ITMI20101924A1 - Riscaldatore solare in kit componibile di telaio e pluralità di specchi piani singolarmente orientabili verso un supporto per un oggetto da riscaldare - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Descrizione dell’ INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“Riscaldatore solare in kit componibile di telaio e pluralità di specchi piani singolarmente orientabili verso un supporto per un oggetto da riscaldare”

Campo di applicazione dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi di sfruttamento della radiazione solare per riscaldare, e più precisamente ad un riscaldatore solare in kit componibile di telaio e pluralità di specchi piani singolarmente orientabili verso un supporto per un oggetto da riscaldare.

Rassegna dell'arte nota

Come noto, uno dei modi più semplici per riscaldare consiste nell’esporre un oggetto alla luce del sole, soprattutto quando la radiazione luminosa è più intensa. Nel riscaldamento per irraggiamento la porzione di energia incidente assorbita dall’oggetto viene convertita in energia termica. Il calore che si genera con la semplice esposizione al sole non è però sufficiente alla cottura del cibo. A tal fine occorre invece sfruttare le proprietà riflettenti degli specchi parabolici, capaci di concentrare nel punto focale la radiazione solare incidente in direzione assiale. Nei cosiddetti “concentratori parabolici” di tecnica nota, il paraboloide riflettente è sorretto da un telaio reticolare poggiato al suolo, potendo ruotare attorno ad un’asta orizzontale del telaio, le cui estremità penetrano all’interno di due rispettivi cuscinetti radiali incassati nella parete del paraboloide in corrispondenza di punti diametralmente opposti allineati al fuoco. Una griglia è connessa all’asta nella parte centrale per sorreggere una pentola contenente il cibo da cuocere. Di tanto in tanto lo specchio è ruotato attorno all’asta di quanto basta a mantenerlo allineato al sole.

I concentratori parabolici sono molto efficienti nello sfruttamento termico della radiazione solare ma tendono purtroppo a carbonizzare in parte i cibi posti nel fuoco, a meno che appositi contenitori ridistribuiscono il calore al loro interno. In altre parole, occorrerebbe un surplus di attenzione nella preparazione di una costata alla fiorentina per evitare parti a cottura disuniforme. Essendo la zona di cottura circoscritta attorno al fuoco geometrico del paraboloide, all’utilizzatore rimane un esiguo spazio di manovra, correndo inoltre il rischio di ustioni e di essere abbagliato.

In aggiunta a ciò, affinché la cottura dei cibi avvenga in tempi ragionevoli, lo specchio parabolico deve avere un diametro adeguato. Sebbene questi concentratori siano anche disponibili in appositi kit di montaggio, il dispositivo disassemblato è comunque relativamente ingombrante e difficile da trasportare.

In alternativa ai concentratori parabolici esistono dispositivi che consentono di cuocere i cibi sfruttando l’irraggiamento solare in modo da creare il cosiddetto “effetto serra”. Questi dispositivi, noti come “forni solari”, comprendono un contenitore parallelepipedo coibentato (il forno) avente una parete in vetro e le altre rivestite internamente da piastre nere. Il contenitore siffatto, con il cibo al proprio interno, viene orientato verso il sole in modo che la radiazione incidente sia il più possibile ortogonale alla parete di vetro. La radiazione solare che attraversa il vetro viene assorbita dagli elementi presenti entro il forno, i quali si riscaldano ed a loro volta emettono radiazione termica prevalentemente nell’infrarosso. La radiazione infrarossa oltrepassa in minor misura la parete in vetro, restando prevalentemente intrappolata nel contenitore ove causa un incremento della temperatura interna (il cosiddetto “effetto serra”) che accelera la cottura del cibo. È possibile esaltare l’effetto serra montando degli specchi sul bordo del contenitore, orientandoli in modo da riflettere la radiazione solare verso la parete di vetro. Il principio di funzionamento su cui sono basati i forni solari non è certo quello dell'irraggiamento diretto dei cibi, in linea di massima possibile con i concentratori solari, pur mostrando questi ultimi gli inconvenienti sopra evidenziati. Nei forni solari gli specchi aggiuntivi devono essere giocoforza applicati alle pareti del contenitore, dove giocano un ruolo ausiliario, limitando ulteriormente l’esiguo spazio di manovra a disposizione dell’utilizzatore.

Scopo deN’invenzione

Pertanto scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti dei dispositivi riflettenti notoriamente utilizzati nella cottura solare, e di indicare un riscaldatore del tipo riflettente la radiazione solare, che lasci all’utilizzatore ampio margine discrezionale dove come meglio collocare l’oggetto da riscaldare, sia esso cibo da cuocere o una pentola piena d’acqua da portare all’ebollizione.

Sommario dell’invenzione

Per conseguire tali scopi la presente invenzione ha per oggetto un riscaldatore solare comprendente mezzi di sostegno e di orientazione di mezzi riflettenti la radiazione solare in direzione di un piano d’appoggio per un oggetto da riscaldare, in cui secondo l’invenzione il riscaldatore include:

- un telaio reticolare componibile;

- una molteplicità di specchi piani individualmente connettibili ad almeno un’asta del telaio reticolare;

- per ciascuno specchio, mezzi di connessione dello specchio a detta asta accoppiabili all’asta ed allo specchio in modo da permettere l’angolazione dello specchio secondo una direzione in grado di riflettere la radiazione solare verso il detto piano d’appoggio collocabile ad una distanza arbitraria dal riscaldatore, come descritto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione ritenute innovative sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

In una prima forma realizzativa i detti mezzi di connessione di ciascuno specchio includono un primo giunto di accoppiamento all’asta di un secondo giunto comprendente mezzi di sostegno dello specchio, il primo giunto essendo libero di ruotare attorno a detta asta e il secondo giunto essendo libero di ruotare attorno ad un asse ortogonale a detta asta.

Secondo un aspetto della prima forma realizzativa, i detti mezzi di connessione di ciascuno specchio includono inoltre dei primi mezzi di serraggio del primo giunto a detta asta e contemporaneamente di immobilizzazione del secondo giunto nella posizione angolare voluta.

In una seconda forma realizzativa i detti mezzi di connessione di ciascuno specchio includono un giunto sferico in cui l’accoppiamento tra calotta e testa sferica è stretto al punto di mantenere la voluta angolazione dello specchio. Secondo un aspetto della seconda forma realizzativa, un primo braccio è rigidamente connesso alla calotta ed un secondo braccio è rigidamente connesso alla sfera, l’estremità del primo braccio comprendendo mezzi di immobilizzazione all’asta e l’estremità del secondo braccio comprendendo dei mezzi di immobilizzazione dello specchio.

In un primo caso i mezzi di immobilizzazione all’asta includono due ganasce accoppiabili all’asta e mezzi di serraggio delle stesse.

In un secondo caso le aste del telaio destinate a reggere gli specchi hanno dei fori opportunamente distanziati per l'inserimento delle estremità filettate di altrettanti primi bracci, ed i mezzi d’immobilizzazione all’asta includono un colletto, più largo del diametro del rispettivo foro, solidale al primo braccio precedente la filettatura, ed un galletto di serraggio.

Secondo un aspetto dell’invenzione comune alle due realizzazioni, gli specchi sono connessi da parti opposte rispetto a detta asta.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione comune alle due realizzazioni, il telaio reticolare comprende due montanti paralleli connessi tra loro mediante traverse, essendo gli specchi connessi ai due montanti e in via opzionale alla traversa superiore.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione comune alle due realizzazioni, le aste del telaio sono prive di specchi per un tratto, a partire da un’estremità poggiante al suolo, di lunghezza superiore all’altezza dal suolo del detto piano d’appoggio. Secondo un altro aspetto dell’invenzione comune alle due realizzazioni, il telaio reticolare include due gambe d’appoggio al suolo, alle quali è connesso mediante mezzi di giunzione che ne consentono l’inclinazione secondo un angolo prestabilito.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione comune alle due realizzazioni, una fune è tesa tra ciascuna gamba d’appoggio ed un’asta del telaio reticolare per impedire eventuali ulteriori inclinazioni del telaio dovute al peso degli specchi.

Vantaggi dell’invenzione

Grazie alla modularità del riscaldatore secondo la presente invenzione, l’utilizzatore è libero di montare sul telaio il minor numero di specchi effettivamente necessario allo scopo, in base all’intensità della radiazione solare nel luogo e nel giorno d’impiego e/o alla velocità di riscaldamento desiderata. Anche lo spazio di manovra è notevolmente aumentato.

Poiché il suddetto supporto poggia al suolo, la radiazione solare viene sempre riflessa verso il basso evitando del tutto gli abbagliamenti dannosi alla vista ed il pericolo di ustioni, come invece accade per i concentratori parabolici.

Gli elementi che compongono il riscaldatore sono per lo più aste, lastre piane e minuterie, connesse tra loro mediante viti e galletti che ne facilitano l’assemblaggio ed il disassemblaggio. Poiché tali elementi si prestano ad essere raggruppati in poco spazio, il riscaldatore disassemblato è di minimo ingombro e quindi facilmente trasportabile in un kit a valigetta.

L’implementazione mediante snodi sferici è più costosa ed ingombrante ma consente l’angolazione di ogni singolo specchio senza dover allentare ogni volta il galletto e quindi stringerlo di nuovo. Consente inoltre una rotazione dello specchio attorno a tre assi tra loro ortogonali, invece di due.

Il riscaldatore sopra descritto può essere utilizzato per cucinare del cibo all’aperto, o per far bollire dell’acqua allo scopo di renderla potabile. Notevoli sono dunque le potenzialità di impiego, sia nelle zone povere del mondo che in quelle in cui si sono verificate catastrofi naturali a seguito delle quali non si dispone più di mezzi che consentano di cuocere il cibo o far bollire dell’acqua. Breve descrizione delle figure

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: - la figura 1 è una vista prospettica di un riscaldatore solare secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista piana di un’asta componente il telaio del riscaldatore di figura 1 ;

- la figura 3 è una vista piana di uno specchio utilizzato nel riscaldatore di figura 1 ;

- le figure 4 e 5 sono viste rispettivamente dall’alto e laterale di uno di due semigusci metallici costituenti una giunzione rigida tra aste come quella di figura 2;

- la figura 6 è una vista piana di un’asta superiore componente una gamba d’appoggio del telaio visibile in figura 1 , completa di giunti alle due estremità; - la figura 7 è una vista piana di un’asta di prolungamento innestabile nel giunto inferiore dell’asta di figura 6;

- le figure 8 e 9 sono altre viste piane dell’asta di figura 6;

- la figura 10 è una vista prospettica di un particolare di figura 1 mostrante la giunzione rigida costituita dai semigusci delle figure 4 e 5 impegnata in un nodo di confluenza di tre aste del telaio; mostrante inoltre la connessione al telaio dell’asta superiore della gamba d’appoggio visibile in figura 6;

- la figura 11 è una vista prospettica esplosa di un giunto di rotazione dello specchio di figura 3 attorno ad un’asta di figura 10 e ad un’asse ad essa ortogonale;

- la figura 12 è una vista prospettica di un insieme comprendente due specchi come quelli di figura 3 connessi all’asta visibile in figura 10 in posizioni opposte rispetto a quest’ultima, e mediante rispettivi giunti di rotazione come quello di figura 11 ;

- la figura 13 è una vista dall’alto di un primo componente del giunto di figura 11 idoneo alla connessione dello specchio di figura 3;

- la figura 14 è una vista da dietro del componente di figura 13;

- la figura 15 è una sezione longitudinale secondo il piano A-A di figura 14; - la figura 16 è una vista da dietro di un secondo componente del giunto di figura 11 connettibile sia al componente di figura 13 sia all’asta di figura 11 ; - la figura 17 è una vista frontale del componente di figura 16;

- la figura 18 è una vista dall’alto del componente di figura 16;

- la figura 19 è una sezione longitudinale secondo il piano B-B di figura 17; - la figura 20 è una sezione longitudinale di un terzo componente del giunto di figura 11 accoppiabile al componente di figura 16 per la costituzione di una sede per la rotazione del componente di figura 13 e di un’altra sede per la connessione all’asta di figura 11 ;

- le figure 21 e 22 sono viste rispettivamente frontale e da dietro del giunto di rotazione di figura 11 ;

- la figura 23 è una vista dall’alto del giunto di rotazione di figura 11 impegnato con l’asta e lo specchio visibili nella medesima figura;

- la figura 24 è una sezione longitudinale secondo il piano C-C di figura 22; - le figure da 25 a 28 mostrano i percorsi dei raggi solari per diverse orientazioni degli specchi del riscaldatore di figura 1 tendenti a riflettere detti raggi sul bersaglio tramite rotazioni successive;

- la figura 29 mostra il percorso dei raggi solari nella configurazione finale degli specchi del riscaldatore di figura 1 ;

- la figura 30 è una vista prospettica di una variante dell’invenzione che utilizza giunti sferici per l’angolazione degli specchi;

- la figura 31 è una vista laterale di un’ulteriore variante della variante di figura 30.

Descrizione dettagliata di alcune forme preferite di realizzazione dell’invenzione

Nella descrizione che segue, elementi uguali che compaiono in figure differenti potranno essere indicati con gli stessi simboli. Nell’illustrazione di una figura è possibile fare riferimento ad elementi non espressamente indicati in quella figura ma in figure precedenti. La scala e le proporzioni dei vari elementi raffigurati non corrispondono necessariamente a quelle reali.

La figura 1 mostra un dispositivo di riscaldamento solare comprendente un telaio reticolare 1 di forma rettangolare che regge una molteplicità di specchi piani 2 infrangibili di forma quadrata. Il telaio 1 poggia al suolo sostenuto da due gambe d’appoggio 3 e 4 che lo mantengono in posizione obliqua. Il telaio reticolare 1 comprende due montanti paralleli 5 e 6 uniti, a ciascuna estremità, mediate due traverse 7 e 8 di cui la 7 poggia al suolo. Due ulteriori traverse 9 e 10 connettono i due montanti 5 e 6 nella zona intermedia. Ciascun montante 5 e 6 è a sua volta costituito da tre aste giuntate; ciascuna gamba d’appoggio 3 e 4 è costituita da due aste giuntate. Tutte le suddette aste dei montanti 5 e 6, delle traverse 7, 8, 9 e 10 e delle gambe d’appoggio 3 e 4 sono cilindriche. Ciascuno specchio 2 della molteplicità è connesso, in corrispondenza di un lato, ad una rispettiva asta mediante un giunto 11 che consente la rotazione dello specchio 2 sia attorno all’asta che attorno ad un asse 39 (figura 11) ortogonale a quest’ultima. Le due gambe d’appoggio 3 e 4 sono connesse, in corrispondenza di una loro estremità, ad una delle traverse intermedie 10 mediante giunti 12 che consentono la rotazione delle gambe 3 e 4 attorno alla traversa 10. Gli specchi 2 sono connessi ad entrambi i montanti 5 e 6 ed alla traversa superiore 8, e sono diversamente orientati. Ciascun montante 5 e 6 regge una doppia fila di specchi 2 collocati da parti opposte rispetto al montante. Ciascuna doppia fila di specchi 2 si protende verso il basso partendo dall’estremità superiore del rispettivo montante terminando ad una distanza prefissata dall’estremità inferiore. Un supporto 13 (visibile in figura 25) in materiale refrattario dell’oggetto da riscaldare è collocato ad una distanza prefissata dalla base 7 del telaio 1. Pure non visibile in figura è una corda tesa tra le gambe d’appoggio 3 e 4 e la traversa intermedia 9 per impedire ulteriori inclinazioni indesiderate del telaio 1 a causa del proprio peso dopo che gli specchi 2 siano stati configurati.

La figura 2 mostra una generica asta 5c del montante 5, in cui è possibile notare una coppia di fori passanti 15 e 16 realizzati alle due estremità della stessa per il passaggio di una vite con galletto di serraggio.

La figura 3 mostra un generico specchio 2 avente un incavo 17 realizzato a partire da un bordo dello stesso in posizione centrale per il passaggio di una vite 46 con galletto di serraggio 47 (figura 11).

La figura 4 mostra, dall’alto, un semiguscio metallico 18 a forma di “T” di due contrapposti semigusci formanti una giunzione rigida 32 (figura 10) per il fissaggio di tre aste 5a, 5b e 10 (figura 10) del telaio 1 , come verrà descritto in seguito. Tre fori passanti 18a, 18b, e 18c sono realizzati sui rispettivi bracci del semiguscio 18 in prossimità delle estremità per il passaggio di altrettante viti 26, 27 e 28 con galletti di serraggio 29, 30 e 31 (figura 10).

La figura 5 è una vista laterale del semiguscio metallico 18, in cui è visibile il braccio centrale ove è realizzato il foro 18a.

La figura 6 mostra un’asta 4a facente parte della gamba d’appoggio 4 del telaio 1. L’asta 4a è connessa ad un’estremità ad una boccola 19 filettata internamente, ed al giunto di rotazione 12 all’atra estremità. Quest’ultimo ha un foro passante 20 per il passaggio di una vite 33 con galletto di serraggio 34 (figura 10). La figura 7 mostra un’asta 4b di prolungamento dell’asta 4a, avente una filettatura 21 ad un’estremità per l’avvitamento alla boccola 19 ed un tappo di gomma 22 inserito in corrispondenza dell’altra estremità per l’appoggio al suolo.

La figura 8 mostra che il giunto 12 dell’asta 4a comprende due ganasce 12a e 12b entrambe attraversate dal foro 20. La ganascia 12a è rigidamente connessa all’asta 4a ad una sua estremità mentre l’altra ganascia 12b è mobile. Le ganasce 12a e 12b hanno due rispettive semisedi 35 e 36 contrapposte per l’alloggiamento di un tratto della traversa intermedia 10, come verrà meglio descritto in seguito.

La figura 9 mostra l’asta 4a dalla parte opposta a quella visibile in figura 6, in cui è possibile notare che il foro 20 termina, in corrispondenza della ganascia 12a, con un allargamento 20a per l’accoglimento della testa della vite 33.

La figura 10 mostra un nodo del telaio 1 di confluenza tra le aste 5a e 5b del montante 5 e la traversa 10 ad esso ortogonale. Le aste 5a, 5b e 10 sono serrate, in corrispondenza di una loro estremità, tra rispettivi bracci del semiguscio 18 e di un semiguscio 25 ad esso speculare e contrapposto, i due semigusci formando la giunzione rigida 32. Il serraggio è realizzato mediante le tre viti 26, 27 e 28 con i rispettivi galletti 29, 30 e 31. Le viti 26, 27 e 28 attraversano rispettivamente i fori 18a, 18b e 18c dei semigusci 18 e 25 ed i fori alle estremità delle aste 10, 5b e 5a. I galletti 29, 30, e 31 sono avvitati contro le pareti del semiguscio 18. Nei nodi in corrispondenza dei vertici del telaio 1 le giunzioni rigide tre le due aste ivi confluenti sono realizzate in modo analogo alla giunzione 32, ad eccezione del fatto che i semigusci contrapposti sono a “L” anziché a “T”. La figura 10 mostra inoltre la connessione tra la traversa intermedia 10 e l’estremità superiore dell’asta 4a della gamba d’appoggio 4, in prossimità della giunzione rigida 32. La traversa 10 è serrata tra le ganasce 12a e 12b del giunto 12 in corrispondenza delle due semisedi 35 e 36. Il serraggio è realizzato mediante la vite 33 con il galletto 34.

La figura 11 mostra, in esploso, il giunto 11 di connessione di un generico specchio 2 all’asta 5a del montante 5. Il giunto di rotazione 11 comprende due ganasce 43 e 44 che impegnano un blocchetto 40. Le due ganasce sono pressoché parallelepipede e ciascuna di esse, a partire da facce contrapposte 43a, 43b e 44a, 44b, include due semisedi, rispettivamente 48, 50 e 49, 51 , le prime per accogliere l’asta 5a e le seconde per accogliere un perno 42 solidale al blocchetto 40. Le due semisedi 50 e 51 hanno un profilo interno parzialmente circolare che si accoppia a quello dell’asta 5a essendo tra loro contrapposte ed aperte sulla faccia 43b e 44b delle rispettive ganasce 43 e 44. Proseguendo verso l’esterno a partire dall’asta 5a, le ganasce 43 e 44 sono attraversate da due rispettivi fori centrali 52 e 53, tra loro allineati lungo un asse trasversale all’asse longitudinale delle due semisedi 50 e 51 per il passaggio di una vite 54 dotata di galletto di serraggio 55. Oltre la vite 54, le due semisedi 48 e 49 comprendono una parte semicilindrica con una base aperta in corrispondenza delle rispettive facce 43a e 44a e terminante, prima dei fori 52 e 53, con un rispettivo allargamento 48a e 49a. Riassumendo, l’asse della sede formata dalle due semisedi 50 e 51 è ortogonale all’asse della sede formata dalle due semisedi 48 e 49, mentre il foro determinato dall’allineamento dei fori 52 e 53 è ortogonale ad entrambi gli assi.

Il blocchetto 40 è cilindrico ed il perno 42 ha un primo tratto anch’esso cilindrico che si protende ortogonalmente da una base 40b del blocchetto 40, terminando con un bordo allargato 42a. Il blocchetto 40 è attraversato da un foro centrale 45 ortogonale all’asse del perno 42 per il passaggio della vite 46 dotata di galletto di serraggio 47. Una fessura rettangolare 41 attraversa il blocchetto 40 ortogonalmente al foro 45 estendendosi oltre quest’ultimo; la fessura 41 è aperta in corrispondenza dell’altra base 40a del blocchetto 40 per l’inserimento dello specchio piano 2.

Operativamente, per assemblare il doppio giunto rotoidale 11 si accoppiano le due ganasce 43 e 44 con il perno 42 inserito tra le semisedi 48 e 49, in modo che il bordo circolare allargato 42a sia alloggiato negli allargamenti semicircolari 48a e 49a. La vite 54 viene inserita nei fori 52 e 53 ed il galletto 55 viene avvitato sulla stessa lasciando un gioco tra le due ganasce 43 e 44 tale da consentire l’applicazione dell’insieme finora assemblato all’asta 5a. Dopodiché si avvita ulteriormente il galletto 55 in modo da serrare le due ganasce 43 e 44 ed immobilizzare il giunto di rotazione 11. La vite 46 viene quindi inserita nel foro 45 del blocchetto 40 e lo specchio 2 viene inserito nella fessura 41 con l’incavo 17 a cavallo della vite 46. Il galletto 47 viene quindi avvitato sulla vite 45 in modo da serrare lo specchio 2 tra le pareti della fessura 41. Svitando leggermente il galletto 55 è possibile allentare il serraggio delle ganasce 43 e 44 di quanto basta per consentire la rotazione del perno 42 nella propria sede e del giunto 11 attorno all’asta 5a.

La figura 12 mostra due specchi 2 connessi all’asta 5a da parti opposte mediante due rispettivi giunti di rotazione 11 di figura 11 assemblati come detto sopra. Gli specchi 2 sono leggermente ruotati rispetto all’asta 5a. I due giunti 11 poggiano l’uno sull’altro e quello inferiore poggia a propria volta su un anello 60 rigidamente connesso all’asta 5a. L’anello 60 serve ad impedire lo scivolamento verso terra dei giunti 11 in caso di allentamento eccessivo del serraggio delle ganasce 43 e 44 ed inoltre per distanziare in modo uniforme il posizionamento degli specchi lungo l’asta.

La vista dall’alto del blocchetto 40 di figura 13 mostra che la fessura 41 è realizzata centralmente a partire dalla base 40a e che essa si estende oltre tre quarti dello spessore del blocchetto 40. Ciò contribuisce a rendere le due pareti della fessura 41 tra loro avvicinabili elasticamente per effetto del serraggio del galletto 47, similmente ad una pinza in grado di serrare lo specchio piano 2. La vista da dietro di figura 14 mostra che il foro 45 termina con un allargamento 45a per l’accoglimento della testa della vite 46.

La figura 15 mostra una sezione del blocchetto 40 secondo il piano di simmetria A-A di figura 14 ortogonale alla fessura 41 , in cui è possibile notare che la fessura 41 attraversa il foro 45.

La vista della ganascia 43 di figura 16, presa dall’interno del giunto 11 , mostra l’allargamento 48a della semisede 48 per ospitare il bordo circolare allargato 42a del perno 42. Si notano inoltre la semisede 50 per l’alloggiamento dell’asta 5a ed il foro 52 tra le due semisedi 48 e 50. L’asse della semisede 50 è ortogonaie all’asse della semisede 48, mentre il foro 52 è ortogonale ad entrambi gli assi.

La vista frontale figura 17 mostra il foro 52 in posizione pressoché centrale.

La vista dall’alto di figura 18 mostra che la semisede 50 attraversa la ganascia 43 per tutta la sua lunghezza. Il profilo parzialmente circolare della semisede 50 si estende per un tratto di circonferenza compreso tra un quarto e un mezzo così da impedire il distacco del giunto 11 dall’asta 5a.

La figura 19 mostra una sezione della ganascia 43 secondo un piano ortogonale all’asse della semisede 50.

La figura 20 mostra una sezione della ganascia 44 secondo un piano ortogonale all’asse della semisede 51 , in cui è possibile notare che le due ganasce 43 e 44 differiscono per il fatto che il foro 53 termina con un allargamento 53a per l’accoglimento della testa della vite 54.

Le figure 21 e 22 sono rispettivamente una vista d’assieme frontale e da dietro del giunto 11 quando lo specchio 3 è parallelo all’asta 5a. Ciò è dimostrato dal fatto che i fori 45, 52 e 53 sono allineati longitudinalmente.

La figura 23 mostra, dall’alto, il giunto 11 impegnato con l’asta 5a e lo specchio 2. Dalla figura si può notare che le due ganasce 43 e 44 impegnate sul perno 42 non sono a stretto contatto tra loro consentendo il serraggio.

La figura 24 mostra una sezione del giunto 11 secondo un piano ortogonale all’asse delle semisedi 50 e 51 , in cui è possibile notare che l’allargamento 42a impedisce al perno 42 di fuoriuscire dalla propria sede durante la rotazione. La figura 25 differisce dalla figura 1 per il fatto che gli specchi 2 sono disposti parallelamente alle aste del telaio 1 a cui sono connessi. Il supporto 13 su cui è poggiato l’oggetto da riscaldare 62 (nella fattispecie una costata) è a mo’ di tavolino con un piano d’appoggio in pietra oliare e le gambe pieghevoli. Il supporto 13 è di fronte al telaio 1 ad una distanza che più fa comodo all’utilizzatore, convenientemente collocato in posizione intermedia rispetto ai due montanti 5 e 6. Il percorso dei raggi solari incidenti su specchi 63 e 64 è schematizzato dalle frecce 61 a, mentre il percorso dei raggi solari riflessi è schematizzato dalle frecce 61 b. Gli specchi 63 e 64 sono connessi esternamente ai rispettivi montanti 5 e 6 in prossimità dei vertici superiori del telaio 1. I raggi incidenti 61 a sono paralleli vista la grande distanza della fonte da cui provengono, ed i raggi riflessi 61 b sono anch’essi paralleli in quanto gli specchi 63 e 64 sono tra loro allineati. In questa configurazione i raggi riflessi 61 b ben difficilmente potranno incidere sul bersaglio 62 posto a distanza arbitraria.

La figura 26 mostra il dispositivo di riscaldamento solare di figura 25 dopo aver ruotato in senso opposto gli specchi 63 e 64 attorno ai rispettivi montanti 5 e 6, verso l’interno del telaio 1. Per effetto di tale rotazione i raggi solari riflessi 61 b tendono a convergere ma continuano ad oltrepassare il bersaglio 62.

La figura 27 mostra il dispositivo di riscaldamento solare di figura 25 dopo aver ruotato gli specchi 63 e 64 verso il basso. Per effetto di tale rotazione i raggi solari riflessi 61 b si mantengono paralleli senza convergere verso il bersaglio 62. La figura 28 mostra il dispositivo di riscaldamento solare di figura 25 dopo aver effettuato entrambe le rotazioni descritte nelle figure 26 e 27. In tale configurazione è possibile notare che i raggi solari riflessi 61 b convergono sul bersaglio 62.

La figura 29 mostra il dispositivo di riscaldamento solare di figura 25 dopo che tutti gli specchi 2 sono stati orientati in modo che i raggi solari riflessi 61 b siano diretti verso il bersaglio 62, distribuiti su tutta la sua superficie esposta. Facendo riferimento alla figura è possibile notare che il bersaglio 62 è posto ad un’altezza dal suolo inferiore all’altezza della fila inferiore di specchi 2. Ciò fa sì che tutti i raggi solari possano essere deviati in modo da colpire il bersaglio 62. Il telaio 1 è inclinato in modo che l’ombra di ciascuno specchio 2 non sia proiettata sugli specchi ad esso sottostanti.

La figura 30 mostra uno specchio 2 connesso ad un’asta rettangolare 70 per mezzo di un giunto sferico 71. Un braccio 74 si protende verso l’esterno dalla calotta 72 del giunto sferico 71 , allineato all’asse della calotta stessa. L’estremità del braccio 74 è allargata a formare una ganascia 75 comprendente una semisede per l’alloggiamento dell’asta 70. Un’altra ganascia 76 comprende un’identica semisede. Le due ganasce 75 e 76 sono attraversate da una vite 77 che le serra contro l’asta 70 per mezzo di un galletto di serraggio 78. Un secondo braccio 79 si protende diametralmente verso l’esterno dalla testa sferica 73 del giunto sferico 71. L’estremità del braccio 79 è rigidamente connessa ad un blocchetto 80 di fissaggio dello specchio 2 identico al blocchetto 40 di figura 11. La figura 31 mostra una variante della connessione a giunto sferico della figura precedente valida per aste 81 in cui sono stati realizzati dei fori 82 opportunamente distanziati. Dalla calotta 72 si protende verso l’esterno un braccio 83 allineato all’asse della calotta stessa ed avente una filettatura 84 in corrispondenza della terminazione libera, e un colletto 85 solidale al braccio 83 precedente tale filettatura 84. Il colletto 85 è più largo del foro 82. L’estremità filettata 84 attraversa il foro 82 ed il colletto 85 è serrato contro l’asta 81 da un galletto 86. Una possibile variante è quella in cui il telaio reticolare assume una configurazione parallelepipeda, costituita da quattro montanti poggiati al suolo ed uniti superiormente da aste su cui sono montati gli specchi in modo da poter essere ruotati attorno alle rispettive aste e ad un asse ortogonale ad esse. Rispetto alla configurazione precedente meno energia viene riflessa sul bersaglio quindi la variante è indicata quando c’è un buon irraggiamento solare. Inoltre occorre orientare un montante verso il sole e posizionare il supporto per l’oggetto da riscaldare di fronte a tale montante, dopodiché orientare verso il bersaglio gli specchi delle due aste superiori convergenti nel montante. Qualora lo spazio interno alla struttura non fosse utilizzato è possibile ripetere la stessa operazione sugli specchi connessi alle altre due aste convergenti. La radiazione riflessa colpisce il bersaglio penetrando lo spazio delimitato dal telaio.

Sulla base della descrizione fornita per un esempio di realizzazione preferito, è ovvio che alcuni cambiamenti possono essere introdotti dal tecnico del ramo senza con ciò uscire daN’ambito dell’invenzione come risulta dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (17)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Riscaldatore solare comprendente mezzi di sostegno (1) e di orientazione (11) di mezzi riflettenti la radiazione solare (2) in direzione di un piano d’appoggio (13) per un oggetto da riscaldare (62), caratterizzato dal fatto che include: - un telaio reticolare componibile (1); - una molteplicità di specchi piani (2) individualmente connettibili ad almeno un’asta (5a) del detto telaio reticolare (1); - per ciascuno specchio (2), mezzi di connessione (43, 44, 54, 55, 40, 46, 47, 41 , 71 , 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80) dello specchio a detta asta (5a) accoppiabili all’asta ed allo specchio in modo da permettere l’angolazione dello specchio secondo una direzione in grado di riflettere la radiazione solare verso il detto piano d’appoggio (13) collocabile ad una distanza arbitraria dal riscaldatore.
2. 2. Il riscaldatore solare della rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di connessione (43, 44, 54, 55, 40, 46, 47, 41) di ciascuno specchio (2) includono un primo giunto (43, 44) di accoppiamento all’asta (5a) di un secondo giunto (40, 42, 42a) comprendente mezzi di sostegno (41 , 46, 47) dello specchio (2), il primo giunto (43, 44) essendo libero di ruotare attorno a detta asta (5a) e il secondo giunto (40, 42, 42a) essendo libero di ruotare attorno ad un asse (39) ortogonale a detta asta (5a).
3. 3. Il riscaldatore solare della rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di connessione (43, 44, 54, 55, 40, 46, 47, 41) includono inoltre dei primi mezzi di serraggio (54, 55) del primo giunto (43, 44) a detta asta (5a) e contemporaneamente di immobilizzazione del secondo giunto (40, 42, 42a) nella posizione angolare voluta.
4. 4. Il riscaldatore solare della rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di connessione (71 , 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80) di ciascuno specchio (2) includono un giunto sferico (71) in cui l’accoppiamento tra calotta (72) e testa sferica (73) è stretto al punto di mantenere la voluta angolazione dello specchio (2).
5. 5. Il riscaldatore solare della rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che un primo braccio (74) è rigidamente connesso alla calotta (72) ed un secondo braccio (79) è rigidamente connesso alla sfera (73), l’estremità del primo braccio (74) comprendendo mezzi di immobilizzazione (75, 76, 77, 78) all’asta (70) e l’estremità del secondo braccio (79) comprendendo dei mezzi di immobilizzazione (80) dello specchio (2).
6. 6. Il riscaldatore solare della rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i mezzi di immobilizzazione all’asta (70) includono due ganasce (75, 76) accoppiabili all’asta (70) e mezzi di serraggio (77, 78) delle stesse.
7. 7. Il riscaldatore solare della rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le aste (81) del telaio destinate a reggere gli specchi (2) hanno dei fori (82) opportunamente distanziati per l'inserimento delle estremità filettate (84) di altrettanti primi bracci (83) ed i mezzi d’immobilizzazione all’asta includono un colletto (85), più largo del diametro del rispettivo foro (82), solidale al primo braccio (83) precedente la filettatura (84) ed un galletto di serraggio (86).
8. 8. Il riscaldatore solare di una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli specchi (2) sono connessi da parti opposte rispetto alle rispettive aste (5, 6).
9. 9. Il riscaldatore solare di una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il telaio reticolare (1) comprende due montanti paralleli (5, 6) connessi tra loro mediante traverse (7, 8, 9, 10), essendo gli specchi (2) connessi ai due montanti (5, 6) e in via opzionale alla traversa superiore (8).
10. 10. Il riscaldatore solare di una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le aste (5, 6) di detto telaio (1) sono prive di specchi (2) per un tratto, a partire da un’estremità poggiante al suolo, di lunghezza superiore all’altezza dal suolo del detto piano d’appoggio (13). 11.
11. 11 riscaldatore solare della rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il telaio reticolare (1) include due gambe d’appoggio (3, 4) al suolo, alle quali è connesso mediante mezzi di giunzione (12) che ne consentono l’inclinazione secondo un angolo prestabilito.
12. 12. Il riscaldatore solare della rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che una fune è tesa tra ciascuna gamba d’appoggio ed un’asta del telaio reticolare (1) per impedire eventuali ulteriori inclinazioni del telaio (1) dovute al peso degli specchi (2).
13. 13. Il riscaldatore solare della rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che: - detto primo giunto comprende due ganasce (43, 44), ciascuna avente due semisedi (48, 50; 49, 51) di profilo parzialmente circolare ricavate a partire da facce opposte; - detti primi mezzi di serraggio (54, 55) serrando le due ganasce contro la detta asta cilindrica (5a) in corrispondenza di prime semisedi (50, 51), serrando inoltre in corrispondenza di seconde semisedi (48, 49) un perno cilindrico (42, 42a) del secondo giunto (40) disposto lungo detto asse ortogonale (39).
14. 14. Il riscaldatore solare della rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di serraggio (54, 55) comprendono una vite (54) con galletto (55), la vite attraversando due fori (52, 53) nelle rispettive ganasce (43, 44).
15. 15. Il riscaldatore solare della rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detto secondo giunto (40, 42, 42a) comprende un blocchetto (40) da una cui base (40b) fuoriesce il detto perno cilindrico (42, 42a) mentre a partire dalla base opposta (40a) è ricavata una fessura rettangolare (41) per l’alloggiamento dello specchio (2).
16. 16 II riscaldatore solare della rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto perno cilindrico (42) ha un allargamento cilindrico (42a) all’estremità distale rispetto alla base (40b) da cui esso fuoriesce, detto allargamento essendo alloggiato entro allargamenti complementari (48a, 49a) presenti all’estremità terminale delle due seconde semisedi (48, 49), impedendo con ciò la fuoriuscita del detto perno (42) dalla propria sede (48, 49.
17. 17. Il riscaldatore solare della rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di connessione includono inoltre secondi mezzi di serraggio (46, 47) comprendenti una vite (46) con galletto (47), la vite attraversando detta fessura rettangolare (41) penetrando in un incavo (17) ricavato nello spessore dello specchio (2) a partire da un bordo.