ITAR20040009U1 - Cabina di verniciatura a riscaldamento elettrico ibrido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il trovato concerne una cabina di verniciatura, particolarmente adatta per essere utilizzata per la verniciatura della carrozzeria di veicoli e di sue parti, con le parti verniciate da essiccare riscaldate con energia prelevata dalla rete elettrica.

Sono conosciute cabine nelle quali, operata la verniciatura a spruzzo delle superfici della carrozzeria di veicoli o di sue parti, viene attivato rimpianto di essiccazione che provvede a far circolare all'interno della cabina aria riscaldata, normalmente con detta circolazione diretta dal cielo filtrante verso la base della cabina. La corrente d'aria che opera l'essiccazione delle superfici verniciate è normalmente alla temperatura compresa fra 35° e 90° C.

In un caso detta corrente d'aria è riscaldata entro uno scambiatore di calore corredato di adatto bruciatore, in un altro caso il riscaldamento è operato con resistenze elettriche lambite dall'aria da riscaldare prima che attraversi la camera di verniciatura-essiccazione.

L'utilizzo di gruppi scaldanti a bruciatore comporta una maggiore elaborazione della cabina di verniciatura nella sua globalità e quindi un maggior costo, oltre ad una considerevole complessità di funzionamento. Una cabina siffatta richiede inoltre una connessione con l'impianto di distribuzione del gas combustibile o con un serbatoio autonomo di alimentazione del combustibile, con gli inconvenienti che ciò comporta. L'utilizzo di gruppi elettrici per il riscaldamento dell'aria comporta invece la soluzione di problemi di tipo realizzativo per quanto riguarda l'isolamento elettrico e per quanto riguarda la localizzazione dei gruppi scaldanti medesimi, dal momento che le superfici scaldanti, se raggiungono temperature superiori a circa 150-200° C, non devono essere raggiungibili accidentalmente dall'operatore.

Da ciò consegue che le normali superfici riscaldate dal passaggio della corrente elettrica non dovrebbero essere presenti all'interno della camera di verniciatura-essiccazione, bensì dovrebbero essere dislocate nel percorso dell'aria all'esterno della detta camera di verniciatura-essiccazione, con tutti i problemi di coibentazione che ciò comporta, affinché siano ridotti gli scambi termici con l'esterno a monte del cielo filtrante.

Questo ultimo inconveniente è stato recentemente superato dal titolare della presente invenzione che ha fatto ricorso a pannelli elettrici radianti a calore diffuso recanti al loro interno un tessuto elettrotermico ad alto isolamento elettrico, formanti l'oggetto della domanda di brevetto PCT/IT99/00193, nei quali la temperatura della superficie riscaldata è relativamente bassa, quindi compatibile con le norme di sicurezza che prevedono che le temperature di dette superfici non superino i 150° C.

Cabine con la camera di verniciatura-essiccazione delimitata nelle pareti perimetrali da pannelli riscaldati siffatti sono risultate particolarmente vantaggiose poiché viene semplificata la struttura della cabina medesima; non è richiesto alcun impianto riscaldatore a combustione; la temperatura entro la camera di verniciatura-essiccazione é risultata relativamente bassa e di facile regolazione; non é prodotto alcun inquinamento; la camera di verniciatura appare molto ben rifinita.

Cabine con pannelli radianti a calore diffuso siffatte sono risultate particolarmente vantaggiose poiché in esse il riscaldamento è operato prevalentemente sulle masse alloggiate entro la camera di verniciaturaessiccazione. Tali cabine hanno presentato però lo svantaggio di non fornire calore sufficiente per consentire alle masse ubicate all'interno della camera di verniciatura-essiccazione di raggiungere temperature intorno a 60-70° C, come è richiesto per alcuni tipi di verniciature, come ad esempio quelle ad acqua, oppure di raggiungere anche temperature intorno a 40-50° C, come è richiesto per la essiccazione di superfici ricoperte con vernici comuni, nel caso in cui la cabina sia installata in ambienti particolarmente freddi o durante i periodi invernali, quando le temperature sono rigide e gli scambi termici con l'esterno aumentano.

Uno scopo della presente invenzione è la realizzazione di una cabina di verniciatura in cui il calore richiesto per il riscaldamento delle masse al suo interno sia solo di origine elettrica, anche quando le temperature richieste sono relativamente elevate.

Un altro scopo della presente invenzione è la realizzazione di una cabina in cui la produzione di calore sia concentrata all'interno della camera di verniciatura-essiccazione per limitare le dispersioni di calore con l'esterno, senza richiedere costose e particolari coibentazioni lungo il percorso di circolazione della corrente d'aria.

Un altro scopo ancora della invenzione è quello di realizzare una cabina il cui impianto riscaldatore non comporti alcun pericolo per l'operatore quando è all'intemo della camera di verniciatura-essiccazione.

Un altro scopo, infine, è quello di realizzare un impianto di riscaldamento che sia di facile regolazione per adattare l'entità del riscaldamento delle masse ubicate all'interno della camera di verniciatura-essiccazione alla particolare verniciatura eseguita, quindi per raggiungere sulle masse ubicate entro la detta camera di verniciatura-essiccazione la temperatura di lavoro ritenuta ottimale, anche quando quella esterna alla cabina è molto bassa, ad esempio perché quest'ultima é installata in Paesi molto freddi o perché opera nei periodi più freddi dell'inverno.

Questi ed altri scopi sono raggiunti con l'oggetto della presente invenzione che consiste in una cabina di verniciatura con riscaldamento elettrico ibrido ad irraggiamento, ottenuto dalla combinazione di pannelli elettrici radianti a calore diffuso, distribuiti sulle pareti perimetrali della camera di verniciatura-essiccazione, e di pannelli elettrici radianti ad alta temperatura integrativi dei primi e posizionati normalmente verso la sommità delle pareti laterali di detta camera e ad una altezza dal pavimento tale da non essere raggiunti dall'operatore nello svolgimento delle sue normali funzioni, come è previsto dalle attuali norme di sicurezza.

Una cabina siffatta e così strutturata risulta vantaggiosa in quanto utilizza per il riscaldamento solo energia di tipo elettrico, è costruttivamente semplice, presenta qualità delle rifiniture elevata e assenza di prodotti inquinanti da combustione.

Risulta altresì vantaggiosa poiché i pannelli elettrici radianti ad alta temperatura posizionati verso la sommità delle pareti laterali irradiano energia termica che investe prevalentemente la parte superiore delle superfici verniciate poste all'interno della camera di verniciaturaessiccazione che sono investite direttamente dal flusso d'aria di essiccazione che tende a raffreddarle, per cui richiedono un maggior riscaldamento.

La pluralità di pannelli elettrici radianti a calore diffuso consente così di portare la temperatura delle superfici delle masse all'interno della camera di verniciatura-essiccazione alle condizioni richieste o vicine a quelle richieste per operare l'essiccazione in condizioni ottimali.

La pluralità di pannelli elettrici radianti ad alta temperatura consente invece di operare una integrazione termica e di portare la temperatura delle dette superfici al valore ritenuto ottimale per operare l'essiccazione delle superfici verniciate medesime anche in condizioni ambientali non favorevoli.

Tale intervento integrativo è richiesto almeno nei casi in cui la temperatura raggiunta dalle superfici delle masse ubicate entro la camera di verniciaturaessiccazione per effetto dei soli pannelli elettrici radianti a calore diffuso è insufficiente. I pannelli elettrici radianti ad alta temperatura, attraverso la regolazione del proprio flusso energetico, consentono pertanto di eseguire la integrazione energetica richiesta.

E' consentito così l'ottenimento di un processo di essiccamento nelle condizioni migliori, sia in funzione del tipo di verniciatura da essiccare, sia in funzione dell'ambiente e della temperatura ambiente in cui la cabina è installata. Tutto ciò permette di operare, quando in condizioni ambientali favorevoli, con un limitato riscaldamento delle masse presenti nella camera di verniciatura-essiccazione ad opera dei soli pannelli elettrici radianti a calore diffuso che la rivestono, con grossi risparmi energetici. Risultano comunque risparmi energetici e di coibentazione considerevoli in ogni condizione di funzionamento.

Questi ed altri vantaggi saranno particolarmente evidenti ai tecnici del settore dalla lettura della descrizione dettagliata che segue, con riferimento alla soluzione realizzativa esemplificata nei disegni schematici riprodotti nella tavola allegata, in cui:

- la fig. 1 è la vista prospettica dell'interno della camera di verniciaturaessiccazione di una cabina di verniciatura, oggetto della invenzione;

- la fig. 2 esemplifica, in diversa scala, la distribuzione dei pannelli termici e dei pannelli luminosi in una parete laterale della camera di verniciaturaessiccazione;

- la fig. 3 esemplifica un pannello elettrico radiante ad alta temperatura;

- la fig. 4 esemplifica l'irraggiamento del calore operato dai pannelli elettrici ed il flusso della corrente d’aria di essiccazione entro la cabina di verniciatura-essiccazione alloggiante un veicolo.

E' inteso che i disegni hanno solo carattere esemplificativo con lo scopo di facilitare la comprensione della invenzione, senza costituire per essa alcuna limitazione.

Sostanzialmente l'invenzione consiste quindi in una cabina, particolarmente adatta per la verniciatura a spruzzo della carrozzeria di veicoli e/o di loro parti e della loro essiccazione, provvista di impianto di riscaldamento ottenuto dalla combinazione di pannelli elettrici radianti 1 a calore diffuso e di pannelli elettrici radianti integrativi 2 ad alta temperatura, con i secondi destinati ad intervenire ogni qualvolta sono richieste condizioni termiche di lavoro non raggiunte con il solo utilizzo dei pannelli elettrici radianti 1 a calore diffuso, la particolarità dei quali è quella di operare con temperature relativamente basse e con ampie superfici di scambio termico.

Nella camera di verniciatura-essiccazione della cabina in oggetto, i pannelli elettrici radianti 1 a calore diffuso sono distribuiti sulle pareti perimetrali 3 ed in particolare sulle pareti laterali longitudinali ed eventualmente sulla parete affacciata all'ingresso della cabina. Potranno comunque essere collocati anche sulla parete di ingresso su cui è ricavata la porta di accesso. Essi sono normalmente disposti in file parallele al pavimento 4 e normalmente sono intercalati a pannelli e/o gruppi illuminanti 5, distribuiti generalmente in file a differenti altezze, in modo da rendere diffusa l'illuminazione, eliminare le ombre sulle superfici da verniciare, nonché facilitare l'opera di colui che distribuisce la vernice sulla carrozzeria o sulle parti del veicolo o altro da verniciare.

I pannelli elettrici radianti 2 ad alta temperatura sono invece posizionati normalmente verso la sommità delle pareti perimetrali, ad altezze dal pavimento 4 non raggiungibili dall'operatore nello svolgimento delle sue normali funzioni, in modo tale che esso non entri accidentalmente in contatto con detti pannelli in modo da soddisfare le condizioni di sicurezza imposte dalia normativa attuale.

Essi potranno essere collocati anche a basso livello ed hanno comunque l'elemento o gli elementi ad alta temperatura 6 (fili o piattine resistive) protetti da un reticolo 7 orientato verso l'interno della camera di verniciatura-essiccazione per ostacolare i detti contatti accidentali. Detti pannelli 2, nella soluzione esemplificata nei disegni, realizzano superfici oblique che raccordano la sommità delle pareti laterali al cielo filtrante. Siffatto posizionamento dei detti pannelli elettrici radianti 2 ad alta temperatura da un lato assicura l'incolumità dell'operatore quando entra nella cabina ad impianto attivato, da un altro permette alle loro radiazioni termiche di investire la parte più alta delle masse verniciate ubicate entro la camera di verniciatura-essiccazione, quindi le superfici che, investite direttamente dal flusso d'aria 8 proveniente dal cielo filtrante, tendono a mantenersi a temperature più basse, per cui richiedono un maggiore irraggiamento termico. Detti pannelli elettrici radianti 2 ad alta temperatura possono essere tutti attivati, possono essere attivati solo alcuni di essi o possono essere tutti parzialmente attivati.

Essi sono quindi normalmente combinati con un sistema partitore, attraverso cui è regolato l'effetto termico da essi prodotto e quindi la potenza termica della radiazione da loro generata.

La cabina di verniciatura in oggetto ha quindi una camera di verniciaturaessiccazione nella quale le superfici verniciate delle masse introdotte al suo interno sono riscaldate per irraggiamento con energia termica prodotta da pannelli elettrici radianti di due tipi, il primo a calore diffuso, il secondo ad alta temperatura.

In fase di realizzazione la combinazione dei pannelli elettrici delle due tipologie, con cui operare il riscaldamento per irraggiamento delle superfici delle masse ubicate all'interno della cabina, può essere attuata con modalità e schemi diversi, fermo restando la logica alla base della invenzione definita dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Cabina di verniciatura a riscaldamento elettrico ibrido, con l'impianto riscaldante caratterizzato dal comprendere in combinazione pannelli elettrici radianti (1) a calore diffuso e pannelli elettrici radianti (2) integrativi ad alta temperatura, i primi caratterizzati dal fatto di essere distribuiti sulle pareti perimetrali della camera di verniciaturaessiccazione, i secondi dal fatto che sono normalmente posizionati verso la sommità delle dette pareti ad altezze dal pavimento non raggiungibili dall’operatore nello svolgimento delle sue normali funzioni.
2. 2) Cabina di verniciatura, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che i pannelli elettrici radianti (1) a calore diffuso sono intercalati a pannelli e/o gruppi illuminanti (5).
3. 3) Cabina di verniciatura, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che i pannelli elettrici radianti (2) ad alta temperatura realizzano superfici oblique, dalla sommità delle pareti laterali (3) al cielo filtrante (9).
4. 4) Cabina di verniciatura, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che i pannelli elettrici radianti (2) ad alta temperatura hanno l'elemento o gli elementi ad alta temperatura (6) protetti da un reticolo (7) verso Γ in terno della camera di verniciatura-essiccazione.
5. 5) Cabina di verniciatura, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che i pannelli elettrici radianti (2) ad alta temperatura sono combinati con un sistema partitore attraverso cui è regolato l'effetto termico da essi prodotto.
6. 6) Cabina di verniciatura, come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le superfici verniciate delle masse alloggiate entro la camera di verniciatura-essiccazione sono riscaldate per irraggiamento con energia termica prodotta da pannelli elettrici radianti a calore diffuso (1) e da pannelli elettrici radianti ad alta temperatura (2).