ITMI961841A1 - Procedimento e dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa - Google Patents

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un procedimento ed un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa.

Come noto attualmente per rilevare la velocità e quindi la presenza di correnti gassose in condotte, tunnel, gallerie a vento ed alle bocchette di ventilazione negli impianti industriali vengono normalmente utilizzati degli strumenti appositi chiamati anemometri.

Gli anemometri, a secondo del principio su cui si basano, possono essere divisi in meccanici ed elettrici: gli anemometri meccanici sfruttano la pressione dinamica del vento o di correnti gassose su elementi meccanici rotanti (anemometri a coppe e a pale) o la misurano direttamente grazie ai tubi di Pitot (anemometri indicatori di velocità).

Gli anemometri elettrici sfruttano invece gli scambi di calore tra correnti gassose e filamenti riscaldati elettricamente (anemometri a filo caldo).

Negli impianti di condizionamento e di ventilazione vengono prevalentemente utilizzati gli anemometri a pale che utilizzano quale elemento sensibile alla corrente gassosa un mulinello a sei o otto palette con asse orizzontale il cui numero di giri viene letto su di un quadrante.

La parte rotante deve essere leggera per ridurre gli attriti e consentire una buona valutazione anche per correnti gassose ridotte o praticamente inesistenti.

Chiaramente, per quanto sopraddetto, è ' facilmente comprensibile come gli anemometri siano strumenti estremamente sofisticati e quindi sono estremamente delicati e costosi.

Pertanto, in molte situazione non vengono utilizzati gli anemometri pur essendoci la necessità di dover rilevare la presenza o meno di una corrente gassosa.

Il compito che si propone il presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti lamentati della tecnica nota.

Nell’ ambito di questo compito uno scopo del trovato è ideare un procedimento ed un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa che risultino estremamente semplici ed economici pur garantendo una notevole precisione di rilevazione anche di correnti gassose praticamente inesistenti o con velocità ridotte.

E’ ancora uno scopo del trovato ideare un procedimento ed un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa che possano essere utilizzati sostanzialmente in qualsiasi settore di applicazione e che non necessitino allo scopo di sofisticate e costose apparecchiature.

E' un ulteriore scopo del presente trovato ideare un procedimento ed un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa che possano essere vantaggiosamente impiegati anche in apparecchiature per il trattamento dell’aria utilizzanti gas infiammabile quale fluido frigorigeno, senza ad andare ad incidere sui costo dell’apparecchiatura stessa.

Non ultimo scopo del trovato è ideare un procedimento ed un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa che, nel caso di una apparecchiatura sopracitata, usufruiscano per il loro funzionamento di elementi già preesistenti nell’ apparecchiatura stessa cosi da presentare un costo di applicazione e di gestione praticamente inesistente.

Questo compito nonché questi ed altri scopi vengono raggiunti da un procedimento per il rilevamento di una corrente gassosa, caratterizzato dal fatto di consistere nel rilevare la temperatura dell’aria in due zone distinte entrambe interessate uniformemente dalla corrente gassosa, nel variare artificialmente il valore della temperatura in una delle due zone di rilevamento della stessa somministrando allo scopo in detta zona una temperatura differente dalla temperatura dell’aria circostante, nel misurare la differenza di temperatura tra le due zone di misurazione della stessa e nel confrontare il valore di detta differenza di temperatura con una temperatura di soglia prestabilita per la verifica della presenza o meno della detta corrente gassosa.

L’attuazione di detto procedimento è ottenuta con un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una prima ed una seconda sonda di rilevamento di temperatura, almeno una resistenza disposta in prossimità di detta prima sonda e mezzi di analisi della differenza della temperatura di detta prima e detta seconda sonda con dei parametri prefissati per valutare la presenza o meno di detta corrente gassosa.

Forma oggetto del presente trovato anche una apparecchiatura per il trattamento delfaria utilizzante gas infiammabile quale fluido frigorigeno, comprendente almeno una ventola generante un flusso di aria, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di controllo, atto a rilevare la funzionalità di detta almeno una ventola, presentante mezzi di rilevamento del flusso di aria generato da detta ventola durante la sua rotazione.

Ulteriori caratteristiche éd i vantaggi del trovato risulteranno maggiormente con la descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un procedimento e di un dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa secondo il trovato, illustrati a titolo di esempio indicativo e non limitativo negli uniti disegni nei quali:

• la figura 1 mostra schematicamente il dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa secondo il trovato;

• la figura 2 mostra uno schema a blocchi del funzionamento del dispositivo per il rilevamento della corrente gassosa secondo il trovato; e

• la figura 3 mostra schematicamente l’applicazione del procedimento e del dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa applicati ad esempio ad una apparecchiatura per il trattamento dell’aria, quale può essere un condizionatore o nel caso specifico un deumidificatore che utilizza allo scopo un gas infiammabile quale fluido frigorigeno e che comprenda al suo interno almeno una ventola che genera un flusso d’aria o corrente gassosa.

Con riferimento alle figure citate il procedimento per il rilevamento di una corrente gassosa secondo il trovato, consiste nel rilevare simultaneamente e per un numero di volte prefissato la temperatura dell’aria in due zone distinte ma entrambe interessate in modo equivalente dalla corrente gassosa di cui si vuole rilevare la presenza o meno.

Prima e durante il rilevamento della temperatura dell’aria nelle due zone sopracitate si varia artificialmente la temperatura in una delle due zone somministrando in essa una temperatura che è differente dalla temperatura dell’ aria.

In particolare si porta la temperatura di una delle due zone ad una temperatura superiore a quella dell’aria ma nulla vieta di doverla portare anche ad una temperatura inferiore a quella dell’aria circostante le due zone in cui avviene la misurazione. Nel caso di presenza di corrente gassosa vi è un continuo afflusso di aria a temperatura ambiente nelle due zone di misurazione e, pertanto, si avrà in una zona, in quella in cui si è somministrata artificialmente una temperatura diversa da quella dell’aria, una condizione di equilibrio diversa dalla zona in cui viene effettivamente misurata la temperatura dell’aria.

A questo punto, misurando la differenza di temperatura tra la prima e la seconda zona e confrontando questo valore (differenza di temperatura) con una temperatura di soglia prestabilita è possibile rilevare se si è in presenza o meno di una corrente gassosa.

Il dispositivo per attuare il sopraddetto procedimento, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende almeno una prima ed una seconda sonda di temperatura, indicate rispettivamente con i numeri 2 e 3.

In prossimità, ed in particolare a contatto con la prima sonda 2 è disposta almeno una resistenza 4 in modo tale che il valore misurato dalla prima sonda 2 venga influenzato sia dalla temperatura della resistenza 4 sia da quella dell’aria attorno alla resistenza.

A titolo di esempio si precisa che utilizzando una resistenza con un Watt di potenza dissipata ed una sonda di temperatura da 10 Kohm si ha che in assenza di ventilazione la temperatura misurata dalla prima sonda 2 si stabilizza a circa 65°C al di sopra della temperatura ambiente.

In presenza di ventilazione la prima sonda 2 misura invece una temperatura di circa 4°C al di sopra della temperatura ambiente. A questo punto tramite dei mezzi di analisi ed in particolare tramite un microprocessore è possibile misurare la differenza di temperatura tra la prima sonda di temperatura 2 e la seconda sonda di temperatura 3 e confrontare il valore della differenza di temperatura (ΔΤ) con un valore di temperatura di soglia che risulta chiaramente intermedio tra i 4°C ed i 65°C.

In questo modo tramite il microprocessore è possibile valutare la presenza o l’assenza della corrente gassosa a secondo che il ΔΤ, cioè la differenza di temperatura tra la prima e la seconda sonda, sia maggiore o minore della temperatura di soglia prefissata. Si precisa, inoltre, che la prima e la seconda sonda presentano la stessa taratura e sono distanziate tra di loro di una quantità prestabilita ed entrambe sono disposte in una zona interessata dalla corrente gassosa in modo equivalente.

Nel caso in cui la corrente gassosa sia realizzata ad esempio mediante una ventola il dispositivo sopradescritto consentirà, vantaggiosamente, di poter controllare la funzionalità della ventola rilevando la presenza o meno della corrente gassosa da essa generata.

Quanto sopraddetto risulta particolarmente vantaggioso soprattutto nelle apparecchiature per il trattamento dell’aria che utilizzano un gas infiammabile quale fluido frigorigeno.

Come noto l’utilizzo di gas infiammabile quale fluido frigorigeno, utilizzato nell’apparecchiatura oggetto del presente trovato presenta i suoi limiti di infiammabilità definiti rispettivamente come concentrazione minima e massima del fluido frigorigeno in grado di propagare la fiamma attraverso una miscela composta da aria e dallo stesso fluido frigorigeno in determinate condizioni di temperatura e pressione.

Tenendo quindi conto che in base al gas infiammabile utilizzato quale fluido frigorigeno e stabilite le concentrazioni minime e massime al di sotto ed al di sopra delle quali si ha Γ infiammabilità dello stesso è possibile mantenere all 'interno dell’ apparecchiatura per il trattamento dell’aria una situazione tale in cui il gas infiammabile o fluido frigorigeno può lavorare sempre in assoluta sicurezza.

Il sistema più semplice, economico ed efficace per consentire quanto sopra è generare una corrente gassosa che consente di asportare dall’ interno dell’apparecchiatura l’eventuale concentrazione minima o massima del refrigerante o fluido frigorigeno che ricade nei limiti di infiammabilità dello stesso nel caso, ad esempio, si possano formare all’interno dell’apparecchiatura delle sacche di gas soggette ad infiammabilità e dovute ad eventuali perdite che causerebbero, all’accensione dell’apparecchiatura, la formazione di fiamma o di detonazione.

Per questo motivo prima della messa in moto dell’apparecchiatura per il trattamento dell’aria sia essa un condizionatore o un deumidificatore o simile viene eseguito “un lavaggio” del suo interno mediante la realizzazione di un flusso di aria o corrente gassosa che esegue “un lavaggio” dell’interno dell’apparecchiatura, asportando così eventuali concentrazioni di gas che si sono formate.

Terminata questa operazione di lavaggio l’apparecchiatura è pronta per funzionare in assoluta sicurezza.

Per eseguire questo “lavaggio” il sistema più economico ed efficiente è quello di utilizzare la ventola già presente in queste apparecchiature e, quindi, si comprende facilmente come il controllo del funzionamento della stessa rivesta una importanza fondamentale per la sicurezza dell’apparecchiatura.

La funzionalità della ventola viene rilevata in modo economico ed estremamente efficace mediante l applicazione ad una apparecchiatura per il trattamento dell’aria che utilizza un gas infiammabile quale un fluido frigorigeno il dispositivo di rilevamento di una corrente gassosa sopradescritto e rappresentato in figura 1.

In particolare in figura 3 è stato schematicamente rappresentato quale apparecchiatura per il trattamento del’aria che utilizza un gas infiammabile un deumidificatore e sono stati rappresentati con i numeri 5 e 6 rispettivamente l’evaporatore ed il condensatore del deumidificatore.

Con il numero 7 è stata rappresentata la ventola atta al funzionamento del deumidificatore e, nel caso in esame, a realizzare il cosiddetto “lavaggio” all’interno dello stesso per il suo funzionamento in assoluta sicurezza grazie alla eliminazione di eventuali sacche di gas infiammabile o fluido frigorigeno che si possono formare al suo interno per eventuali perdite.

In particolare Γ apparecchiatura rappresentata in figura 3 comprende una ventola 7 che genera una corrente gassosa o flusso d’aria con direzione secondo i sensi delle frecce rappresentate.

L’apparecchiatura, come visto, comprende un dispositivo di controllo atto a rilevare la funzionalità della ventola 7 e che è definito dal dispositivo 1 rappresentato in figura 1.

Come già detto il rilevamento dello stato di efficienza della prima e della seconda sonda 2 e 3 e la differenza di temperatura tra le due sonde ed il confronto tra la differenza di temperatura delle due sonde e la temperatura della soglia è effettuato da un microprocessore 10.

In particolare il microprocessore 10 esegue la seguente successione di fasi come rappresentato in figura 2 dallo schema a blocchi.

Con 14 si è indicata l’accensione dell’apparecchiatura tramite l’attivazione di un interruttore 11 antideflagrazione realizzato utilizzando un interruttore di commercio e quindi di basso costo ed applicando allo stesso una guaina 12 termoretraibile che permette così un perfetto isolamento dello stesso in modo semplice e funzionale e a basso costo evitando che eventuali scintille possano, nel caso di presenza di perdite di gas infiammabile, generare deflagrazione o infiammabilità dello stesso.

Con l’accensione dell’apparecchiatura si ha l attivazione della ventola 7 che esegue una preventilazione indicata con 15.

La velocità della ventola 7 sarà una velocità prefissata minima ed il tempo di preventilazione sarà un tempo prefissato in funzione delle necessità e delle esigenze.

Successivamente si ha il controllo dell’integrità di funzionamento della prima e della seconda sonda 2 e 3 che è indicato con 16.

Nel caso ci sia una anomalia di funzionamento il microprocessore nella fase 18 provvede a non attivare il compressore ed allertare l’utilizzatore mediante l’accensione di un allarme.

Nel caso invece l’integrità di funzionamento delle sonde sia verificata si ha nella fase 19 il controllo di integrità di funzionamento della ventola 7.

Nel caso la ventola 7 presenti nelle anomalità di funzionamento si ha una fase 20 di comparazione delle eventuali velocità a cui la ventola 7 può lavorare.

Nel caso la ventola non possa funzionare si passa ad una fase 21 in cui il compressore non viene attivato e si attiva nuovamente l’allarme di avviso all’ utilizzatore di non funzionamento dell’apparecchiatura.

Nel caso la ventola 7 abbia un funzionamento anomalo ma in grado di garantire la sicurezza all’apparecchiatura rimane sempre l’accensione dell’allarme ma nella fase 22 si attivano tutte le utenze elettriche e la macchina è in grado di funzionare. L’invenzione raggiunge gli scopi proposti e consegue importanti e numerosi vantaggi.

Infatti, è stato ideato un nuovo procedimento e dispositivo per consentire il rilevamento di una corrente gassosa o un flusso d’aria che risultano estremamente economici e funzionali ed applicabili in numerosissimi settori tecnici.

In particolare forma oggetto del presente trovato anche un’apparecchiatura per il trattamento dell’aria che utilizza un gas infiammabile quale fluido frigorigeno e che impiega per il controllo della funzionalità della ventola, atta a eseguire il lavaggio interno dell’apparecchiatura, il dispositivo di rilevamento della corrente gassosa descritto.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del presente concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

I materiali impiegati, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi a secondo delle necessità.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per il rilevamento di una corrente gassosa, caratterizzato dal fatto di consistere nel rilevare la temperatura dell5 aria in due zone distinte entrambe interessate uniformemente dalla corrente gassosa, " nel variare artificialmente il valore della temperatura in una delle due zone di rilevamento della stessa somministrando allo scopo in detta zona una temperatura differente dalla temperatura dell’ aria circostante, nel misurare la differenza di temperatura tra le due zone di misurazione della stessa e nel confrontare il valore di detta differenza di temperatura con una temperatura di soglia per la verifica della presenza o meno di detta corrente gassosa.
2. 2) Dispositivo per il rilevamento di una corrente gassosa, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una prima ed una seconda sonda di rilevamento di temperatura, almeno una resistenza disposta in prossimità di detta prima sonda e mezzi di analisi della differenza di temperatura di detta prima e detta seconda sonda con dei parametri prefissati per valutare la presenza o meno di detta corrente gassosa.
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta prima e seconda sonda presentano la stessa taratura e sono distanziate tra loro di una quantità prestabilita e sono entrambe disposte in una zona interessata uniformemente da detta corrente gassosa.
4. 4) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di analisi comprendono un microprocessore atto a rilevare lo stato di efficienza di dette sonde, la differenza di temperatura tra le due e il confronto tra detta differenza di temperatura e una temperatura di soglia.
5. 5) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta temperatura di soglia è compresa preferibilmente tra 4 e 65° C utilizzando una resistenza di un Watt e una sonda di temperatura da 10 Kohm.
6. 6) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta corrente gassosa è generata da una ventola.
7. 7) Apparecchiatura per il trattamento dell’ aria utilizzante gas infiammabile quale fluido frigorigeno, comprendente almeno una ventola generante una corrente gassosa, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di controllo della funzionalità di detta almeno una ventola, detto dispositivo presentando mezzi di rilevamento della corrente gassosa generata da detta ventola durante la sua rotazione.
8. 8) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevamento comprendono almeno una prima ed una seconda sonda di rilevamento di temperatura, almeno una resistenza disposta in prossimità di detta prima sonda e mezzi di analisi della differenza di temperatura di detta prima e detta seconda sonda con dei parametri prefissati.
9. 9) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima e seconda sonda presentano la stessa taratura e sono distanziate tra loro di una quantità prestabilita e sono disposte in modo da essere sostanzialmente interessate in modo uniforme da detta corrente gassosa.
10. 10) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di analisi comprendono un microprocessore atto a rilevare almeno lo stato di efficienza di dette sonde, la differenza di temperatura tra le due e il confronto tra la differenza di temperatura e una temperatura di soglia prestabilita.
11. 11) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta resistenza è posta a contatto con detta prima sonda e fa parte del circuito di alimentazione di detta apparecchiatura.
12. 12) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere l’interruttore di accensione perfettamente isolato dall’aria circostante mediante una guaina termoretraibile disposta sulle parti interessate elettricamente di un tradizionale interruttore privo di isolamento. Il tutto come sostanzialmente descritto, illustrato, rivendicato e per gli scopi ivi specificati.