ITMI990906A1 - TUBULAR HEATING SYSTEM WITH INTERNAL ELECTRIC RESISTANCE IN AIR ELECTRONIC CONTROL - Google Patents

TUBULAR HEATING SYSTEM WITH INTERNAL ELECTRIC RESISTANCE IN AIR ELECTRONIC CONTROL Download PDF

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ITMI990906A1 IT1999MI000906A ITMI990906A ITMI990906A1 IT MI990906 A1 ITMI990906 A1 IT MI990906A1 IT 1999MI000906 A IT1999MI000906 A IT 1999MI000906A IT MI990906 A ITMI990906 A IT MI990906A IT MI990906 A1 ITMI990906 A1 IT MI990906A1
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    • F24H3/00Air heaters
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Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Descrizione dell' INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: Description of the INDUSTRIAL INVENTION entitled:

“Sistema riscaldante, tubolare, con resistenza elettrica interna in aria, a controllo elettronico” "Heating system, tubular, with internal electric resistance in the air, electronically controlled"

L’invenzione concerne i sistemi per riscaldamento mediante conversione dell'energia elettrica in energia termica per ambienti in genere ed in specie per bagni e simili. The invention concerns heating systems by converting electricity into thermal energy for environments in general and especially for bathrooms and the like.

I sistemi attuali si basano in prevalenza su dispositivi nei quali vengono impiegate resistenze cosidette corazzate con diffusione del calore affidata al moto di convezione naturale d’un fluido termovettore . Current systems are mainly based on devices in which so-called armored resistances are used with heat diffusion entrusted to the natural convection motion of a heat transfer fluid.

In detti dispositivi si riscontrano anomalie dovute alla cattiva circolazione di detto fluido termovettore sia esso acqua o una miscela d’acqua e glicole o altro, con surriscaldamento della resistenza corazzata e la conseguente messa in fuori servizio dei dispositivi stessi. In these devices there are anomalies due to the poor circulation of said heat transfer fluid, be it water or a mixture of water and glycol or other, with overheating of the armored resistance and the consequent decommissioning of the devices themselves.

L’impiego del fluido termovettore obbliga inoltre un notevole dimensionamento dei tubi per garantire la circolazione naturale affidata<' >alla differenza di peso fra la colonna calda e la colonna fredda. The use of the heat transfer fluid also requires a considerable sizing of the pipes to ensure the natural circulation entrusted <'> to the weight difference between the hot column and the cold column.

Ne conseguono complicazioni nella costruzione del manufatto, difficoltà a garantirne l'efficienza nel tempo e basso rendimento. This leads to complications in the construction of the product, difficulties in guaranteeing its efficiency over time and low performance.

L’invenzione in oggetto risolve tali problemi così come verrà quindi seguito illustrato. The invention in question solves these problems as will then be illustrated below.

Oggetto del ritrovato è un sistema riscaldante, per conversione dell’energia elettrica in termica, a tubo, con supporti d’applicazione a parete o da pavimento o da appoggio in genere, per scaldare, asciugare, irradiare ed altre utilizzazioni. The object of the invention is a heating system, for the conversion of electrical energy into thermal, tube, with supports for application to the wall or floor or support in general, to heat, dry, radiate and other uses.

Tale sistema presenta al suo interno, immerso in aria, un cavo in materiale isolante elettrico comprendente una resistenza elettrica, flessibile, ad anello chiuso, estesa anche per tutta la lunghezza del tubo ed una sonda elettrica per il rilievo della temperatura. This system has inside it, immersed in air, a cable made of electrical insulating material comprising a flexible, closed-loop electrical resistance, also extended along the entire length of the pipe and an electrical probe for measuring the temperature.

Tale resistenza e tale sonda sono collegate ad un circuito elettricoelettronico con programmatore, potenziometro e temporizzatore, per la alimentazione elettrica e la regolazione. This resistor and this probe are connected to an electronic electric circuit with programmer, potentiometer and timer, for power supply and regulation.

Il circuito elettronico è collocato all’interno dì una scatola provvista di una presa per l’alimentazione elettrica ed è collegato ad un comando on-off, consentendo mediante il potenziometro, il fissaggio a piacimento del valore della temperatura desiderata e mediante la sonda, la regolazione automatica di detta temperatura per l'adattamento al riscaldamento ambientale, all’asciugatura panni, alle varie utilizzazioni in genere. The electronic circuit is placed inside a box equipped with a socket for the electric power supply and is connected to an on-off control, allowing, by means of the potentiometer, the fixing at will of the desired temperature value and by means of the probe, the automatic regulation of said temperature for adaptation to environmental heating, cloth drying, various uses in general.

La sonda è predisposta in un blocchetto inseribile ad una estremità del tubo fornito di due fori cilindrici longitudinali, uno per il passaggio del cavo con la resistenza e l’altro per l’alloggiamento della detta sonda ed il passaggio dei suoi conduttori elettrici di collegamento. The probe is arranged in a block that can be inserted at one end of the tube provided with two longitudinal cylindrical holes, one for the passage of the cable with the resistance and the other for the housing of said probe and the passage of its electrical connection conductors.

Il blocchetto della sonda presenta ad una estremità una filetto esterno per avvitarsi ad un giunto predisposto nei supporti d’applicazione. The probe block has an external thread at one end for screwing to a joint prepared in the application supports.

La resistenza elettrica presenta entro il suo cavo d’alloggiamento due tratti affiancati, uno costituito dal filo resistore avvolto ad elica su un anima di fibra di vetro e l'altro costituito da un conduttore elettrico, che si chiudono ad anello nel circuito elettronico essendo collegati elettricamente alle loro estremità libere. The electrical resistor has within its housing cable two portions side by side, one consisting of the resistor wire wound in a helix on a glass fiber core and the other consisting of an electrical conductor, which close in a ring in the electronic circuit being connected electrically at their free ends.

Vantaggiosamente il tubo è metallico. Advantageously, the tube is metallic.

Il programmatore del circuito elettronico determina automaticamente l’accensione della resistenza secondo il ciclo desiderato. The electronic circuit programmer automatically determines the ignition of the resistance according to the desired cycle.

A secondo delle temperature d’esercizio previste, il materiale isolante può essere PVC, silìconico, in fibra di vetro. Depending on the expected operating temperatures, the insulating material can be PVC, silicone, fiberglass.

A secondo delle realizzazioni II diametro del tubo può variare da 1,8 a 4,6 mm. ma può ovviamente presentare altre dimensioni essendo sufficiente che il diametro interno minimo consenta l’alloggiamento del cavo con la resistenza elettrica ad anello. According to the embodiments, the diameter of the tube can vary from 1.8 to 4.6 mm. but it can obviously have other dimensions as it is sufficient that the minimum internal diameter allows the housing of the cable with the ring electric resistance.

A secondo dei casi la resistenza elettrica può variare da da 0,1 a 30000 Ohm/m. ma può ovviamente assumere anche altri valori. Depending on the case, the electrical resistance can vary from 0.1 to 30000 Ohm / m. but it can obviously assume other values as well.

Il tubo può essere sagomato e corredato di supporti ed accessori idonei secondo i casi, ad ottenere scalda-asciuga elettrici da bagno, radiatori, piantane a serpentina, ad "U , a varie forme geometriche, dispositivi per riscaldamento d’ambienti, per il supporto di teli da asciugare, per convertire in, genere l’energia elettrica in energia termica. The tube can be shaped and equipped with suitable supports and accessories according to the cases, to obtain electric bathroom heaters, radiators, serpentine, U-shaped, various geometric shapes, devices for heating rooms, for the support of sheets to dry, in order to convert electrical energy into thermal energy.

Sono evidenti i vantaggi del ritrovato. The advantages of the invention are evident.

L’eliminazione del fluido termovettore elimina al tempo stesso le difficoltà di assicurare la tenuta ermetica e la necessità dei frequenti rabbocchi. The elimination of the heat transfer fluid eliminates at the same time the difficulties of ensuring the hermetic seal and the need for frequent topping up.

Viene evitato qualsiasi problema ecologico in quanto non esiste la necessità di usare per il fluido termovettore glicole o altri prodotti inquinanti. Any ecological problem is avoided as there is no need to use glycol or other polluting products for the heat transfer fluid.

E’ possibile una maggiore flessibilità e la massima libertà per il progettista per la scelta dello stile migliore nella composizione estetica dell’apparecchio. Greater flexibility and maximum freedom is possible for the designer to choose the best style in the aesthetic composition of the luminaire.

La maggiore semplicità costruttiva consente con costi limitati, la realizzazione di forme elaborate sia nella struttura che nell’estetica. The greater constructive simplicity allows with limited costs, the creation of elaborate shapes both in the structure and in the aesthetics.

E' possibile realizzare un riscaldamento uniforme e localizzato proprio dove necessita, massimizzandone l’efficienza. It is possible to achieve uniform and localized heating exactly where it is needed, maximizing its efficiency.

II diametro del tubo in cui è inserita la resistenza può variare entro un ampio campo e può presentare valori anche molto piccoli. The diameter of the tube in which the resistance is inserted can vary over a wide range and can have very small values.

Il sistema di controllo elettronico del carico resistivo permette la facile regolazione della temperatura d'esercizio e la prontezza nella risposta a variazioni di temperatura preservando i componenti dell’apparecchio da surriscaldamenti e favorendone la durata nel tempo. The electronic control system of the resistive load allows easy adjustment of the operating temperature and prompt response to temperature changes, preserving the components of the device from overheating and favoring its duration over time.

L<’>impiego di un programmatore temporale evita qualsiasi problema di accensione e consente il massimo risparmio energetico. The use of a time programmer avoids any ignition problems and allows maximum energy savings.

In sintesi vengono evitati tutti i problemi relativi all’uso del fluido termovettore. In summary, all the problems related to the use of the heat transfer fluid are avoided.

Le caratteristiche e gli scopi del ritrovato risulteranno ancora più chiari dagli esempi d'attuazione che seguono corredati da figure schematiche . The characteristics and purposes of the invention will become even clearer from the following embodiment examples, accompanied by schematic figures.

Fig. 1 ) Il sistema riscaldante, a serpentina, installato nella parete d’un bagno , in prospettiva Fig. 1) The heating system, with a serpentine, installed in the wall of a bathroom, in perspective

Fig. 2) Il sistema riscaldante della fig. 1) parzialmente smontato Fig. 2) The heating system of fig. 1) partially disassembled

Fig. 3) Particolare del circuito elettrico-elettronico del sistema riscaldante parzialmente smontato e sezionato Fig. 3) Detail of the electric-electronic circuit of the partially disassembled and sectioned heating system

Fig. 4) Il sistema riscaldante, a piantane, per bagno, in prospettiva Fig. 4) The floor-standing heating system for the bathroom, in perspective

Fig. 5) Schema a blocchi del circuito elettronico. Fig. 5) Block diagram of the electronic circuit.

Il sistema riscaldante 10 comprende il tubo metallico 11 disposto a serpentina, con estremità 12 filettate per l'applicazione a mezzi di ancoraggio da parete. The heating system 10 comprises the metal tube 11 arranged in a coil, with threaded ends 12 for application to wall anchoring means.

Tali mezzi comprendono le mensole 13 e 20 a doppio gomito rispettivamente 14, 15 e 21, 22, reciprocamente collegati con giunti per l'applicazione alle pareti del locale 27 e con filetti 16 per il collegamento al tubo 11. These means comprise the double elbow brackets 13 and 20 respectively 14, 15 and 21, 22, mutually connected with joints for application to the walls of the room 27 and with threads 16 for connection to the pipe 11.

Il collegamento fra i due gomiti 21, 22 della mensola 20, è ottenuto mediante il raccordo 17 con filetto esterno 18 che s’awita nel filetto interno 25 del gomito 22 mentre la parte liscia di tale raccordo può ruotare liberamente all'interno del gomito 21. The connection between the two elbows 21, 22 of the bracket 20 is obtained by means of the fitting 17 with external thread 18 which screws into the internal thread 25 of the elbow 22 while the smooth part of this fitting can rotate freely inside the elbow 21 .

All’interno del tubo metallico 11 è predisposto partendo da una sua estremità un corpo riscaldante 45 comprendente la resistenza elettrica 30 (vedi fig. 3), arrotolata attorno ad un anima 31 in fibra di vetro e rivestita da un involucro di silicone dando luogo ad un cavo 32 e comprende inoltre il conduttore 35 rivestito da un involucro di silicone dando luogo ad un cavo 36. Tale resistenza 30 e tale conduttore 35 sono resi continui dalla giunzione 40 metallica predisposta ad una loro estremità. Starting from one end of the metal tube 11 is arranged a heating body 45 comprising the electrical resistance 30 (see fig. 3), rolled around a core 31 in glass fiber and covered with a silicone casing giving rise to a cable 32 and also comprises the conductor 35 covered with a silicone casing giving rise to a cable 36. This resistance 30 and this conductor 35 are made continuous by the metal junction 40 arranged at one end thereof.

Entrambi i cavi 32 e 36 sono mantenuti affiancati mediante un rivestimento in silicone dando luogo ad un cavo 45 solidale ad un cappuccio di testa 46 in corrispondenza della giunzione 40. Both cables 32 and 36 are kept side by side by means of a silicone coating giving rise to a cable 45 integral with a head cap 46 at the junction 40.

Sull’altra estremità del tubo 11 (vedi figg. 2) e 3) è predisposto un corposonda 50 con filetto 51 che s'avvita nel filetto interno 24 del gomito 22 e che presenta due fori longitudinali, uno 52 per il passaggio del cavo 45 e l’altro 53 per l'inserimento della sonda 55 cilindrica e per il passaggio della treccia 56 dei suoi due conduttori. On the other end of the tube 11 (see figs. 2) and 3) there is a body 50 with thread 51 which is screwed into the internal thread 24 of the elbow 22 and which has two longitudinal holes, one 52 for the passage of the cable 45 and the other 53 for the insertion of the cylindrical probe 55 and for the passage of the braid 56 of its two conductors.

Il cavo 45 e la traccia 56 dei conduttori della sonda 55, passano attraverso il gomito 22, il raccordo 17 ed il gomito 21, fuoriescono dal foro 26 e si collegano, inseriti nella guaina di protezione 58, alla scatola elettronica di comando 60. The cable 45 and the trace 56 of the conductors of the probe 55 pass through the elbow 22, the fitting 17 and the elbow 21, come out of the hole 26 and are connected, inserted in the protective sheath 58, to the electronic control box 60.

Tale scatola di comando 60 comprende il circuito elettronico 65, la spina 82 di alimentazione elettrica, l'interruttore on-off 81 , il potenziometro 80 ed il led 66 visibile dal foro 67. This control box 60 comprises the electronic circuit 65, the electric power plug 82, the on-off switch 81, the potentiometer 80 and the LED 66 visible from the hole 67.

II cavo 45 e la treccia 56 determinano il collegamento della resistenza elettrica 30 e della sonda 55 ài circuito elettronico 65. The cable 45 and the braid 56 determine the connection of the electric resistance 30 and of the probe 55 to the electronic circuit 65.

A tale circuito 65 sono collegati parimenti gli organi di comando 80, 81 e di alimentazione 82. The control 80, 81 and power supply 82 members are likewise connected to this circuit 65.

La sonda 55 è sensibile alla temperatura che si crea all’interno del tubo 11. Pertanto il circuito elettronico 65 in base alla regolazione effettuata sul potenziometro 80 ed alle informazioni ricevute dalla sonda 55, regola il raggiungimento ed il mantenimento della temperatura programmata. The probe 55 is sensitive to the temperature that is created inside the tube 11. Therefore, the electronic circuit 65 based on the adjustment made on the potentiometer 80 and the information received from the probe 55, regulates the achievement and maintenance of the programmed temperature.

La spina 82 è collegata al circuito elettronico 65 ed airinterrruttore 81 rispettivamente con i cavi 70 e 71. The plug 82 is connected to the electronic circuit 65 and to the switch 81 with the cables 70 and 71 respectively.

Quando l'apparecchio è in funzione il led 66 si accende. When the appliance is in operation, LED 66 lights up.

La fig. 1) mostra l'installazione del sistema riscaldante 10 in un bagno 27 con l’effetto di riscaldare l’ambiente ed i teli 28. Fig. 1) shows the installation of the heating system 10 in a bathroom 27 with the effect of heating the room and the sheets 28.

La fig. 4) presenta una variante consistente nella piantana 90 comprendente una coppia di montanti 91 e 92 ad “U” fissati alla base 94 mediante i raccordi filettati 95. Fig. 4) has a variant consisting of the upright 90 comprising a pair of U-shaped uprights 91 and 92 fixed to the base 94 by means of the threaded fittings 95.

Il cavo 45 si estende da un’estremità del montante 91 ad “U” a tutta la sua lunghezza collegandosi attraverso la base 94 al secondo montante 92 ad “U” e, dopo averlo percorso, fuoriesce da quest'ultimo penetrando all’interno del corpo-sonda 50. The cable 45 extends from one end of the "U" -shaped upright 91 to its entire length, connecting through the base 94 to the second "U" -shaped upright 92 and, after having crossed it, exits from the latter penetrating inside the probe body 50.

11 detto cavo 45 e la treccia 56 collegata alla sonda 55, all’uscita dalla piantana protetti dalla guaina 58, si collegano alla scatola dì comando 60 come già descritto per il sistema riscaldante 10. 11 said cable 45 and the braid 56 connected to the probe 55, at the exit from the upright protected by the sheath 58, are connected to the control box 60 as already described for the heating system 10.

Dato che il ritrovato in oggetto è stato descritto e rappresentato solamente a titolo di esempio indicativo e non limitativo e per la dimostrazione delle sue caratteristiche essenziali, si intende che potrà subire numerose varianti a seconda delle esigenze industriali, commerciali ed altro, nonché includere altri sistemi a mezzi il tutto senza uscire dal suo ambito. Since the invention in question has been described and represented only by way of indicative and non-limiting example and for the demonstration of its essential characteristics, it is understood that it may undergo numerous variations according to industrial, commercial and other needs, as well as include other systems to means all without going out of its ambit.

Pertanto deve essere inteso che nella domanda di privativa sia compresa ogni equivalente applicazione dei concetti ed ogni equivalente prodotto attuato e/o operante secondo una o più qualsiasi delle caratteristiche indicate nelle seguenti rivendicazioni. Therefore it must be understood that any equivalent application of the concepts and any equivalent product implemented and / or operating according to one or more any of the characteristics indicated in the following claims must be included in the patent application.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1 ) Sistema riscaldante, per conversione dell’energia elettrica in termica, a tubo, con supporti d’applicazione a parete o da pavimento o da appoggio in genere, per scaldare, asciugare, irradiare ed altre utilizzazioni, caratterizzato da ciò che presenta al suo interno, immerso in aria, un cavo in materiale isolante elettrico comprendente una resistenza elettrica, flessibile, ad anello chiuso, estesa anche per tutta la lunghezza del tubo, ed una sonda elettrica per il rilievo della temperatura, collegate tale resistenza e tale sonda, ad un circuito elettrico-elettronico, potenziometro, temporizzatore e programmatore per la alimentazione elettrica e la regolazione automatica della temperatura e dei cicli di accensione. CLAIMS 1) Heating system, for the conversion of electrical energy into thermal, tube, with supports for application to the wall or floor or support in general, to heat, dry, radiate and other uses, characterized by what it presents to its inside, immersed in air, a cable in electrical insulating material comprising an electrical resistance, flexible, closed loop, also extended along the entire length of the pipe, and an electrical probe for measuring the temperature, connected this resistance and this probe, to an electric-electronic circuit, potentiometer, timer and programmer for power supply and automatic regulation of temperature and ignition cycles. 2) Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che il circuito elettronico è collocato all'interno di una scatola provvista di una presa per l’alimentazione elettrica di un comando on-off, , consentendo mediante il potenziometro, il fissaggio a piacimento del valore della temperatura desiderata e mediante la sonda, la regolazione automatica di detta temperatura per l'adattamento al riscaldamento ambientale, all’asciugatura panni, alle varie utilizzazioni in genere. 2) System, as per claim 1), characterized by the fact that the electronic circuit is placed inside a box equipped with a socket for the electrical power supply of an on-off control, allowing by means of the potentiometer, the fixing at will of the desired temperature value and by means of the probe , the automatic regulation of said temperature for the adaptation to the ambient heating, to the drying of clothes, to the various uses in general. 3) Sistema, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che la sonda è predisposta in un blocchetto, inseribile ad una estremità del tubo, fornito di due fori cilindrici longitudinali, uno per il passaggio del cavo con la resistenza e l’altro per l’alloggiamento della detta sonda ed il passaggio dei suoi conduttori elettrici di collegamento. 3) System, as per claim 1), characterized in that the probe is arranged in a block, which can be inserted at one end of the tube, provided with two longitudinal cylindrical holes, one for the passage of the cable with the resistance and the other for the housing of the said probe and the passage of its electrical connection conductors. 4) Sistema, come alle rivendicazioni 1) e 3), caratterizzato da ciò che il blocchetto della sonda presenta ad una estremità una filetto esterno per avvitarsi ad un giunto predisposto in un supporto d’applicazione. 4) System, as per claims 1) and 3), characterized by the fact that the probe block has an external thread at one end to be screwed to a joint prepared in an application support. 5) Sistema, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che la resistenza elettrica comprende entro il cavo d’alloggiamento due tratti affiancati, uno costituito dal filo resistore avvolto ad elica su un anima di fibra di vetro e l’altro costituito da un conduttore elettrico, che si chiudono ad anello nel circuito elettronico essendo collegati eletricamente alle loro estremità lìbere. 5) System, as per claim 1), characterized by the fact that the electrical resistance comprises within the housing cable two portions side by side, one consisting of the resistor wire wound in a helix on a fiberglass core and the other consisting of an electrical conductor, which close in a ring in the circuit electronic being electrically connected to their free ends. 6) Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che il tubo è metallico. 6) System, as per claim 1), characterized by what the tube is metallic. 7) Sistema, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che il circuito elettronico comprende un programmatore che regola automaticamente l’accensione della resistenza secondo il ciciò desiderato. 7) System, as per claim 1), characterized by that the electronic circuit includes a programmer that automatically adjusts the ignition of the resistance according to the desired cichò. 8) Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che il materiale ìsolante elettrico è siliconico. 8) System, as per claim 1), characterized in that the electrical insulating material is silicone. 9) Sistema, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che il materiale isolante elettrico è PVC. 9) System, as per claim 1), characterized by what the electrical insulation material is PVC. 10) Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che il materiale isolante elettrico è fibra di vetro. 11)Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che il diametro de! tubo varia da 1,8 a 4,6 mm. 12)Sistema, come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che la resistenza elettrica varia da da 0,1 a 30000 Ohm/m. 13)Sistema, come alla rivendicazione 1). caratterizzato da ciò che il tubo viene sagomato e corredato di supporti ed accessori idonei, secondo i casi, ad ottenere scalda-asciuga elettrici da bagno, radiatori, piantane, a serpentina, ad “U”, ad altre forme geometriche, asciugare, per convertire in genere l energia elettrica in energia termica. 10) System, as per claim 1), characterized by what the electrical insulation material is fiberglass. 11) System, as per claim 1), characterized by what the diameter of tube varies from 1.8 to 4.6 mm. 12) System, as per claim 1), characterized by what the electrical resistance ranges from 0.1 to 30000 Ohm / m. 13) System, as per claim 1). characterized by the fact that the tube is shaped and equipped with supports and accessories suitable, according to the cases, to obtain electric bathroom heaters, radiators, floor lamps, serpentine, "U", to other geometric shapes, dry, to convert in general, electrical energy into thermal energy.
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