ITMI991056A1

ITMI991056A1 - Pannello con tessuto elettro-termico ad alto isolamento elettrico

Info

Publication number: ITMI991056A1
Application number: IT1999MI001056A
Authority: IT
Inventors: Aldo Stabile
Original assignee: Cadif Srl
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-14
Also published as: HK1046030A1; US6944393B1; EP1179162B1; CA2373181C; CA2373181A1; IT1312433B1; EP1179162A1; HK1046030B; ATE271676T1; AU4647199A; TW517110B; DE69918866T2; WO2000070270A1; DE69918866D1

Description

D E S C R I Z I O N E

Descrizione dell'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“Pannello con tessuto elettrotermico, ad alto isolamento elettrico”

L’invenzione concerne mezzi per generare calore negli ambienti tramite corrente elettrica.

I sistemi e i mezzi per generare calore negli ambienti mediante la corrente elettrica, sono innumerevoli.

Tali sistemi, come noto si basano sulla utilizzazione di materiali ad alta resistività che al passaggio della corrente elettrica, assumono temperature molto alte con elevata concentrazione di calore.

Tali temperature sono quasi sempre notevolmente superiori a quelle richieste nell’ambiente ed è quindi necessario diffondere le calorie ricorrendo ad appositi dispositivi complessi e costosi.

Le alte temperature dei conduttori richiedono speciali mezzi di supporti e materiali speciali come ceramiche e simili, fragili e complesse strutture di isolamento e di rivestimento.

Tale strutture vengono rese rapidamente obsolete a causa delle alte temperature.

Il rendimento termico specie confrontato con altri mezzi di riscaldamento mediante combustibili, è molto basso a causa dell’elevato salto termico tra le resistenze elettriche e la temperatura ambientale.

I mezzi di riscaldamento risultano inoltre ingombranti e di difficile integrazione funzionale ed estetica con l'ambiente e con l’arredamento.

L’invenzione in oggeto risolve tali problemi con un mezzo di riscaldamento elettrico piatto, di minimo ingombro e peso e ad alto isolamento elettrico così come verrà qui di seguito illustrato.

Oggetto del ritrovato è un pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore ottenuto da una piastra termoradiante comprendente una o più pezze di detto tessuto.

Tale tessuto presenta una trama in filo metallico continuo ad alta conduttività elettrica di piccolo diametro e di notevole lunghezza, rivestito in materiale altamente isolante e con estremità provviste di contatti elettrici.

La piastra è completata da strati intermedi ed esterni di materiale termoadesivo ed è rivestita sulle due facce da fogli in materiale a base di mica. Pertanto coilegando i contatti elettrici ad una fonte di corrente elettrica, il filo della trama trasforma l’energia elettrica in energia termica e diffonde attraverso i fogli in materiale a base di mica, calore nell’ambiente per irraggiamento.

L’ordito delle pezze di tessuto è ottenuto da strisce parallele ed affiancate, in fili di fibre di vetro, sottili ed affiancati.

Il filo che costituisce la trama si estende in continuità da un primo angolo su un primo lato della pezza di tessuto, trasversalmente alle strisce dell'ordito, passando alternativamente sopra una prima faccia della prima striscia, sopra la seconda faccia della striscia seguente, sopra la prima faccia della strìscia successiva e così via sino al lato opposto della pezza. Da questo lato, dopo una stretta curva a 180°, detto filo ritorna verso il primo lato affiancandosi a stretto contatto, all’intero tratto precedentemente inserito.

Da questo primo lato detto filo, dopo una ampia piega a 180°, ritorna verso il lato opposto della pezza passando sopra la seconda faccia della prima striscia, sopra la prima faccia della striscia successiva, sopra la seconda faccia della striscia seguente e cosi via sino al completamento di tutta la trama della pezza.

Per effetto di detto affiancamento dei tratti del conduttore percorso da corrente elettrica di senso opposto, si determina l’eliminazione dei campi elettrici.

Vantaggiosamente il filo della trama ad alta conduttività elettrica è di rame. I contatti elettrici sono collegati alle due estremità del filo che dà luogo alla trama e che si desidera utilizzare per trasformare la corrente elettrica in energia termica, determinando mediante adeguati mezzi, un foro nello strato termoadesivo che ricopre una faccia della piastra elettrotermica.

Tale foro comprende anche il rivestimento isolante del filo metallico, venendo inserita in tale foro una saldatura o mezzo equivalente, per collegare tale filo metallico ad un contatto elettrico.

A secondo dei casi il foro viene ottenuto mediante l’azione di una mola, mediante sabbiatura o mediante un fascio laser.

Tale fascio laser per sua natura, penetra nel rivestimento isolante del filo metallico di trama ma viene respinto dal metallo stesso.

La piastra termoradiante è predisposta all’interno di una cornice di protezione

Detta cornice è formata mediante due semicornici contrapposte, a sezione costante secondo un angolo a 90°, con forme e dimensioni interne corrispondenti a quelle esterne degli elementi principali del pannello e fornite di mezzi stabili di assemblaggio.

Una semicomice presenta dimensioni esterne corrispondenti a quelle interne della seconda semicornice.

Vantaggiosamente il pannello può presentare una forma quadrata.

A secondo dei casi i fogli esterni del pannello sono in micanite.

La micanite è ottenuta da foglietti di mica incollati sopra un foglio di carta o di tela.

In un altro tipo d’attuazione i fogli esterni sono in micarta.

Tale micarta presenta un supporto di tessuto di fibra di vetro e può essere impregnata con resine poliestere o epossidiche.

In posizione centrale sulla piastra termoradiante è predisposto un sensore termico con contatti collegabili alle due estremità di una interruzione del filo continuo che crea la trama.

Tale sensore provvede ad interrompere il circuito elettrico della piastra termoradiante quando la temperatura della stessa sale oltre un livello determinato.

In un tipo d’attuazione il filo che crea la trama risulta continuo pressocchè per due metà della pezza di tessuto.

Le estremità del filo di rame corrispondenti a tali due metà risultano collegate ad un sensore che determina l’interruzione automatica della corrente elettrica nella metà della pezza che ha eventualmente superato il livello di temperatura prestabilito.

In un tipo d'attuazione la piastra termoradiante comprende due pezze di tessuto elettrotermico, sovrapposte con strato termoadesivo intermedio e di estremità.

I fili di trama delle due pezze di tessuto sovrapposte possono essere collegati in parallelo od in serie.

II materiale termoadesivo è vantaggiosamente epossidico.

La faccia della piastra termoradiante destinata a rimanere in vista può essere ricoperta da un foglio di materiale melamminico decorativo .

Sono evidenti i vantaggi dell'invenzione.

I fogli a base di mica come micanite, micarta e simili, consentono data la natura del minerale, il massimo isolamento elettrico e al tempo stesso la massima diffusione del calore data la possibilità di mantenere uno spessore notevolmente basso, anche di pochi decimi di millimetro, pur assicurando notevole resistenza meccanica e il massimo isolamento elettrico.

Anche la piastra termoradiante comprendente una o più pezze di tessuto termoelettrico con trama costituita da un filo ad alta conduttività elettrica, assicura il massimo rendimento termico pur con un minimo spessore e quindi con minimo ingombro e peso.

E' possibile programmare a piacimento le dimensioni in larghezza e lunghezza del pannello così da adattarlo agli usi più svariati.

La possibilità di applicare un foglio decorativo sulla faccia in vista o addirittura di creare decorazioni sulla faccia in materiale a base di mica contribuisce a facilitare l’uso del pannello in qualsiasi ambiente e in qualsiasi posizione.

Le caratteristiche e gli scopi del ritrovato risulteranno ancora più chiari dagli esempi d’attuazione che seguono corredati da figure schematiche .

Fig. 1) Pannello con piastra termoradiante comprendente una pezza in tessuto elettrotermico con cornice , in prospettiva

Fig. 2) Il pannello , in sezione trasversale

Fig. 3) Il pannello in prospettiva esplosa

Fig. 4) Piastra termoradiante con rappresentazione dei vari elementi componenti, in prospettiva.

Fig. 5) Particolare della pezza in tessuto elettrotermico, compresa nella piastra termoradiante.

Fig. 6) Particolare della piastra termoradiante in sezione trasversale.

Fig. 7) Idem come sopra nel corso di un foro cieco con laser.

Fig. 8) Idem come sopra con applicazione nel foro cieco, di un contatto elettrico, mediante saldatura.

Fig. 9) Piastra termoradiante con due pezze in tessuto elettrotermico in prospettiva

Fig. 10) La piastra della fig. 9) in sezione trasversale

Fig. 11) La piastra della fig. 9) nel corso di due fori ciechi contrapposti, con fascio laser

Fig. 12) Idem come sopra con applicazione nei fori ciechi, mediante saldatura, di un contatto elettrico.

Il pannello 10 quadrato comprende la piastra 30 elettrotermica protetta dalla cornice 20 ottenuta dalle semicornici 21 e 22.

La semicomice 21 presenta la parte frontale 23 e la spondina 26, a 90°. La semicornice 22 presenta la parte frontale 27 e la spondina 28, parimenti a 90°.

Le dimensioni esterne della semicornice 22 corrispondono a quelle interne della semicornice 21 consentendo il montaggio ad incastro e la loro stabilizzazione.

La piastra termoradiante 30 è ottenuta da una pezza 40 in tessuto speciale inserita tra due strati 35 e 36 di un termoadesivo epossidico ed è rivestita sulle due facce esterne da fogli 31 e 32 di micanite.

Sulla faccia destinata a rimanere in vista è predisposto un foglio di carta melamminica decorativa 33 .

La pezza 40 in tessuto speciale è ottenuta (Fig. 5) da un ordito 43-45 e da una trama 50.

L’ordito è formato da strisce 43 - 45 parallele, affiancate, ognuna ottenuta da fili 46 affiancati, in fibra di vetro.

La trama 50 è ottenuta da un filo 51 continuo di rame rivestito da vernice isolante 52.

Tale filo di rame è inserito in corrispondenza di una prima estremità ad esempio 55 (a sinistra in basso nella Fig. 5) d’un lato della pezza 40, trasversalmente alle strisce 43-45 in fibra di vetro, passa alternativaemnte sulla prima, sulla seconda, sulla prima faccia e così via delle strisce 43-45 che si susseguono, esce in corrispondenza della seconda estremità 56 ( a sinistra in alto nella figura) del lato opposto della pezza e, dopo una stretta curva 57 a 180° , ritorna nella pezza affiancandosi al primo tratto già menzionato del filo ritornando sul primo lato 55.

Dopo una ampia curva 58 a 180°, ritorna nuovamente verso il tessuto ad una distanza del primo tratto pressoché corrispondente alla larghezza delle strisce 43-45 e sino al lato opposto della pezza 40 e così via sino al completamento della trama come indicato per esempio dall’estremità 53 del filo. Come è chiaro quindi collegando a due punti qualsiasi della trama, ovviamente eliminando il rivestimento 52 del filo di rame 51, contatti elettrici, è possibile chiudere un circuito elettrico sul tratto di filo compreso tra detti punti, generando calore per trasformazione dell’energia elettrica.

Le figg. 6-8) mostrano il metodo usato per tale scopo.

Su piano dello strato 36 termoadesivo vengono effettuati mediante il fascio 60 di raggi laser, i fori 65, 66 .

Tale fascio fora lo strato termoadesivo 36 ed il rivestimento 52 del filo di rame 51.

E’ quindi possibile collegare i contatti elettrici 75 e 76 alle due.estremità del tratto del filo di rame compreso tra i due fori, mediante le saldature 70, 71 inserite nei fori 65, 66.

Tali contati elettrici 75 e 76 sono collegati ai conduttori elettrici 15 e 16 che mediante il cavo 17 e la presa 18 consentono l'alimentazione elettrica di rete .

La fig: 9) mostra una piastra termoradiante 80 comprendente due pezze 40, 90 di tessuto speciale con strato intermedio 81 e due strati di estremità 82 e 83 di termoadesivo epossidico.

La piastra è rivestita sulle due facce dai fogli di mica 31, 32.

Come è chiaro dalle figure 9-12 è possibile utilizzare la corrente elettrica di rete, per la alimentazione, entrambi le trame 50 e 91 di filo di rame delle pezze di tessuto 40 e 90, collegando i conduttori 15, 16 del cavetto 17 ai contatti 108 e 109.

Tali contatti sono resi solidali a tali trame 50 e 91, mediante saldature 106 e 107 (figg. 9 e 12), effettuate all'interno di coppie di fori 95 e 97 creati sulle due faccie 85 e 86 della piastra 80 mediante fasci di raggi laser 100 e 101 in corrispondenza di estremità di tali trame 50 e 91.

Effettuando in corrispondenza di altre estremità delle trame 50 e 91 altri fori 96 e 98 (figg.9) e collegando tali estremità con il ponte elettrico 105 mediante saldature 102 e 103 inseriti in tali fori viene assicurato il collegamento elettrico in serie delle trame 50 e 91.

Sulla fig. 9) è visibile pressocchè al centro del piano superiore della piastra termoradiante 80 il sensore discoidale 120 fornito di un interruttore i cui contatti vengono collegati con le due estremità, interrotte dell’ordito di rame sottostante a tale piano superiore.

Ne consegue che quando la temperatura della piastra termoradiante supera un determinato valore prefissato nel sensore, si determina automaticamente l’apertura dell'interruttore presente nel sensore e quindi l’apertura del circuito elettrico e l'interruzione della generazione di calore e ciò sino a che la temperatura non ritorna ai valore prestabiliti.

Come è chiaro dalla fig. 1 ) il cavo elettrico 17 con spina 18 passa attraverso le due gole che si contrappongono, rispettivamente 12 della semicornice 21 e 13 della semicornice 22.

Ultimato il montaggio, il pannello assume l’aspetto della fig. 1).

Collegando la spina 18 ad una presa di corrente, le trame in filo di rame 50 e 91 delle pezze di tessuto termoelettrico 40 e 80, percorse da corrente elettrica, si riscalderanno moderatamente ad una temperatura ad esempio sull’ordine dei 100° ed il calore generato, attraversando i fogli in micanite, si irradierà dal pannello all'ambiente cosi come indicato dalle frecce 11.

La faccia in vista del pannello presenta il foglio decorativo melamminico 33. La micanite come noto è materiale isolante in fogli formati con scaglie di mica, in particolare di muscovite, sia rigidi che flessibili.

Le micaniti possono avere un supporto, costituito da un foglio di carta o di tela, per foglietti di mica incollati sopra, acquistando maggiore resistenza meccanica.

In alternativa alla micanite può essere usata la micarta o mica-carta ottenuta come noto, mediante un impasto senza collante, di minutissime scagliette di mica pura ed agendo poi con compressione e feltratura.

La micacarta può avere un supporto di tessuto di vetro oppure può essere impregnata con resine poliestere ed epossidiche.

Per quanto precede a secondo dei casi, i fogli in micanite indicata nelle figure, possono essere sostituiti da fogli in micarta e simili.

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.

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.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione calore, caratterizzato da ciò che è ottenuto da una piastra termoradiante comprendente una o più pezze di tessuto elettrotermico, con trama in filo metallico continuo ad alta conduttività elettrica di piccolo diametro e di notevole lunghezza, rivestito in materiale altamente isolante e con estremità provviste di contatti elettrici, completata tale piastra da strati intermedi, .ed esterni di materiale termoadesivo e rivestita sulle due facce da fogli in materiale a base di mica, per cui collegando i contatti elettrici ad una fonte di corrente elettrica, il filo della trama trasforma l'energia elettrica in energia termica e diffonde attraverso i fogli in materiale a base di mica, calore nell’ambiente per irraggiamento.
2) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che l’ordito delle pezze di tessuto è ottenuto da strisce parallele ed affiancate, in fili di fibre di vetro, sottili ed affiancati.
3) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alle rivendicazioni 1 ) e 2), caratterizzato da ciò che il filo che costituisce la trama si estende in continuità da un primo angolo su un primo lato della pezza di tessuto, trasversalmente alle strisce dell’ordito, passando alternativamente sopra una prima faccia delle prima striscia, sopra la seconda faccia della striscia seguente, sopra la prima faccia della striscia successiva e così via sino al lato opposto della pezza e da questo lato, dopo una stretta curva a 180°, detto filo ritorna verso il primo lato affiancandosi a stretto contatto, all’intero tratto precedentemente inserito e da questo primo lato detto filo, dopo una ampia piega a 180°, ritorna verso il lato opposto della pezza passando sopra la seconda faccia della prima striscia, sopra la prima faccia della striscia successiva, sopra la seconda faccia delia striscia seguente e così via sino al completamento di tutta la trama della pezza, determinandosi per effetto di detto affiancamento dei tratti del conduttore percorso da corrente elettrica di senso opposto, l’eliminazione dei campi elettrici.
4) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che il filo della trama ad alta conduttività elettrica è di rame.
5) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che i contatti elettrici sono collegati alle due estremità del filo che dà luogo alla trama e che si desidera utilizzare per trasformare la corrente elettrica in energia termica, determinando mediante adeguati mezzi, un foro nello strato termoadesivo che ricopre una faccia della piastra elettrotermica, comprendendo tale foro anche il rivestimento isolante del filo metallico, venendo inserita in tale foro una saldatura o mezzo equivalente, per collegare tale filo metallico ad un contatto elettrico.
6) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 5), caraterizzata da ciò che il foro viene otenuto mediante l’azione di una mola.
7) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 5), caratterizzato da ciò che il foro viene ottenuto mediante sabbiatura.
8) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 5), caraterizzato da ciò che il foro viene otenuto mediante un fascio laser che per sua natura penetra nel rivestimento isolante del filo metallico di trama ma viene respinto dal metallo stesso.
9) Pannello con tessuto eletrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caraterizzata da ciò che la piastra termoradiante è predisposta all’interno di una cornice di protezione 10) Pannello con tessuto eletrotermico per la generazione fe diffusione di calore, come alla rivendicazione 9), caraterizzata da ciò che la cornice è formata mediante due semicornici contrapposte, a sezione costante secondo un angolo a 90°, con forme e dimensioni interne corrispondenti a quelle esterne degli elementi principali del pannello e fornite di mezzi stabili di assemblaggio. 11) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 9), caraterizzata da ciò che una semicornice presenta dimensioni esterne corrispondenti a quelle interne della seconda semicornice. 12) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caraterizzata da ciò che ha forma quadrata. 13) Pannello con tessuto eletrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caraterizzata da ciò che i fogli esterni sono in micanite. 14) Pannello con tessuto eletrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 13), caraterizzata da ciò che la micanite è ottenuta da foglietti di mica incollati sopra un foglio di carta o di tela. 15) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che i fogli esterni sono in micarta 16) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 15), caratterizzata da ciò che la micarta presenta un supporto di tessuto di fibra di vetro. 17) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 15), caratterizzata da ciò che la micarta risulta impregnata con resine poliestere o epossidiche. 18) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che in posizione centrale sulla piastra termoradiante è predisposto un' sensore termico con estremità collegabili alle due estremità di una interruzione del filo continuo che crea la trama, provvedendo tale sensore ad interrompere il circuito elettrico della piastra termoradiante quando la temperatura della stessa sale oltre un livello determinato. 19) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1), caratterizzata da ciò che il filo che crea la trama risulta continuo pressocchè per due metà della pezza di tessuto, essendo collegate le estremità del filo di rame corrispondente a tali due metà ad un sensore termoelettrico che determina l'interruzione automatica della corrente elettrica nella metà della pezza che ha eventualmente superato il livello di temperatura prestabilito. 20) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzata da ciò che la piastra termoradiante comprende due pezze di tessuto, elettrotermico, sovrapposte con strati intermedi e di estremità termoadesivi. 21) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 20), caratterizzato da ciò che i fili di trama delle due pezze di tessuto sovrapposte sono collegati in parallelo. 22) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 20), caratterizzato da ciò che i fili di trama delle due pezze di tessuto sovrapposte sono collegati in serie. 23) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che il materiale termoadesivo è epossidico. 24) Pannello con tessuto elettrotermico per la generazione e diffusione di calore, come alla rivendicazione 1 ), caratterizzato da ciò che la faccia della piastra termoradiante destinata a rimanere in vista è ricoperta da un foglio di materiale melamminico decorativo .