ITMI952134A1 - Apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi - Google Patents

Abstract

L'invenzione si riferisce ad un apparecchio per il riscaldamento di fluidi che comprende una camera di combustione (20) nella quale il diffusore (21c) del bruciatore con le aperture (39) per le fiamme si trova giustapposto ad una parete (2la, 21b) della camera stessa, che separa quest'ultima dalla parte bassa dell'apparecchio; nel caso si verifichi la presenza di sostanze infiammabili nell'ambiente esterno all'apparecchio, esse possono entrare nella camera (20) solo attraverso le aperture (39) e delle asole (50) simili ad esse, previste sulla parete (2la, 21b). Ciò consente all'elemento di accensione (25) di incendiare tali sostanze non appena entrano nella camera (20), evitando la formazione di miscele esplosive o infiammabili, indesiderate, all'interno della camera (20) e contribuendo così alla sicurezza dell'apparecchio.

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi, del tipo indicato nel preambolo della prima rivendicazione.

Apparecchi per il riscaldamento di fluidi strutturalmente configurati secondo quanto indicato, sono ben noti e comunemente usati nelle abitazioni; infatti è da osservare come la definizione degli apparecchi qui riportata, risulta sufficientemente ampia da includere apparecchi destinati alla produzione di acqua calda per solo usò sanitario (chiamati anche comunemente scaldabagni), apparecchi destinati alla produzione combinata di acqua calda per uso sanitario e per il riscaldamento di ambienti abitativi (le cosiddette caldaie combinate), nonché generatori di aria calda (noti con la dicitura americana "furnaces").

In aggiunta, come risulterà meglio dal prosieguo di questa descrizione, sebbene l'invenzione è particolarmente indicata per apparecchi scalda-acqua con un serbatoio di accumulo dell'acqua stessa, essa non deve comunque venire limitata solo a questi ultimi ma potrà anche estendersi ad apparecchi per la produzione istantanea di acqua calda, caldaie combinate ed anche generatori di aria calda,funzionanti secondo lo stesso principio.

Per soddisfare la costante domanda dei consumatori per ottenere la massima sicurezza nell'esercizio degli apparecchi qui considerati, è attualmente sentita l'esigenza di migliorare la loro protezione nella circostanza in cui nell'ambiente esterno ad essi si verifichi la presenza di sostanze volatili combustibili o infiammabili. Tale è infatti il caso che accade con una certa frequenza in alcuni Paesi, tra i quali anche gli Stati Uniti, dove numerose sono le abitazioni costituite da piccole costruzioni nelle quali gli apparecchi per il riscaldamento di fluido vengono installati in scantinati, garage o altri locali adibiti anche a magazzino per la custodia di carburante per auto, oppure di olio combustibile per il riscaldamento domestico, o comunque di sostanze infiammabili in generale: qualora per un qualsiasi motivo avvenga un rovesciamento di queste sostanze infiammabili ed i vapori che da essi si producono riempiano l'aria circostante all'apparecchio di riscaldamento, è evidente il rischio che si corre.

Infatti, nell'eventualità in cui i vapori giungano fino alla camera di combustione, all'interno di questa si crea una miscela esplosiva o comunque facilmente incendiabile la quale può venire accesa dalla fiamma del bruciatore pilota oppure da quella del bruciatore principale quando questo viene attivato; in caso di scoppio è facile intuire le conseguenze dannose, mentre in caso di accensione della miscela incendiabile dei vapori che entrano nella camera di combustione, la fiamma che ne deriva si propaga fino al liquido infiammabile rovesciato nonché ai contenitori dello stesso, <e da lì si sviluppa con conseguente pericolo d'incendio dell'abitazione (negli USA prevelentemente di legno).

E' peraltro da segnalare come il rischio che i vapori infiammabili vengano aspirati nella camera di combustione risulta maggiormente elevato nel caso di apparecchi di riscaldamento per fluidi con serbatoio di accumulo: ad esempio, l'acqua calda contenuta nel serbatoio di tali apparecchi e che è in scambio termico con l'aria presente nel condotto di evacuazione dei fumi, può riscaldare quest'ultima così da generare un "effetto camino" all'interno del condotto anche quando il bruciatore è spento. In conseguenza di ciò, i vapori infiammabili presenti all'esterno dell'apparecchio vengono richiamati nella camera di combustione con tutti gli effetti negativi di cui si è già detto sopra.

Per soddisfare la domanda di maggior sicurezza di cui riferito ed evitare così i rischi connessi appena considerati, sono noti alcuni modelli di apparecchi di riscaldamento; tra essi si segnalano quelli che non presentano scambi di fluido con l'ambiente in cui sono installati: essi possono infatti venire montati a parete o a pavimento in una stanza ma l'aspirazione di aria comburente e l'espulsione dei fumi avviene mediante tubi passanti attraverso le pareti della stanza medesima e comunicanti con l'esterno di questa. Ciò viene ottenuto nella pratica anche con l'impiego di particolari condotti tubolari coassiali,nella porzione centrale dei quali vengono espulsi i gas combusti in uscita dall'apparecchio e dove nell'intercapedine attorno a questa porzione passa l'aria comburente.

In alternativa a questa soluzione è noto anche applicare sugli apparecchi di riscaldamento di tipo convenzionale dei dispositivi che impediscono "l'effetto camino" visto in precendenza e generato dalla presenza di acqua calda contenuta nel serbatoio; tali dispositivi consistono essenzialmente in setti o diaframmi mobili che ostruiscono il condotto dei fumi quando il bruciatore è spento e si ritirano lasciando libero il passaggio per i fumi quando il bruciatore è acceso: a tal fine sono da segnalare i dispositivi in cui i setti o diaframmi mobili vengono realizzati in materiale bimetallico il quale è in grado di deformarsi in funzione delle diverse temperature dell'aria o dei fumi assunte rispettivamente in relazione alla condizione spenta o accesa del bruciatore. Entrambe queste soluzioni brevemente illustrate presentano però come inconveniente principale quello di richiedere delle modifiche strutturali degli apparecchi a gas che ne fanno aumentare considerevolmente i costi. Nella prima di esse, infatti,bisogna costruire l'apparecchio in maniera stagna e per evitare di dover eseguire una doppia foratura nelle pareti dell'ambiente dove esso viene installato, una per il condotto di evacuazione dei fumi e l'altra per quello di aspirazione dell'aria, sono stati realizzati appositamente i tubi coassiali già visti per il convogliamento combinato dell'aria e dei fumi, i quali presentano però un costo superiore a quelli normali.

Nel caso invece dei diaframmi o setti mobili, questa soluzione è in grado di ridurre il rischio di ingresso di vapori infiammabili nell'apparecchio solo a bruciatore spento, ed inoltre i metalli per la realizzazione dei diaframmi o setti mobili rappresentano una alternativa non conveniente sotto l'aspetto economico, senza trascurare inoltre che il deflusso dei fumi lungo il condotto di evacuazione è comunque inevitabilmente ostacolato. Quest'ultima cosa non è comunque opportuna soprattutto in considerazione della sicurezza del funzionamento degli apparecchi.

Lo scopo che l'invenzione si propone di ottenere è dunque quello di rendere disponibile un apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi, sicuro nel funzionamento anche in caso di presenza di sostanze volatili combustibili nell'ambiente esterno ad esso, evitando nel contempo l'inconveniente di limiti che sono presenti nello stato dell'arte.

Tale scopo è raggiunto da un apparecchio che verrà definito nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione.

Per meglio comprendere l'invenzione, le sue caratteristiche e gli effetti vantaggiosi che da essa derivano, viene di seguito riportata la descrizione di alcuni suoi esempi realizzativi, forniti a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio di alcuni disegni allegati nei quali:

- la figura 1 mostra una vista in sezione longitudinale di un apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi secondo l'invenzione;

- la figura 2 mostra un ingrandimento di un particolare dell'apparecchio di figura 1;

- la figura 3 mostra una vista dell'apparecchio delle figure precedenti, secondo una sezione lungo la linea III-III di figura 2;

- la figura 4 mostra una vista in sezione longitudinale di una variante dell'apparecchio secondo l'invenzione di cui alle figure precedenti;

la figura 5 mostra un ingrandiamento di un particolare della figura 4;

la figura 6 mostra una vista in sezione dell'apparecchio delle figure 4 e 5, presa lungo la linea VI-VI di figura 5;

- la figura 7 mostra una vista in sezione longitudinale di una ulteriore variante dell'apparecchio secondo l'invenzione di cui alle figure precedenti;

la figura 8 mostra un ingrandiamento di un particolare della figura 7.

In relazione alle figure sopra enumerate, in esse un apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi in accordo con il trovato è stato indicato complessivamente con 1.

Esso è del tipo autoportante, vale a dire che può venire appoggiato al pavimento o sopra un piano, realizzato con geometria cilindrica rispetto ad un asse L e comprende un serbatoio 3 di accumulo dell'acqua calda che circonda un condotto 5 di evacuazione dei fumi con il quale il serbatoio stesso è in scambio termico; in questo esempio e nelle forme alternative di realizzazione che verranno prese in considerazione successivamente, l'apparecchio secondo l'invenzione è destinato al riscaldamento di acqua ma, in considerazione di quanto più sopra premesso, è evidente che esso può essere destinato anche al riscaldamento di aria. Il serbatoio 3 ha un fasciame esterno 4 il quale è termicamente isolato da uno strato 6, in questo esempio costituito da schiuma isolante, a sua volta rivestito da un mantello in lamierino non mostrato nei disegni. All'interno del condotto 5 è inoltre presente un elica 8 avente funzione di agitatore dei fumi che salgono lungo il condotto 5 e favorire così lo scambio di calore tra questi e il fluido contenuto nel serbatoio 3.

Nella parte superiore, l’apparecchio 1 termina con una coperchio 9 in fibra di vetro e con lo stesso materiale è realizzata la base 10 del rivestimento isolante del serbatoio; il fasciame di quest'ultimo si estende inferiormente all'apparecchio fino ad un fondo 11 chiuso di quest'ultimo con il quale si collega in maniera stagna. Il fondo 11 è dotato di una serie di piedini 12 per l'appoggio al pavimento dell'apparecchio .

La parte inferiore del serbatoio 3 in corrispondenza della quale si estende il condotto 5, è bombata e definisce il cielo di una camera di combustione 20 avente sostanzialmente forma di una calotta sferica; tale camera è chiusa inferiormente, vale a dire dalla parte opposta alla calotta sferica con riferimento alla direzione ascendente dei fumi, da una parete 21 la quale (vedi figura 2) ha un profilo a linea spezzata composto da segmenti con diverse funzioni che vengono ora descritte in dettaglio.

La parete 21 che in questo caso ha forma circolare, comprende una porzione 21a anulare che si estende radialmente dal fasciame 4 verso l'asse L dell'apparecchio, alla quale è unita una porzione 21b tronco-conica a sua volta sormontata da una porzione cilindrica 21c; sopra quest'ultima è presente una porzione superiore 21b a disco la quale chiude la parte centrale della parete 21. In questo esempio le parti 21a e 21b della parete 21 sono ottenute in un pezzo unico mediante deformazione di una lamiera circolare, mentre le parti 21c e 21b sono a parti assemblate per dare forma alla configurazione a linea spezzata della parete 21; tutte le giunzioni delle varie porzioni della parete sono comunque ermetiche.Ulteriormente, la parte 21c della parete presenta una pluralità di aperture 39 di forma allungata simile a fessure per il passaggio di miscela aria-gas nella camera di combustione la quale viene incendiata mediante un elemento 25 di accensione; più in particolare, le aperture 39 sono disposte perifericamente a mò di corona lungo la parte cilindrica 21c in gruppi di aperture ravvicinate e la parte 21c stessa risulta essere il diffusore di un bruciatore 22 nel quale la miscela aria-gas suddetta viene alimentata attraverso un canale di adduzione 23. La parte tronco-conica 21b della parete 21 è provvista di gruppi di asole 50 di forma e dimensioni sostanzialmente uguali alle aperture 39.

Sottostante alla paréte 21, nell'apparecchio dell'invenzione è definito un vano 28 il quale è in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno all'apparecchio attraverso un'apertura 33 definita dalla interruzione della base 10 e del fasciame 4 prima richiamati.

All'interno del vano 28 sono presenti i tratti terminali di due condotti 37 e 38 per l'adduzione del gas a rispettivi ugelli 34 e 36 destinati alla eiezione del gas stesso al bruciatore 22 ed all'elemento di accensione 25 che in questo caso è un bruciatore pilota; a tal fine, quest'ultimo è anch'esso dotato di un canale di adduzione 35 funzionalmente equivalente a quello visto per il bruciatore 22.

Su entrambi i canali 37 e 38 è inoltre attiva una valvola 40 per la regolazione di flusso del gas al loro interno, a sua volta collegata ad un termometro 41 di rilevamento della temperatura dell'acqua nel serbatoio 3.

Secondo una forma preferita di questo esempio dell’invenzione, per una parete 21 di spessore compreso tra 0,4 e 0,6 mm, le asole 50 e le aperture 39 presentano una larghezza massima compresa tra 0,4 e 0,9 mm ed il loro interasse, ossia la distanza tra due asole o aperture affiancate in uno stesso gruppo, è compreso tra 1,1 e 1,5 mm; in aggiunta, la distanza tra due gruppi contigui di asole 50 o aperture 39 deve essere al massimo dell'ordine di 15-20 mm per le ragioni che meglio’verranno evidenziate nel seguito in relazione al funzionamento dell'apparecchio dell'invenzione che verrà descritto.

Infine è da segnalare come poiché i valori suindicati possono variare in funzione della realizzazione dell'apparecchio {forme, dimensioni, etc), come insegnamento generale si può dire che il rapporto tra la superficie aperta di esso (aperture 38 e/o asole 50) e la sua potenza deve essere compreso tra 200 e 500 mm<2>/Kw.

Nel seguito il funzionamento dell'apparecchio per quanto riguarda il riscaldamento del fluido, in questo caso acqua, verrà considerato sia per questo esempio che per quelli che seguiranno solo in minima parte in quanto ciò avviene in maniera sostanzialmente analoga a quanto accade per gli apparecchi convenzionali, mentre più estesa sarà l'esposizione dei fatti che riguardano la sicurezza dell'apparecchio stesso nel caso di presenza nell'ambiente esterno ad esso di sostanze volatili infiammabili.

Pertanto, per il riscaldamento dell'acqua nel serbatoio 3, il gas eiettato dall'ugello 34 forma all'interno del bruciatore 22, per effetto venturi generato dal condotto di adduzione 23, una miscela aria-gas che fuoriuscendo dalle aperture 39 si infiamma a contatto dell'elemento di accensione 25, vale a dire la fiamma del bruciatore pilota; come già detto, la regolazione del flusso di gas viene controllata dalla valvola 40 in modo di per sè noto e ciò è sufficiente in questa sede a spiegare la funzione di riscaldamento dell'acqua da parte dell'apparecchio; è solo da segnalare come questo esempio di realizzazione dell'invenzione sia costituito da un apparecchio il cui bruciatore atmosferico è del tipo a premiscelazione parziale, vale a dire che le fiamme nellacamera 20 di combustione bruciano sia la miscela aria-gas sopra richiamata e generata per effetto venturi, sia aria comburente richiamata all'interno della camera di combustione 20 per "l'effetto camino" prodotto dal bruciatore, la quale entra nell'apparecchio attraverso l'apertura 33.

Per quanto concerne la sicurezza dell'apparecchio nel caso in cui sostanze volatili infiammabili riempiano l'ambiente esterno ad esso, si possono presentare due casi: il primo quando il bruciatore è acceso, il secondo quando nella camera di combustione è acceso solamente il bruciatore pilota 25.

Nel primo caso le sostanze volatili infiammabili vengono richiamate nel vano 28 dall'esterno dell'apparecchio a causa dell'effetto camino generato dal bruciatore; una parte di queste sostanze si unisce al gas eiettato dall'ugello 34 e fuoriesce dalle aperture 39 nella camera di combustione dove viene bruciata in maniera analoga a quanto pocanzi riportato: in questo caso però la combustione che avviene non è quella ideale normalmente prevista per il bruciatore per effetto dei cambiamenti determinati dalle sostanze volatili nella miscela aria-gas ottimale per il bruciatore; tuttavia essa è tale da non alterare nel complesso il funzionamento dell'apparecchio.

Ulteriormente, una seconda frazione delle sostanze volatili presenti all'esterno dell'apparecchio viene richiamata nella camera 20 attraverso i fori 50 come più sopra accennato e anch'essa viene accesa dalle fiamme che fuoriescono dalle aperture 39 e del pilota. Insieme a queste due frazioni del flusso richiamato all'interno dell'apparecchio, ve ne è da segnalare una terza la quale viene richiamata nella camera di combustione 20 dal bruciatore pilota il quale è sempre acceso ed il cui funzionamento è analogo a quello del bruciatore principale.

Sono quindi evidenti ( le condizioni di massima sicurezza dell’apparecchio secondo l'invenzione quando il suo bruciatore principale è attivo per svolgere la funzione di riscaldamento del fluido.

Considerando adesso il caso in cui le sostanze volatili infiammabili riempiano l'ambiente esterno all'apparecchio quando non vi sia la presenza di fiamme al bruciatore, vale a dire in corrispondenza delle aperture 39, gli eventi si sviluppano come segue.

Nella camera di combustione è attivo il solo bruciatore pilota 25 sussiste comunque un tiraggio naturale all'interno di essa e del condotto di evacuazione dei fumi 5, causato dal riscaldamento prodotto dal bruciatore pilota e dallo scambio calore tra l'acqua contenuta nel serbatoio 3 e l'aria presente nel condotto 5; le sostanze volatili combustibili vengono quindi richiamate all'interno dell'apparecchio e nella camera di combustione 20 di esso, alla quale possono giungere solo attraverso un percorso obbligato rappresentato dalle asole 50 e dalle aperture 39 presenti rispettivamente sulla porzione anulare 21a e cilindrica 21c della parete 21.

Poiché in entrambi i casi almeno una frazione del flusso delle sostanze volatili combustibili richiamato nell'apparecchio lambisce la fiamma del bruciatore pilota 25, sia che tale frazione fuoriesca dalle aperture 39 che dalle asole 50 (si veda il particolare posizionamento reciproco di questi componenti in figura 2), tale frazione viene accesa dal bruciatore pilota e la relativa fiamma che ne deriva si propaga nella camera di combustione ai gruppi di aperture 39 e a quelli di asole 50. Tale risultato di interaccensione a tutte le aperture e asole previste nell'invenzione, è favorito dalla loro disposizione a gruppi intervallati lungo le porzioni tronco-conica 21b e cilindrica 21c della parete 21, nonché in questo particolare esempio è reso particolarmente efficace dai valori numerici delle loro dimensioni che sono stati esposti in precedenza.

In questo contesto è da sottolineare la funzione essenziale delle asole 50 le cui dimensioni devono essere tali da evitare un qualsiasi ritorno di fiamma attraverso la parete 21, la quale fiamma potrebbe altrimenti propagarsi all'esterno dell'intero apparecchio con gli effetti negativi già illustrati all'inizio di questa descrizione; per questo motivo le asole 50 hanno sostanzialmente le medesime dimensioni delle aperture 39 le quali sono già previste per evitare questo fenomeno di ritorno di fiamma poiché servono come sbocchi per le fiamme del bruciatore durante il riscaldamento (^el fluido. Un ulteriore fattore che consente l'ottenimento della sicurezza dell'apparecchio dell'invenzione, risiede nella accensione della miscela aria-sostanze volatili infiammabili all'immediato ridosso della parete 21: ciò infatti consente di evitare la formazione di pericolose miscele esplosive all'interno della camera di combustione.

Naturalmente non sono da escludere varianti all'esempio di attuazione dell'invenzione sopra riportato.

Una di esse è illustrata nelle figure 4, 5 e 6, nelle quali è mostrato un apparecchio per il riscaldamento di fluidi i cui elementi strutturalmente.

e funzionalmente uguali a quelli dell'esempio precedente conservano la medesima numerazione.

In questa variante dell'invenzione, il bruciatore atmosferico, considerato è del tipo a premiscélazione totale: ciò significa che in camera di combustione 20 viene bruciata solamente una miscela aria-gas prodotta da un collettore 60 di tipo venturi, il quale rappresenta l'unico mezzo per la comunicazione di fluido della camera di combustione con l'ambiente esterno per l'apporto di aria comburente e per questo motivo si trova adiacente ad una apertura 63 della base 10 dell'apparecchio e con l'imboccatura sigillata al fasciame (vedi fig. 4): infatti, con questo tipo di configurazione le fiamme nella camera di combustione 20 bruciano solo la miscela aria-gas prodotta dal collettore 60 per effetto venturi, senza apporto di un altro flusso di aria atmosferica comburente all'interno della camera 20 come avveniva invece nell'esempio precedente; è appena il caso di precisare come in questo contesto è trascurato l'apporto di miscela ariagas che alimenta il bruciatore pilota 25.

In questa variante dell'invenzione, inoltre, la camera di combustione è intesa come la zona dell'apparecchio che idealmente si estende al di sopra delle aperture 39 a partire da quella di asse avente quota minore rispetto al fondo 11; si osservi infatti come a differenza del primo esempio la calotta sferica ed il fondo 11 non sono fisicamente separati da un diaframma come quello costituito dalla parete <'>21.

Il collettore 60 è contenuto in un alloggiamento 61 formato da una parete 61a che circonda il collettore 60 stesso e chiusa ad una estremità 61b interna all'apparecchio, sulla parte superiore della quale è presente una pluralità di aperture 39 disposte in gruppi contigui secondo una disposizione a corona che in pianta riproduce sostanzialmente quella dell'esempio precedente e visibile in figura 3.

Il condotto 60 è alimentato con gas mediante un ugello 34 ed esternamente all'alloggiamento 61 è presente un bruciatore pilota 25 associato ad un gruppo di aperture 39.

Anche per questa variante nel seguito ci si limiterà a considerare il suo funzionamento in relazione alla sicurezza dell'apparecchio nel caso di presenza nell'ambiente esterno di sostanze volatili combustibili, in quanto per ciò che riguarda il riscaldamento dell'acqua esso avviene in maniera pressoché analoga a quanto già visto; vale solamente la pena evidenziare che in questa forma, la miscela ariagas prodotta dal collettore 60 si espande nell'alloggiamento 61 e di qui passa nella camera di combustione 20 attraverso le aperture 39 le quali quindi per il riscaldamento del fluido hanno, insieme alla parte superiore della parete 61a, la funzione di diffusore del bruciatore.

Nell’eventualità in cui vi siano sostanze volatili infiammabili all'esterno dell'apparecchio,anche qui si potranno verificare due possibilità: la prima quando vi siano fiamme nella camera di combustione durante la fase di riscaldamento dell'acqua contenuta nel serbatoio che è stata appena vista, la seconda quando invece non vi sia la presenza di tali fiamme e nella camera di combustione sia attivo solo il bruciatore pilota 25.

Nel primo caso le sostanze volatili si uniscano al gas eiettato dall'ugello 34 e attraverso il collettore 60 giungono nell'alloggiamento 61 dal quale passano nella camera di combustione 20 mediante i gruppi di aperture 39: queste ultime hanno come già detto funzione di diffusore del bruciatore in questa condizione operativa e la miscela aria-gas-sostanze volatili infiammabili viene bruciata per riscaldare l'acqua del serbatoio e, anche se la combustione che avviene non è ottimale per i medesimi motivi già riferiti, il funzionamento dell'apparecchio non risulta alterato nella sostanza.

Nel caso invece in cui la presenza delle sostanze volatili infiammabili si verifichi quando non vi sia erogazione di gas da parte dell'ugello 34 nel collettore 60 e quindi non vi siano fiamme in camera di combustione fuoriuscenti dai gruppi di aperture 39 ma vi sia solamente il bruciatore pilota 25 acceso, le sostanze suddette vengono richiamate nella camera di combustione per "effetto camino" in maniera e per le ragioni già viste in precedenza: esse quindi entrano nel collettore 60 e da qui nell’alloggiamento 61, per giungere alla camera 20 passando attraverso i gruppi di asole 39; almeno una frazione di tali sostanze entrerà in contatto con la fiamma del pilota 25 e pertanto anche in questo caso esse verranno accese. La fiamma che ne deriva si propaga per interaccensione a tutti i gruppi di aperture 39 distribuiti in corona secondo quanto già segnalato per l'esempio precedente, ottenendo quindi l'eliminazione delle sostanze infiammabili.

Anche in questa seconda forma realizzativa le aperture 39 hanno dimensioni tali da impedire il ritorno di fiamma all'interno dell'alloggiamento 61, questo sia perchè esse hanno la funzione di diffusore del bruciatore sia per evitare la propagazione della fiamma dovuta alle sostanze infiammabili.

Anche in questo caso poi, per la realizzazione dell'alloggiamento 21 e più in particolare dello spessore della parete 21a nonché la larghezza delle aperture 39 e delle distanze tra gruppi contigui di queste, si potranno tenere in considerazione i medesimi valori numerici esposti nell'esempio precedente.

Occorre infine segnalare come in questa variante realizzativa, essendo i gruppi di aperture 39 destinati anche a generare le fiamme per il riscaldamento dell'acqua, la temperatura raggiunta durante la periodica accensione delle fiamme medesime consente di mantenere i fori sempre liberi da eventuali impurità (polvere o altro) che dovessero giungere attraverso il collettore 60 all'interno dell'alloggiamento 61.

Infine, a completamento delle due forme di realizzazione dell'invenzione prese in considerazione finora, viene infine riportata un'ultima variante realizzativa nella quale sono combinati alcuni particolari strutturali e principi di funzionamento delle precedenti; anche in questo caso gli elementi strutturalmente e funzionalmente comuni agli esempi che precedono vengono contraddistinti dalla medesima numerazione.

In quest'ultima variante dell'invenzione, è presente una parete 81 la quale presenta un profilo con andamento a linea spezzata simile alla parete 21 vista più sopra; anche questa parete comprende una porzione anulare 81a che si estende radialmente dalla base 10 dell'apparecchio, alla quale si collega una porzione tronco-conica 81b, a sua volta sormontata da una porzione cilindrica 81c; sopra quest'ultima è applicata una porzione superiore 21d a disco, di chiusura. Tutte queste porzioni sono collegate tra loro in maniera ermetica e sulla porzione cilindrica 81c sono presenti una molteplicità di aperture 39 disposte in gruppi contigui; a differenza di quanto previsto nel primo esempio realizzativo dell'invenzione, la porzione anulare 81a della parete 81 è priva di aperture o asole sicché la camera di combustione 20 è in comunicazione di fluido con un vano 88, compreso tra la parete 81 ed il fondo 11 dell'apparecchio, solo attraverso le aperture 39 succitate.

In questo caso quindi il funzionamento dell'apparecchio è del tipo a bruciatore con premiscelazione completa in cui le fiamme in camera di combustione bruciano una miscela aria-gas prodotta per effetto venturi dal collettore 60 in maniera analoga a quella vista per il secondo esempio dell'i ione sempre ovviamente trascurando l'apporto di fluido fornito dal bruciatore pilota 25; a tale proposito è da segnalare come l'aria comburente che si miscela nel collettore 60 viene aspirata da un condotto 89 che si estende lungo una generatrice dell'apparecchio dell'invenzione, incorporato nello strato isolante 6 di questo: il condotto 89 si estende da un ingresso 93 posto in prossimità del coperchio 9 dell'apparecchio fino all'ingresso del collettore 60. Gli ugelli 34 e 36 si trovano all'interno di questo condotto in corrispondenza del collettore 60 e del bruciatore pilota 25.

Per quanto concerne il riscaldamento dell'acqua contenuta nel serbatoio 3, il funzionamento di questa terza forma reali2zativa dell'invenzione si potrà fare riferimento a quanto visto in precedenza per le altre due; analoga considerazione si estende anche all'aspetto della sicurezza nel caso di presenza di sostanze volatili all'esterno dell'apparecchio, dove i principi di funzionamento del secondo esempio realizzativo, tra cui quelli di funzionamento di un bruciatore a premiscelazione completa, potranno applicarsi con i cambiamenti dovuti alle differenze di forma. Riguardo alla sicurezza di questo apparecchio, è tuttavia da evidenziare come l'ingresso 93 ed il condotto 89 conferiscono maggiore sicurezza nel caso in cui le sostanze infiammabili presenti all'esterno dell'apparecchio abbiano una densità superiore a quella dell'aria poiché in questo caso potrebbe accadere che lo strato formato da tali sostanze depositandosi verso il basso non raggiunga l'ingresso 93 e quindi non penetri nell'apparecchio.

Naturalmente non sono da escludere ulteriori varianti dell'invenzione rispetto a quanto descritto finora.

Innanzitutto è da segnale come per quanto concerne l'elemento di accensione che negli esempi precedenti era rappresentato da un bruciatore pilota, esso potrà essere comunque sostituito da un dispositivo a scintilla del tutto simile a quello costituito dalle candele per motori a combustione interna, oppure a resistenza elettrica; ciò che sarà importante è che ai fini della sicurezza dell'apparecchio esso sia mantenuto costantemente attivo al fine di poter bruciare le sostanze volatili infiammabili che penetrano nella camera di combustione secondo l'insegnamento derivante dal funzionamento dell'invenzione di cui si è già detto. Ulteriormente sempre per quanto riguarda l'elemento di accensione, potranno essere presenti nelle diverse forme realizzative della invenzione anche una pluralità di questi elementi di accensione: a tal fine anzi è da segnalare come in relazione alla potenza dell'apparecchio e quindi alla portata di gas da esso bruciata, potrà essere opportuno prevedere diversi elementi: è stato peraltro verificato come l'effetto di interaccensione tra le varie aperture e/o asole presenti nell'apparecchio e quindi l'eliminazione delle sostanze volatili,è risultato particolarmente efficace per gruppi di asole distribuiti su percorsi della lunghezza da 250 a 400 mm. Ciò vuol dire che è opportuno prevedere un elemento di accensione per i gruppi di asole o aperture distribuiti su percorsi di simili lunghezze. In generale l'apparecchio dell’invenzione si è rivelato particolarmente efficace per tempi di accensione delle sostanze volatili in corrispondenza di tutte le aperture 39 e/o asole 50 in un tempo massimo di 2 secondi.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio a gas per il riscaldamento di fluidi, del tipo che comprende una camera di combustione (20) un bruciatore (22, 23, 21c; 60, 61, 88, 81c) provvisto di un diffusore (21c, 61a, 81c) dove sono una pluralità di aperture (39) per la fuoriuscita di fiamme nella camera di combustione, un elemento (25) di accensione accoppiato alle aperture (39) del bruciatore per l'accensione delle fiamme nella camera di combustione, un condotto (5) comunicante con tale camera per l'evacuazione dei fumi di combustione e in scambio termico con il fluido da riscaldare, caratterizzato dal fatto che il diffusore (21c, 61a, 81c) con le aperture (39) per la fuoriuscita delle fiamme è associato ad una parete (21, 61a, 81) della camera di combustione (20) la quale è in comunicazione di fluido per l'adduzione di miscela aria-gas per le fiamme solo attraverso dette aperture (39), così che l'elemento (25) di accensione è atto ad accendere sostanze volatili infiammabili passanti attraverso tali aperture (39).
2. 2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la parete (21, 61, 81) comprende una pluralità di asole (50) disposte in posizione adiacente alle aperture (39) per la fuoriuscita delle fiamme, così che l'elemento ( 25 ) di accensione è atto ad accendere sostanze volatili infiammabili passanti attraverso le aperture (39) e asole (50).
3. 3. Apparecchio secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dette aperture (39) e/o asole (50) sono distribuite in gruppi che comprendono ciascuno una pluralità di esse disposte affiancate l'un l'altra.
4. 4. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di detti elementi (25) di accensione.
5. 5. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento (25) di accensione è un bruciatore pilota.
6. 6. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che le aperture (39) e/o asole sono distribuiti lungo un rispettivo percorso curvilineo chiuso.
7. 7. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che i gruppi di aperture (39) e/o asole (50) sono disposti ad una distanza massima di 20 mm l'uno dall'altro.
8. 8. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che dette aperture (39) e/o asole hanno larghezza che può variare tra 0,4 e 0,9 mm per uno spessore della parete (21, 61, 81) compreso tra 0,6 e 0,9 mm.
9. 9. Apparecchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che il rapporto tra la superficie complessiva di dette aperture (39) e/o asole (50) e la potenza dell'apparecchio è compreso tra 200 e 500 mm<2>/Kw.