ITMI20120033A1 - Separatore magnetico di impurita' per impianti di riscaldamento e/o di raffrescamento - Google Patents

Description

Avente titolo: “Separatore magnetico di impurità per impianti di riscaldamento e/o di raffrescamentoâ€

La presente invenzione concerne un separatore magnetico di impurità, atto ad essere utilizzato in un impianto di riscaldamento e/o di raffrescamento allo scopo di separare particelle ferrose e non ferrose da un fluido termico circolante nel suddetto impianto.

E’ noto che negli impianti termici, sia di tipo domestico che industriale, entrano in circolazione, trasportati dal fluido termico, corpi o particelle solide dovute a sporcizia presente negli impianti e/o dovute alla corrosione di tubazioni, radiatori o altri componenti, tale corrosione causando la formazione e distacco di ruggine.

Questi corpi o particelle di sporcizia e ruggine tendono ad accumularsi in parti critiche dell’impianto, ad esempio in corrispondenza di valvole e/o di pompe di circolazione del fluido, causando diversi problemi. Per separare i suddetti corpi o particelle vengono utilizzati appositi dispositivi di separazione. E’ noto un primo tipo di separatore magnetico comprendente un contenitore dotato di un ingresso e di un’uscita per il fluido circolante nell’impianto di riscaldamento, il contenitore definendo una camera di separazione delle particelle, al cui interno si estende una barra magnetica che, durante il funzionamento, à ̈ destinata a risultare immersa nel fluido termico, quindi a diretto contatto con quest’ultimo. La barra magnetica si estende lungo un asse longitudinale della camera di separazione ed à ̈ fissata al contenitore in maniera amovibile. La barra magnetica si proietta verso il basso nella camera di separazione a partire da una zona più alta del contenitore così da risultare posizionata nella regione più interessata dal flusso del fluido termico.

In particolare, un’estremità superiore della barra magnetica à ̈ fissata ad un coperchio amovibile che à ̈ avvitato ad una porzione di bordo superiore del suddetto contenitore. La barra magnetica viene estratta periodicamente per rimuovere le particelle ferrose da essa trattenute magneticamente.

Un difetto del dispositivo sopramenzionato à ̈ dato dal fatto che per rimuovere le particelle ferrose aderenti alla barra magnetica à ̈ necessario estrarre quest’ultima svitando il coperchio e aprendo così il contenitore. Pertanto, prima di eseguire le operazioni di rimozione delle particelle ferrose, à ̈ necessario interrompere la circolazione del fluido termico che attraversa il separatore, e ciò impone di predisporre a monte e a valle di quest’ultimo delle apposite valvole di controllo per il fluido. Inoltre, il suddetto separatore non à ̈ in grado di trattenere particelle non ferrose.

E’ noto un secondo tipo di dispositivo separatore comprendente un contenitore definente una camera di separazione e dotato, in una regione superiore, di un ingresso e di un’uscita per il fluido termico. Il dispositivo à ̈ provvisto di uno o più magneti che sono alloggiati, in maniera amovibile, in uno o più rispettivi involucri tubolari non magnetici che si proiettano, in maniera solidale, da una porzione superiore del contenitore, verso il basso, all’interno della camera di separazione e parallelamente ad un asse longitudinale di quest’ultima. I magneti, durante il normale funzionamento dell’impianto, sono alloggiati nei rispettivi involucri e si estendono proiettandosi da una zona più alta del contenitore verso il basso. Gli involucri, e quindi i magneti, sono posizionati in modo da trovarsi in una regione il più possibile interessata e attraversata dal flusso del fluido termico allo scopo di intercettare le particelle ferrose ed attirarle tramite il campo magnetico generato.

Gli involucri tubolari impediscono il contatto diretto dei magneti con il fluido circolante, e consentono di estrarre i magneti senza dover aprire il dispositivo. Quando i magneti vengono sfilati dai rispettivi involucri tubolari, le particelle ferrose, non più trattenute dalla forza magnetica, si distaccano dagli involucri tubolari e cadono verso il fondo del contenitore, dove, attraverso un’apertura di spurgo inferiore, vengono evacuati dal dispositivo. Tuttavia, prima di estrarre i magneti allo scopo di rimuovere le particelle, à ̈ necessario arrestare la circolazione del fluido termico che, altrimenti, trascinerebbe con sé le particelle non più trattenute sugli involucri dalla forza magnetica generata dai magneti.

Sia il primo tipo che il secondo tipo di separatore sopra descritti presentano il difetto di richiedere necessariamente l’arresto della circolazione del fluido termico per potere rimuovere le particelle ferrose, per le ragioni sopramenzionate.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di migliorare i noti separatori magnetici di impurità e di fornire un separatore magnetico di impurità in grado di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati.

Un altro scopo à ̈ di fornire un separatore magnetico di impurità versatile, facile da usare, ed in grado di consentire l’evacuazione delle particelle ferrose e non ferrose senza dover necessariamente interrompere la circolazione del fluido termico che fluisce nell’impianto di riscaldamento e/o raffrescamento.

Quanto sopra à ̈ reso possibile tramite un separatore magnetico di impurità secondo quanto definito nella rivendicazione 1.

Grazie al separatore magnetico d’impurità secondo l’invenzione, vengono superati tutti gli inconvenienti insiti nei dispositivi noti sopra descritti.

Caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue, e dagli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

La Figura 1 à ̈ una vista prospettica di un separatore magnetico di impurità secondo l’invenzione;

La Figura 2 à ̈ una vista dal basso del separatore magnetico di impurità in Figura 1;

La Figura 3 à ̈ una vista parzialmente esplosa del separatore magnetico di impurità in cui sono ben visibili mezzi a magnete;

La Figura 4 à ̈ una vista esplosa di mezzi a magnete del separatore magnetico di impurità;

La Figura 5 mostra mezzi a magnete del separatore magnetico di impurità in una configurazione assemblata;

La Figura 6 à ̈ una vista esplosa dell’intero separatore magnetico d’impurità; La Figura 7 à ̈ una vista in sezione longitudinale del separatore magnetico d’impurità secondo l’invenzione.

Con riferimento alle Figure allegate à ̈ mostrato un separatore magnetico di impurità 1 idoneo ad essere installato in circuiti attraversati da un fluido, in particolare in un impianto termico, quale un impianto di riscaldamento e/o di raffrescamento di tipo domestico o industriale.

Il separatore magnetico di impurità 1 comprende un primo corpo cavo 2 definito da una prima parete laterale 3 e da una parete superiore 4 che insieme delimitano una camera di separazione 5 nella quale particelle 10 ferrose e non ferrose vengono separate dal fluido che circola nell’impianto di riscaldamento e/o di raffrescamento.

Il separatore magnetico di impurità 1 comprende un secondo corpo cavo 6 definito da una seconda parete laterale 7 e da una parete di fondo 8 che insieme delimitano una camera di quiete e raccolta 9 atta a ricevere ed immagazzinare le suddette particelle 10. Sulla parete di fondo 8, all’interno del secondo copro cavo 6, à ̈ prevista una superficie di raccolta interna 18 che delimita inferiormente la camera di quiete e raccolta 9, che si estende trasversalmente all’asse longitudinale X e sulla quale si depositano le particelle 10.

Il primo corpo cavo 2 ed il secondo corpo cavo 6 sono in particolare di forma sostanzialmente cilindrica e sono mutuamente connessi a tenuta tramite un accoppiamento filettato 11 ed una guarnizione 28, così da risultare, durante il funzionamento, uno disposto sopra l’altro, definendo un asse longitudinale X sostanzialmente verticale. In altre parole, durante il funzionamento, la camera di separazione 5 à ̈ posta superiormente alla camera di quiete e raccolta 9.

Sul primo corpo cavo 2 sono previste un ingresso 12 ed un’uscita 13 per il fluido circolante nell’impianto. L’ingresso 12 e l’uscita 13, in particolare, comprendono porzioni filettate per la connessione a rispettive porzioni di conduttura dell’impianto di raffrescamento e/o riscaldamento.

In maniera non limitativa, l’ingresso 12 e l’uscita 13 sono diametralmente opposte, vale a dire sono ricavati sulla prima parete laterale 3 in zone tra loro opposte rispetto all’asse longitudinale X. In particolare, l’ingresso 12 e l’uscita 13 sono collocati in modo da risultare affacciati ad una regione più alta 14 della camera di separazione 5. L’ingresso 12 e l’uscita 13 son configurati in modo tale che il flusso in ingresso ed il flusso in uscita del fluido risulti sostanzialmente ortogonale all’asse longitudinale X.

All’interno della camera di separazione 5 à ̈ alloggiata una cartuccia filtrante 30 per le particelle ferrose e non ferrose. La cartuccia filtrante 30 à ̈ del tipo comprendente una pluralità di elementi allungati 31 per deviare il flusso, mutuamente distanziati ed estendentisi parallelamente all’asse longitudinale X. Gli elementi allungati 31, aventi una forma a barra, sono dotati di superfici periferiche per la deviazione del flusso che si estendono longitudinalmente, e sono conformati per causare ripetute deviazioni del fluido e per causare la decantazione di particelle di impurità trascinate dal fluido. Le particelle ferrose e non ferrose che, trascinate dal fluido, giungono nella camera di separazione 5 entrando attraverso l’ingresso 12, sono ostacolate dalla cartuccia filtrante 30. In tal modo, mentre il solo fluido à ̈ libero di lasciare la camera di separazione 5, le particelle ferrose e non ferrose, grazie all’azione della cartuccia filtrante 30, sono soggette a decantazione e avanzano per gravità verso la sottostante camera di quiete e raccolta 9 in cui si depositano e vengono immagazzinate per essere periodicamente evacuate.

Il primo corpo cavo 2 ed il secondo corpo cavo 6, e, di conseguenza, la camera di separazione 5 e la camera di quiete e raccolta 9 da essi definiti, sono conformati in maniera tale che il flusso del fluido in avanzamento ed il suo movimento turbolento in sostanza interessino una porzione superiore della camera di separazione 5, sufficientemente lontano dalla camera di quiete e raccolta 9. Grazie alla notevole riduzione di turbolenza e di velocità del fluido in prossimità della camera di quiete e raccolta 9 viene in tal modo promossa la decantazione delle particelle ferrose e non ferrose ed il loro accumulo sulla superficie di raccolta 18.

Sulla parete superiore 4 del primo corpo cavo 6 à ̈ ricavata un’apertura filettata 26, che può essere chiusa da un tappo rimovibile 27, ad esempio per l’installazione di una valvola automatica di sfogo dell’aria o dei gas presenti nel fluido circolante nell’impianto di raffrescamento e/o di riscaldamento.

Il separatore magnetico d’impurità 1 comprende mezzi a magnete 15 per attirare e trattenere le particelle ferrose trasportate dal fluido circolante nell’impianto.

I mezzi a magnete 15 sono così configurati da essere amovibilmente incorporati in una porzione di parete del separatore magnetico d’impurità 1. In particolare, i mezzi a magnete 15 sono configurati in modo da essere amovibilmente incassati nella parete di fondo 8 del secondo corpo cavo 6, e si impegnano con rispettivi mezzi a sede 16 ricavati nella parete di fondo 8.

Nella versione esemplificativa e non limitativa mostrata nei disegni allegati, i mezzi a magnete comprendono due distinte unità a magnete 15 ed i mezzi a sede comprendono due distinte sedi 16 ciascuna delle quali à ̈ conformata per alloggiare una rispettiva unità a magnete 15. Tuttavia, à ̈ possibile prevedere, anziché due, un diverso desiderato numero di unità a magnete 15 e di rispettive sedi 16.

Le unità a magnete 15, quando accoppiate alle rispettive sedi 16 durante il normale funzionamento, risultano posizionate sotto la camera di quiete e raccolta 9 e all’esterno di quest’ultima.

Le sedi 16 comprendono cavità cieche aperte inferiormente per poter ricevere in maniera rilasciabile le rispettive unità a magnete 15. Tali cavità si estendono, parallelamente all’asse longitudinale X, fino in prossimità di una regione di base 17 della camera di quiete e raccolta 9. Ciò fa sì che le unità a magnete 15, quando alloggiate nelle rispettive sedi 16, siano il più possibile prossime alla superficie di raccolta 18 interna della camera di quiete e raccolta 9, estendentesi trasversalmente all’asse longitudinale X e sulla quale si depositano le particelle 10.

L’attrazione magnetica esercitata dalle unità a magnete 15 promuove la caduta ed accumulo delle particelle ferrose sulla superficie di raccolta 18 trattenendole fermamente su quest’ultima. L’azione di trattenimento esercitata dalle unità a magnete 15 à ̈ tale da impedire alle particelle ferrose di essere trascinate dal fluido che scorre nella camera di separazione 5. Inoltre, grazie alla configurazione secondo la quale le unità a magnete 15 sono amovibilmente incassate nella parete di fondo 87 così da risultare, durante il funzionamento, posizionati esternamente e sotto la camera di quiete e raccolta 9, le particelle ferrose e le particelle non ferrose si depositano per gravità sulla superficie di raccolta 18 le une sulle altre: in tal modo, particelle ferrose che poggiano su particelle non ferrose bloccano quest’ultime sulla superficie di raccolta 18. In altre parole, le particelle non ferrose che si trovano interposte tra la superficie di raccolta 18 e le particelle ferrose, per via della forza di attrazione magnetica esercitata dalle sottostanti unità a magnete 15, rimangono immobilizzate sulla parete di fondo 8, evitando così che vengano trascinate dal soprastante flusso del fluido. Viene in tal modo migliorata l’azione di separazione ed accumulo di impurità di varia natura, non solo di tipo ferroso, nella camera di quiete e raccolta 9.

Come meglio mostrato nelle Figure 4 e 5, ciascuna unità a magnete 15 comprende un elemento a bussola 19 contenente uno o più magneti permanenti 20. Nella versione non limitativa mostrata nei disegni allegati, l’elemento a bussola 19 definisce internamente una cavità cilindrica cieca, al cui interno vengono incorporati due magneti permanenti di forma discoidale aventi un diametro di 20 mm ed un’altezza di 5 mm. Possono anche essere scelte diverse dimensioni e numero di magneti permanenti 20 in base a specifici requisiti.

Per l’ottenimento di ciascuna unità a magnete 15, una volta introdotti il/i magnete/i permanente/i 20 nel rispettivo elemento a bussola 19, il bordo superiore di quest’ultimo viene deformato verso l’interno, in modo tale che i magneti permanenti 20 risultino fermamente accoppiati all’elemento a bussola 19. In tal modo, si evita che durante le operazioni di estrazione delle unità a magnete 15 dalle rispettive sedi 16, i magneti permanenti 20 possano separarsi dai rispettivi elementi a bussola 19, per effetto dell’attrazione magnetica tra i magneti permanenti 20 e le particelle ferrose contenute all’interno della camera si quiete e raccolta 9, o parti in metallo del separatore.

Ciascun elemento a bussola 19 à ̈ provvisto di una porzione filettata 22 conformata per accoppiarsi con una ulteriore porzione filettata 23 ricavata sulla rispettiva sede 16, così da definire un accoppiamento amovibile ad avvitamento tra unità a magnete 15 e sedi 16.

Ciascun elemento a bussola 19 comprende inferiormente una protrusione di presa 21, in particolare a forma di aletta, che consente alla rispettiva unità a magnete 15 di essere afferrata, ad esempio con due dita, per consentirne l’operazione di avvitamento nella, e svitamento dalla, rispettiva sede 16.

Il separatore magnetico di impurità 1 comprende un’uscita di scarico 24, prevista inferiormente al secondo corpo cavo 6, comunicante con la camera di quiete e raccolta 9 e provvista di un rubinetto di scarico 25, o in alternativa di un tappo di chiusura, per lo scarico periodico delle impurità che si sono depositate nella camera di quiete e raccolta 9.

In particolare, l’uscita di scarico 24 à ̈ posta in una zona centrale della parete di fondo 8, coassialmente all’asse longitudinale X, e le due sedi 16 sono disposte mutuamente distanziate e da parti opposte rispetto all’uscita di scarico 24.

Per rimuovere periodicamente le impurità accumulate nella camera di quiete e raccolta 9 à ̈ sufficiente svitare le unità a magnete 15 dalle rispettive sedi 16, così da cessare l’azione di attrazione magnetica sulle particelle, ed aprire il rubinetto di scarico 25: in tal modo la fuoriuscita di una ridotta quantità di fluido trascina con sé all’esterno le particelle ferrose e non ferrose 10 accumulate.

Grazie al fatto che la camera di quiete e raccolta 9, in particolare la superficie di raccolta 18, sostanzialmente non risente degli effetti di turbolenza e di trascinamento del fluido in circolazione, à ̈ possibile eseguire periodicamente le operazioni di evacuazioni delle impurità accumulate nella camera di quiete e raccolta 9 senza necessariamente fermare l’impianto, ovvero senza dover arrestare la circolazione del fluido. In tal modo, grazie al separatore magnetico 1 dell’invenzione, non à ̈ necessario prevedere apposite valvole a monte e a valle di esso per arrestare il flusso del fluido.

Come risulta da quanto descritto con riferimento agli allegati disegni, il separatore magnetico di impurità 1 secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissati.

Sono possibili varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed illustrato nei disegni allegati. Vari elementi possono essere sostituiti da ulteriori elementi tecnicamente equivalenti senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione.

E’ possibile configurare e dimensionare il dispositivo in modo desiderato in funzione della particolare applicazione a cui à ̈ destinato. Inoltre, i materiali usati per la costruzione del separatore magnetico di impurità 1 possono essere scelti a seconda delle esigenze purché adatti allo specifico uso a cui sono destinati.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Separatore magnetico di impurità per un impianto di riscaldamento e/o di raffrescamento , comprendente: 3⁄4 mezzi a parete (3, 4, 7, 8) definenti una camera di separazione (5) per separare particelle (10) ferrose e non ferrose da un fluido circolante in detto impianto di riscaldamento e/o di raffrescamento, ed una camera di quiete e raccolta (9) delimitata inferiormente da una porzione di fondo (8) di detti mezzi a parete (3, 4, 7) ed atta a ricevere ed immagazzinare dette particelle (10) ferrose e non ferrose; 3⁄4 un ingresso (12) ed un’uscita (13) per detto fluido ricavate in prossimità di detta camera di separazione (5) ed un’uscita di scarico (24) prevista in un’estremità inferiore di detti mezzi a parete (3, 4, 7, 8) per evacuare da detta camera di quiete e raccolta (9) dette particelle (10) ferrose e non ferrose; 3⁄4 mezzi a magnete (15) per attirare e trattenere le particelle ferrose trasportate da detto fluido; CARATTERIZZATO DAL FATTO CHE detti mezzi a magnete (15) sono amovibilmente incassati in detti mezzi a parete impegnandosi con rispettivi mezzi a sede (16) ricavati in detta porzione di fondo (8) così da risultare, durante il funzionamento, posizionati esternamente sotto detta camera di quiete e raccolta (9).
2. 2. Separatore magnetico di impurità secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi a sede (16) comprendono una o più cavità cieche e aperte inferiormente per poter alloggiare in maniera rilasciabile detti mezzi a magnete (15).
3. 3. Separatore magnetico di impurità secondo la rivendicazione 2, in cui detta una o più cavità si estendono fino in prossimità di una regione di base (17) di detta camera di quiete e raccolta (9) parallelamente ad un asse longitudinale (X) definito da detta camera di separazione (5) e detta camera di quiete e raccolta (9).
4. 4. Separatore magnetico di impurità secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi a magnete (15), quando alloggiati in detti mezzi a sede (16), sono prossimi ad una superficie di raccolta (18) interna di detta camera di quiete e raccolta (9), sulla quale si depositano dette particelle (10), detta superficie di raccolta (18) interna estendendosi trasversalmente rispetto a detto asse longitudinale (X).
5. 5. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi a magnete comprendono mezzi a bussola (19) in cui sono contenuti e fissati elementi a magnete permanente (20).
6. 6. Separatore magnetico di impurità secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi a bussola (19) e corrispondentemente detti mezzi a sede (16) sono di forma cilindrica, detti mezzi a bussola (19) e detti mezzi a sede (16) essendo provvisti di porzioni filettate (22) e ulteriori porzioni filettate (23) rispettivamente per ottenere un relativo accoppiamento amovibile.
7. 7. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi a sede comprendono due sedi (16) distanziate e poste da parti opposte rispetto a detto asse longitudinale (X), e detti mezzi a magnete comprendono due unità a magnete (15), ciascuna unità a magnete (15) comprendendo un involucro a bussola (19) contenente uno o più magneti permanenti (20) e provvisto di una porzione di presa (21) per consentirne l’operazione di avvitamento in, e svitamento da, dette sedi (16).
8. 8. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui, in uso, detta camera di quiete e raccolta (9) à ̈ disposta sotto detta camera di separazione (5), e detto ingresso (12) e detta uscita (13) sono posizionate in corrispondenza di una zona più alta (14) di detta camera di separazione (5).
9. 9. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi a parete (3, 4, 7, 8) definiscono un primo corpo cavo (2) che delimita detta camera di separazione (5) ed un secondo corpo cavo (6) che delimita detta camera di quiete e raccolta (9), detto primo corpo cavo (2) e detto secondo corpo cavo (6) essendo mutuamente connessi tramite un accoppiamento filettato (11) a tenuta.
10. 10. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera di separazione (5) alloggia una cartuccia filtrante (30) provvista di elementi allungati (31) mutuamente distanziati e paralleli, dotati di superfici periferiche atte a deviare ripetutamente il flusso del fluido per causare la decantazione di dette particelle (10) ed il deposito di quest’ultime in detta camera di quiete e raccolta (9).
11. 11. Separatore magnetico di impurità secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta uscita di scarico (24) à ̈ provvista di un rubinetto (25) azionabile per consentire periodicamente l’evacuazione di dette particelle (10) ferrose e non ferrose da detta camera di quiete e raccolta (9) una volta asportati detti mezzi a magnete (15) da detti mezzi a sede (16).