ITAN20090046U1

ITAN20090046U1 - ELECTRIC RADIATOR WITH TUBULAR RESISTANCE

Info

Publication number: ITAN20090046U1
Application number: IT000046U
Authority: IT
Inventors: Stefano Ragaini
Original assignee: Rag All Spa
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-06-24
Also published as: EP2339261A3; EP2339261A2

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

annessa a domanda di Brevetto per Modello di Utilità avente per titolo: RADIATORE ELETTRICO CON RESISTENZA TUBOLARE attached to the application for a Patent for a Utility Model entitled: ELECTRIC RADIATOR WITH TUBULAR RESISTANCE

DESCRIZIONE DELL’ INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Forma oggetto della presente invenzione un radiatore elettrico, estruso o pressofuso, per il riscaldamento d’ambiente o applicazioni simili. The subject of the present invention is an extruded or die-cast electric radiator for space heating or similar applications.

L’invenzione si inserisce pertanto nel campo dei sistemi per il riscaldamento d’ambiente, in particolare nel campo dei radiatori elettrici, portatili o installabili a parete. The invention therefore fits into the field of space heating systems, in particular in the field of electric, portable or wall-mounted radiators.

E’ noto come nei radiatori per il riscaldamento d’ambiente alimentati elettricamente venga impiegato come mezzo riscaldante una resistenza elettrica ad immersione generalmente disposta all’interno di uno o più elementi del radiatore medesimo ed annegata nel fluido (generalmente acqua o olio) che costituisce il mezzo di propagazione (da qui in poi “fluido termovettore”) del calore da essa generato. It is known that in electrically powered radiators for space heating an electrical immersion resistance is used as the heating medium, generally arranged inside one or more elements of the radiator itself and embedded in the fluid (generally water or oil) which constitutes the propagation medium (hereinafter "heat transfer fluid") of the heat generated by it.

Generalmente, ma non necessariamente, le resistenze elettriche utilizzate per il riscaldamento del fluido termovettore circolante nei radiatori per il riscaldamento d’ambiente possono essere del tipo corazzato o a cartuccia, ossia del tipo comprendente un elemento tubolare metallico che costituisce la guaina entro cui è contenuta una spirale di un filamento elettrico resistivo (generalmente in Nichel/Cromo); dell’ossido di magnesio, pressato per laminazione cosi da trattenere la resistenza spiralata al centro della guaina, funge invece da dielettrico assicurando un’ottima trasmissione del calore generato dalla resistenza alla guaina medesima. Generally, but not necessarily, the electric resistances used for heating the heat-carrying fluid circulating in the radiators for space heating can be of the armored or cartridge type, i.e. of the type comprising a tubular metal element which constitutes the sheath within which a spiral of a resistive electric filament (generally in Nickel / Chromium); instead of the magnesium oxide, pressed by lamination so as to retain the spiral resistance in the center of the sheath, it acts as a dielectric ensuring excellent transmission of the heat generated by the resistance to the sheath itself.

Molte leghe metalliche suscettibili di subire i processi di lavorazione richiesti dalla tecnologia costruttiva, in particolare deformazioni plastiche, oltre che in grado di sopportare le temperature di esercizio, sono adatte a fungere da guaina; nel caso di resistenze immerse in acqua o in altri liquidi, poi, la lega metallica deve avere la necessaria resistenza alla corrosione. Le resistenze elettriche utilizzate nei radiatori per il riscaldamento d’ambiente hanno, quindi, in genere, guaina in lega di rame o acciaio inossidabile. Many metal alloys susceptible to undergo the manufacturing processes required by construction technology, in particular plastic deformations, as well as being able to withstand operating temperatures, are suitable for acting as sheaths; in the case of resistances immersed in water or other liquids, then, the metal alloy must have the necessary resistance to corrosion. The electrical resistances used in radiators for space heating therefore generally have a sheath in copper alloy or stainless steel.

Il corretto funzionamento della resistenza elettrica è generalmente controllato da un sistema integrato di termostatazione comprendente almeno un termostato per la regolazione della potenza termica sviluppata ed eventualmente un termoprotettore che interviene quando la temperatura del fluido termovettore supera un valore prestabilito, interrompendo l’erogazione di energia elettrica finché la sua temperatura non ritorna su valori di sicurezza, nonché interruttori atti ad escludere o collegare il radiatore all’impianto elettrico. The correct operation of the electrical resistance is generally controlled by an integrated thermostating system comprising at least one thermostat for regulating the thermal power developed and possibly a thermal protector which intervenes when the temperature of the heat transfer fluid exceeds a predetermined value, interrupting the supply of electricity. until its temperature returns to safe values, as well as switches designed to exclude or connect the radiator to the electrical system.

Come noto, il montaggio della resistenza aH’intemo di un elemento del radiatore per il riscaldamento d’ambiente avviene generalmente, per la sua semplicità, tramite un raccordo filettato (o flangiato) e forato assialmente per rinserimento e l’alloggiamento del corpo tubolare che costituisce la guaina. Guarnizioni elastiche in apposite sedi del raccordo filettato assicurano poi la tenuta idraulica tra lo stesso e l’elemento scaldante. In posizione operativa, la guaina di detta resistenza è quindi immersa nel fluido termovettore da riscaldare mentre i contatti elettrici per il suo collegamento, tramite mezzi noti, alla rete elettrica rimangono esterni all’elemento scaldante. As is known, the assembly of the resistance inside an element of the radiator for space heating generally takes place, due to its simplicity, by means of a threaded (or flanged) and axially drilled fitting for re-insertion and the housing of the tubular body which forms the sheath. Elastic gaskets in special seats of the threaded fitting then ensure the hydraulic seal between the same and the heating element. In the operating position, the sheath of said resistance is then immersed in the heat transfer fluid to be heated while the electrical contacts for its connection, through known means, to the electrical network remain external to the heating element.

Appare evidente, quindi, come rinserimento di tali resistenze elettriche negli uno o più elementi scaldanti di un radiatore per il riscaldamento d’ambiente richieda componenti aggiuntivi atti ad assicurarne il fissaggio ed il mantenimento in posizione operativa. It appears evident, therefore, how the insertion of these electrical resistances in one or more heating elements of a radiator for space heating requires additional components to ensure their fastening and maintenance in an operational position.

E’ possibile il degrado progressivo della guarnizione elastica di tenuta che può portare a perdite di fluido termovettore dall’elemento scaldante ed alla necessità di una manutenzione preventiva periodica. Progressive degradation of the elastic sealing gasket is possible, which can lead to heat transfer fluid leaks from the heating element and the need for periodic preventive maintenance.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare almeno una parte degli inconvenienti sopra esposti. The object of the present invention is to eliminate at least a part of the drawbacks described above.

Più in particolare, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un radiatore elettrico per il riscaldamento d’ambiente con inserimento ed alloggiamento semplificato ed economico della resistenza elettrica aH’intemo di almeno un suo elemento scaldante. More specifically, the main purpose of the present invention is to indicate an electric radiator for space heating with simplified and economical insertion and housing of the electrical resistance inside at least one of its heating elements.

Questi ed altri scopi, che risulteranno chiari in seguito, si conseguono con un radiatore per riscaldamento d’ambiente conforme al dettato delle rivendicazioni annesse. These and other purposes, which will become clear later, are achieved with a radiator for space heating in accordance with the provisions of the attached claims.

Ulteriori caratteristiche del presente trovato risulteranno meglio evidenziate dalla seguente descrizione di alcune preferite forme di realizzazione, conformi alle rivendicazioni brevettuali e illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegno, in cui: Further characteristics of the present invention will be better highlighted by the following description of some preferred embodiments, according to the patent claims and illustrated, purely by way of non-limiting example, in the attached drawing tables, in which:

- la fig. 1 mostra una vista schematica di una resistenza elettrica, nota, per radiatori elettrici per il riscaldamento d’ambiente secondo l’invenzione. - la fig. 2 mostra una vista assonometrica, semplificata, di un elemento scaldante di un radiatore elettrico per il riscaldamento d’ambiente secondo Γ invenzione. - fig. 1 shows a schematic view of a known electrical resistance for electric radiators for space heating according to the invention. - fig. 2 shows a simplified axonometric view of a heating element of an electric radiator for space heating according to the invention.

- la fig. 3 mostra una vista in sezione dell’elemento scaldante di figura 2. - fig. 3 shows a sectional view of the heating element of figure 2.

Si descrivono ora le caratteristiche del trovato avvalendosi dei riferimenti contenuti nelle figure. Prima di procedere con la descrizione dell’invenzione, è utile precisare come, a titolo di esempio e senza alcun intento limitativo, si farà riferimento ad un elemento scaldante che è un corpo allungato, dove per corpo allungato, da qui in poi, si intenderà un corpo la cui dimensione longitudinale L è marcatamente maggiore delle sue dimensioni trasversali T (si faccia riferimento, ad es., la figura 2): più precisamente un corpo che abbia L > 2T. The characteristics of the invention are now described using the references contained in the figures. Before proceeding with the description of the invention, it is useful to specify how, by way of example and without any limiting intent, reference will be made to a heating element which is an elongated body, where by elongated body, from here on, we will mean a body whose longitudinal dimension L is markedly greater than its transverse dimensions T (refer, for example, to Figure 2): more precisely, a body having L> 2T.

Con riferimento alla figura 2 con 1 è quindi indicato, nel suo complesso, il detto elemento scaldante, estruso o pressofuso, di un radiatore elettrico per il riscaldamento d’ambiente in cui è inserita, come si vedrà, una resistenza elettrica 2 di tipo noto (si veda anche la fig. 1) e sulla quale non è quindi necessario dilungarsi troppo. With reference to Figure 2, 1 indicates, as a whole, the said heating element, extruded or die-cast, of an electric radiator for space heating in which, as will be seen, an electric resistance 2 of a known type is inserted. (see also fig. 1) and on which it is therefore not necessary to dwell too much.

In questa sede e con riferimento a quanto già detto nella discussione dell’arte nota, è infatti sufficiente precisare come detta resistenza elettrica 2 sia preferibilmente del tipo a cartuccia, ovvero comprendente un elemento tubolare 21, la guaina, all’interno del quale sono contenuti, sebbene non mostrati, una spirale di filamento elettrico resistivo (generalmente in Ni-Cr) ed un dielettrico sotto forma di ossido di magnesio pressato per laminazione ed in grado di assicurare un’ottima trasmissione del calore generato dal filamento resistivo. Here and with reference to what has already been said in the discussion of the known art, it is in fact sufficient to specify that said electrical resistance 2 is preferably of the cartridge type, i.e. comprising a tubular element 21, the sheath, inside which are contained , although not shown, a resistive electric filament spiral (generally in Ni-Cr) and a dielectric in the form of magnesium oxide pressed by lamination and capable of ensuring excellent transmission of the heat generated by the resistive filament.

Come mostrato in figura 1 e/o 2, detta resistenza elettrica è collegata all’impianto elettrico dell’utenza da riscaldare tramite mezzi noti e prevede, preferibilmente, anche un sistema di termostalazione comprendente almeno un termostato 22 per la regolazione manuale e/o elettronica della potenza termica sviluppata e/o un termofusibile di sicurezza (non mostrato) per Γ interruzione dell’alimentazione di energia elettrica alla resistenza qualora questa raggiunga valori di temperatura pericolosamente elevati e dannosi per la stessa. As shown in figure 1 and / or 2, said electrical resistance is connected to the electrical system of the user to be heated by known means and preferably also provides a thermostaling system comprising at least one thermostat 22 for manual and / or electronic regulation. of the developed thermal power and / or a safety thermal fuse (not shown) due to Γ interruption of the electrical power supply to the resistance if this reaches dangerously high and harmful temperatures.

Ritornando all’elemento scaldante 1 dell’invenzione, con più precisione, con 11 è indicato il corpo emettitore (da qui in poi detto semplicemente emettitore) posto sostanzialmente al centro dell’elemento scaldante 1 e dotato dell’alloggiamento 111 per detta resistenza 2 percorsa da corrente elettrica e suscettibile di cedere calore direttamente all’ emettitore 11 medesimo. Detto alloggiamento 111 si sviluppa sostanzialmente lungo l’intera dimensione longitudinale L dell’emettitore 11 ed ha, preferibilmente, sezione circolare. Returning to the heating element 1 of the invention, with more precision, 11 indicates the emitter body (hereinafter simply referred to as the emitter) substantially located at the center of the heating element 1 and equipped with the housing 111 for said resistance 2 passed through from electric current and capable of transferring heat directly to the emitter 11 itself. Said housing 111 develops substantially along the entire longitudinal dimension L of the emitter 11 and preferably has a circular section.

Detto emettitore 11 riscalda l’ambiente circostante per convezione naturale e per irraggiamento nell’infrarosso. Said emitter 11 heats the surrounding environment by natural convection and by infrared radiation.

Con 112 vengono quindi indicate delle alette atte ad incrementare, come noto, la superficie scambiante di detto emettitore 11 e, quindi, l’efficienza dello scambio termico per convezione naturale. With 112 are therefore indicated fins designed to increase, as is known, the exchanging surface of said emitter 11 and, therefore, the efficiency of the heat exchange by natural convection.

Secondo una forma preferita dell’invenzione, con 14 è invece indicata la cover esterna dell’elemento scaldante 1 che racchiude e circonda l’emettitore 11 ed atta ad impedire il contatto diretto ed accidentale con esso e a conferire un aspetto estetico più gradevole all’elemento scaldante 1 medesimo. According to a preferred form of the invention, 14 indicates the external cover of the heating element 1 which encloses and surrounds the emitter 11 and is designed to prevent direct and accidental contact with it and to give a more pleasant aesthetic appearance to the element heater 1 itself.

La cover 14, di qualsiasi forma e sezione (nell’esempio di fìg. 3 a sezione ellittica), può essere uno schermo opportunamente forato (variante comunque non mostrata) cosi da assicurare una sufficiente superficie libera per il passaggio della radiazione infrarossa senza sostanziali attenuazioni dell’emissione. In alternativa, la cover 14 può essere realizzata, come noto, in materiali trasparenti a detta radiazione infrarossa. The cover 14, of any shape and section (in the example of fig. 3 with elliptical section), can be a suitably perforated screen (variant, however not shown) so as to ensure a sufficient free surface for the passage of infrared radiation without substantial attenuation. of the issue. Alternatively, the cover 14 can be made, as known, in materials transparent to said infrared radiation.

Secondo Γ invenzione, la resistenza elettrica 2 è inserita e vincolata in posizione operativa all’interno dell’elemento scaldante 1 descritto tramite accoppiamento per interferenza tra la sua guaina 21 e il detto alloggiamento 111 dell’emettitore 11, come mostrato in fig. 3. According to the invention, the electrical resistance 2 is inserted and constrained in the operating position inside the heating element 1 described by coupling by interference between its sheath 21 and said housing 111 of the emitter 11, as shown in fig. 3.

Detta resistenza elettrica 2 è quindi suscettibile di cedere il calore generato direttamente all’emettitore 11, con cui è in intimo contatto, senza la necessità di un fluido termovettore (acqua o olio) adibito al suo “trasporto” (come invece avviene, come visto, nel caso di apparecchiature riscaldanti a circolazione di fluido). Said electric resistance 2 is therefore capable of transferring the heat generated directly to the emitter 11, with which it is in intimate contact, without the need for a heat carrier fluid (water or oil) used for its "transport" (as it happens instead, as seen , in the case of fluid circulation heating equipment).

Affinché l’accoppiamento, e quindi la trasmissione di calore, sia ottimale, è necessario che il grado di finitura delle superfici della guaina 21 della resistenza elettrica 2 e dell’ alloggiamento 111 dell’emettitore 11 sia il più buono possibile: la presenza infatti di eventuali rigature o solchi crea zone in cui ristagnano piccole quantità d’aria che, anche se minime, isolano termicamente la resistenza 2. Il contatto termico tra la guaina 21 e le pareti interne dell’alloggiamento 111 dell’emettitore 11 e la relativa trasmissione di calore possono essere eventualmente migliorati inserendo materiale buon conduttore di calore così da riempire gli inevitabili meati che si formano tra detta guaina 21 ed alloggiamento 111. In order for the coupling, and therefore the transmission of heat, to be optimal, the degree of finish of the surfaces of the sheath 21 of the electrical resistance 2 and of the housing 111 of the emitter 11 must be as good as possible: the presence of any scratches or grooves create areas in which small quantities of air stagnate which, even if minimal, thermally insulate the resistance 2. The thermal contact between the sheath 21 and the internal walls of the housing 111 of the emitter 11 and the relative transmission of heat can possibly be improved by inserting a good heat conducting material so as to fill the inevitable foramina formed between said sheath 21 and housing 111.

Come mostrato in figura 2, della resistenza elettrica 2, inserita per interferenza all’interno dell’elemento scaldante 1 ed in posizione operativa, resta quindi accessibile ed in vista il solo termostato per la regolazione manuale e/o automatica (in funzione della temperatura ambiente impostata e desiderata dall’utente) della potenza termica erogata ed il cavo di alimentazione per il suo collegato alla rete elettrica. As shown in figure 2, of the electrical resistance 2, inserted by interference inside the heating element 1 and in the operating position, only the thermostat for manual and / or automatic regulation (depending on the ambient temperature) remains accessible and in view. set and desired by the user) of the thermal power supplied and the power cable for its connected to the mains.

E’ ovvio che molte varianti sono possibili all’uomo del ramo senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. In particolare, nulla vieta che la resistenza elettrica a cartuccia 2 possa essere sostituita da altre resistenze note di forma idonea all’accoppiamento con l’alloggiamento 111, quali a titolo di esempio non esaustivo resistenze corazzate. Nulla vieta, inoltre, che detta resistenza 2 anziché essere corredata di un termostato per la regolazione della potenza termica erogabile possa prevedere un più semplice ed economico interruttore bipolare ON/OFF per la sola accensione o spegnimento in funzione delle esigenze dell’utenza (in particolare della temperatura ambiente desiderata). It is obvious that many variants are possible for the man of the art without departing from the scope of the invention. In particular, nothing prevents the cartridge electric resistance 2 from being replaced by other known resistances of suitable shape for coupling with the housing 111, such as, by way of non-exhaustive example, armored resistors. Furthermore, nothing prevents said resistor 2, instead of being equipped with a thermostat for regulating the heat output that can be supplied, can provide a simpler and more economical bipolar ON / OFF switch for switching on or off only according to the needs of the user (in particular desired room temperature).

E’ altresì chiaro che più elementi scaldanti 1 dell’invenzione possono essere combinati tra loro ed affiancati a formare una batteria in grado di soddisfare il fabbisogno termico di uno specifico ambiente. It is also clear that several heating elements 1 of the invention can be combined with each other and placed side by side to form a battery capable of satisfying the thermal needs of a specific environment.

E’ infine utile precisare come, concordemente all’arte nota, detto elemento scaldante 1 possa essere realizzato, preferibilmente, in leghe di alluminio o in qualsiasi altro materiale metallico idoneo allo scopo. Finally, it is useful to specify how, in accordance with the known art, said heating element 1 can be made, preferably, in aluminum alloys or in any other metal material suitable for the purpose.

Appare evidente quindi come con un radiatore per il riscaldamento d’ambiente così come descritto si raggiungano gli scopi prefìssati, in particolare la possibilità di accoppiare direttamente resistenza elettrica 2 ed elemento scaldante 1 senza mezzi fissaggio aggiuntivi quali i raccordi filettati ed assialmente forati dell’arte nota. L’intimo contatto tra resistenza elettrica 2 ed emettitore 1 e la conseguente trasmissione diretta del calore generato, comporta la totale assenza di un fluido termovettore per la propagazione di detto calore, risparmiando quindi l’uso di elementi di tenuta idraulica, in particolare guarnizioni elastiche poste tra detta resistenza 2 ed emettitore 11 It is therefore evident that with a radiator for space heating as described, the intended purposes are achieved, in particular the possibility of directly coupling the electric resistance 2 and the heating element 1 without additional fixing means such as the threaded and axially perforated fittings of the art. Note. The intimate contact between electrical resistance 2 and emitter 1 and the consequent direct transmission of the heat generated, involves the total absence of a heat transfer fluid for the propagation of said heat, thus saving the use of hydraulic sealing elements, in particular elastic seals placed between said resistor 2 and emitter 11

Claims

CLAIMS Rev. 1 Heating element (1) for space heating including: - an emitter (11) able to release heat to the environment in which it is located both by natural convection and by irradiation in the infrared, - an electric resistance (2) crossed by an electric current, said electric resistance (2) being received in a housing (111) of said emitter (11) and being connected, by known means, to the electrical system of the user to be heated characterized by the fact that said electrical resistance (2) is of the type comprising an external tubular element (21) containing at least one resistive electrical filament and is inserted and maintained in an operative position inside said heating element (1) by means of interference coupling between said tubular element external (21) and said housing (111), said electrical resistance (2) being therefore capable of transferring the heat generated directly to the emitter (11), with which it is in intimate contact. Rev.

2 Heating element (1) according to the previous claim characterized in that it consists of an elongated body whose longitudinal dimension (L) is at least equal to twice its transversal dimensions (T), said housing (111) developing substantially for the integer said longitudinal dimension (L). Rev.

3 Heating element (1) according to any preceding claim characterized in that said emitter (11) is equipped with fins (112) which increase the heat exchange surface by natural convection and therefore the efficiency of the heat exchange with the surrounding environment. Rev.

4 Heating element (1) according to any preceding claim characterized by the fact of further comprise a cover (14) suitable to surround said emitter (11), said cover (14) thus preventing direct and accidental contact with said emitter (11) and giving a more pleasant aesthetic appearance to said heating element (1) . Rev.

5 Heating element (1) according to the preceding claim characterized in that said cover (14) can be a perforated screen so as to guarantee a free surface for the passage of said infrared radiation. Rev.

6 Heating element (1) according to any preceding claim except 5 characterized by the fact that said cover (14) is made of a material transparent to said infrared radiation. Rev.

7 Heating element (1) according to any preceding claim characterized in that said electric resistance (2) is of the cartridge type. Rev.

8 Heating element (1) according to any preceding claim except 7 characterized by the fact that said electric resistor (2) is an armored resistor or the like. Rev.

9 Heating element (1) according to any preceding claim characterized in that said electrical resistance (2) comprises, integrated, a thermostating system, said thermostating system comprising, in turn, at least one thermostat (22) for regulating the developed thermal power and / or a safety thermal protector and / or ON switches / OFF to switch it on or off. Rev.

10 Battery for space heating characterized in that it comprises one or more heating elements (1) according to one or more of the preceding claims.