ITMI20081169A1 - Elemento di radiatore da riscaldamento a protezione totale anti-corrosione, e metodo di trattamento anti-corrosione di elementi di radiatori da riscaldamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa a un elemento di radiatore da riscaldamento con protezione totale anticorrosione, e a un metodo di trattamento anticorrosione di elementi di radiatori da riscaldamento.

Come noto, un radiatore in alluminio pressofuso è normalmente formato da una batteria di elementi accoppiati uno all'altro a formare un radiatore delle dimensioni opportune; ogni elemento ha un corpo in alluminio al cui interno è ricavata una camera in cui circola acqua di riscaldamento.

Normalmente, l'elemento presenta un corpo tubolare che si estende longitudinalmente e manicotti trasversali di raccordo: una parte terminale del corpo tubolare si protende di solito lungo l'asse A oltre una coppia di manicotti e costituisce un fondello dell'elemento, chiuso da un tappo.

Gli elementi di radiatore noti sono normalmente verniciati esternamente, ma non internamente; la camera interna è quindi delimitata da pareti di alluminio le cui superfici sono, in uso, direttamente a contatto con l'acqua e non sono protette dalla corrosione.

La verniciatura degli elementi avviene infatti di solito tramite processi di verniciatura in elettroforesi, principalmente in anaforesi. Questi metodi, come comunemente attuati, non consentono di verniciare interamente la camera interna di un elemento di radiatore, che ha una forma essenzialmente tubolare molto allungata e relativamente stretta.

D'altra parte, la verniciatura elettroforetica non è normalmente applicabile ad elementi di questo tipo, in quanto la penetrazione della vernice non può essere completa, sia a causa dell'effetto gabbia di Faraday che si verifica con questo tipo di strutture, sia per la formazione di sacche d'aria nelle porzioni di estremità degli elementi immersi nei bagni di verniciatura.

In particolare, quando si immerge l'elemento in un bagno di verniciatura nella consueta posizione invertita rispetto alla posizione d'uso (vale a dire con il fondello in alto), proprio nel fondello si forma una sacca d'aria che impedisce l'accesso e la deposizione della vernice in questa zona. Lo stesso problema (formazione di una sacca d'aria) si presenta d'altra parte anche quando si immerge l'elemento in una qualsiasi vasca di trattamento, per esempio per trattamenti di lavaggio e tutti quei pre-trattamenti che sono normalmente condotti prima della verniciatura.

Di conseguenza, non sono al momento disponibili elementi di radiatore in allumino internamente protetti dalla corrosione.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un elemento di radiatore che consenta di superare questi inconvenienti e, in particolare, di fornire un elemento di radiatore con protezione totale anti-corrosione su tutte le superfici interne dell'elemento.

La presente invenzione è dunque relativa a un elemento di radiatore da riscaldamento e a un metodo di trattamento anti-corrosione di elementi di radiatori da riscaldamento come definiti in termini essenziali nelle annesse rivendicazioni 1 e, rispettivamente, 10.

La particolare conformazione del tappo del fondello consente di evitare che, quando si immerge l'elemento in una composizione di trattamento nella consueta posizione invertita rispetto alla posizione d'uso (vale a dire con il fondello in alto) o comunque in una fase di riempimento della camera interna con una composizione di trattamento, si formino sacche d'aria proprio all'interno del fondello- In questo modo è possibile trattare, e specificamente verniciare, interamente tutte le superfici interne dell'elemento.

Si realizza quindi un elemento di radiatore completamente protetto dalla corrosione anche su tutte le proprie superfici interne, che può operare quindi per lunghi periodi anche con acque particolarmente aggressive.

L'invenzione è descritta nei seguenti esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure annesse in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in sezione longitudinale di un elemento di radiatore in accordo al trovato;

la figura 2 è una vista in sezione longitudinale secondo un piano ortogonale a quello di figura 1 di un dettaglio dell'elemento di figura 1, con un ulteriore particolare ingrandito;

- la figura 3 illustra schematicamente una prima forma di attuazione del metodo di trattamento anti-corrosione in accordo al trovato, con un dettaglio in scala ingrandita;

- la figura 4 illustra schematicamente ima seconda forma di attuazione del metodo di trattamento anticorrosione in accordo al trovato.

Con riferimento alla figura 1, un elemento 1 di radiatore da riscaldamento presenta un corpo 2 realizzato in alluminio, per esempio in alluminio pressofuso, estendentesi sostanzialmente lungo un asse A tra due estremità 3, 4 assiali che, con riferimento alla normale posizione d'uso dell'elemento 1, sostanzialmente verticale, sono rispettivamente superiore e inferiore; il corpo 2 è provvisto di una camera 5 interna per il passaggio d'acqua, delimitata da superfici 6 interne del corpo 2 in alluminio.

Il termine "camera" include ogni zona all'interno dell'elemento 1 che, in uso, è bagnata dall'acqua circolante nell'elemento 1, e "superfici intern e" sono tutte le superfici all'interno del corpo 2 che delimitano la camera 5 (essendo quindi, in uso, a contatto dell'acqua).

In particolare, il corpo 2 dell'elemento 1 comprende almeno un corpo tubolare 7 principale, che si estende longitudinalmente lungo l'asse A; due coppie di manicotti trasversali di raccordo 8, 9; e una pluralità di alette e/o piastre 10 radianti variamente collegate tra loro e/o al corpo tubolare 7.

II corpo tubolare 7 può essere variamente conformato e presentare sezione trasversale di diversa forma, anche variabile lungo l'asse A. Il corpo tubolare 7 presenta una parete laterale 11 disposta attorno all'asse A e provvista di una superficie 12 interna che delimita una porzione 13 principale della camera 5.

Le due coppie di manicotti 8, 9 sono disposte rispettivamente alle estremità 3, 4 assialmente opposte del corpo tubolare 7; i manicotti 8, 9 di ciascuna coppia si protendono da lati opposti del corpo tubolare 7, sostanzialmente ortogonali all'asse A, e si estendono lungo rispettivi assi B, C sostanzialmente paralleli uno all'altro e ortogonali all'asse A.

Ciascuno dei manicotti 8, 9 presenta lina parete laterale 14 provvista di una superficie 16 interna che delimita un canale 18. Ogni manicotto 8, 9 è provvisto di un'apertura 21 terminale provvista di filettatura interna per la connessione di più elementi 1 a formare un radiatore, tramite inserimento di apposite giunzioni (note e non illustrate) .

La coppia di manicotti 8, che in uso e quindi con elemento 1 verticale è in posizione superiore, è collegata a T con il corpo tubolare 7; la coppia di manicotti 9 , che in uso e quindi con elemento 1 verticale è in posizione inferiore, interseca il corpo tubolare 7 a una distanza prefissata dall'estremità 4 del corpo tubolare 7, ed è collegata quindi a crociera con il corpo tubolare 7.

Con riferimento anche alla figura 2, una parte 25 terminale del corpo tubolare 7, che si protende lungo l'asse A oltre la coppia di manicotti 9 inferiori ed è delimitata da una porzione terminale di parete 26, costituisce un fondello dell'elemento 1, avente una apertura di fondo 27 chiusa da un tappo 28.

Ciascun manicotto 8, 9 è collegato internamente al corpo tubolare 7 tramite un foro 29 formato attraverso la parete laterale 11 del corpo tubolare 7 e delimitato da un bordo 30 perimetrale; i manicotti 8, 9 di ciascuna coppia hanno fori 29 affacciati e allineati lungo gli assi B, C.

La camera 5 comprende la porzione 13 principale, essenzialmente definita all'interno del corpo tubolare 7, e i canali 18 definiti all'interno dei manicotti 8, 9; i canali 18 sono collegati alla porzione 13 principale tramite i fori 29.

Il tappo 28 presenta una superficie 33 di chiusura disposta all'interno della parte terminale o fondello 25.

Le superfici 6 interne del corpo 2 includono la superficie 12 che delimita la porzione 13 principale della camera 5, le superfici 16 che delimitano i canali 18, e la superficie 33 di chiusura del tappo 28.

Il tappo 28 può avere diverse forme: nell'esempio non limitativo illustrato nelle figure 1 e 2, il tappo presenta una parete di fondo 34 e un collare 35 anulare che si protende da un bordo periferico 36 della parete di fondo 34. La superficie 33 di chiusura è definita da \ona superficie della parete di fondo 34 rivolta da banda opposta al collare 35.

II tappo 28 è inserito, preferibilmente completamente, nel fondello 25, ovvero nella parte terminale del corpo tubolare 7. La superficie 33 di chiusura del tappo 28 è disposta all'interno del fondello 25 e in stretta prossimità dei bordi 30 dei fori 29 dei manicotti 9 inferiori, e specificamente in stretta prossimità di tratti 37 dei bordi 30 rivolti verso l'apertura di fondo 27 e più vicini all'apertura di fondo 27.

In particolare, la superficie 33 di chiusura è sostanzialmente tangente ai fori 29 formati nella parete laterale 11 del corpo tubolare 7 e che collegano i manicotti 9 alla camera 5.

Il tappo 28 è solidalmente fissato e accoppiato a tenuta di fluido al fondello 25 e specificamente alla porzione terminale di parete 26.

L'accoppiamento del tappo 28 al fondello 25 può essere realizzato in diversi modi, per esempio tramite saldatura, tramite deformazione plastica, tramite guarnizioni a pressione, tramite incollaggio, eccetera. Preferibilmente, il tappo 28 è fissato al fondello 25 {ovvero alla porzione terminale di parete 26) tramite saldatura radialmente esterna, vale a dire tramite saldatura realizzata sulla superficie radialmente esterna del tappo 28 (specificamente del collare 35); in questo modo, si evitano residui o bave di saldatura all'interno della camera, che potrebbero in uso staccarsi e causare problemi di funzionamento all'elemento 1.

Preferibilmente inoltre, la parte 25 terminale del corpo tubolare 7 che costituisce il fondello presenta una svasatura con divergenza verso l'esterno {cioè verso l'apertura di fondo 27) e il tappo 28 (in particolare il suo collare 35) presenta una corrispondente forma svasata.

Resta inteso che il tappo 28 può essere variamente conformato; per esempio, secondo una possibile variante, il tappo è sostanzialmente piatto, essendo per esempio costituito dalla sola parete di fondo 34, ed è alloggiato all'interno del fondello 25 con il bordo periferico 36 inserito in una sede ricavata nella porzione terminale di parete 26, la quale potrebbe anche essere sostanzialmente parallela all'asse A, e non svasata.

La camera 5 è interamente rivestita da uno strato 51 protettivo realizzato in un materiale di rivestimento polimerico anti-corrosione applicato su tutte le superfici 6 interne del corpo 2 in alluminio e che protegge in uso le superfici 6 dal contatto con 1'acqua .

In particolare, lo strato 51 è realizzato con una vernice elettroforetica, per esempio a base di resine epossidiche o acriliche, oppure con un materiale di rivestimento polimerico fluorurato (per esempio a base teflon) o prodotti similari.

In figura 3 è illustrata schematicamente una prima forma di attuazione del metodo di trattamento anticorrosione dell'elemento 1, in cui lo strato 51 è depositato sulle superfici 6 tramite un processo di deposizione elettrochimica e specificamente un processo elettroforetico (verniciatura in cataforesi o in anaforesi) .

Come noto, nei processi elettroforetici si sfrutta il fenomeno elettrocinetico consistente nel movimento di particelle elettricamente cariche disperse in un fluido per effetto di un campo elettrico applicato mediante una coppia di elettrodi al fluido stesso. Le particelle si spostano verso il catodo (cataforesi) se hanno carica positiva e verso l'anodo (anaforesi) se hanno carica negativa.

Gli elementi 1, singolarmente oppure in batteria, sono appesi a un sistema 52 di movimentazione che li trasporta attraverso una vasca 53 di trattamento, che viene usata contestualmente per la verniciatura delle parti esterne degli elementi 1.

Allo scopo di ottenere una buona verniciatura delle superfici esterne degli elementi 1, gli elementi 1 sono appesi verticalmente in posizione invertita rispetto alla posizione d'uso normale, e quindi con i manicotti 9 e la parte 25 terminale che costituisce il fondello in alto, e i manicotti 8 in basso.

Nell'esempio di figura 3 è mostrata una batteria 55 di elementi 1 accoppiati uno all'altro tramite i rispettivi manicotti 8, 9 (e quindi costituenti un radiatore di lunghezza desiderata); gli elementi 1 di estremità della batteria 55 hanno le rispettive aperture 21 aperte. I manicotti 8, 9 degli elementi sono ovviamente allineati e definiscono rispettivi condotti 56 continui formati dai canali 18 dei singoli manicotti 8, 9.

La vasca 53 contiene un bagno di elettrodeposizione, per esempio costituito da acqua e una composizione di trattamento liquida contenente un materiale da elettrodeposizione che costituisce il materiale di rivestimento polimerico anti-corrosione; in particolare, il bagno contiene una vernice cataforetica o anaforetica (composta cioè da particelle cariche positivamente o negativamente) comprendente resine polimeriche (per esempio epossidiche, acriliche, eccetera), pigmenti, cariche, additivi e solventi.

All'interno dei condotti 56 sono inseriti elettrodi 60 rimovibili. Preferibilmente, gli elettrodi 60 sono conformati a forca, e presentano un supporto 61 da cui si protendono ortogonalmente due barre 62 conduttrici rettilinee parallele, inseribili nei manicotti 8, 9; ciascuna barra 62 è rivestita esternamente da una guaina 63 isolante in cui sono ricavate delle aperture 64 distanziate lungo la barra 62. Gli elettrodi 60 sono inoltre provvisti di porzioni 65 isolanti di riscontro, nella fattispecie definite da dischi montati sulle barre 62 in prossimità del supporto 61 e cooperanti in battuta, in uso, con rispettivi bordi frontali dei manicotti 8, 9 attraverso i quali gli elettrodi vengono inseriti.

Gli elettrodi 60, come ulteriori elettrodi 66 immersi nella vasca 53, sono elettricamente collegati tramite un collegamento 67 a un polo di un raddrizzatore (noto e non illustrato), mentre gli elementi 1 sono collegati al polo opposto, tramite un collegamento 68 associato al sistema 52 di movimentazione .

Chiaramente, è possibile operare sia con vernici da cataforesi sia con vernici da anaforesi, collegando gli elettrodi 60, 66 e gli elementi 1 ai poli appropriati: gli elementi 1 saranno collegati al polo avente segno opposto rispetto alle cariche delle particelle di vernice, in modo tale da attrarre tali particelle .

Quando la batteria 55 è immersa nel bagno di elettrodeposizione e si applica un campo elettrico (applicando un voltaggio prefissato) nella vasca 53, le particelle di vernice migrano verso gli elementi 1, dove la vernice coagula e si deposita sulle superfici 6 formando lo strato 51.

Terminata la deposizione dello strato 51, gli elementi 1 sono estratti dalla vasca 53 e (rimossi gli elettrodi 60) inviati a una fase di cosiddetta cottura, per esempio condotta in forno, per l'asciugatura/essiccamento ed eventualmente la polimerizzazione del materiale di rivestimento polimerico.

Resta inteso che il trattamento descritto può essere applicato anche agli elementi 1 singolarmente, prima che vengano uniti a formare una batteria 55. In questo caso, potrebbe essere superfluo l'uso di elettrodi 60 inseriti nei manicotti 8, 9, ma sarebbe necessario modificare opportunamente i parametri operativi del processo di elettrodeposizione.

In generale, tempo di contatto degli elementi 1 con la composizione di trattamento (cioè tempo di permanenza degli elementi 1 nel bagno, determinato dalla velocità con cui il sistema 52 di movimentazione trasporta gli elementi attraverso la vasca 53) e/o altri parametri operativi che influenzano la deposizione dello strato 51, quale in particolare il voltaggio applicato al bagno per promuovere la deposizione elettrochimica del materiale di rivestimento, sono selezionati in modo tale da ottenere un rivestimento completo di tutte le superfici 6.

A titolo esemplificativo, si è ottenuto un rivestimento completo delle superfici 6:

a) senza ricorrere agli elettrodi 60, trattando ogni elemento 1 individualmente con tempo di contatto inferiore a circa 150 secondi e in particolare compreso tra circa 90 e circa 150 secondi e preferibilmente intorno a circa 120 secondi, e voltaggio applicato inferiore a circa 360 volt e in particolare compreso tra circa 250 e circa 350 volt;

b) senza ricorrere agli elettrodi 60, trattando batterie 55 di pochi elementi 1, in particolare fino a quattro elementi 1, con tempo di contatto superiore a circa 150 secondi e preferibilmente intorno a 180 secondi e voltaggio compreso tra circa 250 e circa 400 volt e preferibilmente superiore a circa 350 volt;

c) con gli elettrodi 60, trattando batterie 55 formate da più elementi 1, in particolare da più di quattro elementi 1, con tempo di contatto inferiore a circa 150 secondi e in particolare compreso tra circa 90 e circa 150 secondi e preferibilmente intorno a circa 120 secondi, e voltaggio applicato inferiore a circa 360 volt e in particolare compreso tra circa 250 e circa 350 volt.

Secondo la forma di attuazione di figura 4, lo strato 51 viene applicato introducendo in un singolo elemento 1 o, come mostrato in figura 4, in una batteria 55 di elementi 1 accoppiati una composizione di trattamento liquida contenente il materiale di rivestimento polimerico, il quale presenta caratteristiche di adesione alle superfici in alluminio e di protezione dalla corrosione. Per esempio, sono usati composti polimerici fluorurati (tipo teflon) o prodotti similari.

La batteria 55 è collegata a un sistema 70 di circolazione forzata della composizione di trattamento; delle quattro aperture 21 complessive degli elementi 1 di estremità della batteria 55, due sono usate per il collegamento al sistema 70, essendo in particolare collegate, tramite rispettivi raccordi 72 separabili a un tubo di alimentazione 71 e, rispettivamente, a un tubo di uscita 74; e le altre due sono chiuse da tappi 75 rimovibili di servizio.

Quando la composizione di trattamento circola attraverso gli elementi 1, il materiale di rivestimento polimerico contenuto nella composizione di trattamento si deposita sulle superfici 6 interne e vi aderisce. Svuotati poi gli elementi 1 dalla composizione di trattamento che non ha aderito alle superfici 6, la batteria 55 è inviata in un forno per una fase di asciugatura/essiccamento e/o (se necessaria) una eventuale polimerizzazione.

Successivamente la batteria 55 viene portata a una fase di verniciatura per verniciare esternamente gli elementi 1, tramite tradizionale verniciatura elettroforetica o a polvere. Resta inteso che la verniciatura delle parti esterne potrebbe invece essere condotta prima del trattamento sopra descritto delle superficie 6 interne {che sarebbe quindi applicato a elementi 1 già verniciati esternamente).

Resta poi inteso che a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento (1) di radiatore da riscaldamento, avente un corpo (2) realizzato in alluminio e provvisto di una camera (5) interna per il passaggio d'acqua, delimitata da superfici (6) interne del corpo (2) in alluminio; il corpo (2) comprendendo un corpo tubolare (7) principale avente una parte (25) terminale che si protende oltre una coppia di manicotti (9) trasversali di raccordo, collegati internamente al corpo tubolare (7) tramite rispettivi fori (29) delimitati da bordi (30) perimetrali, e che è provvista di una apertura di fondo (27) chiusa da un tappo (28); l'elemento essendo caratterizzato dal fatto che il tappo (28) presenta una superficie (33) di chiusura disposta all'interno della parte (25) terminale in stretta prossimità di detti fori (29).
2. 2. Elemento secondo la rivendicazione 1, in cui la camera (5) interna è interamente rivestita da uno strato (50) protettivo realizzato in un materiale di rivestimento polimerico anti-corrosione che protegge in uso le superiici (6) interne del corpo (2) in allumino dal contatto con l'acqua.
3. 3. Elemento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la superficie di chiusura è disposta in stretta prossimità di rispettivi tratti (37) dei bordi (30) rivolti verso l'apertura di fondo (27) e più vicini all'apertura di fondo (27).
4. 4. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie (33) di chiusura è sostanzialmente tangente ai fori (29).
5. 5. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il tappo (28) è inserito completamente all'interno della parte (25) terminale.
6. 6. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie (33) di chiusura è sostanzialmente a filo con una superficie (16) laterale interna dei manicotti (9).
7. 7. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il tappo (28) è inserito all'interno della parte (25) terminale ed è accoppiato a tenuta di fluido con detta parte (25) terminale.
8. 8. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il tappo (28) è fissato parte (25) terminale tramite saldatura radialmente esterna.
9. 9. Elemento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte (25) terminale presenta una svasatura con divergenza verso l'apertura di fondo (27) e il tappo (28) presenta una corrispondente forma svasata.
10. 10. Metodo di trattamento anti-corrosione di elementi di radiatori da riscaldamento aventi un corpo (2) realizzato in alluminio e provvisto di una camera (5) interna per il passaggio d'acqua, delimitata da superfici (6) interne del corpo (2) in alluminio; il corpo (2) dell'elemento (1) comprendendo un corpo tubolare (7) principale avente una parte (25) terminale che si protende oltre una coppia di manicotti (9) trasversali di raccordo, collegati internamente al corpo tubolare (7) tramite rispettivi fori (29) delimitati da bordi (30) perimetrali, e che è provvista di una apertura di fondo (27) chiusa da un tappo (28); il metodo comprendendo una fase di chiudere l'apertura di fondo (27) con un tappo (28) che presenta una superficie (33) di chiusura disposta all'interno della parte (25) terminale in stretta prossimità dei fori (29) che collegano i manicotti (9) alla camera (5).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, comprendente una fase di applicare uno strato (51) protettivo realizzato in un materiale di rivestimento polimerico anti-corrosione alle superfici (6) interne del corpo (2) in alluminio in modo tale da rivestire interamente la camera (5), per proteggere in uso le superfici (6) interne del corpo (2) in allumino dal contatto con 1'acqua.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, comprendente una fase di riempire la camera (5) con una composizione di trattamento contenente il materiale di rivestimento, e una fase di svuotare la camera (5) dopo che il materiale di rivestimento ha aderito alle superfici (6) interne della camera (5).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui il materiale di rivestimento è depositato tramite un processo di deposizione elettrochimica.
14. 14. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui il materiale di rivestimento è depositato tramite un processo elettroforetico.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o 14, comprendente una fase di introdurre elettrodi (60) rimovibili all'interno dell'elemento (1).
16. 16. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 15, in cui le superfici (6) interne sono portate a contatto di una composizione di trattamento contenente il materiale di rivestimento tramite immersione in un bagno contenente la composizione di trattamento, oppure facendo circolare la composizione di trattamento entro gli elementi (1) tramite un sistema (70) di circolazione forzata.