ITMI20110955A1 - Elemento di radiatore da riscaldamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"ELEMENTO DI RADIATORE DA RISCALDAMENTO"

La presente invenzione à ̈ relativa ad un elemento di radiatore da riscaldamento.

Come noto, una tipologia diffusa di radiatori da riscaldamento impiegati nel riscaldamento degli edifici sono i radiatori tubieri, costituiti di solito da una batteria di elementi di radiatore affiancati. Tipicamente, un elemento di radiatore di questo tipo ha un corpo principale essenzialmente tubolare provvisto di una camera interna in cui circola un fluido caldo (comunemente, acqua).

Questi elementi di radiatore sembrano presentare margini di miglioramento, in particolare dal punto di vista delle prestazioni termiche.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un elemento di radiatore da riscaldamento, in particolare per un radiatore tubiero, che consenta di risolvere i problemi qui evidenziati della tecnica nota; in particolare, à ̈ uno scopo dell'invenzione quello di fornire un elemento di radiatore che abbia elevate prestazioni termiche, possibilmente superiori a quelle di un elemento di radiatore tradizionale di dimensioni paraqonabili .

La presente invenzione à ̈ dunque relativa ad un elemento di radiatore da riscaldamento avente un corpo sostanzialmente tubolare estendentesi lungo un asse longitudinale e provvisto di una camera interna delimitata da una parete laterale del corpo e in cui circola un flusso d'acqua; l'elemento essendo caratterizzato dal fatto che all'interno della camera à ̈ disposto un dispositivo di convogliamento fluidodinamico conformato in modo tale da modificare le condizioni di flusso e/o di scambio termico del flusso d'acqua circolante nella camera rispetto al flusso d'acqua che scorrerebbe nella camera senza il dispositivo .

In particolare, il dispositivo di convogliamento fluidodinamico à ̈ conformato in modo da variare la distribuzione dei filetti fluidi che formano il flusso d'acqua che attraversa la camera e ottenerne una più efficiente distribuzione lungo le pareti della camera; sostanzialmente tutti i filetti fluidi contattano (e quindi scambiano efficacemente calore) con la parete laterale della camera.

In una preferita forma di attuazione dell'invenzione il dispositivo di convogl iamento fluidodinamico comprende un elemento ausiliario inserito all'interno della camera e definente una intercapedine sostanzialmente anulare attorno all'asse tra la parete laterale del corpo e una superficie laterale esterna dell'elemento ausiliario.

Preferibilmente, l'elemento ausiliario à ̈ internamente cavo, essendo provvisto di una cavità interna che à ̈ separata fluidodinamicamente dalla camera e contiene, in particolare, aria.

In una preferita forma di attuazione, l'elemento ausiliario comprende un tubo che si estende lungo l'asse del corpo ed à ̈ disposto coassiale all'interno del corpo e della camera.

L'elemento di radiatore dell'invenzione, rispetto a un elemento di radiatore noto di dimensioni paragonabili, ha prestazioni termiche superiori.

Infatti, l'elemento di radiatore in accordo al trovato consente di ottenere una migliore distribuzione dei filetti fluidi che formano il flusso d'acqua che attraversa la camera; in particolare, il dispositivo di convogliamento fluidodinamico rompe la vena fluida più calda che inevitabilmente si forma al centro della camera negli elementi di radiatore di questo tipo e che penalizza normalmente l'efficienza di scambio termico.

In particolare, l'elemento di radiatore del trovato ha una superficie di contatto con il fluido di riscaldamento che à ̈ decisamente superiore e quindi si ha un maggior scambio termico con le pareti dell'elemento e, pertanto, una resa termica superiore.

L'incremento di prestazioni si ottiene anche mantenendo la tradizionale forma circolare della sezi one trasversale del corpo dell'elemento di radiatore, senza richiedere schiacciamenti che potrebbero pregiudicare la resistenza alla pressione. In ogni caso, la sezione trasversale dell'elemento di radiatore può avere forma qualsiasi .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della prese nte invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica prospettica , parzialmente sezionata, di un elemento di radiatore da riscaldamento in accordo al trovato;

- la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale dell'elemento di radiatore di figura 1;

- la figura 3 à ̈ una vista in sezione trasversale (secondo il piano di traccia ΙΙΙ-ΙIΙ di figura 2) dell'elemento di radiatore di figura 1;

- le figure 4 e 5 sono viste schematiche in sezione trasversale corrispondenti alla vista di figura 3 e mostrano rispettive varianti dell'elemento di radiatore del trovato;

- le figure 6 e 7 sono rispettivamente una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata e una vista in sezione longitudinale (secondo il piano di traccia VII-VII di figura 6) di una ulteriore variante dell'elemento di radiatore del trovato.

Nelle figure da 1 a 3 Ã ̈ indicato nel suo assieme con 1 un elemento di radiatore da riscaldamento, in particolare per un radiatore tubiero alimentato con un fluido di riscaldamento, tipicamente acqua calda.

L'elemento 1 comprende un corpo 2 sostanzialmente tubolare, per esempio (ma non necessariamente) realizzato in alluminio pressofuso o estruso oppure in ghisa o altro idoneo materiale, estendentesi sostanzialmente lungo un asse A longitudinale (in uso, sostanzialmente verticale) e provvisto di una camera 3 interna per il passaggio d'acqua, delimitata radialmente da una parete 4 laterale del corpo disposta attorno all'asse A; vantaggiosamente, ma non necessariamente, il corpo 2 ha sezione trasversale (perpendicolare all'asse A) sostanzialmente circolare e la parete 4 laterale del corpo 2 ha una superficie 5 laterale interna, che delimita la camera 3, sostanzialmente cilindrica (opzionalmente rastremata verso una estremità e/o sostanzialmente tronco-conica).

Resta comunque inteso che il corpo 2 può avere forma diversa da quella qui descritta a puro titolo esemplificativo, per esempio sostanzialmente cilindrica, tronco-conica, prismatica, eccetera, e/o avere sezione trasversale ovale, ellittica o comunque allungata, poligonale, eccetera.

Nell'esempio non limitativo illustrato, il corpo 2 presenta due teste 6 di estremità, disposte a rispettive estremità assialmente opposte del corpo 2 e che chiudono assialmente la camera 3; le teste 6 sono provviste di rispettivi condotti 7 trasversali passanti, comunicanti con la camera 3 e che si estendono lungo rispettivi assi X paralleli uno all'altro e sostanzialmente perpendicolari all'asse A; ciascun condotto 7 si estende tra una coppia di aperture laterali, delimitate da rispettivi manicotti 8 trasversali di raccordo che si protendono da lati opposti del corpo 2 per collegare l'elemento 1 ad altri elementi simili e/o ad un impianto idraulico esterno.

Resta inteso che le teste 6 possono essere realizzate integrali di pezzo insieme al resto del corpo 2 (porzione principale centrale del corpo 2), o essere realizzate separatamente e fissate ad esso, a seconda della tecnologia produttiva e/o del materiale scelti (per esempio, pressofusione di alluminio, estrusione di alluminio, fusione di ghisa, eccetera).

L'elemento 1 comprende una pluralità di alette 9 e/o piastre di scambio termico variamente collegate tra loro e/o al corpo 2; in particolare, almeno alcune alette 9 si dipartono da una superficie laterale esterna del corpo 2.

L'elemento 1 comprende un dispositivo 10 di convogliamento fluidodinamico, disposto all'interno della camera 3 e conformato in modo tale da modificare le condizioni di flusso e/o di scambio termico del flusso d'acgua circolante nella camera 3 rispetto al flusso d'acqua che scorrerebbe nella camera 3 priva del dispositivo 10.

In particolare, il dispositivo 10 à ̈ conformato in modo da variare la distribuzione dei filetti fluidi che formano il flusso d'acqua che attraversa la camera 3 e ottenerne una più efficiente distribuzione lungo le pareti della camera 3.

Nella preferita forma di attuazione illustrata nelle figure 1-3, il dispositivo 10 comprende un elemento ausiliario 11 inserito all'interno della camera 3 in modo da definire nella camera 3, insieme al corpo 2, una intercapedine 12 sostanzialmente anulare attorno all'asse A; in particolare, l'elemento ausiliario 11 Ã ̈ disposto centralmente nella camera 3, sostanzialmente coassiale all'asse A. In maggior dettaglio, l'elemento ausiliario 11 si estende sostanzialmente lungo l'asse A e ha una superficie 13 laterale esterna affacciata alla superficie 5 laterale interna del corpo 2; l'intercapedine 12 Ã ̈ delimitata radialmente dalla superficie 13 laterale esterna dell'elemento ausiliario 11 e dalla parete 4 laterale del corpo 2, e precisamente dalla sua superficie 5 laterale interna.

La superficie 13 laterale esterna dell'elemento ausiliario 11 e la superficie 5 laterale interna della parete 4 laterale sono sostanzialmente affacciate una all'altra e l'intercapedine 12 ha sezione trasversale (perpendicolare all'asse A) sostanzialmente anulare.

Nella preferita forma di attuazione illustrata nelle figure 2-3, l'elemento ausiliario 11 ha sezione trasversale (perpendicolare all'asse A) essenzialmente circolare e la superficie 13 laterale esterna dell'elemento ausiliario 11 Ã ̈ sostanzialmente cilindrica, come la superficie 5 laterale interna del corpo 2.

In ogni caso, opportunamente (ma non necessariamente) l'elemento ausiliario 11 e il corpo 2 hanno la stessa forma in sezione trasversale (ma, evidentemente, dimensioni diverse). Il corpo 2 e l'elemento ausiliario 11 possono però anche avere forma diversa una dall'altro. Come il corpo 2, anche l'elemento ausiliario può avere forma differente da quella qui descritta a puro titolo esemplificativo, per esempio avere forma sostanzialmente cilindrica, tronco-conica, prismatica, eccetera, e/o avere sezione trasversale ovale, ellittica o comunque allungata, poligonale, eccetera.

Il dispositivo 10 e specificamente l'elemento ausiliario 11 definiscono all'interno del corpo 2 e della camera 3 un canale 20 per la circolazione del fluido di riscaldamento (acqua) che, nell'esempio mostrato nelle figure 2-3, Ã ̈ essenzialmente costituito dall'intercapedine 12.

Preferibilmente, ma non necessariamente, l'elemento ausiliario 11 à ̈ internamente cavo, essendo provvisto di una cavità 14 interna che à ̈ separata fluidodinamicamente dalla camera 3, in modo da non essere riempita, in uso, dal fluido di riscaldamento circolante nella camera 3.

Nella forma di attuazione preferita illustrata, l'elemento ausiliario 11 comprende in particolare un tubo 15 che si estende lungo l'asse A ed à ̈ disposto coassiale all'interno del corpo 2 e della camera 3.

Nell'esempio illustrato, la cavità 14 à ̈ definita all'interno del tubo 15 e contiene aria.

L'elemento ausiliario 11 à ̈ supportato all'interno della camera 3 da supporti 16 disposti a rispettive estremità longitudinali dell'elemento ausiliario 11.

Inoltre, l'elemento ausiliario li presenta porzioni 17 di connessione collegate e/o a contatto con il corpo 2. Nell'esempio illustrato, il tubo 15 presenta due porzioni 17 di connessione radialmente allargate e divergenti verso rispettive estremità longitudinali opposte del tubo 15; le porzioni 17 di connessione impegnano rispettive sedi 18 formate sul corpo 2 e definenti i supporti 16; l'elemento ausiliario 11 à ̈ quindi a contatto, tramite le proprie porzioni 17 di connessione con il corpo 2. Le porzioni 17 di connessione sono accoppiate a tenuta di fluido con le rispettive sedi 18, in modo da chiudere la camera 3.

L'elemento 1 di radiatore presenta delle aperture 21 assialmente opposte che collegano la cavità 14 con l'ambiente esterno, per consentire la circolazi one dell'aria nella cavità 14.

In particolare, le aperture 21 sono disposte a rispettive estremità longitudinalmente oppo ste dell'elemento ausiliario 11 (cioà ̈ del tubo 15) in modo tale da consentire il passaggio d'aria all'interno e attraverso 1a cavità 14.

Nell'esempio mostrato, le aperture 21 sono formate attraverso le teste 6 e attraverso le estremità longitudinali (aperte) del tubo 15.

Le aperture 21 possono opzionalmente essere provviste di tappi 22, conformati in modo da consentire il passaggio d'aria attraverso le aperture 21; i tappi 22 possono per esempio essere conformati a griglia o comunque avere passaggi aperti comunicanti con la cavità 14.

Le aperture 21 possono anche servire, eventualmente, per l'inserimento dell'elemento ausiliario il nella camera 3 in fase di montaggio dell'elemento 1. Resta comunque inteso che l'elemento ausiliario il può essere introdotto e supportato all'interno del corpo 2 in altro modo, come anche essere realizzato direttamente all'interno del corpo 2.

Secondo una variante non illustrata, la cavità 14 à ̈ invece collegata idraulicamente, tramite opportune aperture, alla camera 3 ed à ̈ riempita dello stesso fluido di riscaldamento (acqua) circolante nella camera 3; per esempio, l'elemento ausiliario il presenta una estremità longitudinale (superiore o inferiore) chiusa, mentre l'estremità opposta à ̈ aperta e comunica con la camera 3.

Secondo una ulteriore variante, l'elemento ausiliario il, sempre disposto centralmente nella camera 3 sostanzialmente lungo l'asse A e coassiale ad esso, non à ̈ un elemento cavo, ma à ̈ un elemento sostanzialmente pieno, non essendo provvisto della cavità 14; oppure ha una cavità 14 chiusa, che non comunica né con la camera 3 né con l'ambiente esterno.

In tutti i casi, l'elemento ausiliario 11 può avere lunghezza diversa estendendosi sostanzialmente per l'intera lunghezza della camera 3 ma anche solo per un tratto di essa.

Nell'esempio mostrato, ma non necessariamente, i condotti 7 trasversali sono disposti eccentrici rispetto alla camera 3 e gli assi X dei condotti 7 sono sghembi rispetto all'asse A (gli assi X sono sostanzialmente ortogonali all'asse A ma non complanari ad esso, né incidenti con l'asse A); in particolare, in sezione longitudinale, i condotti 7 sono spostati lateralmente (più precisamente, posteriormente) rispetto alla camera 3; ciascun condotto 7 comunica con la camera 3 attraverso una apertura laterale.

Come mostrato schematicamente anche nelle figure 4 e 5, l'elemento ausiliario 11 può avere dimensioni trasversali diverse e, in particolare, diverso diametro. In generale, l'intercapedine 12 può avere quindi diverso spessore radiale (cioà ̈ la distanza radiale tra la superficie 13 laterale esterna dell'elemento ausiliario 11 e la superficie 5 laterale interna del corpo 2), eventualmente variabile lungo l'asse A.

In questi esempi, il canale 20 costituito dall'intercapedine 12 à ̈ percorso da filetti fluidi che sono essenzialmente paralleli all'asse A; nella variante mostrata nelle figure 6-7, nelle quali i dettagli simili o uguali a quelli già descritti sono indicati con i medesimi numeri, il dispositivo 10 à ̈ conformato in modo da deviare il flusso d'acqua (e quindi i filetti fluidi che lo compongono) rispetto all'asse A, in direzioni genericamente inclinate o comunque non parallele rispetto all'asse A; il dispositivo 10 definisce all'interno della camera 3 un canale 20 per la circolazione dell'acqua che à ̈ percorso da filetti fluidi almeno alcuni dei quali non sono paralleli all'asse A.

In particolare, il dispositivo 10 comprende una struttura 25 conformata in modo tale da allungare il percorso del flusso d'acqua che attraversa la camera 3. Nella fattispecie illustrata nelle figure 6-7, la struttura 25 Ã ̈ sagomata in modo da definire, insieme alla parete 4, un canale 20 conformato essenzialmente a spirale attorno all'asse A.

In maggior dettaglio, la struttura 25 comprende una sporgenza 26 elicoidale disposta nell'intercapedine 12 e che si protende, in particolare, dalla superficie 13 laterale esterna dell'elemento ausiliario 11.

Resta inteso che la struttura 25 può essere conformata diversamente da quanto qui descritto a puro titolo esemplificativo, e/o comprendere una pluralità di alette, deviatori di flusso, profili variamente sagomati, anche per definire un canale 20 che anziché essere essenzialmente spiraliforme , ha un'altra forma. Opzionalmente, poi, secondo una ulteriore variante non illustrata, all'interno della cavità 14 (cioà ̈ dentro il tubo 15) à ̈ disposta una struttura di scambio termico, avente la funzione di incrementare lo scambio termico con l'aria contenuta nella cavità 14. La struttura di scambio termico comprende per esempio alette e/o sporgenze variamente conformate e disposte (per esempio, con andamento elicoidale attorno all'asse A, allungate longitudinalmente parallele all'asse A, trasversali all'asse A, eccetera), che si protendono all'interno della cavità 14 da una superficie laterale interna del tubo 15.

Resta infine inteso che all'elemento di radiatore qui descritto ed illustrato possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall'ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento (1) di radiatore da riscaldamento, avente un corpo (2) sostanzialmente tubolare estendentesi lungo un asse (A) longitudinale e provvisto di una camera (3) interna delimitata da una parete (4) laterale del corpo (2) e in cui circola un flusso d’acqua; l’elemento essendo caratterizzato dal fatto che all’interno della camera (3) à ̈ disposto un dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico conformato in modo tale da modificare le condizioni di flusso e/o di scambio termico del flusso d’acqua circolante nella camera (3) rispetto al flusso d’acqua che scorrerebbe nella camera (3) senza il dispositivo (10).
2. 2. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico à ̈ conformato in modo da variare la distribuzione dei filetti fluidi che formano il flusso d’acqua che attraversa la camera (3) e distribuire detti filetti fluidi sostanzialmente lungo la parete (4) laterale della camera (3).
3. 3. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico comprende un elemento ausiliario (11) inserito all’interno della camera (3) e conformato in modo da definire un canale (20) di passaggio del flusso d’acqua tra l’elemento ausiliario (11) e la parete (4) laterale del corpo (2).
4. 4. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 3, in cui l’elemento ausiliario (11) definisce una intercapedine (12) sostanzialmente anulare attorno all’asse (A) tra la parete (4) laterale del corpo (2) e una superficie (13) laterale esterna dell’elemento ausiliario (11).
5. 5. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 4, in cui la superficie (13) laterale esterna dell’elemento ausiliario (11) e la superficie (5) laterale interna della parete (4) laterale sono sostanzialmente affacciate una all’altra e l’intercapedine (12) ha sezione trasversale sostanzialmente anulare.
6. 6. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui l’elemento ausiliario (11) à ̈ internamente cavo, essendo provvisto di una cavità (14) interna che à ̈ separata fluidodinamicamente dalla camera (3).
7. 7. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 6, in cui la cavità (14) contiene aria.
8. 8. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 7, in cui l’elemento (1) di radiatore presenta delle aperture (21) assialmente opposte che collegano la cavità (14) con l’ambiente esterno, per consentire la circolazione dell’aria nella cavità (14).
9. 9. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni da 3 a 8, in cui l’elemento ausiliario (11) comprende un tubo (15) che si estende lungo l’asse (A) ed à ̈ disposto coassiale all’interno del corpo (2) e della camera (3).
10. 10. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni da 3 a 9, in cui l’elemento ausiliario (11) à ̈ supportato all’interno della camera (3) da supporti (16) disposti a rispettive estremità longitudinali dell’elemento ausiliario (11).
11. 11. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni da 3 a 10, in cui l’elemento ausiliario (11) presenta porzioni (17) di connessione collegate e/o a contatto con il corpo (2).
12. 12. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico à ̈ conformato in modo da deviare rispetto all’asse (A) il flusso d’acqua circolante nella camera (3), in direzioni genericamente inclinate o comunque non parallele rispetto all’asse (A); il dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico definendo all’interno della camera (3) un canale (20) per la circolazione dell’acqua che à ̈ percorso da filetti fluidi almeno alcuni dei quali non sono paralleli all’asse (A).
13. 13. Elemento di radiatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo (10) di convogliamento fluidodinamico comprende una struttura (25) sagomata in modo da definire un canale (20) conformato essenzialmente a spirale attorno all’asse (A).
14. 14. Elemento di radiatore secondo la rivendicazione 13, in cui la struttura (25) comprende una sporgenza (26) elicoidale.