ITMI20030546U1 - Struttura di collettore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DEL BREVETTO PER MODELLO D'UTILITÀ Avente titolo: STRUTTURA DI COLLETTORE

SFONDO DEL TROVATO

Il presente modello d'utilità si riferisce ai collettori per la distribuzione di un fluido termico in impianti di riscaldamento, ed in particolare è diretto ad una struttura di collettore adatta per impianti di riscaldamento a pannelli.

STATO DELL'ARTE

Un tipico impianto a pannelli è sostanzialmente costituito da lunghi tubi posati al di sotto del pavimento, variamente distribuiti lungo le aree o gli ambienti da riscaldare, formando una o più serie di spirali concentriche aventi un diverso sviluppo in lunghezza, secondo i criteri e delle esigenze di progettazione .

Il tubo, successivamente alla posa, viene collegato alle tubazioni principali di mandata e di ritorno dell'impianto di riscaldamento, mediante collettori di distribuzione alloggiati in apposite cassette di derivazione .

In generale un collettore comprende un corpo tubolare provvisto di una pluralità di derivazioni o di raccordi per il collegamento alle tubazioni dei vari pannelli radianti, rispettivamente per l'applicazione di apparecchiature di regolazione e di controllo del flusso e della temperatura del fluido termico circolante.

I vantaggi offerti dagli impianti di riscaldamento a pannelli sono notevoli fra i quali si possono citare l'elevato benessere termico, la possibilità di utilizzare un fluido termico a basse temperature, nonché altri vantaggi sotto l'aspetto igienico ed estetico e l'eliminazione di qualsiasi ingombro esterno dovuto ai tradizionali corpi scaldanti.

Inoltre, gli impianti di riscaldamento a pannelli consentono un certo risparmio dei costi di gestione; tuttavia in fase di progettazione risulta estremamente difficile se non impossibile stabilire a priori costi di realizzazione generalizzati di un impianto di riscaldamento a pannelli.

Nella realizzazione di un impianto di riscaldamento a pannelli o di tipo misto, occorre altresì tener presente che i collettori di mandata e di ritorno, con le rispettive apparecchiature idrauliche di controllo, vengono alloggiate in un'apposita cassetta posta in una nicchia normalmente formata in una parete muraria di divisione o di separazione tra ambienti da riscaldare.

Le pareti murarie in generale presentano spessori estremamente ridotti, nell'ordine di 8-10 cm; pertanto le cassette di derivazione devono presentare pari spessore o uno spessore ridotto per non creare ingombri esterni.

Risulta pertanto essenziale disporre di una struttura di collettore che sia la meno ingombrante possibile, tale da essere facilmente alloggiata all'interno delle cassette di derivazione, consentendo nello stesso tempo vantaggi di tipo impiantistico, sia di controllo delle temperature che di facilità d'installazione e di collegamento ai vari tubi di circolazione del fluido termico.

Nella realizzazione di impianti di riscaldamento, in generale, vengono utilizzati collettori metallici ottenuti per pressofusione in ottone, o a partire da tubi in acciaio, con costi comparativamente elevati.

È stato altresì proposto di realizzare collettori in materiale plastico al fine di ridurne i costi.

Tuttavia, i collettori metallici o in materiale plastico, fino ad ora proposti, non risolvono adeguatamente i problemi di impiantistica e di riduzione degli ingombri, nonché di contenimento dei costi.

In particolare, per il controllo della temperatura del fluido circolante nei collettori di mandata e di ritorno, attualmente si fa uso di termometri a bulbo, del tipo a quadrante, che, oltre a presentare un considerevole ingombro esterno, non consentono una facile lettura della temperatura.

Inoltre ciascun collettore deve essere provvisto di un'idonea valvola a galleggiante per lo scarico dell'aria, che, nelle soluzioni attuali costituisce un ulteriore elemento d'ingombro e di complessità per l'intero collettore.

SCOPI DEL MODELLO

Scopo principale del presente modello è dunque di fornire una struttura di collettore semplificata che, oltre a consentire una sostanziale riduzione dei costi, ed a semplificare le problematiche d'installazione e di collegamento alle tubazioni, presenti altresì un ingombro maggiormente ridotto rispetto ai collettori convenzionalmente in uso.

Un ulteriore scopo è di fornire una struttura di collettore, come sopra riferito, in grado altresì di consentire una facile ed immediata lettura della temperatura del fluido circolante nello stesso collettore.

BREVE DESCRIZIONE DEL TROVATO

Quanto sopra è conseguibile mediante una struttura di collettore secondo la rivendicazione 1.

In particolare secondo il presente modello si è fornita una struttura di collettore comprendente almeno un elemento collettore modulare, costituito da un corpo tubolare in materiale plastico stampato, collegabile per avvitamento ad almeno un secondo elemento collettore modulare formando un condotto per un fluido, in cui ciascun elemento collettore modulare presenta uno o più raccordi derivati di collegamento a corrispondenti tubi di circolazione del fluido di un impianto di riscaldamento, ed un corrispondente numero di raccordi per misuratori di portata e/o valvole di regolazione del flusso, caratterizzata dal fatto che il corpo tubolare dell'elemento collettore presenta, su uno o entrambi i lati contrapposti, una sede piana definente un'ampia superficie di scambio termico con il fluido circolante nel collettore, che si estende longitudinalmente al collettore stesso, e dal fatto di comprendere mezzi di indicazione della temperatura del fluido circolante sotto forma di una striscia termometrica a cristalli liguidi applicata a contatto con detta superficie di scambio.

Gli elementi modulari del collettore sono collegabili in serie tra loro per semplice avvitamento; pertanto, secondo un altro aspetto del trovato, al fine di evitare che un elemento modulare del collettore possa svitarsi parzialmente e perdere l'allineamento con un elemento modulare contiguo, è stato previsto l'impiego di una speciale molletta antisvitamento atta ad inserirsi in un corrispondente alloggiamento formato tra le estremità a contatto di due elementi modulari contigui del collettore.

Un'ulteriore caratteristica ancora, della struttura del collettore precedentemente riferita, consiste nella presenza di un apposito elemento terminale a forma di pozzetto per l'accoglimento di una valvola a galleggiante di sfogo d'aria.

Considerato che un normale muro a cui deve essere sistemata una cassetta di derivazione presenta uno spessore massimo di 100 mm, mediante una struttura di collettore secondo il presente trovato, di fatto, è stato possibile limitare la profondità massima del collettore a circa 75 mm, permettendone il suo alloggiamento in cassette di derivazione aventi una profondità di 80 mm, quindi maggiormente adatte per muri di ridotto spessore.

L'uso altresì di una striscia termometrica a cristalli liquidi, per controllare la temperatura del fluido circolante nel collettore, consente una migliore visibilità grazie alla numerazione dei gradi di maggiori dimensioni, con la possibilità di rendere tale numerazione fosforescente.

L'uso di strisce termometriche a cristalli liquidi, in sostituzione dei normali termometri a quadranti, oltre a concorrere a ridurre gli ingombri complessivi del collettore, e a migliorare la visibilità, risulta importante in quanto i collettori sono normalmente installati in zone buie, in nicchie o in piccoli ambienti scarsamente illuminati.

Anche la precisione di lettura di una striscia termometrica a cristalli liquidi, rispetto ad un termometro a quadrante, costituisce un ulteriore vantaggio, in quanto i termometri tradizionali sono normalmente di piccole dimensioni con gradazioni molto ravvicinate.

L'uso di una striscia termometrica a cristalli liquidi, di tipo autoadesivo, consente infine maggiore rapidità d'applicazione; la natura perfettamente liscia della superficie di contatto, ottenibile con lo stampaggio del collettore in materiale plastico, ne permette una perfetta unione, quindi una maggior affidabilità di contatto termico lungo un'area sufficientemente estesa del collettore.

L'ampia zona di contatto tra la striscia termometrica e la superficie del collettore, sommata ai tempi molto lunghi di variazione della temperatura, garantiscono in ultima analisi una lettura veritiera dei valori di temperatura del fluido circolante nel collettore.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed ulteriori caratteristiche della struttura del collettore secondo il presente trovato, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Fig. 1 è una vista di un collettore secondo il presente trovato, costituito da due moduli combinati;

Fig. 2 è un particolare ingrandito di un modulo collettore;

Fig. 3 è una vista prospettica, ingrandita, delle estremità accoppiate di due moduli, atta a mostrare la molletta antisvitamento;

Fig. 4 mostra una sezione ingrandita dell'elemento terminale a pozzetto per la valvola di sfiato a galleg-giante .

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DEL TROVATO

In Fig. 1, con il riferimento numerico 10 si è indicato il complesso di un collettore costituito, nell'esempio mostrato, da un primo modulo collettore 10A, da un secondo modulo collettore 10B e da un elemento a pozzetto 11 per l'alloggiamento di una valvola a galleggiante 12, come più avanti spiegato.

La Fig. 2 mostra una vista ingrandita di uno dei due moduli del collettore, in particolare il modulo 10A.

Come mostrato in questa figura, il modulo collettore 10A comprende un corpo tubolare 13 che presenta alle due estremità, superfici piane 14 e 15 di contatto tra moduli contigui, come maggiormente mostrato in Fig. 3.

Dall'estremità 15 del corpo collettore sporge una parte estremamente filettata 16 destinata ad avvitarsi internamente ad un bicchiere 17 previsto ad una corrispondente estremità opposta di un modulo collettore contiguo.

La parte 16 filettata estremamente, in corrispondenza della superficie di contatto 15, presenta una gola 18 per una guarnizione anulare, destinata a formare tenuta contro una superficie interna 19 del bicchiere d'avvitamento 17 di un modulo contiguo.

Il modulo collettore di Fig. 2 è altresì dotato esteriormente di una pluralità di raccordi 20, tre nel caso mostrato, per il collegamento con un corrispondente numero di tubi di circolazione del fluido verso singole zone di riscaldamento a pannello di un impianto termico, o in alternativa verso un tradizionale corpo saldante.

Ulteriormente, in posizione assialmente allineata a ciascun raccordo derivato 20, il corpo 13 del collettore modulare 10A presenta un corrispondente numero di raccordi 21 per l'avvitamento di valvole di regolazione del flusso e/o di misuratori e/o regolatori di portata, non mostrati.

Come precedentemente riferito, ciascun modulo 10A, 10B del collettore 10 è ottenuto per stampaggio ad iniezione di materiale plastico, usando ad esempio dei normali tecnopolimeri, eventualmente caricati, quali un polietilene reticolato in grado di resistere a fenomeni d'idrolisi, quindi adatto alla circolazione d'acqua o di un fluido termovettore, senza degrado nel tempo.

Secondo un primo aspetto del presente modello, la realizzazione del corpo 13 del modulo collettore per stampaggio in materiale plastico, consente di formare su uno o entrambi i lati del corpo stesso, una sede piana 22 che si estende sostanzialmente per l'intera lunghezza del corpo tubolare, caratterizzata da una superficie esterna perfettamente liscia, atta a consentire scambio termico tra il fluido circolante nel collettore ed una striscia termometrica 23.

La natura liscia dell'ampia superficie 22 di scambio termico con il fluido circolante nel collettore consente, infatti, l'applicazione di una striscia termometrica a cristalli liquidi 23, con i vantaggi precedentemente riferiti.

Benché le strisce termometriche a cristalli liquidi siano di per sé note, tuttavia il loro impiego in collettori risulta nuovo e mai proposto per gli scopi del presente trovato.

La striscia termometrica 23 è preferibilmente di tipo autoadesivo, ed è alloggiata in una sorta di nicchia formata tra nervature longitudinali 22' sulla superficie esterna dello stesso corpo 13 del modulo collettore.

Un'ulteriore caratteristica che, oltre all'uso di una striscia termometrica a cristalli liquidi concorre a migliorare l'efficacia e la comodità di applicazione e di impiego di un simile collettore, è mostrata nel particolare ingrandito di Fig. 3.

La Fig. 3 mostra in vista prospettica le due estremità contrapposte di due moduli collettori 10A e 10B contigui, con le rispettive superfici estreme 14 e 15 a contatto tra loro.

Poiché i due moduli collettori 10A e 10B sono collegati per avvitamento, al fine di consentire un corretto montaggio dei vari moduli del collettore, è necessario mantenere una condizione di perfetto allineamento; ciò può essere ottenuto prevedendo degli opportuni mezzi di antisvitamento. Tuttavia, poiché il collettore risulta fissato internamente alla scatola di derivazione, in uno spazio angusto dove è difficile operare, secondo un altro aspetto del presente trovato, si è previsto l'uso di una speciale molletta antisvitamento 25, elasticamente cedevole, atta ad essere applicata ed impegnata a scatto.

La molletta 25 è sostanzialmente costituita da un gambo arcuato, a forma di U, avente a ciascuna estremità una testa 26 che si estende in direzione trasversale al gambo dell'elemento antisvitamento.

L'elemento d'antisvitamento 25 è destinato ad essere applicato, dal basso, in una corrispondente sede 27 formata dalle due metà 27A e 27B ricavate, sempre per stampaggio, alle due estremità a contatto dei due moduli collettori 10A e 10B.

Le teste 26 della molletta antisvitamento possono avere una qualsiasi forma opportuna; preferibilmente sono delimitate da superfici laterali piane 29 e 30 che si adattano a corrispondenti superfici piane della sede 28, tali da mantenere i due moduli collettori 10A, 10B nella loro posizione allineata. Le sedi 28 alle loro estremità, preferibilmente, presentano delle superfici in sottosquadro per consentire un impegno, per semplice pressione, con le teste 26.

Infine la fig. 4 dei disegni mostra un'ulteriore caratteristica della struttura del collettore secondo il presente trovato.

Come precedentemente riferito, ad un'estremità del collettore viene applicato un elemento a pozzetto 11 provvisto di una valvola di sfogo d'aria 12 del tipo a galleggiante .

Secondo il presente trovato, l'elemento a pozzetto 11 e la valvola a galleggiante 12 sono conformati in modo tale da concorrere alla riduzione degli ingombri del collettore.

A questo proposito, l'elemento a pozzetto 11 presenta una camera inferiore 31 in comunicazione con il condotto del collettore 10B, in cui penetra il galleggiante 32 della valvola; comprende inoltre una cavità superiore 33 di alloggiamento per il corpo valvola 34.

Il corpo valvola 34 è trattenuto nella cavità 33 mediante una forcella di ritegno 36, le cui due gambe passano attraverso corrispondenti fori allineati nel bordo periferico superiore dell'elemento a pozzetto 11, impegnandosi con una flangia anulare 35 del corpo vaivola 34, come mostrato. Una guarnizione anulare 37 interposta tra superfici interne della cavità 33 dell'elemento a pozzetto e del corpo valvola 34, fornisce la necessaria tenuta.

La camera del galleggiante 31 dell'elemento a pozzetto, può essere provvista di uno scarico 37, normalmente chiuso da un tappo avvitato 38 per consentire lo sfogo dell'aria dall'intero impianto di riscaldamento, durante il riempimento con il fluido termico. Un raccordo 39 può essere fornito sul fondo della camera 31, per l'applicazione di un rubinetto di scarico 40, ad esempio del tipo a sfera.

Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati, si sarà dunque compreso che si è fornita una struttura di collettore ad elementi modulari atta a conseguire gli scopi precedentemente riferiti; s'intende comunque che quanto è stato detto e mostrato con riferimento ai disegni allegati è stato dato a puro titolo esemplificativo, e che altre modifiche o varianti potranno essere apportate al corpo del collettore modulare, alla molletta antisvitamento e all'elemento a pozzetto per la valvola di sfiato d'aria, senza con ciò allontanarsi da quanto rivendicato.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di collettore comprendente almeno un elemento collettore modulare in materiale plastico stampato, collegabile per avvitamento ad almeno un secondo elemento collettore modulare in modo da definire un condotto per un fluido, in cui ciascun elemento collettore comprende uno o più raccordi derivati di collegamento a corrispondenti tubi di un impianto di riscaldamento, ed un corrispondente numero di sedi di avvitamento di valvole di regolazione del flusso e/o di misuratori o di regolatori di portata caratterizzata dal fatto che il corpo tubolare in materiale plastico stampato di ciascun elemento collettore presenta su uno o entrambi i lati, una sede piana definente una superficie di scambio termico con il fluido circolante, che si estende longitudinalmente al collettore, e dal fatto di comprendere una striscia termometrica a cristalli liquidi applicata a contatto con detta superficie di scambio.
2. 2. Struttura di collettore secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzata dal fatto che il corpo tubolare di ciascun elemento collettore, a ciascuna sua estremità presenta un'impronta semicircolare definente, con un'analoga impronta semicircolare di un elemento collettore contrapposto, un alloggiamento per un elemento antisvitamento.
3. 3. Struttura di collettore secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l'elemento antisvitamento comprende un gambo arcuato centrale e due teste laterali disposte trasversalmente al gambo, inseribili a pressione in corrispondenti sedi laterali dell'alloggiamento suddetto.
4. 4. Struttura di collettore secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che le teste trasversali dell'elemento antisvitamento e le corrispondenti sedi di alloggiamento presentano superfici complementari piane.
5. 5. Sistema di collettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la superficie di scambio termico di applicazione della striscia termometrica a cristalli liquidi, è provvista di un bordo periferico di protezione.
6. 6. Struttura di collettore secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzata dal fatto di comprendere ad un'estremità del collettore, un elemento a pozzetto per una valvola di sfiato d'aria del tipo a galleggiante, caratterizzata dal fatto che detta valvo-la è semplicemente infilata in una corrispondente cavità e trattenuta mediante una forcella inseribile lateralmente attraverso fori assialmente allineati nel corpo dell'elemento a pozzetto.
7. 7. Struttura di collettore secondo la rivendicazione 6, ulteriormente caratterizzata dal fatto di comprendere, su un lato di una camera di alloggiamento della valvola a galleggiante, un condotto di scarico rapido dell'aria, normalmente chiuso da un tappo.
8. 8. Struttura di collettore secondo la rivendicazione 7, ulteriormente caratterizzata dal fatto di comprendere, sul fondo della camera del galleggiante, un raccordo di scarico-carico provvisto di un rubinetto a sfera.