ITBS990012A1

ITBS990012A1 - THERMOREGULATOR FOR LIQUID OR GASEOUS FLUIDS WITH INTEGRATED HEATING AND COOLING SECTIONS.

Info

Publication number: ITBS990012A1
Authority: IT
Inventors: Pierluigi Inverardi
Original assignee: Ieci Snc Dei F Lli Inverardi P
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2000-08-17
Also published as: IT1309182B1

Description

D I S C E i n O N i D I S C E i n O N i

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE of the PATENT FOR INDUSTRIAL INVENTION

avente per titolo: having as title:

"TERMOREGOLATORE PER FLUIDI LIQUIDI O GASSOSI CON SEZIONI DI RISCALDAMENTO E DI RAFFREDDAMENTO INTE-GRATE" "THERMOREGULATOR FOR LIQUID OR GASEOUS FLUIDS WITH HEATING AND COOLING SECTIONS INTE-GRATE"

Campo dell’Invenzione Field of the Invention

La presente invenzione riguarda la termoregolazione di fluidi liquidi o gassosi, aria compresa mediante i cosiddetti termoregolatori. The present invention relates to the thermoregulation of liquid or gaseous fluids, including air, by means of so-called thermoregulators.

Stato della Tecnica State of the art

I termoregolatori sono noti scambiatori di calore diretti a portare e a mantenere ad una costante temperatura di esercizio un'utenza, per esempio uno stampo, attraverso la circolazione di un fluido termovettore, che può essere olio diatermico o acqua scaldato o raffreddato secondo necessità. Il fluido termovettore può essere in circuito chiuso od aperto; il suo riscaldamento è effettuato mediante resistenze elettriche, bruciatori, fluidi caldi od altro sistema; il raffreddamento del fluido stesso tramite scambio termico con passaggio in controcorrente di un refrigerante come acqua, gas od altro veicolo. Thermoregulators are known heat exchangers designed to bring and maintain a user, for example a mold, at a constant operating temperature, through the circulation of a heat-carrying fluid, which can be diathermic oil or water heated or cooled as needed. The heat carrier fluid can be in a closed or open circuit; its heating is carried out by means of electric resistances, burners, hot fluids or other systems; the cooling of the fluid itself through heat exchange with counter-current passage of a coolant such as water, gas or other vehicle.

Sono pure noti scambiatori termici, cosiddetti Wesser, che sono in pratica dei contenitori con resistenze elettriche, nei quali il corpo riscaldante è immerso nel fluido da scaldare. Also known are heat exchangers, so-called Wesser, which are in practice containers with electric resistances, in which the heating body is immersed in the fluid to be heated.

In ogni caso, i noti sistemi di termoregolazione hanno l'inconveniente di dover utilizzare due entità distinte e separate, rispettivamente per il riscaldamento ed il raffreddamento del fluido termovettore, con inerenti problemi di allestimento, ingombro, collocazione, ecc. In any case, the known thermoregulation systems have the drawback of having to use two distinct and separate entities, respectively for heating and cooling the heat-carrying fluid, with inherent problems of set-up, bulk, location, etc.

Inoltre, nella termoregolazione di fluidi "difficili" come per esempio olio diatermico, non si possono escludere condizioni di usura o di fenomeni chimici rimarchevoli quando il corpo riscaldante è immerso nel fluido da scaldare. Furthermore, in the thermoregulation of "difficult" fluids such as diathermic oil, it is not possible to exclude conditions of wear or remarkable chemical phenomena when the heating body is immersed in the fluid to be heated.

Sommario dell'Invenzione Summary of the Invention

Scopo della presente invenzione è di ovviare agli inconvenienti e di risolvere i problemi sopra esposti con un nuovo ed originale sistema di scambio termico con il quale si possono effettuare riscaldamento o raffreddamento di un qualsiasi fluido termovettore, secondo necessità, senza dover deviare il fluido da un'entità ad un'altra. The purpose of the present invention is to obviate the drawbacks and to solve the problems set out above with a new and original heat exchange system with which heating or cooling of any heat transfer fluid can be carried out, as needed, without having to divert the fluid from a entity to another.

Un altro scopo dell’invenzione è di riunire le due funzioni di riscaldamento e di raffreddamento di un fluido in una singola unità nella quale il fluido passa sempre nella stessa tubazione sia nelle fasi di riscaldamento che in quelle di raffreddamento. Another purpose of the invention is to combine the two functions of heating and cooling of a fluid in a single unit in which the fluid always passes in the same pipe both in the heating and in the cooling phases.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è di fornire un nuovo scambiatore termico per la termoregolazione di un fluido nel quale si ritrovano riunite ed integrate due sezioni di riscaldamento e di raffreddamento del fluido interessato nonché i mezzi per scaldare o raffreddare il fluido, selettivamente. A further object of the invention is to provide a new heat exchanger for the thermoregulation of a fluid in which two heating and cooling sections of the fluid concerned are joined and integrated as well as the means for selectively heating or cooling the fluid.

Un ulteriore scopo ancora dell'invenzione è di fornire un termoregolatore nel quale il fluido da riscaldare o raffreddare non è mai a contatto diretto con un corpo scaldante, eliminando così ogni problematica di usura o di fenomeni chimici, particolarmente quando il fluido e un olio diatermico o altro liquido considerato difficile. A still further object of the invention is to provide a thermoregulator in which the fluid to be heated or cooled is never in direct contact with a heating body, thus eliminating any problem of wear or chemical phenomena, particularly when the fluid is a diathermic oil. or other liquid considered difficult.

Detti scopi sono conseguiti con un termoregolatore per fluidi secondo la rivendicazione 1. Said objects are achieved with a thermoregulator for fluids according to claim 1.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Maggiori dettagli dell’Invenzione risulteranno evidenti dal prosieguo della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni indicativi e non limitativi, nei quali: More details of the Invention will become clear from the continuation of the description made with reference to the attached indicative and non-limiting drawings, in which:

la Fig.1 mostra uno scambiatore con sezioni di riscaldamento e raffreddamento integrate; e Fig.1 shows an exchanger with integrated heating and cooling sections; And

la Fig.2 mostra una sezione trasversale ingrandita di un ramo dello scambiatore della Fig.1. Fig.2 shows an enlarged cross section of a branch of the exchanger of Fig.1.

Descrizione dettagliata dell'Invenzione Detailed description of the invention

Qui di seguito il fluido termovettore da riscaldare o raffreddare è designato come fluido primario A ed il fluido raffreddante come fluido secondario B. I fluidi A e B possono essere quelli usualmente impiegati nel settore della termoregolazione. Hereinafter, the heat carrier fluid to be heated or cooled is designated as primary fluid A and the cooling fluid as secondary fluid B. The fluids A and B can be those usually used in the thermoregulation sector.

Ciò premesso, il termoregolatore secondo l'invenzione comprende due tubazioni coassiali che possono essere di qualsiasi sezione tonda, ovale, ecc.: una tubazione esterna 11 per la circolazione del fluido primario A ed una tubazione interna 12 per la circolazione del fluido secondario B. That said, the thermoregulator according to the invention comprises two coaxial pipes which can be of any round, oval, etc. section: an external pipe 11 for the circulation of the primary fluid A and an internal pipe 12 for the circulation of the secondary fluid B.

Le due tubazioni coassiali 11, 12 sono poste con un andamento sinusoidale o un altro modo in un contenitore 13 coibentato verso l'esterno ed avente una superficie interna termoriflettente 14. The two coaxial pipes 11, 12 are placed with a sinusoidal trend or another way in a container 13 insulated towards the outside and having an internal heat-reflecting surface 14.

Un'estremità della tubazione esterna 11 è collegata ad una sorgente di fluido primario A e l'estremità opposta è collegata ad un'utenza secondo le frecce sulla Fig.1. Attorno a tale tubazione esterna 11 sono previsti degli elementi riscaldanti 15, che nell'esempio illustrato è rappresentato da resistenze elettriche, per il riscaldamento del fluido primario passante nella tubazione stessa. La tubazione interna 12 può essere alettata, a superficie ondulata o corrugata e si collega ad una sorgente di fluido secondario B in circuito chiuso o aperto, a volontà, comunque circolante in controcorrente al fluido primario A. One end of the external pipe 11 is connected to a source of primary fluid A and the opposite end is connected to a user according to the arrows on Fig.1. Around this external pipe 11 there are heating elements 15, which in the illustrated example is represented by electrical resistances, for heating the primary fluid passing through the pipe itself. The internal pipe 12 can be finned, with a corrugated or corrugated surface and is connected to a source of secondary fluid B in a closed or open circuit, at will, in any case circulating in counter-current to the primary fluid A.

In pratica, l'uso alternativo del riscaldatore 15 e del fluido secondario B, raffreddante, permette di scaldare o raffreddare il fluido primario B, selettivamente secondo necessità. In practice, the alternative use of the heater 15 and the secondary cooling fluid B allows the primary fluid B to be heated or cooled selectively as needed.

Infatti, gli elementi riscaldanti 15, quando attivati, scaldano il fluido primario A attraverso la parete della tubazione esterna 11, mentre non vi è circolazione di fluido secondario. In fact, the heating elements 15, when activated, heat the primary fluid A through the wall of the external pipe 11, while there is no circulation of secondary fluid.

Quando invece occorre raffreddare il fluidoprimario, gli elementi riscaldanti rimangono inattivi, e nella tubazione esterna 12 viene fatto circolare il fluido raffreddante B che con uno scambio termico attraverso la parete di detta tubazione 12 sottrae calore al fluido primario, raffreddandolo. On the other hand, when the primary fluid needs to be cooled, the heating elements remain inactive, and the cooling fluid B is circulated in the external pipe 12 which, with a heat exchange through the wall of said pipe 12, extracts heat from the primary fluid, cooling it.

Così, nella stessa unità è possibile scaldare o raffreddare il fluido primario agli effetti di una sua termoregolazione e in modo da mantenere sempre entro i valori prestabiliti la temperatura dell'utenza controllata. Thus, in the same unit it is possible to heat or cool the primary fluid for the purposes of its thermoregulation and in such a way as to always keep the temperature of the controlled user within the predetermined values.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Thermoregulator for a liquid or gaseous heat transfer fluid conducted in a closed or open circuit and usable to bring and maintain a user at a predetermined temperature, characterized in that it comprises a heating section and a cooling section of the heat transfer fluid integrated into a single unit and with said fluid always passing through the same pipe for both heating and cooling.

2. Thermoregulator according to claim 1, characterized by an external pipe (11) for the circulation of the heat transfer fluid (A), by heating elements (15) outside said external pipe (11) and by an internal pipe (12) extending coaxially in the external pipe (11) and intended for the passage of a liquid or gaseous cooling fluid (B), the heat transfer fluid (A) being selectively heated through the external pipe by the heating elements or cooled through the internal pipe by the cooling fluid.

3. Thermoregulator according to claim 2, characterized in that said external and internal pipes (11, 12) are placed with any course inside a container (13) insulated towards the outside and having a heat-reflecting internal surface, and where the external pipe is connected on one side to a source of heat transfer fluid (A) and on the other to the user to be managed, and the internal pipe is connected to a source of cooling fluid (B) in a closed or open circuit.

4. Thermoregulator according to claims 2 and 3, characterized in that the internal pipe is corrugated, corrugated or the like and that the cooling fluid (B) is conducted counter-current with respect to the heat-carrying fluid (A).

5. Method for thermoregulating a heat-carrying fluid passing in a first pipe of a closed or open circuit comprising heating the heat-carrying fluid from the outside through the wall of said first pipe and cooling the heat-carrying fluid from the inside through the wall of a second pipeline extending coaxially into the first pipeline, heating and cooling being selectively effected.

6. Method according to claim 5, in which the heating of the heat-carrying fluid is carried out with heated elements placed outside the first pipe, said heating elements being electric resistances, and the cooling is carried out with a liquid or gaseous fluid circulating in the second pipe , counter-current with respect to the heat transfer fluid.

7. Thermoregulator for liquid or gaseous fluids with integrated heating and cooling sections, as substantially described above, illustrated and claimed for the specified purposes.