Z I O N E

annessa a domanda di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

CORPO SCALDANTE AD ELEMENTI COMPONIBILI CON MEZZI ANTIRUMORE

RIASSUNTO

Con la presente invenzione si descrivono corpi scaldanti (1) per riscaldamento d’ambiente del tipo composti da più elementi modulari (4) affiancati in parallelo e lungo i quali il fluido termovettore fluisce distribuito da un canale di distribuzione (6) e raccolto da un canale di raccolta (7); in particolare, oggetto dell’ invenzione sono mezzi (S; SI, S2, S3, S4) per eliminare almeno in parte le tensioni che si creano in detti corpi scaldanti (1) composti da elementi modulari (4) durante i periodi di riscaldamento.

DESCRIZIONE DELL ’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a corpi scaldanti per riscaldamento d’ambiente del tipo composto da più elementi modulari affiancati in parallelo e lungo i quali il fluido termovettore fluisce distribuito da un canale di distribuzione e raccolto da un canale di raccolta.

Generalmente, ma non necessariamente, i canali di distribuzione e di raccolta hanno assi orizzontali; in tal caso, preferibilmente, il canale di distribuzione à ̈ superiore a quello di raccolta.

Questi canali di distribuzione e raccolta possono essere formati dalle estremità dei detti elementi modulari e da appositi giunti che, interposti tra le estremità medesime, le collegano in successione. Corpi scaldanti aventi canali di tal tipo saranno, di qui in poi, detti “corpi scaldanti a giunti†.

I detti canali di distribuzione e raccolta possono anche essere formati da appositi collettori di distribuzione e di raccolta ai quali le estremità di detti elementi modulari sono giuntate. Corpi scaldanti aventi canali di tal tipo saranno, di qui in poi, detti “corpi scaldanti a collettori†,

La più uniforme distribuzione del fluido termovettore all’ interno dei corpi scaldanti si ottiene collegando il tubo di mandata del fluido termovettore ad una estremità del canale di distribuzione ed il tubo di ritorno del fluido termovettore medesimo alla estremità diagonalmente opposta del canale di raccolta.

Poiché il fluido termovettore si raffredda relativamente poco lungo i canali di distribuzione e raccolta, tal modalità di collegamento assicura un andamento delle temperature lungo gli elementi modulari, dalle massime in corrispondenza del canale di distribuzione alle minime in corrispondenza di quello di raccolta, pressoché identico per tutti gli elementi modulari così che, durante i periodi di riscaldamento, sostanzialmente tutti gli elementi modulari si allungano uniformemente senza che si creino tensioni meccaniche in corrispondenza dei vincoli che essi hanno alle loro estremità.

Questa modalità di collegamento ha però lo svantaggio di dover far giungere uno dei due tubi, di mandata o ritorno del fluido termovettore (in genere quello di mandata) piuttosto lontano dal pavimento con effetti antiestetici, se i tubi sono fuori traccia, o con la necessità di praticare lunghe tracce nella parete di sostegno del corpo scaldante.

E’ invalsa allora, da molti decenni, una modalità di collegamento che prevede che entrambi i tubi, sia di mandata che di ritorno del fluido termovettore, siano collegati entrambi alle estremità opposte (qui dette rispettivamente, di ingresso e di uscita) del canale di raccolta, che à ̈ il più vicino al pavimento.

Questo canale di raccolta, però, in corrispondenza della estremità di ingresso dove si allaccia il tubo di mandata, presenta un diaframma interno dopo uno o più primi elementi modulari (in genere un unico elemento) così che il fluido termovettore proveniente dal tubo di mandata à ̈ costretto a risalire lungo detti uno o più primi elementi modulari (di qui in poi detti elementi montanti) per giungere al canale di distribuzione da cui scende di nuovo ai restanti elementi modulari (di qui in poi detti elementi scaldanti) per essere raccolto nella parte di canale di raccolta successiva al detto diaframma e di lì andare al tubo di ritorno allacciato alla estremità di uscita del canale di raccolta.

Gli elementi montanti, pertanto, evitando di dover portare il tubo di mandata lontano dal pavimento, semplificano moltissimo la posa in opera dei corpi scaldanti e negli elementi scaldanti si ha la stessa uniforme distribuzione del fluido termovettore che si aveva collegando, come detto, il tubo di mandata e quello di ritorno del fluido termovettore alle estremità diagonalmente opposte dei canale di distribuzione e raccolta.

Tali modalità di collegamento secondo Tarte nota, che saranno più chiare più avanti con T ausilio delle illustrazioni a corredo, creano, però disuniforme distribuzione della temperatura all’interno dei corpi scaldanti sottoponendo a fatica i punti di giunzione con il rischio di compromettere la tenuta idraulica del corpo scaldante. In più, durante le fasi transitorie di inizio e fine riscaldamento, si avvertono fastidiosi cigolìi dovuti all’assestamento del materiale alle mutate distribuzioni di temperatura.

Tali tensioni, dovute all’impedimento della libera dilatazione termica degli elementi modulari,.

Il problema à ̈ particolarmente marcato per corpi scaldanti che hanno gli elementi modulari molto lunghi (anche più di un metro) come sempre più spesso in uso per ragioni di spazio o esigenze estetiche di arredamento.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di indicare mezzi per eliminare almeno in parte le tensioni che si creano nei corpi scaldanti composti da elementi modulari durante i periodi di riscaldamento.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di far sì che detti mezzi assicurino comunque la solidità strutturale dei detti corpi scaldanti.

Questi ed altri scopi si raggiungono con i mezzi così come descritto di seguito e nelle rivendicazioni annesse, che costituiscono parte integrante della descrizione, e così come esemplificato nei disegni allegati.

La fig. 1 mostra, in vista frontale, un corpo scaldante a giunti secondo Tarte nota e dove i tubi di mandata e di ritorno del fluido termo vettore sono collegati alle estremità diagonalmente opposte rispettivamente del canale di distribuzione e di raccolta.

La fig. 2 mostra, in vista frontale e laterale, un corpo scaldante a giunti secondo l’arte nota dove i tubi di mandata e di ritorno del fluido termovettore sono collegati alle estremità opposte del canale di raccolta al cui interno à ̈ previsto un diaframma.

La fig. 3 mostra, in vista frontale e laterale, un corpo scaldante a collettori secondo l’arte nota e dove i tubi di mandata e di ritorno del fluido termovettore sono collegati alle estremità opposte del canale di raccolta al cui interno à ̈ previsto un diaframma

La fig. 4 mostra, in vista frontale e secondo l’invenzione, un corpo scaldante a giunti dove i tubi di mandata e di ritorno del fluido termovettore sono collegati alle estremità opposte del canale di raccolta.

La fig. 5 mostra, in vista frontale e secondo l’invenzione, un corpo scaldante a collettori dove i tubi di mandata e di ritorno del fluido termovettore sono collegati alle estremità opposte del canale di raccolta

Le figg. 6, 7, 8 e 9 mostrano altrettanti possibili mezzi di vincolo ' meccanico tra loro alternativi secondo possibili caratteristiche aggiuntive dell’ invenzione.

In tutte le figure, con 1 à ̈ indicato un generico corpo scaldante, indifferentemente secondo l’arte nota o Γ invenzione, con 2 il tubo di mandata, con 3 il tubo di ritorno, con 4 un generico elemento modulare

Con 6 e 7 sono rispettivamente indicati i canali di distribuzione e di raccolta del fluido termovettore.

Detti generici elementi modulari 4 hanno una prima estremità 46 in corrispondenza del canale di distribuzione 6 ed una seconda estremità 47 in corrispondenza del canale di raccolta 7.

Le figg. 2 e 3 mostrano, indicata con z, la direzione dell’asse degli elementi modulari 4, con x la direzione ortogonale a z e sostanzialmente parallela agli assi dei canali di distribuzione e raccolta 6 e 7 e, infine, con y la direzione ortogonale al piano z - x.

Le frecce mostrate nelle figg. da 1 a 5 indicano il verso del percorso del fluido termo vettore.

La fig. 1 mostra il tubo di mandata 2 allacciato alla estremità di ingresso 61 del canale di distribuzione 6 ed il tubo di ritorno 3 allacciato alla estremità di uscita 72 del canale di raccolta 7.

In detta figura, come nelle figg. 2 e 4, che mostrano tutte un corpo scaldante 1 a giunti, il canale di distribuzione 6 del fluido termovettore à ̈ formato dalle prime estremità 46 dei detti elementi modulari 4 e da appositi giunti 5 interposti a dette prime estremità 46; corrispondentemente il canale di raccolta 7 à ̈ formato dalle seconde estremità 47 interposte ad altrettanti giunti 5.

Detti giunti 5 sono di qualsiasi tipo noto, ad esempio nippli con filettatura destra/sinistra eventualmente nascosti da collari per puri fini estetici o di distanziatori.

Caratteristiche comuni a tutti tali giunti 5 noti sono quelle di permettere il passaggio del fluido termovettore assicurando la tenuta idraulica verso l’estemo e di costituire vincolo meccanico rigido V sia tra le prime estremità 46 che tra le seconde estremità 47 di due elementi modulari 4 successivi.

Nelle figg. 3 e 5, che mostrano entrambe un corpo scaldante 1 a collettori, il canale di distribuzione 6 del fluido termovettore à ̈ formato da un collettore di distribuzione 60 cui sono giuntate, in modo da assicurare la tenuta idraulica e costituire vincolo meccanico rigido V, le prime estremità 46 dei detti elementi modulari 4; lo stesso avviene per il canale di raccolta 7 che à ̈ formato da un collettore di raccolta 70 cui sono giuntate, con i medesimi requisiti di tenuta idraulica e vincolo meccanico V, le seconde estremità 47.

Dunque, secondo arte nota tutte le prime estremità 46 e seconde estremità 47 di due elementi modulari 4 successivi sono tra loro rigidamente vincolate tramite detti giunti 5 o detti collettori 60 e 70 da vincoli V.

Le figg. 2 e 3 mostrano, poi, il diaframma D inserito all’interno del canale di raccolta 7 e che permette, secondo arte nota, di collegare il tubo di mandata 2 e di ritorno 3 rispettivamente alle estremità 71 e 72 del medesimo canale di raccolta 7.

Di conseguenza, con riferimento alle medesime figure 2 e 3, gli elementi modulari 4 la cui seconda estremità 47 à ̈ interposta tra r'estremità 71 di ingresso del fluido termovettore ed il diaframma D, fungono da elementi montanti 4m (un solo elemento 4m à ̈ disegnato in tutte le figure) mentre gli elementi modulari 4 la cui seconda estremità 47 à ̈ interposta tra il diaframma D e restremità 72 di uscita del fluido termovettore fungono da elementi scaldanti 4s.

Sempre secondo arte nota, mentre il diaframma D esclude il passaggio diretto del fluido termovettore dall’estremità 71 di ingresso a quella di uscita 72 del canale di raccolta 7, restano i vincoli meccanici V tra le seconde estremità 47 di due qualsiasi elementi modulari 4 successivi, sia che si tratti di elementi montanti 4m che di elementi scaldanti 4s.

Secondo l’invenzione, il collegamento del corpo scaldante 1 aH’impianto di riscaldamento prevede, come per l’arte nota mostrata nelle figg. 2 e 3 di collegare il tubo di mandata 2 e di ritorno 3 rispettivamente alle estremità 71 e 72 del medesimo canale di raccolta 7.

Secondo l’invenzione, però, e con riferimento alle figg. 4 e 5, mentre, gli uno o più elementi montanti 4m sono tra loro vincolati tramite detto vincolo V sia in corrispondenza delle loro prime che delle loro seconde estremità 46 e 47 e parimenti sono vincolati tra loro gli elementi scaldanti 4s, l’ultimo degli uno o più elementi montanti 4m ed il successivo adiacente primo elemento scaldante 4s, invece, sono vincolati tra loro tramite il vincolo V esclusivamente in corrispondenza delle loro rispettive prime estremità 46 che fanno capo al canale di distribuzione 6.

Ciò significa che nel caso di corpi scaldanti 1 a giunti, tra l’elemento montante 4m adiacente al primo elemento scaldante 4s à ̈ omesso il giunto 5 in corrispondenza delle seconde estremità 47 e, ovviamente, i fori previsti per detto giunto 5 o sono chiusi da tappi o non sono praticati.

Nel caso, invece, di corpi scaldanti 1 a collettori, (si veda, per i dettagli, anche la fig. 9 oltre che la 5) il collettore di raccolta 7 à ̈ troncato in un primo e secondo tronco di collettore 75 e 76 in un punto intermedio tra Γ ultimo elemento montante 4m e l’adiacente elemento scaldante 4s e le estremità così troncate sono chiuse rispettivamente da un primo ed un secondo tappo 77 e 78.

Negli elementi montanti 4m, dove passa la totalità del fluido termovettore, si ha, durante i periodi di riscaldamento, un piccolissimo abbassamento di temperatura al contrario che negli elementi scaldanti dove sostanzialmente ha luogo la totalità della cessione di calore. Vi à ̈, allora, una marcata differenza tra la distribuzione delle temperature lungo gli elementi montanti 4m e gli elementi scaldanti 4s ed un diverso allungamento per dilatazione termica ma in un corpo scaldante 1 secondo l’invenzione, durante i periodi di riscaldamento attivo, à ̈ permesso uno spostamento relativo Î ́ lungo la direzione z delle seconde estremità 47 degli uno o più elementi montanti 4m rispetto alle seconde estremità 47 degli elementi scaldanti 4s.

Si à ̈ trovato che, per corpi scaldanti in alluminio, se gli elementi modulari 4 sono lunghi 1,5 m, tal spostamento relativo à ̈ deH’ordine dei 2 - 3 ma alle normali temperature operanti in un impianto di riscaldamento domestico; tale, pertanto, à ̈ la deformazione che viene impedita in un corpo scaldante secondo l’arte nota installato secondo le modalità delle figg. 2 e 3 e si comprende meglio, di conseguenza, quali significative sollecitazioni meccaniche abbiano origine dall’impedire tal deformazione termica.

Si deve osservare che il punto di allaccio del tubo di mandata 2 alla estremità di ingresso 61 del canale di distribuzione 6 non costituisce un vincolo suscettibile di contrastare la suddetta deformazione termica; i tubi correntemente utilizzati attualmente per gli impianti di riscaldamento, infatti, sono in materiale sufficientemente plastico da accettare senza danneggiamenti piccole deformazioni ed in più sono alloggiati all’ interno di canalette e guaine di isolamento termico che ne permettono la sufficiente libertà di movimento.

Naturalmente, mentre, secondo l’invenzione, à ̈ permesso detto spostamento relativo Î ́ lungo la direzione z, va impedito che dette seconde estremità 47 degli uno o più elementi montanti 4m si spostino rispetto alle seconde estremità 47 degli elementi scaldanti 4s in direzione x od y.

Se il detto unico vincolo V tra l’ultimo degli uno o più elementi montanti 4m ed il successivo adiacente primo elemento scaldante 4s à ̈ abbastanza tenace, esso può essere atto ad impedire i detti movimenti secondo le direzioni x ed y.

Ciò, ad esempio à ̈ possibile per corpi scaldanti di piccole dimensioni e/o del tipo a collettori con elementi modulari 4 in acciaio e saldati ai collettori 6 e 7. In alternativa, secondo l’invenzione, à ̈ possibile prevedere che l’ultimo degli uno o più elementi montanti 4m ed il successivo adiacente primo elemento scaldante 4s siano vincolati tra loro anche in corrispondenza delle loro rispettive seconde estremità 47 che fanno capo al canale di raccolta 7 da un ulteriore vincolo che permetta lo spostamento relativo S lungo la direzione z impedendo, però, spostamenti lungo la direzione x e/o y.

Di tal vincolo, di qui in poi detto vincolo a slitta S sono possibili innumerevoli varianti a seconda dei materiali e delle tecnologie di costruzione dei corpi scaldanti 1, delle esigenze estetiche ed economiche.

Vengono qui di seguito fomite, a mero titolo di esempio, quattro varianti. In fig. 6, indicata con SI, Ã ̈ mostrata una prima variante del vincolo a slitta S.

Il disegno mostra due elementi modulari 4 sezionati ad una generica altezza lungo la direzione z secondo un piano x - y.

Il vincolo a slitta SI à ̈ idoneo ad elementi modulari 4 ottenuti per estrusione e prevede un accoppiamento scorrevole tra il bordo Sl.l 1 conformato a T di ima aletta Sl.l di un elemento modulare 4, ed una guida a C chiusa SI. 12 sul bordo di una corrispondente aletta di un adiacente elemento modulare 4 dove indifferentemente uno di detti elementi modulari 4 à ̈ un elemento montante 4m e Γ altro un elemento scaldante 4s o viceversa.

In fig. 7, indicata con S2, Ã ̈ mostrata una seconda variante del vincolo a slitta S.

Il vincolo a slitta S2 à ̈ idoneo ad un corpo scaldante 1 del tipo a giunti con elementi modulari 4 in profilato di alluminio ed à ̈ posto in corrispondenza delle seconde estremità 47 degli elementi modulari 4.

Il disegno, mostra, in vista assonometrica, in alto, elementi componenti il vincolo a slitta S2 in forma esplosa, in basso, assemblati.

Una staffa S2.1 à ̈ provvista di due coppie di alette S2.1m e S2.1s che abbracciano i condotti 43 rispettivamente deH’ultimo elemento montante 4m e dell’elemento scaldante 4s adiacente in corrispondenza delle loro seconde estremità 47 e si inseriscono all’intemo di loro alette 44 di dispersione termica giacenti su un piano z-y.

Come da arte nota, le estremità di detti condotti sono sigillate da tappi 45. Detta staffa S2.1 à ̈ vincolata rigidamente alla seconda estremità 47 dell’elemento montante 4m (ad esempio tramite una vite S2.2 che serra detta staffa S2.1 al tappo 45 dell’elemento montante 4m medesimo) mentre à ̈ accoppiata scorrevolmente alla seconda estremità 47 dell’elemento scaldante 4s.

In fig. 8, indicata con S3, Ã ̈ mostrata una terza variante del vincolo a slitta S.

Il vincolo a slitta S3 à ̈ idoneo ad un corpo scaldante 1 del tipo a giunti. â–  Una staffa S3.1 à ̈ provvista di un cursore S3.2 che, in corrispondenza delle seconde estremità 47, si accoppia scorrevolmente all’ interno del condotto 43 dell’elemento montante 4m il cui tappo 45 à ̈ posto in posizione sufficientemente arretrata da lasciar sufficiente libertà di movimento al detto cursore S3.2 mentre à ̈ vincolata al tappo 45 dell’elemento scaldante 4s.

In fig. 9, indicata con S4, Ã ̈ mostrata una quarta variante del vincolo a slitta S.

Il vincolo a slitta S4 à ̈ idoneo ad un corpo scaldante 1 del tipo a collettori. II collettore di raccolta 7 à ̈ ovviamente interrotto in un punto intermedio tra l’ultimo elemento montante 4m e l’adiacente elemento scaldante 4s a formare due tronchi di collettore 75 e 76 chiusi rispettivamente da tappi 77 e 78.

Sul tappo 77 (o, viceversa, 78) à ̈ vincolato un blocchetto S4.1 avente un foro verticale all’intemo del quale può scorrere un perno S4.2 il quale à ̈ inserito dal basso all’estremità del tronco di collettore 76 (o, viceversa, 75) e ad esso vincolato.

Caratteristica comune di tutte e quattro le suddette varianti SI, S2, S3 ed S4 del vincolo a slitta S, à ̈ quella di prevedere dei mezzi di accoppiamento scorrevole che permettono movimenti relativi della seconda estremità 47 degli elementi montanti 4m rispetto alla seconda estremità 47 degli elementi scaldanti 4s rispetto alla direzione z impedendo sostanzialmente qualsiasi movimento lungo le direzioni x ed y.

Possono essere previsti, quando ciò à ̈ sufficiente, dei vincolo a slitta S più semplici che impediscono movimenti relativi di dette seconde estremità 47 esclusivamente secondo le direzioni x od y.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI Riv. 1 Corpo scaldante (1) per riscaldamento d’ambiente del tipo composto da più elementi modulari (4), - comprendente un canale di distribuzione (6) ed un canale di raccolta (7), - predisposto affinché il tubo di mandata (2) sia allacciato alla estremità di ingresso (61) di detto canale di distribuzione (6) ed il tubo di ritorno (3) sia allacciato alla estremità di uscita (72) di detto canale di raccolta (7), - dove sono previsti vincoli (V) atti a vincolare rigidamente tra loro due prime estremità (46) o due seconde estremità (47) di due elementi modulari (4) successivi, detto vincolo (V) essendo atto al passaggio del fluido termovettore attraverso di esso - e dove uno o più di detti elementi modulari (4) costituiscono gli elementi montanti (4m) che portano fluido termovettore proveniente dal tubo di mandata (2) al canale di distribuzione (6) - e dove i restanti dei detti elementi modulari (4) costituiscono gli elementi scaldanti (4s) che portano il fluido termovettore medesimo dal detto canale di distribuzione (6) al detto un canale di raccolta (7) - e dove ciascuno di detti uno o più elementi montanti (4m) à ̈ vincolato a quello adiacente da due di detti vincoli (V) in corrispondenza sia di dette prime (46) che seconde (47) estremità, - e dove parimenti ciascuno di detti elementi scaldanti (4s) à ̈ vincolato a quello adiacente da due di detti vincoli (V) in corrispondenza sia di dette prime (46) che seconde estremità (47) l’ultimo degli uno o più dei detti elementi montanti (4m) ed il successivo adiacente primo elemento scaldante (4s) essendo vincolati tra loro tramite detto vincolo (V) esclusivamente in corrispondenza delle loro rispettive prime estremità (46) che fanno capo al detto canale di distribuzione (6), detto corpo scaldante (1) prevedendo ulteriormente un vincolo a slitta (S; SI, S2, S3, S4) atto ad impedire movimenti di dette seconde estremità (47) di detti elementi montanti (4m) rispetto a dette seconde estremità (47) di detti elementi scaldanti (4s) secondo la direzione x do y dove dette direzioni sono ortogonali tra loro ed ortogonali alla direzione z secondo la quale, durante un periodo di riscaldamento, si ha uno spostamento relativo (Î ́) di dette seconde estremità (47) di detti elementi montanti (4m) rispetto a dette seconde estremità (47) di detti elementi scaldanti (4s) caratterizzato dal fatto che detto corpo scaldante (1) à ̈ del tipo a giunti con elementi modulari (4) che prevedono almeno un condotto (43) ed almeno due alette (44) di dispersione termica giacenti su un piano z-y e dal fatto che detto vincolo a slitta (S; SI, S2, S3, S4) à ̈ un vincolo a slitta (S2) posto in corrispondenza delle seconde estremità (47) di detti elementi modulari (4) e che prevede una staffa (S2.1) provvista di due coppie di alette (S2.1m, S2.1s) che, dell’ultimo elemento montante (4m) e dell’elemento scaldante (4s) adiacente, - abbracciano i rispettivi detti condotti (43) e si inseriscono all’ interno delle rispettive dette alette (44) in corrispondenza delle loro seconde estremità (47), detta staffa (S2.1) essendo vincolata rigidamente a detto elemento montante (4m) mentre à ̈ accoppiata scorrevolmente alla seconda estremità (47) del detto elemento scaldante (4s).