ITPD20000287A1

ITPD20000287A1 - Gruppo sonda per il controllo del livello dell'acqua in caldaie a resistenza elettrica.

Info

Publication number: ITPD20000287A1
Application number: IT2000PD000287A
Authority: IT
Inventors: Luigi Amoretti
Original assignee: T P A Impex Spa
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-06-21
Also published as: EP1217341A2; US6705162B2; IT1315774B1; EP1217341A3; US20020053240A1; EP1217341B1

Description

“GRUPPO SONDA PER IL CONTROLLO DEL LIVELLO DELL’ACQUA IN CALDAIE A RESISTENZA ELETTRICA"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie a resistenza elettrica.

’ Questo tipo di gruppo sonda è applicabile a caldaie di elettrodomestici, macchine industriali, per riscaldamento domestico ecc..

In queste applicazioni, vi è la possibilità di effettuare un ripristino del livello dell’acqua all’interno della caldaia su indicazione di una o più sonde che entrano in quest’ultima e tengono per l’appunto controllato il livello.

Le sonde del tipo noto però, non sono scevre da inconvenienti.

Il principale di tali inconvenienti è da ravvisarsi nei fatto che le sonde sono esposte alla turbolenza che normalmente è presente all’interno della camera della caldaia con conseguente alterazione della sensibilità della o delle sonde.

La variazione della sensibilità delle sonde fa si che questa o queste ultime emettano segnali di raggiunto limite inferiore, del livello dell’acqua in tempi e modi non corretti.

In particolare i maggiori danni si riscontrano quando la sonda ritarda il rilevamento del raggiunto limite inferiore del livello dell’acqua e quindi per ripristinare il livello ottimale è necessario l’apporto di sostanziose quantità di acqua fredda la cui iniezione determina un abbassamento della temperatura interna della caldaia con conseguente abbassamento della pressione.

Tale abbattimento della pressione determina conseguentemente un tempo di ritardo nella fornitura di vapore, che nel caso di eletrodomestici, si traduce in un tempo morto nelle operazioni di pulizia.

Inoltre si è osservato soprattuto dopo lungo e prolungato impiego, come le sonde attualmente impiegate, tendano a riempirsi di calcare creando nuovi problemi oltre a quelli già descritti in relazione alla turbolenza.

AI fine di risolvere gli inconvenienti sopra citati sono state proposte soluzioni che prevedono rinserimento della o delle sonde in corpi cavi di protesone dalle turbolenze.

Tali soluzioni seppur efficaci non hanno però portato a soluzione altri inconvenienti relativi al posizionamento dei collegamenti elettrici delle sonde, nonché alla possibilità di apertura accidentale del tappo di occlusione.

II cavo elettrico di collegamento è infatti attualmente solidale alla sommità del tappo e ciò comporta che per essere in regola con le vigenti normative di sicurezza bisogna coprire il cavo stesso con uno sportellino (non è consentito ad esempio lasciare un cavo esterno perché esso può subire tiri e strapparsi) con conseguenti limitazioni e complicazioni costruttive.

Compito principale del presente trovato è quello di realizzare un gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie a resistenza elettrica, il quale porti a soluzione gli inconvenienti sopra lamentati dai modelli noti, in particolare prevedendo un ottimale posizionamento dei collegamenti elettrici della o delle sonde ed ai contempo garantendo un rilevamento sempre efficace e preciso anche in presenza di elevata turbolenza all’interno della caldaia, nonché di incrostazioni di calcare delle sonde stesse.

In relazione al compito principale un altro importante scopo del presente trovato è quello di realizzare un gruppo sonda che risulti in regola con le norme di sicurezza e sia quindi ad alto livello di sicurezza per l’utente e per l’operatore, impedendo accidentali e/o inconsapevoli aperture del tappo di occlusione, nonché strappi del filo di collegamento elettrico.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un gruppo sonda la cui applicazione non vada in alcun modo a detrimento delle prestazioni delia caldaia.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare gruppo sonda ad alta flessibilità applicativa in relazione alla tipologia di caldaia ed alla destinazione d’uso.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare gruppo sonda producibile con tecnologie ed impianti noti, nonché a prezzi competitivi rispetto a gruppi sonda concorrenti disponibili sul mercato.

II compito principale, gli scopi preposti ed altri scopi ancora che più chiaramente appariranno in seguito vengono raggiunti da un gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie a resistenza elettrica, del tipo comprendente almeno un elemento sensore da collocare internamente ad un corpo cavo a sua volta associato e parzialmente inserito nella caldaia, detto gruppo caratterizzandosi per il fatto che detto corpo cavo è provvisto, sulla porzione esterna alla caldaia, di un tappo il quale porta assialmente detto elemento sensore, l'estremità di detto elemento sensore, disposta in corrispondenza di detto tappo, essendo collegata, con detto tappo in opera, mediante almeno un contatto elettrico, ad un cavo di alimentazione elettrica la cui estremità di contatto è disposta in corrispondenza di detta porzione di corpo cavo esterna alla caldaia.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma realizzativa illustrala a titolo indicativo, ma non per questo limitativo della sua portata, nelle allegate tavole di disegni e figure in cui:

- La fig. 1 illustra in proiezione ortogonale parzialmente sezionata un gruppo sonda secondo il trovato applicato ad una caldaia;

- La fig. 2 illustra in proiezione ortogonale parzialmente sezionata il gruppo sonda di fig. 1 ;

- La fig. 3 illustra in esploso il gruppo sonda di fig. 1.

Con particolare riferimento alle figure da 1 a 3, un gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie a resistenza elettrica, secondo il trovato, viene complessivamente indicato con il numero 10.

Il gruppo sonda 10, in questo caso, è associato, ad esempio, ad una caldaia per elettrodomestici a vapore del tipo a ricarica continua complessivamente indicata con 11 e costituita sostanzialmente da un contenitore chiuso 12 ove internamente è collocata una resistenza 13 ed alla quale si innesta un condotto di immissione 14 previa interposizione di una elettrovalvola, o di una valvola di riciclo acqua denominata di non ritorno, 15 ed associato ad una pompa 16 di ricarica.

H condotto di immissione 14 è opportunamente collegato ad un serbatoio o ad un rubinetto non illustrati nelle figure.

Il contenitore 12 presenta inoltre un foro 17 di uscita del vapore opportunamente collegato con condotti di distribuzione, anch’essi non illustrati.

In questa forma realizzativa il gruppo sonda 10 comprende un elemento sensore 18, sostanzialmente astìforme, inserito internamente ad un corpo cavo 19 a sua volta associato, in questo caso in modo stabile mediante saldatura, e parzialmente inserito nella caldaia 11.

Il corpo cavo 19 è, esternamente alla detta caldaia 11, accoppiato ad un tappo cavo 20, nel quale è inserita la estremità 21 dell’elemento sensore 18, il quale è da disporre internamente alla caldaia 11.

Secondo il trovato, la estremità 21 è collegata, mediante contatto elettrico a strisciamento 24 situato alla base del detto tappo 20 ad un cavo di alimentazione elettrica 26.

Più in particolare, la estremità 21 entro detto tappo 20 è collegata a un raccordo 23 a sua volta collegato al contatto elettrico a strisciamento 24.

Il contatto 24 è connesso al cavo 26 di alimentazione elettrica e supportato da un collare di base 27 associato a detto corpo cavo 19, inferiormente al detto tappo 20.

Il contatto elettrico 24 è costituito da un perno 28, realizzato in materiale conduttore elettrico parzialmente e scorrevolmente inserito in una sede 29 ricavata in detto tappo 20 e mantenuto in spinta, da mezzi elastici 31, verso l’esterno ed in contatto strisciante regolabile con un anello 30, realizzato anch’esso in materiale conduttore elettrico e fissato in supporto a detto collare di base 27.

Il perno 28 è in contatto con il raccordo 23, mentre l’anello 30 è invece in contatto con il cavo di alimentazione 26.

I mezzi di spinta 31 in particolare si concretizzano in una molla elicoidale 32 metallica atta a definire anche il collegamento elettrico tra il perno 28 e detti primi mezzi conduttori 23.

II collare di base 27 è collegato in modo amovibile mediante accoppiamento vite- madrevite esternamente a detto corpo cavo 19, mentre il tappo 20 è dotato inferiormente di un codolo 34 esternamente filettato, che si impegna, mediante accoppiamento vite-madrevite, internamente al detto corpo cavo 19.

In alternativa, il collare di base 27 può essere provvisto, sulla superficie di accoppiamento con il corpo cavo 19, di sagomatura anulare a dente di sega che si impegna con una sagomatura complementare del corpo cavo 19 stesso, in modo che il collare di base 27 una volta inserito, non possa più essere svincolato; vantaggiosamente, almeno una delle sagomature a dente di sega dovrà essere realizzata in materiale deformabile elasticamente, per permettere l'inserimento.

Il tappo 20, in questa forma realizzativa è composito essendo costituito da una prima porzione di base 35, interna, in collegamento con detto corpo cavo 19. associata ad una seconda porzione 36, esterna, disponibile all’azione dell’operatore, tali due porzioni sono associate tra loro secondo due distinti stati, definibili dall’azione dell’operatore stesso.

In un primo stato, folle, la seconda porzione 36 può scorrere liberamente sulla detta prima porzione 35, in un secondo stato invece la seconda porzione è collegata mediante mezzi di trascinamento, nel complesso numerati con 37, a movimentare solidalmente in rotazione la prima porzione 35.

Inoltre la prima e la seconda pozione, rispettivamente 35 e 36, sono scorrevoli relativamente tra loro anche assialmente entro una limitata e predefinita corsa essendo accoppiate assialmente mediante interposizione di un elemento di controspinta elastico che si concretizza in una molla elicoidale 38.

I mezzi di trascinamento 37 si concretizzano in due serie di denti, rispettivamente numerate con 39 e 40, complementari definite in rispettive porzioni contrapposte di dette prima e seconda porzione, 35 e 36, ed atte ad ingranare in corrispondenza del detto secondo stato.

In particolare si osserva come i mezzi di trascinamento 37 garantiscano un alto livello di sicurezza per l’utente e per l’operatore, impedendo, di fatto, accidentali e/o inconsapevoli aperture del tappo 20 di occlusione, infatti per l’apertura di questo deve essere posta in atto una azione consapevole di schiacciamento della seconda porzione 36 sulla prima porzione 35, pressoché impossibile da eseguire senza cognizione ili causa Il corpo cavo 19 è associato per inserimento entro detta caldaia 11 secondo una direzione sostanzialmente verticale e la sua estremità interna è inferiore al livello minimo dell’acqua, piu precisamente il corpo cavo 19 è atto a definire una camera a sé stante, esterna alla caldaia 11 e con quest’ultima comunicante mediante almeno due aperture, una dèlie quali 42 è posizionata in una zona di normale presenza dell’acqua mentre l’altra 43 è posizionata in un zona di normale presenza del vapore, a realizzare il corretto passaggio di fluidi secondo il principio dei vasi comunicanti t'amite una compensazione delle sovrapressioni.

Il gruppo sonda 10 comprendere anche mezzi di tenuta costituiti da una guarnizione anulare 44 in elastomero inserita in corrispondenza di detto tappo, inoltre l’elemento sensore 18 è ricoperto parzialmente da una guaina di protezione dal vapore 45 realizzata in materia plastica.

In realizzazioni più complete possono essere previsti in associazione al gruppo sonda 10 mezzi di sicurezza di tipo in sé noto per il controllo di pressione e/o della temperatura che possono concretizzarsi, a titolo di esempio, in valvole limitatrici di pressione o in dispositivi equivalenti.

In pratica si è constatato come il presente trovato abbia portato a soluzione il compito e gli scopi ad esso preposti.

In particolare è da osservare come il gruppo sonda, secondo il trovato oltre a garantire un rilevamento sempre efficace e preciso anche in presenza di elevata turbolenza all’interno della caldaia, garantisca al contempo un ottimale posizionamento dei collegamenti elettrici della sonda i quali sono in parte incorporati nel tappo di occlusione e fuoriescono in una zona non interferente con lo spazio operativo dell’utente o dell’operatore.

Ancora è da osservare come il gruppo sonda, secondo il trovato garantisca un alto livello di sicurezza per l’utente e per l’operatore, impedendo, di fatto, accidentali e/o inconsapevoli aperture del tappo di occlusione, infatti per l’apertura di questo deve essere posta in atto una azione consapevole di schiacciamento pressoché impossibile da eseguire senza cognizione di causa.

Con il gruppo sonda sopra descritto l’utente può fare la manutenzione e la pulizia della sonda senza ricorrere ad un servizio di assistenza, che richiede r.empo ed è costoso.

Infatti le normative intemazionali vietano agli utenti l’apertura della caldaia consentendola solo ai tecnici riparatori.

Con il nuovo gruppo sonda la sua operazione di manutenzione diviene perfettamente legittima.

Ulteriormente è da osservare come l’applicazione il gruppo sonda, secondo il trovato non vada in alcun modo a detrimento delle prestazioni della caldaia.

Il gruppo sonda secondo il trovato inoltre manifesta alta flessibilità applicativa in relazione alla tipologia di caldaia ed alla destinazione d’uso.

Il gruppo sonda può inoltre essere provvisto di valvola di sicurezza, realizzata e posizionata in vari modi.

Il presente trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

I dettagli tecnici sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti. I materiali nonché le dimensioni possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie a resistenza elettrica, del tipo comprendente almeno un elemento sensore da collocare internamente ad un corpo cavo a sua volta associato e parzialmente inserito nella caldaia, detto gruppo caratterizzandosi per il fatto che detto corpo cavo è provvisto, sulla porzione esterna alla caldaia, di un tappo il quale porta assialmente detto almeno un elemento sensore, l'estremità di detto almeno un elemento sensore, disposta in corrispondenza di detto tappo, essendo collegata, con detto tappo in opera, mediante almeno un contatto elettrico, ad un cavo di alimentazione elettrica la cui estremità di contatto è disposta in corrispondenza di detta porzione di corpo cavo esterna alla caldaia.
2) Gruppo sonda, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta estremità della sonda disposta in corrispondenza del tappo, è collegata, mediante raccordo, a detto contatto elettrico a strisciamento, e quest'ultimo con delto cavo di alimentazione elettrica.
3) Gruppo sonda, come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto contatto elettrico è realizzato da almeno un perno, in materiale conduttore elettrico, parzialmente e scorrevolmente inserito in una sede assiale ricavata in detto tappo, e mantenuto in spinta, da mezzi elastici, verso Γ esterno, in contatto strisciante: regolabile con un anello, realizzato anch’esso in materiale conduttore elettrico, fissato in supporto a un collare di base, detto almeno un perno essendo collegato con detto sensore, detto anello essendo collegato a detto cavo di alimentazione.
4) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di spinta si concretizzano in una molla elicoidale atta a definire anche il collegamento elettrico tra detto almeno un perno e detta sonda.
5) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto collare di base è collegato in modo amovibile mediante accoppiamento vite-madrevite alla porzione esterna alla caldaia di detto corpo cavo.
6) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detto collare di base è provvisto, sulla superficie di accoppiamento con detto corpo cavo, di sagomatura anulare a dente di sega che si impegna con una sagomatura complementare di detto corpo cavo stesso, dette sagomature anulari essendo atte a permettere il solo inserimento di detto collare di base, almeno una di dette sagomature a dente di sega essendo realizzata ir materiale deformabile elasticamente.
7) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tappo è dotato inferiormente di co dolo esternamente filettato, che si impegna, mediante accoppiamento vite-madrevite, internamente alla porzione esterna di detto corpo cavo.
8) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tappo è composito essendo costituito da una prima porzione di base interna, in impegno su detto corpo cavo, associata ad una seconda porzione esterna disponibile all’ azione dell’operatore, dette due porzioni essendo associate tra loro secondo in due distinti stati, definibili dall’azione dell’operatore stesso, in un primo stato detta seconda porzione potendo scorrere girevolmente folle su detta prima porzione, in un secondo stato detta seconda porzione trascinando in rotazione detta prima porzione, dette prima e seconda porzione essendo collegate mediante mezzi di trascinamento.
9) Gruppo sonda, come ad una o più delie rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima e detta seconda pozione sono scorrevoli relativamente tra loro anche assialmente entro una limitata e predefinita corsa.
10) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima e detta seconda pozione sono' accoppiate assialmente mediante interposizione di un elemento di controspinta elastico.
11) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di controspinta elastico si concretizza in una molla elicoidale.
12) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trascinamento si concretizzano in due serie di denti complementari definite in rispettive porzioni contrapposte di dette prima e seconda porzione ed atte ad ingranare in corrispondenza di detto secondo stalo.
13) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo cavo è associato per inserimento entro detta caldaia secondo una direzione sostanzialmente verticale.
14) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’estremità inferiore di detto corpo cavo è inferiore al livello minimo dell’acqua.
15) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di tenuta costituiti da a meno una guarnizione anulare in elastomero inserita in corrispondenza di detto tappo.
16) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore è ricoperto parzialmente da una guaina di protezione dal vapore realizzata in materia plastica.
17) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo cavo è atto a definire una camera a sé stante, esterna a detta caldaia e con quest’ultima comunicante mediante almeno due aperture una delle quali è posizionata in una zona di normale presenza dell’acqua mentre l’altra è posizionata in un zona di normale presenza del vapore, a realizzare il corrette» passaggio di fluidi secondo il principio dei vasi comunicanti tramite una compensatone delle sovrapressioni.
18) Gruppo sonda, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di sicurezza per il controllo di pressione e/o della temperatura.
19) Gruppo sonda per il controllo del livello dell’acqua in caldaie z. resistenza elettrica, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto illustrato nelle allegate tavole di disegni.