ITPD20140043U1 - Dispositivo per il controllo della combustione, attraverso la analisi della quantità di comburente, gestione alimentazione combustibile e quantità comburente utilizzato dal sistema di combustione interfacciando con bus seriale motori brushless. è utilizzabile in qualsiasi sistema di combustione e con qualsiasi combustibile. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI MODELLO DI UTILITA'

Avente per titolo: Dispositivo per il controllo della combustione, attraverso la analisi della quantità di comburente, gestione alimentazione combustibile e quantità comburente utilizzato dal sistema di combustione interfacciando con bus seriale motori brushless.

È utilizzabile in qualsiasi sistema di combustione e con qualsiasi

combustibile.

Il dispositivo oggetto del brevetto, diventa parte di verifica e controllo

essenziale per garantire che la combustione di qualsiasi sistema

alimentato con qualsiasi tipo di combustibile, permetta di garantire

sempre la combustione ottimale al fine di garantire che il rendimento,

le emissioni dei gas esausti, siano sempre compatibili con le

normative vigenti, e con il buon senso nella combustione. Questo

permette di usare combustibili e sistemi di combustione, utilizzanti sia

ossigeno che altri comburenti, definiti non convenzionali, che

permettono di mantenere sempre una ottimale economia di esercizio,

rispettando sempre le normative vigenti, creando degli allarmi nel

caso si verifichi una anomalia nell'esercizio, e nel caso il sistema

utilizzante tale dispositivo, per qualsiasi motivo, non riesca a regolare

la combustione in modo da garantire le emissioni nei limiti delle

normative, a titolo di esempio e non limitativo. È presente anche la

gestione con bus seriale di motori brushless della quantità di comburente e di combustibile utilizzato nella combustione. Questo comporta la eliminazione di interventi non necessari cosiddetti periodici, effettuare interventi quando la condizione lo richiede, la cosiddetta manutenzione viene chiamata dal sistema, verificando le condizioni di utilizzo, così da suddividere la manutenzione in programmata e in caso sia richiesta dalle ore di utilizzo, ovvero attraverso la verifica costante che le ore di uso, le regolazioni automatiche necessarie alla ottimale combustione, richiedano una verifica tecnica. Le misurazioni vengono eseguite in autonomia, eseguendo le operazioni di preparazione necessarie della Sonda Lambda affinché le misurazioni siano eseguite rispettando le indicazioni del costruttore. La misurazione viene effettuata con un sistema certificato con la affidabilità richiesta dall'istituto di verifica pesi e misure, così che le misurazione rispettano sempre e comunque quanto richiesto nella metrologia convenzionale, così che sia sempre affidabile, confrontabile, certificabile, la misurazione effettuata, cardine per una affidabilità necessaria per il rispetto delle normative vigenti, anche le più restrittive. Il modello di utilità consiste in una scheda elettronica non utilizzante componentistica fornita dal costruttore della sonda lambda, in questo caso si è utilizzato il brand Cypress, tutta la famiglia disponibile ad oggi, da Psoc1 in avanti, a titolo di esempio e non limitativo, che in modo autonomo esegue le misurazioni mettendole a disposizione dei sistemi di controllo, gestione, verifica situazioni di emergenza nei parametri che non rispettano più le normative, effettuando le regolazioni necessarie. È presente anche la gestione con bus seriale di motori brushless della quantità di comburente e di combustibile utilizzato nella combustione. Il controllo della corretta combustione, essenziale anche per non creare situazioni sia di inquinamento ambientale, sia di situazioni pericolose per esseri viventi, è ottenuto sia attraverso la verifica certificata della quantità di ossigeno nei gas esausti, sia della quantità del comburente immesso nella combustione.

STATO DELLA TECNICA PREESISTENTE

L'uso della sonda Lambda è di uso comune nel controllo della combustione di varie tipologie di combustibili, in determinate situazioni le misurazioni si rilevano non affidabili, poco attendibili, quindi non utilizzabili per la certezza della combustione in atto. Oppure vengono usati sistemi molto costosi non utilizzabili per ragioni economiche, anche se a discapito della sicurezza, e dell'impatto ambientale di una combustione fuori controllo, senza una retroazione del corretto funzionamento.

Per risolvere queste problematiche, si è agito nella verifica delle problematiche, la analisi, lo studio, la creazione di dispositivi che permettono la affidabilità sempre richiesta ma ad oggi mai ottenuta, utilizzando sistemi di combustione convenzionale di combustibili anche mai utilizzati perché mancava la analisi, verifica, gestione della combustione, correzione , integrandosi con le tecnologie convenzionali e di uso comune , senza utilizzare componentistica dedicata.

Del resto i componenti tradizionali non riescono ad essere affidabili nella misura perché non adatti alla verifica della combustione di varie tipologie di biomasse

Da considerare anche la economicità del modello di utilità, poiché permette di rendere disponibile tale tecnologia di misura anche per sistemi di combustione economici, utilizzando microprocessori di uso comune e non sistemi economicamente di difficile utilizzo per i costi elevati, prodotti dalle case costruttrici delle sonde lambda.

ESPOSIZIONE DEL MODELLO DI UTILITA'

Questo modello di utilità, permette di risolvere gli inconvenienti , svantaggi, costi, della tecnica nota, mettendo a disposizione anche per sistemi di combustione economici il livello di qualità della sonda lambda, oltre alla misurazione della quantità di comburente utilizzato. Si puntualizza che si fa riferimento a comburenti come ossigeno che altri comburenti, e il combustibile di varia tipologia, con tecnologie di qualsiasi tipologia, a titolo di esempio e non limitativo.

È possibile interfacciarla su dispositivi di combustione già commercializzati, anche di fascia economica, permettendo quindi affidabilità, rispetto nelle normative, anche per sistemi che , attualmente, non riescono a utilizzare tale tecnica, riconosciuta e rinomata, per una questione di costi e progettazione.

Ciò è ottenuto grazie alla messa in opera delle caratteristiche descritte alla rivendicazione principale.

Le rivendicazioni dipendenti delineano forme di realizzazione particolarmente vantaggiose del dispositivo secondo lo stato attuale dell'arte.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Esclusivamente a titolo semplice di esempio, non limitativo, si presenta un semplice schema a blocchi ( Tavola n.1), non entrando nello specifico dell'uso poi fatto nel sistema di combustione.

La scheda di interfaccia 1) viene interfacciata con la sonda lambda di vario tipo 2), e un dispositivo per quantificare la quantità di comburente utilizzato3) , presenta uscite di tipo analogico , digitale, bus seriale, con varie tipologie di bus, ingressi analogici/digitali uscite analogiche / digitali. 4) È presente anche la gestione con bus seriale di motori brushless della quantità di comburente e di combustibile utilizzato nella combustione, a titolo di esempio e non limitativo.

Questa soluzione consente di ridurre le problematiche relative all'installazione dei dispositivi all'interno, eliminando i vari sistemi di combustione di varie tipologie di biomassa e combustibili. Si risolve il problema del cablaggio e si riducono conseguentemente i costi di produzione.. E' comunque possibile realizzare i dispositivi citati come singole schede elettroniche collegate tra loro da opportuni conduttori elettrici. In modalità WIFI, può essere un modulo autonomo interfacciato, a titolo di esempio e non limitativo, con dispositivi Smartphone, tablet, trasmissione dati in modalità NFC, dove è possibile la supervisione per esempio e non limitativo, del valore Lambda misurato, come la quantità di comburente immesso nella combustione

ESEMPIO DI ATTUAZIONE

Un esempio di utilizzo del modello di utilità, è la combustione di biomassa di vario tipo, dove è necessario mantenere e contenere ed avvisare attraverso un allarme un malfunzionamento nella combustione, effettuando le regolazioni necessarie.

Il dispositivo oggetto del modello di utilità, verifica se e quanto comburente viene utilizzato, verificando già la prima fase della combustione. Se si verifica la prima fase corretta, si procede alla combustione della biomassa, come esempio e non come limitazione nel combustibile usato, di conseguenza attraverso la sonda lambda opportuna all'uso, verifica che la combustione proceda in modo adeguato. È configurato anche l'uso di altri sensori per ottimizzare ulteriormente la combustione. È presente anche la gestione con bus seriale di motori brushless della quantità di comburente e di combustibile utilizzato nella combustione.

La particolarità e unicità di questo dispositivo, è che l'interfacciamento viene sempre eseguito direttamente nella scheda di controllo già usata, al fine di contenere il costo finale e rendere quindi economico l'integrazione di tale dispositivo con circuiti di controllo già usati. Questo è sempre stato il limite per usare questa tecnologia, gli elevati costi che permettevano l'uso solo in sistemi di costo molto elevato, e sempre usando, cosa ora non più necessaria, componentistica specifica delle aziende costruttrici della sonda lambda, oppure sistemi dedicati specifici ma di difficile utilizzo per i costi elevati, senza la libertà di usare microprocessori già usati normalmente, ma precedentemente si doveva usare solo la componentistica obbligata dal costruttore della sonda lambda. Ora la circuiteria è ottimizzata e non più necessario usare componentistica imposta. È possibile avere le prestazioni di misura e di sicurezza di questa tecnologia sofisticata in ogni sistema escluso ad oggi.

È normale l'uso di combustibili per riscaldare e condizionare l'ambiente, la cosa importante è rendere possibile il miglioramento della qualità dell'aria attraverso il migliore controllo possibile della combustione.

Oggi i produttori di sistemi di combustione, sia di piccola potenza, del tipo utilizzato nelle singole abitazioni, sia per sistemi termici e di condizionamento di tipo centralizzato, sia sistemi di biomassa, biogas, etc., a titolo di esempio e non limitativo, tendono a minimizzare l'uso di sistemi di controllo tendenti a regolare i valori delle emissioni derivanti dalla combustione in modo attivo con sonde e sensori opportuni, addicendo come scusa la complessità, il costo, la mancanza di praticità.

Questo dispositivo è stato creato anche per questo motivo, per rendere questa raffinata ed essenziale tecnologia disponibile a chiunque e per qualsiasi livello di impianto, così da non definire sistemi di combustione di classe elevata, e quindi con tutti i controlli possibili, e la maggior parte di sistemi di combustione senza alcun controllo, le verifiche periodiche prescritte a termini di legge fotografano la situazione del momento, nessuno sa come sarà la combustione nel periodo dove non è presente una verifica.

Un sistema libero da controlli, evidenzia misurazioni incostanti anche nella stessa giornata di funzionamento, applicando invece questo dispositivo oggetto del modello di utilità, la emissione si rivela costante nel tempo.

La qualità dell'aria ne risente quindi positivamente, ottimizzando i componenti che indicano la qualità della combustione, O2, CO2, CO, NOX, SO2, VOC, Polveri, Particolato, etc. a titolo di esempio e non limitativo.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo autonomo e universale, per il rilevamento della quantità di ossigeno e altre tipologie di elementi, nei gas esausti di combustione, oltre alla quantità di comburente utilizzato, oppure di situazioni dove è importante tenere sotto controllo parametri come O2, CO2, CO, NOX, SO2, VOC, Polveri, Particolato, etc. a titolo di esempio e non limitativo. Al fine di esempio e non limitativo, si utilizza una sonda lambda adeguata a tale uso, o altre tipologie di sensore, e un dispositivo per quantificare la quantità di comburente utilizzato nella combustione, al fine di avere dati di misura più accurati. Si tratta di sistemi di combustione sia utilizzanti aria, ossigeno, che altre tipologie di comburenti, oltre a varie tipologie di combustibili, a titolo di esempio e non limitativo.
2. 2. A tale scopo, il circuito di interfaccia, esegue tutte le operazioni necessarie a tale misurazione, nella gestione della sonda lambda utilizzata e per il dispositivo per la misura della quantità di comburente impiegato dal sistema di combustione, senza nessun limite di tipologia e di combustibile utilizzato.
3. 3. Tale scheda elettronica di interfaccia, ha lo scopo di gestire quindi i vari sensori utilizzati, non in senso limitativo quando si definisce sonda lambda, ma con la possibilità di usare altre tipologie di sonde, necessarie allo scopo preciso. Tale scheda di interfaccia, presenta verso il sistema di combustione, la interfaccia necessaria al suo funzionamento, già utilizzato oppure da progettare allo scopo. Quindi presenterà come interfaccia, tale scheda elettronica, tutti i tipi, solo a scopo di esempio e non limitativo, interfacce analogiche e digitali, compresi bus seriali come esempio e non limitativo, in modalità WIFI, può essere un modulo autonomo interfacciato, a titolo di esempio e non limitativo, con dispositivi Smartphone, tablet, trasmissione dati in modalità NFC, dove è possibile la supervisione per esempio e non limitativo, del valore Lambda misurato, come la quantità di comburente immesso nella combustione, oltre se interfacciato ad un sistema di controllo delle operazioni necessarie alla combustione di varie tipologie di combustibile, sia convenzionale che non convenzionale. E per questo uso il sistema di verifica e controllo facilita la combustione anche di materiali non convenzionali. <4.>Il dispositivo in oggetto è modulare ed è possibile usare i singoli blocchi autonomamente interfacciabili nelle modalità descritte usando la parte che interessa. Mantiene le caratteristiche descritte anche singolarmente, da remoto è sempre e comunque visionare, interfacciare, supervisionare, misurare, controllare sempre i dati, le operazioni da eseguire creando una rete locale e/o remota. In questo caso si è utilizzato il brand Cypress, tutta la famiglia disponibile ad oggi, da Psoc1 in avanti, a titolo di esempio e non limitativo. .. 5. Tale scheda parte del sistema oggetto di modello di utilità, può essere alimentata direttamente da rete elettrica, che dal sistema stesso di combustione, a titolo di esempio e non limitativo. <6.>Il dispositivo è formato, solo come esempio e non limitativo, da un circuito 1) la cui funzione è di interfaccia, senza limiti, per l'utilizzo e la verifica e la analisi dei valori misurati, dalla sonda lambda 2), da un sensore della quantità di comburente 3). Il tutto è connesso sia con collegamenti elettrici, che in modalità esemplificativa e non limitativa in power wireless, per la alimentazione e trasmissione dei dati senza uso di collegamenti elettrici, ma con tecnologie senza connessione elettrica. <7.>È presente anche la gestione con bus seriale 4) di motori brushless della quantità di comburente e di combustibile utilizzato nella combustione, a titolo di esempio e non limitativo. <8.>La novità è che la circuitazione è indipendente dalle aziende costruttrici delle sonde, oggi le sonde lambda sono gestite con microprocessori, schede di interfaccia, dispositivi progettati e costruiti dalle aziende che costruiscono le sonde lambda, usando quindi quanto è disponile ad oggi non è mai possibile ottimizzare i costi necessari per ottenere la qualità e le prestazioni di sistemi, oggi per avere quanto ottenuto con il dispositivo oggetto del brevetto è obbligatorio usare dispositivi ora esistenti, molto costosi e non utilizzabili oggi in sistemi di combustione che si possono proporre anche in mercati economici. Ora anche in questa fascia di mercato si ottiene quanto fino ad oggi era appannaggio solo di sistemi di combustione di fascia economica molto elevata. E per combustione si intende a solo scopo di esempio e non limitativo, in tutti i sistemi che utilizzano una combustione sia per ottenere un riscaldamento, esempio non limitativo, di acqua, sia per ottenere raffreddamento, esempio non limitativo, di acqua. 9. Il sistema a microprocessore è stato sviluppato in modo aperto, affinché lo sviluppo si possa adeguare alla tecnologia del momento, ottenendo sempre le migliori performance ed espandibilità, sia per i servizi informatici necessari, sia per interfacciare sempre nuovi dispositivi ed adeguare le prestazioni al cambiamento delle normative inerenti all'uso del sistema, semplicemente adeguando il firmware, quindi su impianti esistenti ogni adeguamento si effettua in modo semplice e non serve sostituire il Hardware, ma è sufficiente un upgrade del firmware. <10.>Le funzioni necessarie alla misurazione della percentuale di ossigeno e/o valore lambda, le procedure, le forme d'onda utilizzate, le sequenze, i comandi e i controlli, gli algoritmi necessari al corretto funzionamento, alla precisione e ripetibilità della misura, oltre al mantenimento della performance nella misurazione attraverso cicli automatici di pulizia e verifica corretta funzionalità, sono stati sviluppati, sperimentati, verificati, certificati in modo autonomo, non sono riconducibili a quanto fornito da produttori di sonde lambda o di altro tipo, né da altri produttori di strumentazione, quindi si intendono parte essenziale di questo brevetto di modello di utilità industriale. La circuiteria, le fasi, i controlli i comandi le forme d'onda sono state studiati, progettati, certificati, in una modalità mai realizzata ad oggi.