ITMI20101122A1 - METHOD AND DEVICES WITH IMMERSED ELECTRODES TO GENERATE STEAM FOR HUMIDIFICATION OF ENVIRONMENTS - Google Patents
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Description
“Metodo e apparecchiature a elettrodi immersi per generare vapore per l’umidificazione di ambienti†⠀ œMethod and immersed electrode equipment to generate steam for humidifying environmentsâ €
SFONDO DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION
La presente invenzione si riferisce ai vaporizzatori del tipo a elettrodi immersi, in cui una quantità di acqua, o altro liquido evaporabile, viene riscaldata e fatta evaporare per effetto di un passaggio di corrente elettrica tra due o più elettrodi opportunamente immersi nel liquido evaporabile. The present invention refers to vaporizers of the immersed electrode type, in which a quantity of water, or other evaporable liquid, is heated and made to evaporate as a result of an electric current passing between two or more electrodes suitably immersed in the evaporable liquid.
In particolare l’invenzione à ̈ diretta sia a un metodo, che ad apparecchiature monofase, e trifase, per generare vapore utilizzato ad esempio per l’umidificazione e/o il condizionamento di ambienti, per sistemi di cottura, stiratura ovvero per qualsiasi altra applicazione per la quale di richieda un controllo della produzione di vapore. In particular, the invention is directed both at a method, and at single-phase and three-phase equipment, to generate steam used for example for humidification and / or air conditioning of environments, for cooking systems, ironing or for any another application for which steam production control is required.
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Un vaporizzatore convenzionale tipicamente comprende un serbatoio per il contenimento di un liquido evaporabile, solitamente acqua, e almeno una coppia di elettrodi immersi nel liquido, in cui gli elettrodi sono opportunamente collegati a una sorgente di potenza per condurre una corrente elettrica attraverso lo stesso liquido evaporabile, riscaldandolo e mantenendolo ad una temperatura prefissata con conseguente produzione di vapore. A conventional vaporizer typically comprises a tank for containing an evaporable liquid, usually water, and at least one pair of electrodes immersed in the liquid, in which the electrodes are suitably connected to a power source to conduct an electric current through the same evaporable liquid. , heating it and keeping it at a predetermined temperature with consequent production of steam.
Affinché apparecchiature di questo genere possano in pratica essere usate, in generale si deve tener conto di diversi fattori, quali il grado di umidità voluto, le caratteristiche del liquido evaporabile, l’efficienza degli elettrodi e la massima intensità di corrente ammissibile per il sistema di alimentazione. In order for equipment of this kind to be used in practice, in general, various factors must be taken into account, such as the desired degree of humidity, the characteristics of the evaporable liquid, the efficiency of the electrodes and the maximum intensity of current admissible for the power supply system.
In particolare il corretto funzionamento di queste apparecchiature, e la produzione di vapore sono grandemente influenzate, oltre che dal valore di umidità esistente in un ambiente da controllare, dalle caratteristiche fisiche del liquido evaporabile, in particolare dalla sua conducibilità elettrica. Infatti, la conducibilità elettrica di un liquido aumenta con l’aumentare della temperatura di riscaldamento fino a una temperatura prossima a quella di ebollizione, ad esempio fino ad una temperatura pari o di poco superiore ai 90°C per acqua demineralizzata, oltre la quale la conducibilità elettrica diminuisce rapidamente a causa delle bolle d’aria che si sviluppano nel liquido in ebollizione. In particular, the correct functioning of these devices and the production of steam are greatly influenced not only by the humidity value existing in an environment to be controlled, but also by the physical characteristics of the evaporable liquid, in particular by its electrical conductivity. In fact, the electrical conductivity of a liquid increases with the increase of the heating temperature up to a temperature close to the boiling point, for example up to a temperature equal to or slightly above 90 ° C for demineralized water, beyond which the electrical conductivity decreases rapidly due to the air bubbles that develop in the boiling liquid.
Per controllare e regolare la produzione di vapore attualmente sono possibili alcune soluzioni: la prima consiste nel regolare il livello del liquido diminuendolo o aumentandolo, ovvero mantenendolo ad un livello prefissato in relazione a certe esigenze ed alla quantità di vapore richiesta. Una simile soluzione à ̈ descritta ad esempio in US-A-5.359.692, in cui l’evaporatore comprende due o più elettrodi parzialmente immersi in un liquido evaporabile, il cui livello viene mantenuto ad un valore costante, ovvero variato da una unità di regolazione della corrente elettrica circolante tra gli elettrodi. To control and regulate the production of steam, some solutions are currently possible: the first consists in regulating the level of the liquid by decreasing it or increasing it, or by keeping it at a predetermined level in relation to certain needs and the quantity of steam required. A similar solution is described for example in US-A-5.359.692, in which the evaporator comprises two or more electrodes partially immersed in an evaporable liquid, the level of which is maintained at a constant value, i.e. varied by one unit. to regulate the electric current circulating between the electrodes.
L’inconveniente principale di questa soluzione, oltre alla complessità del sistema e al limitato grado di regolazione, consiste principalmente nella perdita e/o nel maggior spreco di energia termica per scaricare acqua calda e/o per riscaldare acqua fredda nuovamente immessa nel serbatoio. Inoltre, variare la potenza elettrica controllando la corrente con sistemi convenzionali cha fanno uso di tiristori o analoghi dispositivi atti a limitare la corrente massima circolante, oltre a risultare complesso e di costo comparativamente elevato, comporta nuovamente una inutile dissipazione di energia elettrica. The main drawback of this solution, in addition to the complexity of the system and the limited degree of regulation, mainly consists in the loss and / or greater waste of thermal energy to discharge hot water and / or to heat cold water again introduced into the tank. Furthermore, varying the electric power by controlling the current with conventional systems that make use of thyristors or similar devices designed to limit the maximum circulating current, as well as being complex and of comparatively high cost, again entails a useless dissipation of electric energy.
Una seconda soluzione à ̈ descritta ad esempio in US-A-3.978.313, secondo cui la corrente circolante attraverso il liquido evaporabile viene controllata variando la posizione relativa tra elettrodi fissi ed elettrodi mobili mediante rotazione attorno ad un asse verticale, mantenendo gli elettrodi sempre totalmente immersi nel liquido. A second solution is described for example in US-A-3.978.313, according to which the current circulating through the evaporable liquid is controlled by varying the relative position between fixed electrodes and mobile electrodes by rotation around a vertical axis, keeping the electrodes always totally immersed in the liquid.
Una terza soluzione descritta ad esempio in KR-A-2001/0070690, consiste nel variare la distanza tra un elettrodo fisso, posto sul fondo di un serbatoio, e un elettrodo mobile, regolabile in altezza, agendo manualmente su un elemento tubolare avvitabile in un cannotto solidale all’elettrodo fisso. Questa soluzione, oltre a risultare poco pratica ed inadatta per sistemi automatici di generazione del vapore, data l’impossibilità di intervenire internamente all’apparecchiatura durante il suo funzionamento, dal punto di vista del rendimento energetico risulta sfavorevole in quanto non consente alcun controllo della corrente elettrica, quindi della generazione del vapore, al variare della temperatura di riscaldamento; in pratica l’apparecchiatura deve essere manualmente pre-regolata con impossibilità di intervenire successivamente. A third solution described for example in KR-A-2001/0070690, consists in varying the distance between a fixed electrode, placed on the bottom of a tank, and a movable electrode, adjustable in height, by manually acting on a tubular element that can be screwed into a sleeve integral with the fixed electrode. This solution, in addition to being impractical and unsuitable for automatic steam generation systems, given the impossibility of intervening inside the equipment during its operation, from the point of view of energy efficiency is unfavorable as it does not allow any control. of the electric current, therefore of the steam generation, as the heating temperature varies; in practice, the equipment must be manually pre-adjusted with it impossible to intervene later.
Un’altra soluzione à ̈ descritta in GB-A-1156184 secondo cui si fa uso di due elettrodi fissi nuovamente immersi totalmente nel liquido, tra i quali si interpone uno schermo che può essere mosso verticalmente agendo su una manopola di comando, per variare la superficie affacciata tra i due elettrodi e conseguentemente la corrente tra essi circolante. Another solution is described in GB-A-1156184 according to which two fixed electrodes are used again completely immersed in the liquid, between which a screen is interposed that can be moved vertically by acting on a control knob, to vary the facing surface between the two electrodes and consequently the current circulating between them.
SCOPI DELL’INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION
Esiste pertanto la necessità di trovare nuove soluzioni che consentano un accurato controllo della temperatura di riscaldamento del liquido evaporabile e una produzione di vapore controllata mediante una soluzione costruttivamente semplice, adatta a differenti applicazioni, consentendo una idonea disposizione e/o conformazione degli elettrodi, cioà ̈ tale da tenere conto sia delle variabili caratteristiche fisiche del fluido evaporabile, sia della sua temperatura di riscaldamento, sia di eventuali variazioni richieste nella produzione di vapore, comportando una sostanziale riduzione dell’energia termica necessaria per il riscaldamento. Therefore, there is a need to find new solutions that allow an accurate control of the heating temperature of the evaporable liquid and a controlled steam production by means of a constructively simple solution, suitable for different applications, allowing a suitable disposition and / or conformation of the electrodes, i.e. such as to take into account both the physical characteristics of the evaporable fluid, its heating temperature, and any changes required in the production of steam, resulting in a substantial reduction in the thermal energy required for heating.
Pertanto scopo generale dell’invenzione à ̈ di fornire un metodo per la produzione di vapore per l’umidificazione di ambienti, adatto sia per apparecchiature monofase, che polifase, in cui si fa uso di un sistema proporzionale di controllo delle superfici im merse degli elettrodi. Therefore, the general purpose of the invention is to provide a method for the production of steam for the humidification of environments, suitable for both single-phase and multi-phase equipment, in which a proportional control system for the immersed surfaces is used. of the electrodes.
BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Gli scopi sopra riferiti sono conseguibili mediante un metodo secondo la rivendicazione 1, nonché mediante le apparecchiature secondo la rivendicazione 6. The objects referred to above can be achieved by means of a method according to claim 1, as well as by means of the apparatuses according to claim 6.
Il principio generale su cui à ̈ basata la presente invenzione consiste nel controllare la produzione di vapore regolando la corrente circolante tra due o più elettrodi, variando la profondità d’immersione nel liquido di uno o più elettrodi mobili, vale a dire aumentando o diminuendo la superficie degli elettrodi mobili che di volta in volta risulta immersa nel liquido, selettivamente in funzione di un valore di corrente istantanea che viene continuamente o periodicamente rilevato, sia in funzione di una quantità di vapore prodotto, o di un valore di umidità rilevato che vengono comparati ad un valore di riferimento memorizzato in una unità elettronica di controllo. The general principle on which the present invention is based consists in controlling the production of vapor by adjusting the current circulating between two or more electrodes, varying the depth of immersion in the liquid of one or more mobile electrodes, i.e. increasing or decreasing the surface of the mobile electrodes which from time to time is immersed in the liquid, selectively as a function of an instantaneous current value which is continuously or periodically detected, both as a function of a quantity of vapor produced, or of a detected humidity value which are compared to a reference value stored in an electronic control unit.
L’apparecchiatura per la generazione di vapore può essere di tipo monofase, con un elettrodo fisso costantemente immerso nel liquido evaporabile, in cui un elettrodo mobile può ruotare attorno ad un asse orizzontale per variare il suo grado d’immersione, o essere mosso verticalmente per semplice scorrimento coassiale ad un elettrodo tubolare fisso contenente il liquido evaporabile, ovvero del tipo trifase prevedendo l’uso di tre elettrodi mobili affiancati, sottoforma di lamine piane ciascuna operativamente collegata ad un rispettivo attuatore comandato da un’unità elettronica di controllo dell’intera apparecchiatura. The equipment for the generation of steam can be of the single-phase type, with a fixed electrode constantly immersed in the evaporable liquid, in which a mobile electrode can rotate around a horizontal axis to vary its degree of immersion, or be moved vertically by simple coaxial sliding to a fixed tubular electrode containing the evaporable liquid, or of the three-phase type providing for the use of three mobile electrodes placed side by side, in the form of flat plates each operatively connected to a respective actuator controlled by an electronic control unit of the entire equipment.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Queste e ulteriori caratteristiche del metodo e di alcune forme di realizzazioni preferenziali di apparecchiature secondo l’invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni, in cui: These and further characteristics of the method and of some preferred embodiments of apparatus according to the invention will become clearer from the following description, with reference to the drawings, in which:
Fig. 1 à ̈ una sezione longitudinale di una prima forma di realizzazione di un’apparecchiatura monofase per la generazione di vapore secondo l’invenzione; Fig. 1 is a longitudinal section of a first embodiment of a single-phase apparatus for the generation of steam according to the invention;
Fig. 2 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 2-2 di figura 1; Fig. 2 is a cross section along the line 2-2 of figure 1;
Fig. 3 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 3-3 di figura 1; Fig. 3 is a cross section along the line 3-3 of figure 1;
Fig. 4 à ̈ una sezione longitudinale di una seconda forma di realizzazione di un’apparecchiatura monofase per la generazione di vapore secondo l’invenzione; Fig. 4 is a longitudinal section of a second embodiment of a single-phase apparatus for the generation of steam according to the invention;
Fig. 5 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 5-5 di figura 4; Fig. 5 is a cross section along the line 5-5 of figure 4;
Fig. 6 à ̈ una sezione trasversale di una terza forma di realizzazione di un’apparecchiatura trifase per la generazione di vapore secondo l’invenzione; Fig. 6 is a cross section of a third embodiment of a three-phase apparatus for the generation of steam according to the invention;
Fig. 7 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 7-7 di figura 6; Fig. 7 is a cross section along the line 7-7 of figure 6;
Fig. 8 Ã ̈ un particolare ingrandito secondo la linea 8-8 di figura 7; Fig. 8 is an enlarged detail along the line 8-8 of figure 7;
Fig. 9 Ã ̈ un particolare ingrandito di figura 7; Fig. 10 Ã ̈ un particolare ingrandito secondo la linea 10-10 di figura 9; Fig. 9 is an enlarged detail of figure 7; Fig. 10 is an enlarged detail along the line 10-10 of figure 9;
Fig. 11 à ̈ un grafico illustrante la variazione di conducibilità elettrica di un liquido, al variare della temperatura; Fig. 11 is a graph illustrating the variation of electrical conductivity of a liquid, as the temperature varies;
Fig. 12 à ̈ un grafico illustrante la variabilità , nel tempo, dell’umidità in un determinato ambiente, conseguentemente del vapore generato al variare della corrente elettrica circolante negli elettrodi, rispetto ad un valore di umidità di riferimento; Fig. 12 is a graph illustrating the variability, over time, of the humidity in a given environment, consequently of the steam generated as the electric current circulating in the electrodes varies, with respect to a reference humidity value;
Fig. 13 à ̈ uno schema di flusso illustrativo delle modalità di controllo dell’apparecchiatura, secondo il metodo della presente invenzione. Fig. 13 is a flow chart illustrating the control methods of the equipment, according to the method of the present invention.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Con riferimento alle figure da 1 a 3, si descriverà ora una prima forma di realizzazione di una apparecchiatura per la generazione di vapore, secondo l’invenzione; in particolare la figura 1 mostra una sezione longitudinale di un’apparecchiatura monofase ad elettrodi coassiali, con movimento verticale dell’elettrodo mobile la cui immersione nel liquido evaporabile viene controllata automaticamente in funzione sia del grado di umidità ambiente o percentuale di vapore generato, sia della temperatura del liquido evaporabile che, come noto, à ̈ sostanzialmente proporzionale alla corrente elettrica circolante tra gli elettrodi attraverso lo stesso liquido evaporabile. With reference to Figures 1 to 3, a first embodiment of an apparatus for generating steam according to the invention will now be described; in particular, figure 1 shows a longitudinal section of a single-phase device with coaxial electrodes, with vertical movement of the mobile electrode whose immersion in the evaporable liquid is automatically controlled according to both the degree of ambient humidity or the percentage of vapor generated, both of the temperature of the evaporable liquid which, as known, is substantially proportional to the electric current circulating between the electrodes through the same evaporable liquid.
Come mostrato in figura 1, l’apparecchiatura, complessivamente indicata con 10, comprende un corpo cilindrico esterno 11 in materiale elettricamente non conduttore, che si estende longitudinalmente secondo un asse verticale. Il corpo cilindrico esterno 11 definisce una camera del vapore 12 avente una uscita 13 per il vapore generato e da immettere in un ambiente esterno. As shown in Figure 1, the apparatus, indicated as a whole with 10, comprises an external cylindrical body 11 made of electrically non-conducting material, which extends longitudinally along a vertical axis. The external cylindrical body 11 defines a steam chamber 12 having an outlet 13 for the steam generated and to be introduced into an external environment.
Un secondo corpo cilindrico 14, si estende longitudinalmente nel corpo cilindrico esterno, in cui l’estremità superiore del corpo cilindrico interno 14 si apre verso la camera del vapore 12. A second cylindrical body 14 extends longitudinally into the external cylindrical body, in which the upper end of the internal cylindrical body 14 opens towards the steam chamber 12.
Il corpo cilindrico interno 14 à ̈ sostanzialmente costituito da un elemento tubolare in metallo, atto a svolgere una doppia funzione: in particolare una prima funzione di serbatoio per il contenimento di una prefissata quantità di liquido evaporabile 15, ad esempio acqua, nonché una seconda funzione di elettrodo fisso per la conduzione di una corrente elettrica di riscaldamento del liquido evaporabile 15, come di seguito precisato. The internal cylindrical body 14 is substantially constituted by a tubular metal element, able to perform a double function: in particular, a first function of reservoir for containing a predetermined quantity of evaporable liquid 15, for example water, as well as a second fixed electrode function for conducting an electric current for heating the evaporable liquid 15, as specified below.
Un elettrodo mobile 16, costituito da una barra metallica avente un diametro inferiore al diametro interno del corpo cilindrico o elettrodo fisso 14, come mostrato, si estende coassialmente e internamente a quest’ultimo. A movable electrode 16, consisting of a metal bar having a diameter smaller than the internal diameter of the cylindrical body or fixed electrode 14, as shown, extends coaxially and internally to the latter.
La barra metallica costituente l’elettrodo mobile 16 si estende per una lunghezza inferiore a quella dell’elettrodo fisso 14, ad esempio metà o inferiore, ed à ̈ guidata nel suo movimento verticale ad esempio da un elemento tubolare 17 in materiale plastico, o altro mezzo di guida elettricamente isolante, opportunamente fissato all’elettrodo tubolare 14. The metal bar constituting the mobile electrode 16 extends for a shorter length than that of the fixed electrode 14, for example half or less, and is guided in its vertical movement for example by a tubular element 17 made of plastic material, or other electrically insulating guide means, suitably fixed to the tubular electrode 14.
Lo scorrimento verticale, controllato, dell’elettrodo mobile 16 può essere ottenuto prevedendo un qualsiasi mezzo di comando idoneo allo scopo voluto; nell’esempio in considerazione, lo scorrimento verticale controllato dell’elettrodo mobile 16 à ̈ ottenuto tramite un motore elettrico 19, ad esempio un motore del tipo a passo, ed un cavo di traino 20 in materiale elettricamente non conduttore, fissato alle due estremità dell’elettrodo mobile 16; il cavo di traino 20 si avvolge ad anello attorno ad una puleggia superiore 21 fissata all’albero del motore di comando 19, rispettivamente si avvolge attorno ad una seconda puleggia 22 sul fondo dell’elettrodo tubolare 14. In questo modo l’elettrodo 16 può essere mosso tra una posizione sollevata e totalmente estratta dal liquido evaporabile 15, al di sopra del livello 15’, ed una qualsiasi posizione parzialmente o totalmente immersa nel liquido 15, ad esempio come tratteggiato e indicato dal numero di riferimento 16’ nella stessa figura 1. É del tutto evidente che in sostituzione del sistema di comando dell’elettrodo mobile 16, costituito dal motore elettrico 19 e dal cavo di traino 20, può essere utilizzato un qualsiasi altro mezzo di comando idoneo. The controlled vertical sliding of the movable electrode 16 can be obtained by providing any control means suitable for the desired purpose; in the example under consideration, the controlled vertical sliding of the movable electrode 16 is obtained by means of an electric motor 19, for example a stepping motor, and a towing cable 20 made of electrically non-conducting material, fixed to the two extremity of the movable electrode 16; the towing cable 20 wraps in a ring around an upper pulley 21 fixed to the shaft of the drive motor 19, respectively wraps around a second pulley 22 on the bottom of the tubular electrode 14. In this way the electrode 16 can be moved between a raised position and totally extracted from the evaporable liquid 15, above the level 15â € ™, and any position partially or totally immersed in the liquid 15, for example as dashed and indicated by the reference number 16â € In the same figure 1. it is quite clear that any other suitable control means can be used instead of the control system of the movable electrode 16, consisting of the electric motor 19 and the towing cable 20.
Come noto, in apparecchiature del genere in considerazione, sugli elettrodi a contatto con il liquido evaporabile, sostanzialmente costituito da acqua, si tende a formare un deposito di calcare che cresce progressivamente riducendo la superficie a contatto con il liquido 15; conseguentemente riduce la corrente elettrica circolante e la temperatura del liquido necessaria per la generazione del vapore. As is known, in apparatuses of this kind under consideration, on the electrodes in contact with the evaporable liquid, substantially constituted by water, a limescale deposit tends to form which progressively grows reducing the surface in contact with the liquid 15; consequently it reduces the circulating electric current and the temperature of the liquid necessary for the generation of the steam.
Al fine di rimuovere dagli elettrodi il deposito di calcare, mediante un idoneo dispositivo di pulizia, internamente al corpo tubolare dell’elettrodo fisso 14, al di sopra del livello 15’ del liquido evaporabile, un primo organo raschiatore costituito ad esempio da una spazzola circolare 23, figure 1 e 2, o altro idoneo mezzo di pulizia il quale agisce sull’asta dell’elettrodo mobile 16 durante il suo movimento verticale, verso l’alto e verso il basso. Un secondo organo di pulizia costituito da una spazzola circolare 24, o altro idoneo mezzo raschiante, à ̈ fissato alla estremità inferiore dell’elettrodo mobile 16 per agire sulla superficie interna del corpo tubolare dell’elettrodo fisso 14, come mostrato nelle figure 1 e 3. Pertanto, periodicamente e in modo programmato da una unità elettronica di controllo dell’intera apparecchiatura, l’elettrodo mobile interno 16 viene fatto scorrere per l’intera corsa di regolazione, eseguendo la pulizia e la rimozione del calcare dall’elettrodo esterno 14 tramite la spazzola 24 o altro organo raschiante, nonché la pulizia e la rimozione del calcare dalla sua superficie tramite la spazzola 23 o altro organo raschiante fissato internamente all’elettrodo esterno 14. Con 25 in figura 1 à ̈ stata inoltre indicata una prima elettrovalvola collegata ad una sorgente di fluido 26 per alimentare il liquido evaporabile 15 nell’elettrodo tubolare fisso 14, mentre con 27 à ̈ stata indicata una seconda elettrovalvola sul fondo del corpo tubolare esterno 11, per lo scarico del liquido 15, quando necessario; infine con 28 à ̈ stato schematicamente indicato un indicatore di livello del liquido contenuto nell’elettrodo fisso 14. In order to remove the limescale deposit from the electrodes, by means of a suitable cleaning device, inside the tubular body of the fixed electrode 14, above the level 15â € ™ of the evaporable liquid, a first scraper organ consisting for example of a circular brush 23, figures 1 and 2, or other suitable cleaning means which acts on the rod of the mobile electrode 16 during its vertical movement, upwards and downwards. A second cleaning member consisting of a circular brush 24, or other suitable scraping means, is fixed to the lower end of the movable electrode 16 to act on the internal surface of the tubular body of the fixed electrode 14, as shown in figures 1 and 3. Therefore, periodically and in a programmed way by an electronic control unit of the entire equipment, the internal mobile electrode 16 is made to slide for the entire adjustment stroke, cleaning and removing the limestone from the External electrode 14 through the brush 24 or other scraping organ, as well as cleaning and removing the limestone from its surface by means of the brush 23 or other scraping organ fixed internally to the outer electrode 14. With 25 in figure 1 à ̈ a first solenoid valve connected to a source of fluid 26 to feed the evaporable liquid 15 into the fixed tubular electrode 14 has also been indicated, while 27 has been indicated a second solenoid valve on the bottom of the external tubular body 11, for discharging the liquid 15, when necessary; finally, 28 schematically indicates a level indicator for the liquid contained in the fixed electrode 14.
Come precedentemente riferito, con riferimento all’esempio di figura 1, il principio su cui à ̈ basata la presente invenzione consiste nel variare il grado di immersione dell’elettrodo mobile 16 nel liquido evaporabile 15, più precisamente nel variare in modo proporzionale e controllato la superficie dell’elettrodo mobile 16 che di volta in volta risulta immersa e bagnata dal liquido 15, il cui livello 15’ viene mantenuto costante alimentando il fluido mediante l’elettrovalvola 25 azionata da un segnale inviato dall’indicatore di livello 28 ad una unità di controllo CU dell’intera apparecchiatura. Pertanto, muovendo l’elettrodo 16 immergendolo più o meno nel liquido 15, si varia proporzionalmente la sua superficie a contatto con il liquido 15, quindi il valore della resistenza elettrica data dal liquido stesso e conseguentemente il valore della corrente circolante; varia così la temperatura di riscaldamento del liquido e la produzione di evaporazione. As previously reported, with reference to the example of figure 1, the principle on which the present invention is based consists in varying the degree of immersion of the mobile electrode 16 in the evaporable liquid 15, more precisely in varying proportionally and checked the surface of the mobile electrode 16 which from time to time is immersed and wetted by the liquid 15, whose level 15â € ™ is kept constant by feeding the fluid through the solenoid valve 25 activated by a signal sent by the level 28 to a CU control unit of the entire equipment. Therefore, by moving the electrode 16 by immersing it more or less in the liquid 15, its surface in contact with the liquid 15 changes proportionally, hence the value of the electrical resistance given by the liquid itself and consequently the value of the circulating current; thus varies the heating temperature of the liquid and the production of evaporation.
Come precedentemente riferito, un controllo della temperatura di evaporazione del liquido e conseguentemente un controllo della generazione di vapore, avviene in modo automatico variando l’immersione nel liquido dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, proporzionalmente al valore della corrente circolante e della richiesta di vapore. As previously reported, a control of the evaporation temperature of the liquid and consequently a control of the generation of steam takes place automatically by varying the immersion in the liquid of the electrode or of the mobile electrodes, in proportion to the value of the circulating current and of the request. of steam.
Nel caso dell’apparecchiatura di figura 1 con alimentazione elettrica monofase, l’elettrodo fisso 14 à ̈ normalmente collegato al neutro GR di una sorgente di potenza 29 in corrente alternata, mentre l’elettrodo mobile 16 à ̈ collegato alla fase elettrica F tramite un sensore di corrente 30 adatto per fornire un valore istantaneo della corrente elettrica circolante tra gli elettrodi 14 e 16, ad un ingresso I1 di una unità elettronica CU di tipo programmabile, quale un microprocessore. In the case of the apparatus of figure 1 with single-phase electric power supply, the fixed electrode 14 is normally connected to the neutral GR of an alternating current power source 29, while the moving electrode 16 is connected to the electric phase F by means of a current sensor 30 suitable for providing an instantaneous value of the electric current circulating between the electrodes 14 and 16, to an input I1 of a programmable electronic unit CU, such as a microprocessor.
A sua volta il motore elettrico 19 che comanda l’elettrodo mobile 16, à ̈ collegato ad una sorgente di energia elettrica tramite un circuito di alimentazione 31 operativamente collegato ad una uscita U1 dell’unità di controllo CU, la quale à ̈ opportunamente programmata per attivare, disattivare o invertire l’alimentazione e quindi la rotazione del motore elettrico 19 che comanda il movimento di discesa e di salita dell’elettrodo mobile 16; conseguentemente viene variato e controllato il grado di immersione dell’elettrodo mobile 16 nel liquido evaporabile 15, vale a dire la superficie dell’elettrodo 16 che viene a trovarsi al di sotto del livello 15’. Un secondo ingresso I2 dell’unità di controllo CU riceve un segnale dal sensore di livello 28, mentre una seconda uscita U2 comanda l’elettrovalvola 25 di alimentazione del liquido 15 per mantenerla ad un livello costante 15’, prefissato. In turn, the electric motor 19 which controls the movable electrode 16 is connected to a source of electrical energy by means of a power supply circuit 31 operatively connected to an output U1 of the control unit CU, which is suitably programmed to activate, deactivate or invert the power supply and therefore the rotation of the electric motor 19 which controls the downward and upward movement of the mobile electrode 16; consequently the degree of immersion of the mobile electrode 16 in the evaporable liquid 15 is varied and controlled, ie the surface of the electrode 16 which is below the level 15â € ™. A second input I2 of the control unit CU receives a signal from the level sensor 28, while a second output U2 controls the solenoid valve 25 for supplying the liquid 15 to keep it at a constant pre-established level 15â € ™.
Con UV e Imax in figura 1, sono stati altresì indicati un valore di riferimento della quantità di vapore da produrre, ad esempio dell’umidità voluta che deve essere mantenuta in un determinato ambiente mediante una generazione controllata di vapore, rispettivamente il valore della corrente massima ammissibile compatibile con il sistema elettrico di alimentazione degli elettrodi 14 e 16, valori che possono essere opportunamente programmati nell’unità di controllo CU. With UV and Imax in figure 1, a reference value of the quantity of steam to be produced was also indicated, for example the desired humidity that must be maintained in a specific environment by means of a controlled generation of steam, respectively the value of the maximum allowable current compatible with the electrical power supply system of electrodes 14 and 16, values which can be suitably programmed in the control unit CU.
Infine con 32 in figura 1 à ̈ stato indicato un umidostato o sonda di rilevamento del grado di umidità UM esistente nell’ambiente. Finally, 32 in figure 1 indicates a humidistat or probe for detecting the degree of humidity UM existing in the environment.
Le figure 4 e 5 mostrano una seconda soluzione di un’apparecchiatura 10 secondo l’invenzione, sempre di tipo monofase; l’apparecchiatura 10 di figure 4 e 5 si differenzia da quella dell’esempio precedente, oltre che per le sue caratteristiche costruttive, principalmente per l’uso di un elettrodo mobile che può essere immerso nel liquido evaporabile 15 per semplice rotazione attorno ad un albero di comando orizzontale, coincide con l’elettrodo fisso della stessa apparecchiatura; pertanto nelle figure 4 e 5 sono stati usati, ove possibile, gli stessi numeri di riferimento della figura 1, per indicare parti simili o funzionalmente equivalenti. Figures 4 and 5 show a second solution of an apparatus 10 according to the invention, again of the single-phase type; the apparatus 10 of figures 4 and 5 differs from that of the previous example, in addition to its construction characteristics, mainly due to the use of a movable electrode that can be immersed in the evaporable liquid 15 by simple rotation around to a horizontal drive shaft, coincides with the fixed electrode of the same equipment; therefore in Figures 4 and 5 the same reference numbers of Figure 1 have been used, where possible, to indicate similar or functionally equivalent parts.
L’apparecchiatura di figure 4 e 5 comprende un corpo cilindrico 35 definente un serbatoio di contenimento del liquido evaporabile 15, che si estende longitudinalmente secondo un asse orizzontale; il corpo cilindrico 35 à ̈ chiuso alle due estremità da rispettive testate 36 e 37; una feritoia longitudinale 35’ nella parte superiore del corpo cilindrico 35, consente la fuoriuscita del vapore generato per riscaldamento del fluido evaporabile 15, che viene sempre mantenuto ad un livello costante 15’ in modo del tutto analogo all’apparecchiatura del precedente esempio di figura 1. The apparatus of figures 4 and 5 comprises a cylindrical body 35 defining a reservoir for containing the evaporable liquid 15, which extends longitudinally along a horizontal axis; the cylindrical body 35 is closed at both ends by respective heads 36 and 37; a longitudinal slit 35â € ™ in the upper part of the cylindrical body 35, allows the escape of the steam generated by heating the evaporable fluid 15, which is always kept at a constant level 15â € ™ in a completely similar way to the equipment of the previous example of figure 1.
Internamente al corpo cilindrico 35 si trova un primo elettrodo fisso 38, costantemente immerso ad una profondità prefissata nel liquido evaporabile 15, il quale si estende coassialmente al corpo cilindrico 35; l’elettrodo fisso 38 à ̈ costituito da un’asta metallica una cui estremità à ̈ fissata ad un perno isolante 40 supportato in modo girevole dalla testata 36, mentre l’altra estremità dell’asta metallica o elettrodo fisso 38, à ̈ collegata all’albero del motore elettrico 39, di tipo passo-passo, mediante un secondo perno isolante 41 supportato in modo girevole dalla testata 37. Inside the cylindrical body 35 there is a first fixed electrode 38, constantly immersed at a predetermined depth in the evaporable liquid 15, which extends coaxially to the cylindrical body 35; the fixed electrode 38 consists of a metal rod, one end of which is fixed to an insulating pin 40 rotatably supported by the head 36, while the other end of the metal rod or fixed electrode 38, It is connected to the shaft of the electric motor 39, of the stepper type, by means of a second insulating pin 41 rotatably supported by the head 37.
Un secondo elettrodo mobile 42, consistente in una lamina metallica avente un profilo trasversale arcuato, à ̈ disposto concentricamente all’elettrodo fisso 38. L’elettrodo mobile 42 si estende ad una distanza prefissata, parallelamente e per l’intera lunghezza dell’elettrodo fisso 38 ed à ̈ supportato dai due perni 40 e 41 tramite rispettivi bracci isolanti 40’ e 41’. A second movable electrode 42, consisting of a metal sheet having an arcuate transverse profile, is arranged concentrically with the fixed electrode 38. The movable electrode 42 extends at a predetermined distance, parallel and for the entire length of the Fixed electrode 38 and is supported by the two pins 40 and 41 by respective insulating arms 40â € ™ and 41â € ™.
Anche in questo caso, sia l’elettrodo fisso 38 che quello mobile 42 sono collegati al neutro GR e alla fase F di una sorgente di potenza elettrica monofase, tramite un sensore di corrente operativamente collegato ad una unità di controllo CU, non mostrati, come nel caso precedente. Also in this case, both the fixed electrode 38 and the mobile one 42 are connected to the neutral GR and to the phase F of a single-phase electric power source, by means of a current sensor operatively connected to a control unit CU, not shown, as in the previous case.
Questa soluzione, a differenza di quella di figura 1, consente all’elettrodo mobile 42 di essere mosso per semplice rotazione secondo un asse orizzontale coincidente con l’elettrodo fisso 38, tra una posizione angolare totalmente estratta dal liquido 15, come mostrato con linee continue in figure 4 e 5, e una posizione totalmente immersa, passando attraverso una pluralità di posizioni intermedie in cui l’elettrodo mobile 42 risulta parzialmente immerso nel liquido 15, come indicato con 42’ in figura 5. This solution, unlike that of figure 1, allows the mobile electrode 42 to be moved by simple rotation along a horizontal axis coinciding with the fixed electrode 38, between an angular position totally extracted from the liquid 15, as shown with continuous lines in figures 4 and 5, and a totally immersed position, passing through a plurality of intermediate positions in which the mobile electrode 42 is partially immersed in the liquid 15, as indicated with 42 'in figure 5.
Dalla figura 5 si nota inoltre che la distanza tra i due elettrodi 38 e 42, misurata nella direzione radiale, rimane costante, mentre la rotazione dell’elettrodo mobile 42 consente di variare gradualmente la sua superficie immersa nel liquido 15. Pertanto anche in questo caso al variare della superficie immersa dell’elettrodo mobile varia in modo proporzionale la corrente elettrica circolante tra i due elettrodi attraverso il liquido evaporabile 15, conseguentemente varia in modo proporzionale anche la generazione di vapore. From figure 5 it is also noted that the distance between the two electrodes 38 and 42, measured in the radial direction, remains constant, while the rotation of the mobile electrode 42 allows to gradually vary its surface immersed in the liquid 15. Therefore also in this If the immersed surface of the mobile electrode varies, the electric current circulating between the two electrodes through the evaporable liquid 15 varies proportionally, consequently the generation of vapor also varies proportionally.
Per tutto il resto, l’apparecchiatura di figura 4 funziona in modo del tutto identico all’apparecchiatura di figura 1, come più avanti descritto. For all the rest, the apparatus of figure 4 works in a completely identical way to the apparatus of figure 1, as described further on.
Una terza forma di realizzazione di una apparecchiatura per la generazione di vapore secondo l’invenzione, à ̈ mostrata nelle successive figure da 6 a 10 relative ad una apparecchiatura ad elettrodi immersi di tipo trifase, basata sullo stesso principio generale delle apparecchiature monofase precedentemente descritte. A third embodiment of an apparatus for the generation of steam according to the invention, is shown in the following figures from 6 to 10 relating to a three-phase immersed electrode apparatus, based on the same general principle as the single-phase apparatuses previously described. .
Anche in questo caso, ove possibile, verranno usati gli stessi numeri di riferimento dell’esempio di figure 1 per indicare parti simili o equivalenti. Also in this case, where possible, the same reference numbers of the example of figures 1 will be used to indicate similar or equivalent parts.
L’apparecchiatura 10 comprende un serbatoio 45 per il contenimento di un liquido evaporabile 15 che viene mantenuto ad un livello costante 15’, come mostrato, mentre con 45’ à ̈ stata indicata un’apertura di uscita del vapore. The apparatus 10 comprises a tank 45 for containing an evaporable liquid 15 which is kept at a constant level 15â € ™, as shown, while with 45 'a steam outlet opening has been indicated.
Internamente al serbatoio 45 sono collocati tre elettrodi 46, 47, 48 mobili verticalmente, costituiti da lastre metalliche piane poste ad una distanza prefissata, che si estendono parallelamente in una direzione longitudinale del serbatoio 45. Inside the tank 45 there are three vertically movable electrodes 46, 47, 48, consisting of flat metal plates placed at a predetermined distance, which extend parallel in a longitudinal direction of the tank 45.
I tre elettrodi mobili 46, 47 e 48 sono collegati ad una sorgente di potenza elettrica trifase 49 e sono mossi indipendentemente per variare la loro immersione nel liquido evaporabile. The three mobile electrodes 46, 47 and 48 are connected to a three-phase electric power source 49 and are moved independently to vary their immersion in the evaporable liquid.
Il controllo della posizione dei tre elettrodi mobili 46, 47 e 48 può essere fatto in qualsiasi modo, ad esempio prevedendo un comando comune, ovvero prevedendo mezzi di comando separati per ciascun elettrodo, come nel caso mostrato; poiché i singoli sistemi di comando degli elettrodi 46, 47, 48 e i singoli sistemi di controllo delle correnti elettriche sono identici tra loro, qui di seguito verrà descritto, a titolo di esempio, solo il sistema di comando e quello di controllo della corrente per uno solo degli elettrodi, ad esempio l’elettrodo 46. The control of the position of the three mobile electrodes 46, 47 and 48 can be done in any way, for example by providing a common command, or by providing separate command means for each electrode, as in the case shown; Since the individual electrode control systems 46, 47, 48 and the individual electrical current control systems are identical, only the control and current control systems for only one of the electrodes, for example electrode 46.
Come mostrato in figura 6 ciascuno dei tre elettrodi 46, 47 e 48 à ̈ collegato ad una rispettiva fase R, S e T della sorgente di potenza elettrica trifase 49, tramite un rispettivo sensore di corrente 30 operativamente collegato ad un ingresso I1 dell’unità elettronica di controllo CU, tale da fornire un segnale indicativo del valore istantaneo di corrente elettrica circolante in un dato momento nell’elettrodo 46. Sempre con riferimento all’esempio in considerazione, l’elettrodo 46 à ̈ mosso verticalmente per variare la sua profondità di immersione, vale a dire per variare proporzionalmente la superficie immersa nel liquido evaporabile 15, tramite un sistema a cremagliera mostrato nelle figure 7, 8 e 9, azionato da un motore a passo 50, in cui il motore 50 à ̈ operativamente collegato ad una uscita U1 dell’unità elettronica di controllo CU, tramite un rispettivo circuito di alimentazione 31, o in altro modo. As shown in figure 6 each of the three electrodes 46, 47 and 48 is connected to a respective phase R, S and T of the three-phase electric power source 49, by means of a respective current sensor 30 operatively connected to an input I1 of the electronic control unit CU, such as to provide an indicative signal of the instantaneous value of the electric current circulating in a given moment in the electrode 46. Again with reference to the example under consideration, the electrode 46 is moved vertically to vary its immersion depth, i.e. to proportionally vary the surface immersed in the evaporable liquid 15, by means of a rack system shown in figures 7, 8 and 9, driven by a step motor 50, in which the motor 50 is operationally connected to an output U1 of the electronic control unit CU, by means of a respective power supply circuit 31, or in another way.
Le figure 7, 8, 9 e 10 mostrano a titolo di esempio una soluzione a cremagliera che consente di muovere verticalmente e posizionare i singoli elettrodi 46, 47 e 48 con il richiesto grado di immersione nel liquido evaporabile 15, nonché di azionare contemporaneamente dei mezzi di pulizia e di rimozione dello strato di calcare che con il passare del tempo tende a depositarsi su entrambi i lati di ciascun elettrodo. Figures 7, 8, 9 and 10 show, by way of example, a rack solution which allows to move vertically and position the individual electrodes 46, 47 and 48 with the required degree of immersion in the evaporable liquid 15, as well as to simultaneously operate some means for cleaning and removing the limescale layer which over time tends to deposit on both sides of each electrode.
In particolare, sempre con riferimento all’elettrodo 46, a ciascuna sua estremità e in prossimità del suo bordo superiore, l’elettrodo 46 presenta due perni orizzontali 51, 52 scorrevoli in una feritoia verticale 53, figura 7, prevista in una parete interna 54 del corpo scatolare del serbatoio 45; i due perni 51, 52 sono a loro volta fissati ad un cursore 55 mobile verticalmente nell’intercapedine 56 esistente tra la parete interna 54 e la parete esterna 45’ del serbatoio 45. In particular, again with reference to the electrode 46, at each of its extremities and near its upper edge, the electrode 46 has two horizontal pins 51, 52 sliding in a vertical slot 53, figure 7, provided in a wall internal 54 of the box-like body of the tank 45; the two pins 51, 52 are in turn fixed to a vertically movable slider 55 in the interspace 56 existing between the internal wall 54 and the external wall 45 of the tank 45.
Il cursore 55 su ciascun lato lungo presenta una dentatura piana 57, figura 7, che si impegna con una prima ruota dentata 58 a sua volta impegnata con una seconda ruota dentata 59 sottostante alla precedente; una spazzola rotante 60 si estende parallelamente su ciascun lato dell’elettrodo 46 ed à ̈ fissata per ruotare con la ruota dentata 59 di un identico sistema a cremagliera esistente sui due lati del serbatoio 45. The slider 55 on each long side has a flat toothing 57, figure 7, which engages with a first toothed wheel 58 in turn engaged with a second toothed wheel 59 underlying the previous one; a rotating brush 60 extends parallel on each side of the electrode 46 and is fixed to rotate with the toothed wheel 59 of an identical rack system existing on the two sides of the tank 45.
Una delle ruote dentate 59, come mostrato in figure 7 e 8, à ̈ collegata ad un rispettivo motore elettrico di comando; pertanto quando il motore comanda la rotazione di una delle ruote dentate 59 e conseguentemente comanda la rotazione di una delle spazzole di pulizia 60, il doppio sistema a cremagliera causa lo scorrimento verticale verso l’alto o verso il basso dell’elettrodo 46, e contemporaneamente causa la rotazione in sensi opposti delle due spazzole 60 esistenti sui due lati dell’elettrodo, come schematicamente indicato dalle frecce W1 e W2 in figura 10. One of the toothed wheels 59, as shown in figures 7 and 8, is connected to a respective electric control motor; therefore when the motor controls the rotation of one of the toothed wheels 59 and consequently controls the rotation of one of the cleaning brushes 60, the double rack system causes the vertical sliding up or down of the electrode 46, and at the same time it causes the two brushes 60 existing on the two sides of the electrode to rotate in opposite directions, as schematically indicated by the arrows W1 and W2 in figure 10.
Il modo di operare delle tre apparecchiature verrà ora descritto con riferimento ai grafici di figure 11 e 12, nonché allo schema di flusso di figura 13. The operating mode of the three apparatuses will now be described with reference to the graphs of figures 11 and 12, as well as to the flow chart of figure 13.
In generale, in apparecchiature del genere descritto, la quantità di vapore d’acqua prodotto à ̈ proporzionale alla temperatura T del liquido evaporabile, che a sua volta risulta proporzionale alla corrente elettrica I circolante negli elettrodi; i fattori che condizionano la temperatura T del fluido e conseguentemente la produzione di vapore, dipendono sia dalla richiesta di vapore, ad esempio dall’umidità ambiente voluta UV, sia dalla conducibilità elettrica Î ́ dell’acqua che, come noto, aumenta con l’aumentare della temperatura fino ad un valore massimo attorno ai 90°C circa, o poco superiore, per poi diminuire rapidamente a causa della formazione di bolle d’aria nel liquido. In general, in equipment of the type described, the quantity of water vapor produced is proportional to the temperature T of the evaporable liquid, which in turn is proportional to the electric current I circulating in the electrodes; the factors that affect the temperature T of the fluid and consequently the production of steam depend both on the steam demand, for example on the desired ambient humidity UV, and on the electrical conductivity Î ́ of the water which, as known, increases with the temperature increase up to a maximum value of around 90 ° C, or a little higher, and then decreases rapidly due to the formation of air bubbles in the liquid.
Quanto sopra à ̈ mostrato, a titolo d’esempio, nel grafico di figura 11 che rappresenta la variazione della conducibilità Π́ di un generico liquido evaporabile comprendente acqua, in funzione della temperatura T di riscaldamento. The above is shown, by way of example, in the graph of figure 11 which represents the variation of the conductivity Î ́ of a generic evaporable liquid including water, as a function of the heating temperature T.
Supponendo che il liquido sia inizialmente alla temperatura T1 a cui corrisponde una conducibilità Π́1, con la circolazione della corrente elettrica la temperatura T del fluido aumenterà progressivamente, ad esempio al valore T2 a cui corrisponde una conducibilità Π́2 maggiore della precedente, fino ad arrivare ad una temperatura T3 di circa 90°C o di poco superiore a cui corrisponderà una conducibilità massima Î ́max, per poi diminuire a seguito di un ulteriore aumento della temperatura T del fluido. Assuming that the liquid is initially at the temperature T1 to which a conductivity Î ́1 corresponds, with the circulation of the electric current the temperature T of the fluid will gradually increase, for example to the T2 value which corresponds to a conductivity Î ́2 greater than the previous one, until it reaches at a temperature T3 of about 90 ° C or slightly higher which will correspond to a maximum conductivity Î ́max, and then decrease following a further increase in the fluid temperature T.
Pertanto, una prima caratteristica del metodo e dell’apparecchiatura secondo l’invenzione consiste nel rilevare e seguire automaticamente le variazioni delle caratteristiche fisiche del liquido evaporabile, in funzione della corrente istantanea misurata, variando di conseguenza il grado d’immersione nel liquido dell’elettrodo o degli elettrodi mobili mediante un controllo della corrente elettrica circolante negli elettrodi stessi. Therefore, a first characteristic of the method and of the apparatus according to the invention consists in automatically detecting and following the variations in the physical characteristics of the evaporable liquid, as a function of the instantaneous current measured, consequently varying the degree of immersion in the liquid. of the electrode or mobile electrodes by controlling the electric current circulating in the electrodes themselves.
Il grafico di figura 12 mostra invece la variazione di umidità U nell’ambiente in funzione del tempo t, dove con UV à ̈ stato indicato uno specifico valore di umidità voluto, mentre con UM à ̈ stato indicato il valore di umidità misurato dalla sonda 32, o più in generale la quantità di vapore generato e la quantità di vapore voluto. S ad esempio all’istante t1 di avviamento dell’apparecchiatura viene misurata una umidità UM1 notevolmente inferiore all’umidità voluta UV, l’unità di controllo CU comanderà l’immersione nel liquido dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, fino a raggiungere la massima produzione di vapore, avendo cura che la corrente I circolante negli elettrodi non speri un valore massimo Imax prefissato. The graph in figure 12 instead shows the variation in humidity U in the environment as a function of time t, where UV indicates a specific desired humidity value, while UM indicates the humidity value measured by the probe. 32, or more generally the quantity of steam generated and the desired quantity of steam. If, for example, at the moment t1 the equipment is started, a humidity UM1 is measured considerably lower than the desired UV humidity, the control unit CU will control the immersion in the liquid of the electrode or of the mobile electrodes , until the maximum steam production is reached, taking care that the current I circulating in the electrodes does not expect a predetermined maximum value Imax.
Non appena la sonda 32 rileva un progressivo aumento dell’umidità ambiente, ad esempio nell’istante t2 a cui corrisponde una umidità misurata UM2 maggiore della precedente, l’unità di controllo CU comanderà una parziale estrazione o fuoriuscita dal liquido dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, ed il controllo continuerà fino a raggiungere il valore di umidità voluto UV, mantenendosi all’interno di una fascia di valori data da una soglia X, positiva e negativa, di regolazione rispetto a UV. As soon as the probe 32 detects a progressive increase in ambient humidity, for example in the instant t2 corresponding to a measured humidity UM2 greater than the previous one, the control unit CU will command a partial extraction or discharge of the liquid from the Electrode or mobile electrodes, and the control will continue until the desired humidity value UV is reached, remaining within a range of values given by a positive and negative threshold X, for regulation with respect to UV.
Il metodo secondo l’invenzione e le modalità di funzionamento dell’apparecchiatura, sia di tipo monofase che trifase, per quanto precedentemente riferito potranno essere maggiormente compresi con riferimento allo schema di flusso di figura 13. The method according to the invention and the operating modes of the equipment, both single-phase and three-phase, as previously reported, can be better understood with reference to the flow diagram of figure 13.
In particolare, dall’esempio dello schema di flusso di fig. 13 si osserva che dopo l’avvicinamento, fase S1 di START, l’unità elettronica di controllo CU di pulizia degli elettrodi, ad esempio mediante il sistema di spazzole precedentemente descritto, o in altro modo, quindi nel caso di condizionamento di una ambiente, esegue la lettura dell’umidità voluta UV, o quantità di vapore da produrre reimpostato nella stessa unità elettronica di controllo CU, e successivamente effettua una lettura e rileva il valore dell’umidità misurata UM, o quantità di vapore, fase S4. In particular, from the example of the flow diagram of fig. 13 it is observed that after the approach, phase S1 of START, the electronic control unit CU for cleaning the electrodes, for example by means of the brush system previously described, or in another way, therefore in the case of conditioning a environment, reads the desired UV humidity, or the quantity of steam to be produced, reset in the same electronic control unit CU, and then takes a reading and detects the measured humidity value UM, or quantity of steam, phase S4 .
A questo punto viene fatta una interrogazione per sapere se l’umidità misurata UM sia maggiore (SI) o meno (NO) del valore di umidità voluto UV aumentando di un certo valore differenziale x, fase S5, ovvero diminuito dello stesso, o diverso, valore differenziale x, fase S6; se la risposta alle due interrogazioni à ̈ NO, fasi S5 ed S6, l’unità di controllo passa alla fase S7 in attesa di una stabilizzazione dell’apparecchiatura, ritornando poi alla fase S3. At this point a query is made to find out if the measured humidity UM is greater (YES) or less (NO) than the desired humidity value UV, increasing by a certain differential value x, phase S5, or decreased by the same, or different , differential value x, phase S6; if the answer to the two queries is NO, phases S5 and S6, the control unit passes to phase S7 waiting for a stabilization of the equipment, then returning to phase S3.
Diversamente, se la risposta alla prima interrogazione S5 e S6 à ̈ SI, l’unità di controllo, in base al valore di corrente misurata, comanda l’uscita dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, fase S8, di una quantità proporzionale alla differenza tra il valore di corrente misurato ed un valore di corrente misurato ed un valore di corrente costante pre-impostato. Del pari, se la risposta all’interrogazione della fase S6 à ̈ SI, in questo caso l’unità di controllo comanda un’immersione dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, fase S9, sempre in funzione della differenza del valore di corrente rilevato, per riportarlo al valore voluto. Otherwise, if the answer to the first interrogation S5 and S6 is YES, the control unit, based on the measured current value, commands the output of the electrode or of the mobile electrodes, phase S8, by a quantity proportional to the difference between the measured current value and a measured current value and a pre-set constant current value. Likewise, if the answer to the interrogation of phase S6 is YES, in this case the control unit commands an immersion of the electrode or mobile electrodes, phase S9, always according to the difference in the value current detected, to bring it back to the desired value.
Dopo la fase S8 o S9, l’unità di controllo effettua una lettura della posizione dell’elettrodo o degli elettrodi mobili, fase S10, restando in attesa che gli elettrodi si stabilizzino nella nuova posizione, fase S11. After phase S8 or S9, the control unit reads the position of the electrode or mobile electrodes, phase S10, waiting for the electrodes to stabilize in the new position, phase S11.
Dopo la fase S11, l’unità di controllo CU, in base al programma di lavoro memorizzato, effettua una nuova interrogazione per sapere se à ̈ necessaria la massima emissione degli elettrodi dal liquido evaporabile, fase S12; se SI sempre secondo il suo ciclo operativo, l’unità di controllo passa alla fase S13 durante la quale comanda l’uscita completa degli elettrodi mobili dal liquido evaporabile; se la risposta à ̈ NO l’unità di controllo interroga, fase S16, se sia tempo di eseguire o meno una nuova fase di pulizia degli elettrodi, rinviando, se SI, il sistema alla fase S2, ovvero alla fase S3 se la risposta à ̈ NO. After phase S11, the control unit CU, according to the memorized work program, carries out a new interrogation to find out if the maximum emission of the electrodes from the evaporable liquid is necessary, phase S12; if YES always according to its operating cycle, the control unit passes to phase S13 during which it commands the complete exit of the mobile electrodes from the evaporable liquid; if the answer is NO, the control unit asks, phase S16, whether or not it is time to carry out a new electrode cleaning phase, returning, if YES, the system to phase S2, or to phase S3 if the answer IT IS NO.
Allo stesso modo, al termine della fase S11, l’unità di controllo CU effettuerà una interrogazione per sapere se sia richiesta la massima immersione degli elettrodi mobili, fase S14; se la risposta à ̈ SI si passa alla fase S15 di massima produzione dei vapore, mentre se la risposta à ̈ NO, si passa nuovamente alla fase S16 e da questa alla fase S2 o rispettivamente S3 come precedentemente riferito. Similarly, at the end of phase S11, the control unit CU will carry out a query to find out if the maximum immersion of the mobile electrodes is required, phase S14; if the answer is YES, one passes to phase S15 of maximum steam production, while if the answer is NO, one passes back to phase S16 and from this one to phase S2 or respectively S3 as previously reported.
Da quanto detto e mostrato, risulterà dunque evidente che si à ̈ fornito un metodo adatto per la produzione di vapore d’acqua da immettere in un ambiente, mantenendo un controllo ed una regolazione proporzionali in grado di seguire automaticamente, e in modo selettivo, sia le variazioni di conducibilità del liquido evaporabile, sia la richiesta di vapore, mediante un’apparecchiatura ad elettrodi immersi di tipo monofase o polifase, in cui il controllo della produzione di vapore viene eseguito regolando il grado di immersione di elettrodi mobili in un liquido, in funzione del valore di corrente circolante negli stessi elettrodi, rilevato da una unità di controllo. From what has been said and shown, it will therefore be evident that a suitable method has been provided for the production of water vapor to be introduced into an environment, maintaining proportional control and regulation capable of automatically and selectively following both the variations in conductivity of the evaporable liquid and the request for steam, by means of a single-phase or poly-phase immersed electrode apparatus, in which the control of steam production is performed by adjusting the degree of immersion of mobile electrodes in a liquid , according to the value of current circulating in the electrodes themselves, detected by a control unit.
Pertanto, nell’ambito del metodo e della apparecchiatura oggetto della presente invenzione, si potranno apportare altre modifiche o varianti, senza con ciò allontanarsi dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni. Therefore, within the scope of the method and of the apparatus object of the present invention, other modifications or variations may be made, without thereby departing from the scope of protection defined by the claims.
Claims (14)
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| ITMI2010A001122A IT1400697B1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | METHOD AND DEVICES WITH IMMERSED ELECTRODES TO GENERATE STEAM FOR HUMIDIFICATION OF ENVIRONMENTS. |
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| ITMI2010A001122A IT1400697B1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | METHOD AND DEVICES WITH IMMERSED ELECTRODES TO GENERATE STEAM FOR HUMIDIFICATION OF ENVIRONMENTS. |
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| IT1400697B1 IT1400697B1 (en) | 2013-06-28 |
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ID=43740348
Family Applications (1)
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| ITMI2010A001122A IT1400697B1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | METHOD AND DEVICES WITH IMMERSED ELECTRODES TO GENERATE STEAM FOR HUMIDIFICATION OF ENVIRONMENTS. |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2010-06-21 IT ITMI2010A001122A patent/IT1400697B1/en active
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| ES2956582A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-12-22 | Belmonte Manuel Francisco Mestre | Water evaporator equipment (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1400697B1 (en) | 2013-06-28 |
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