ITMI960624U1 - Flussostato rotativo combinato con dispositivo di compensazione delle sovrapressioni - Google Patents

Description

DESCRIZIONE PER MODELLO DI UTILIT?

Il presente modello di utilit? di riferisce ad un flussostato combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni che possono sorgere in una tubazione o in una apparecchiatura a cui il flussostato risulta collegato.

Un flussostato rotativo normalmente ? costituito da un corpo cavo avente una camera principale in cui ruota, folle, un rotore costituito da una girante azionata dal flusso del fluido che attraversa il flussostato, ed un nucleo magnetico sostanzialmente costituito da un magnete anulare polarizzato radialmente, la cui rotazione viene sentita da un sensore elettromagnetico atto a fornire un segnale elettrico di frequenza proporzionale alla velocit? di rotazione del rotore, dipendente dalla portata del fluido che attraversa lo stesso flussostato. La camera della girante ? normalmente chiusa da un tappo avvitabile, di supporto per il rotore.

Flussostati rotativi del genere sopra citato sono in generale utilizzati per le pi? svariate applicazioni, per le quali occorre fornire un segnale elettrico indicativo del passaggio e della portata del fluido, ovvero per azionare l'apertura e la chiusura di elettrovalvole o per controllare il funzionamento di qualsiasi apparecchiatura associata al circuito idraulico a cui il flussostato risulta collegato.

Una tipica applicazione di un flussostato rotativo riguarda l'uso in un circuito sanitario per caldaie murali, con la funzione principale d? comandare l'accensione e la modulazione della fiamma del bruciatore .

In applicazioni di questo genere pu? succedere che all'interno della caldaia murale si generino delle sovrapressioni di valore elevato, che aumentano progressivamente col variare della temperatura di riscaldamento dell'acqua, sovrapressioni che in certe condizioni di impiego possono raggiungere o superare anche parecchie decine di bar. Queste pressioni che sono in generale dell'ordine di 10 - 20 volte la normale pressione di rete, ovvero superiori, si ripercuotono sul circuito idraulico a valle della caldaia, influenzando negativamente eventuali apparecchiature di controllo associate alla caldaia stessa; ad esempio ? stato sperimentato con flussostati normalmente disponibili in commercio che gi? con sovrapressioni dell'ordine di 10 15 bar le filettature del corpo del flussostato specialmente se relative a parti in materiale plastico, possono cedere improvvisamente causando una disconnessione con conseguente fuoriuscita del fluido e danno per l'ambiente, oltre che pericolo per le persone presenti.

Scopo del presente modello di utilit? ? di fornire un flussostato rotativo perfezionato, combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni, che sia in grado di resistere a pressioni superiori a quella della rete idrica e che nello stesso tempo abbatta notevolmente i valori delle sovrapressioni che si possono generare, riducendoli al di sotto di un valore di sicurezza.

Un ulteriore scopo del presente modello ? di fornire un flussostato rotativo, del genere sopra citato, combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni, tale da mantenere al minimo gli ingombri in relazione alla riduzione delle sovrapressioni da esso consentita .

Un ulteriore scopo ancora del presente modello ? di fornire un flussostato rotativo combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni, atto a svolgere pi? funzioni in un unico apparecchio.

Quanto sopra ? conseguibile mediante un flussostato rotativo combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni secondo il presente modello, in cui il flussostato comprende un corpo cavo definente una camera principale in cui si aprono un'entrata ed un'uscita per il fluido, ed un rotore supportato rotante folle nella camera del flussostato, il quale rotore comprende una girante ed un nucleo magnetico induttivamente accoppiato con un sensore atto a fornire un segnale elettrico con frequenza proporzionale alla velocit? di rotazione del rotore, dipendente dalla portata del fluido che attraversa il flussostato, ed in cui la camera principale del flussostato ? chiusa inferiormente da un tappo sotto forma di un elemento a tazza definente una camera di compensazione delle sovrapressioni che si apre verso la camera principale del flussostato, ed in cui un pistone ammortizzatore ? scorrevole nella camera di compensazione ed ? soggetto alle forze contrapposte esercitate da una molla di contrasto e dalla pressione del fluido nella camera principale del flussostato. In questo modo, mediante il movimento di arretramento del pistone ammortizzatore ? possibile compensare gran parte delle sovrapressioni che possono sorgere in un condotto o in una apparecchiatura a cui il flussostato rotativo risulta normalmente associato.

Una forma di realizzazione preferenziale di un flussostato rotativo combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni secondo il presente modello, verr? maggiormente illustrata qui di seguito con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Fig. 1 ? una vista frontale del flussostato;

Fig. 2 ? una sezione longitudinale ingrandita, secondo la linea 2-2 di figura 1.

Come mostrato nelle figure il flussostato sostanzialmente comprende un corpo cavo 10 avente una camera principale 11 verso la quale si aprono un raccordo di entrata 12 rispettivamente un raccordo di uscita 13 per un fluido la cui portata deve essere opportunamente controllata, ad esempio per fornire un segnale elettrico di frequenza proporzionale alla portata, utilizzabile per il controllo di una qualsiasi apparecchiatura idraulica o per altre applicazioni.

La camera 11 ? inoltre chiusa inferiormente da un tappo 14 che viene opportunamente avvitato a tenuta nel corpo 10.

Internamente alla camera principale 11 del flussostato ? situato un rotore 15 comprendente una girante a palette 16 solidale ad un albero cavo 17 per ruotare folle su un'asta di supporto 18 fissata alla sommit? di uno stelo cilindrico 19 che si prolunga dal fondo del coperchio 14.

Il complesso del rotore 15, in corrispondenza di uno spallamento formato all'estremit? superiore dell'albero cavo 17, comprende un magnete anulare 20, polarizzato radialmente, il quale presenta sulla sua periferia una successione di poli magnetici di polarit? alternata N ed S, che durante la rotazione del rotore 15, causata dal flusso del fluido che investe tangenzialmente la girante 16 genera, per induzione elettromagnetica, una serie di impulsi elettrici in un sensore 21 esterno al corpo 10 del flussostato, la cui frequenza ? proporzionale alla velocit? di rotazione del rotore 15 che a sua volta dipende dalla portata del fluido che attraversa lo stesso flussostato.

Il magnete 20 supportato da un distanziale 22, ? assialmente e rotazionalmente bloccato all'albero cavo 17 della girante, ad esempio mediante un disco fessurato 23 in acciaio o altro materiale magneticamente non conduttore per evitare la cortocircuitazione dei poli dello stesso magnete 20.

Come precedentemente riferito, il modello ? diretto ad un flussostato rotativo combinato con un dispositivo di compensazione delle sovrapressioni; pertanto, come chiaramente mostrato nel disegno, in particolare nella sezione ingrandita della sezione 2, il tappo 14 di chiusura della camera principale 11 ? sotto forma di un elemento a tazza che si prolunga assialmente per definire una camera cilindrica 14' di compensazione delle pressioni, la quale si apre verso la camera principale 11 del flussostato.

Internamente alla camera 14' di compensazione delle pressioni scorre un pistone ammortizzatore 24 guidato nel suo movimento dallo stelo 19.

Sul pistone ammortizzatore 24 agiscono le forze contrapposte esercitate da una molla di reazione 25 situata nella camera 14', e dalla pressione del fluido esistente nella camera principale 11 del flussostato. Idonee guarnizioni anulari 26 e 27 forniscono la necessaria tenuta sul pistone rispetto alla parete interna della camera 14' di compensazione delle pressioni, rispettivamente rispetto allo stelo di guida 19.

Da quanto detto e mostrato risulta evidente che un qualsiasi aumento di pressione, che si pu? verificare a monte o a valle del flussostato, genera nella camera 11 della girante una sovrapressione che tende a comprimere e a spingere verso il basso il pistone ammortizzatore 24 il quale, sotto l'azione della molla di contrasto 25, trover? una posizione di equilibrio nella camera 14' tale da causare una sostanziale riduzione della pressione nella camera 11 del flussostato.

Cessata la causa che ha determinato questo aumento della pressione, il pistone 24, sempre sotto la spinta della molla 25, torner? nella sua posizione iniziale contro un anello di arresto 28 previsto internamente, in corrispondenza del bordo superiore del tappo 14. In questo modo qualsiasi sovrapressione che viene a crearsi nella tubazione o in un'apparecchiatura a cui il flussostato ? collegato, viene subito ammortizzata dal dispositivo di compensazione definito dalla camera 14' e dal pistone 24, riducendo o eliminando quegli effetti dannosi che potrebbero verificarsi nel flussostato; perch? il flussostato risulta combinato in un corpo unico con il dispositivo di compensazione delle sovrapressioni, gli ingombri sono mantenuti al minimo in rapporto alla riduzione della pressione, in funzione del volume della camera 14'; inoltre si consente una estrema semplicit? di assemblaggio dell'intera apparecchiatura, con la possibilit? di intervenire e di sostituire eventuali parti interne del flussostato stesso.

Sono state eseguite prove comparative utilizzando un normale flussostato rotativo disponibile in commercio, cio? privo del dispositivo di compensazione delle pressioni, ed un flussostato rotativo combinato secondo il presente modello. L'esecuzione pratica delle prove ? stata eseguita montando i flussostati all'ingresso d? una caldaia murale, misurando la pressione nella camera 11 del flussostato, regolando il termostato della caldaia in differenti posizioni, tra la minima e la massima consentita. La normale pressione di rete era di 3 bar.

La camera di compensazione nel flussostato secondo il presente trovato, era stata dimensionata con un volume di circa 5 cm<3 >al fine di contenere le dimensioni, fornendo nello stesso tempo buone prestazioni.

Le prove pratiche hanno dato i risultati riportati nella tabella che segue:

Dalla tabella sopra riportata si pu? dunque constatare che gi? dalla prima accensione della fiamma riscaldante il circuito sanitario della caldaia, con il termostato in posizione di minima, si verificava una contropressione nel flussostato convenzionale di 16 bar, che si riduceva invece a 6 bar in quello secondo il trovato.

Sempre dalla suddetta tabella si nota inoltre che la compensazione della sovrapressione diventa maggiormente significativa al variare della posizione di regolazione del termostato, vale a dire nel passare dalla posizione di minima ad una posizione medio-alta, nella quale una sovrapressione di 70 bar veniva praticamente ridotta a soli 17 bar.

Le prove pratiche hanno dimostrato la grande efficacia del flussostato rotativo combinato con dispositivo di compensazione delle sovrapressioni secondo il presente trovato; si ? altres? concluso che adattando un opportuno volume della camera 14' di compensazione, maggiore del volume della camera 11 della girante, ad esempio compreso tra 4 e 10 cm<3 >circa, ? possibile ottenere buoni risultati di abbattimento delle sovrapressioni, contenendo nel contempo le dimensioni di ingombro dell'intero flussostato.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Flussostato rotativo combinato con un dispositivo di compensazione delle pressioni, del tipo comprendente un corpo cavo avente una camera principale in cui si aprono un'entrata e rispettivamente un'uscita per il fluido, ed un rotore supportato rotante folle nella camera principale del flussostato, il rotore comprendendo una girante ed un nucleo magnetico permanente avente polarit? opposte, induttivamente accoppiato ad un sensore atto a fornire un segnale elettrico di frequenza proporzionale alla velocit? di rotazione della girante, dipendente dalla portata del fluido che attraversa la camera principale del flussostato, ed un tappo inferiore di chiusura, caratterizzato dal fatto che il tappo di chiusura comprende una camera di compensazione delle sovrapressioni che si apre verso la camera principale, e dal fatto che un pistone ammortizzatore ? scorrevole nella camera di compensazione sotto l'azione di forze contrapposte esercitate da una molla di contrasto da un lato, e dalla pressione del fluido sul lato opposto esistente nella camera principale del flussostato.
2. 2. Flussostato rotativo combinato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il tappo di chiusura ? sotto forma di un elemento a tazza che si prolunga coassialmente alla camera principale del flus sostato .
3. 3. Flussostato rotativo combinato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il complesso del rotore costituito dalla girante e dal nucleo magnetico ? supportato rotante folle da un'asta fissata all'estremit? superiore di uno stelo che si protende dal fondo della camera di compensazione delle pressioni, e dal fatto di comprendere mezzi di guida del pistone nella camera di compensazione, che si estendono coassialmente all'asse di rotazione del rotore.
4. 4. Flussostato rotativo combinato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto i detti mezzi di guida del pistone di ammortizzazione sono costituiti dallo stelo di supporto del rotore, il quale si protende attraverso un foro centrale del pistone di ammortizzazione delle pressioni.
5. 5. Flussostato rotativo combinato secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la camera di ammortizzazione delle pressioni presenta un volume maggiore della camera della girante.
6. 6. Flussostato rotativo combinato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la camera di compensazione delle pressioni presenta un volume compreso tra 4 e 10 cm<3 >