ITPN960012U1 - Caminetto per riscaldamento di tipo perfezionato - Google Patents

Description

"CAMINETTO PER RISCALDAMENTO DI TIPO PERFEZIONATO"

La presente invenzione concerne un caminetto per riscaldamento ambientale di tipo perfezionato.

In particolare, l'invenzione concerne un caminetto con un focolare alimentato a gas e provvisto di un sistema di convogliamento dei fumi della combustione che aumenta tanto la semplicità. costruttiva quanto il rendimento e la sicurezza di funzionamento del caminetto.

E nota l esistenza di caminetti nei quali l ‘aria da riscaldare viene prelevata dall'ambiente e viene forzata.ad attraversare condotti che sono in relazione di scambio termico con il focolare del caminetto prima di essere restituita all’ambiente da riscaldare.

Nei caminetti di tipo noto, lo scambio termico tra l'aria combusta e l'aria, ambiente viene principaimente realizzato da scambiatori termici posizionati nella parte superiore della camera di combustione o focolare.

In modo noto, i fumi ascendenti della combustione vengono convogliati su pareti o condotti metallici (ad es. in ghisa) che, sul lato opposto, vengono lambiti dall'aria ambiente da riscaldare.

Le pareti o i condotti metallici vengono anche provvisti di alettature o di profili grecati allo scopo di aumentare la superficie di scambio termico.

Queste soluzioni presentano lo svantaggio principale di complicare la costruzione del caminetto e di aumentarne l'ingombro verticale con lo spazio occupato dalle superfici di scambio termico.

Un ulteriore svantaggio delle soluzioni note risiede nel fatto che gli scambiatori termici sono strutturalmente pesanti ed ofrfrono una superficie di scambio termico che è irrazionalmente ridotta e sproporzionata rispetto alla quantità, al peso e all'ingombro dimensionale dei materiali impiegati per la loro realizzazione.

Inoltre, un eventuale ampliamento degli scambiatori termici allo scopo di migliorare il rendimento del caminetto, comporterebbe inevitabilmente un ulteriore aumento degli ingombri verticali del caminetto,

Infine, i caminetti tradizionali presentano anche lo svantaggio di essere provvisti di condotti di esalazione dai fumi che comunicano direttamente con la camera di combustione ,

Tale caratteristica può provocare il malfunzionamento o addirittura il blocco del bruciatore quando, a causa di possibili ostruzioni del cangino che possono risultare da varie cause nonché di particolari condizioni climatiche (ad esempio forte vento), il tiraggio naturale del carainetto non trova sfogo nell'atmosfera e i gas combusti si accumulano nel caminetto ostacolando e soffocando la corretta combustione del combustibile.

Non è infrequente il caso che la fiamma del bruciatore venga spenta anche da correnti d'aria che scendono attraverso il condotto di esalazione e raggiungno direttamente la camera di combustione.

Lo scopo principale dell'invenzione è quello di ovviare, in modo semplice e razionale, agli inconvenienti sopra descritti mediante la realizzazione di un caminetto per il riscaldamento ambientale provvisto di uno scambiatore termico che oltre ad essere di costruzine semplice sia ridotto nel peso e comporti un ingombro dimensionale che consenta di sfruttare più razionalmente lo spazio interno del caminetto.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare un caminetto del tipo anzidetto che sia provvisto di una superficie di scambio termico più estesa, e, quindi, più vantaggiosa in termini di rendimento e di economia energetica, di quella raggiunta in scambiatori termici tradizionali di pari peso e dimensioni.

Infine, è anche scopo dell'invenzione quello di realizzare un cminetto che funzioni in modo sicuro anche in caso di condizioni avverse al tiraggio naturale dei gas combusti. Questi ed altri scopi vengono raggiunti, secondo l'invenzione, con un caminetto per riscaldamento ambientale avente le caratteristiche di seguito rivendicate.

Scopi e caratteristiche del caminetto secondo l'invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione con riferimento agli allegati disegni schematici nei quali: - la fio. 1 illustra con una vista anteriore il caminetto secondo l'invenzione;

- la fig. 2 rappresenta con una vista laterale sezionata il caminetto di fig. 1;

- la fig, 3 mostra una vista anteriore, parzialmente sezionata il caminetto di fig. 1;

- la fig, 4 riporta una vista posteriore interna di un componente di scambio termico del caminetto secondo l 'invenzione;

- la fig. 5 illustra con una vista laterale sezionata il componente di scambio termico della fig. 4;

- la fig, 6 mostra con una vista anteriore esterna il componente di scambio termico della fig. 4 e

- la fig. 7 è una vista dall'alto del componente, di scambio termico della fig, 4.

Con riferimento alle figg, 1 e 2, il caminetto 10 comprende un basamento 11 per il supporto della camera di combustione o focolare 12, due pareti laterali 13 ed una parete superiore 14.

Nel lato anteriore del caminetto 1Q sono ricavate un'apertura di accesso 16 al basamento interno 11 ed una apertura 13 di ispezione alla camera di combustione 12 che sono provviste di rispettive porte di chiusura 15 e 17. Con riferimento alla fig, 2, la camera di combustione 12 alloggia un tradizionale bruciatore verticale 19 alimentato con gas proveniente attraverso una conduttura di alimentazione 20 (fig, 2).

Al bruciatore 19 sono associati in modo noto in sè, un rubinetto di regolazione 21, comandabile mediante una manopola di regolazione 22 alloggiata nel pannello frontale 23 del caminetto, nonché tutti quei dispositivi necessari al suo funzionamento e sufficientemente noti da non richiedere ulteriori descrizioni.

L'aria comburente primaria e secondaria penetra all'interno del focolare 12 attraverso feritoie 24 (fig. 1) ricavate nel pannello frontale 23.

In modo noto in sé, la camera di combustione o focolare 12 é realizzata in lamiera metallica secondo una forma pressoché scatolare.

Le pareti laterali 25 della camera di combustione 12 sono rivestite da pannelli 26 in materiale refrattario (Fig. 3) atti ad accumulare calore e a favorire il tiraggio dei gas combusti .

L'aria da riscaldare viene prelevata dall'ambiente mediante un ventilatore aspirante/premente 27 Cfig, 2). Il lato aspirante del ventilatore 27 comunica con aperture di aspirazione 28 Cfig. 2) reiizzate nei fianchi del basamento 11.

Il lato premente del ventilatore 27 comunica, attraverso un condotto verticale 29 ed un successivo condotto obliquo 30 con feritoie 31 di immissione dell'aria calda nell'ambiente Cfig. 2).

Da rilevare che il condotto verticale 29 ed il condotto obliquo (30) per l'aria-ambiente da riscaldare sono in relazione di scambio termico rispettivamente con la parete posteriore 32 e la parete superiore o cielo 33 delia camera di combustione 12.

1 gas combusti originati dal bruciatore 19 vengono convogliati dalla parete superiore obliqua 33 della camera di combustione 12 verso due bocchettoni di serico 34 (figg.

2 e 3) ricavati nella parete posteriore 32 della camera di combustione 12.

I due bocchettoni di scarico 34 comunicano con una camera ausiìlaria 35 di scambio termico avente una forma scatolare appittita e realizzata mediante piegatura e saldatura di lamiera metallica.

Come visibile più dettagliatamente nelle figg, 4,5,6 e 7, la camera ausiliaria 35 si estende a contatto di detto tratto verticale 23 per l'aria-ambiente da riscaldare e presenta una sezione verticale di forma convergente verso i l basso .

Nella parete superiore 36 della camera ausiliaria 35 è realizzata una bocca 37 per il collegamento con il condotto di esalazione 38 dei gas combusti.

La parete posterioe 38 della camera ausiliaria 35 (figg. 2 e 5) presenta un andamento obliquo ed in corrispondenza del suo margine inferiore è ricavata un'apertura 40 provvista di un deflettore esterno 41 aventi la funzione che verrà in seguito descritta.

Lo spazio interno della camera ausiliaria 35 (chiaramente visibile nella fig, 4 da cui è stata asportata la parete posteriore 33) è delimitato da una coppia di setti convogliatori superiori 42,43 ed una coppia di setti convogliatori inferiori 44,45.

I setti superiori 42,43 discendono pressoché parallelamente dalla parete superiore 36 della camera 35 mentre i setti inferiori 44,45 partono dalla parete inferiore 46 della camera 35 e seguono direzioni sostanzialmente convergenti. Ambedue le coppie di setti 42,43,-44,45 si estendono per circa 3/4 dell'altezza della camera 35 e possiedono una sezione longitudinale corrispondente a quella della camera ausiliaria 35 in modo da collegare la.parete anteriore 47 e la parete posteriore 39 della camera ausiliaria 35,

I due setti superiori 42,43 sono rispettivamente interposti ad uno dei bocchettoni di scarico 34 della camera di combustione 12 e all'apertura di scarico 37 della camera usiliaria 3-5.

I due setti inferiori 44,45 comprendono tra loro, in posizione sfalsata, i due setti superiori 42,43 in modo da delimitare un percorso discendente-ascendente (tratteggiato nella fig 4) per i gas combusti provenienti dai bocchettoni 34 e diretti all'apertura di scarico 37 della camera ausiliaria.

Grazie a questo accorgimento, i gas combusti vengono distribuiti nell'intero volume della camera ausiliaria 35 e trasmettono calore all'intera parete anteriore di scambio termico 47 dalla camera 35 prima di defluire dalla bocca di scarico 37 .

All'interno del basamento 11 e in posizione adiacente alle aperture di aspirazione 28 per l'aria ambiente é alloggiato un tradizionale dispositivo termostatico 48 (fig, 3) che, al raggiungimento di un prestabilito valore di temperatura dell'aria ambiente interrompe il funzionamento del brut latore 13 .

Un ulteriore dispositivo termostatico 43 (figg, 5 e 6) è alloggiato entro 1 camera ausiliaria 35 in pos m one adicente all'apertura 40 ed è anch ' esso atto interrompere il funzionamento del bruciatore 19 non appena viene raggiunto un prestabilito valore di temperatura, Il funzionamento del caminetto 10 secondo l'invenzione prevede l'accensione del bruciatore 19 e l'attivazione del ventilatore 27,

I gas combusti lambiscono e riscaldano le pareti superioe 33, posteriore 32 e laterali 25 della camera di combustione 12.

Grazie alla circolazione naturale d'aria instaurata dall’a dalla colonna di aria calda ascendente e l'afflusso di aria fredda verso la camera di combustione 12, i gas combusti fuoriescono dalla camera di combustione 12 attraverso i bocchettoni 34 ed entrano nella camera ausiliaria di scambio termico 35.

I setti superiori 42,43 ed inferiori 44,45 convogliano i gas combusti ad attraversre tutto lo spazio interno della camera ausiliaria 35 e a riscaldare la mggior superficie possibile della parete anteriore 47 della camera ausiliaria 35.

In tal modo, il condotto verticale 29 per l'aria-ambiente è vantaggiosamente riscaldato sia dalla parete 32 della camera di combustione 12, sia dalla parete anteriore 47 della camera ausilìaria 35,

Infine, la circolazione d'aria creata dal tiraggio del caminetto 10 è sufficiente a far uscire i gas combust dalla camera ausiliaria 35 attraverso l'apertura 37 e la conduttura di esalazione 38,

Se, a causa di particolari condizioni metereologiche (ad esempio in caso di contropressione causata dall'azione del vento attraverso il tiraggio del caminetto 10) si dovessero verificare correnti d'aria discendenti dalla conduttura di esalazione 38, i gas combusti non possono ritornare direttamente nella camera di combustione 12, dove causerebbero il malfunzionmento o il blocco del bruciatore 13, ma vengono vantaggiosamente convogliati dalla conformazione convergente della camera ausiliaria 35 verso la parete inferiore 46 della stessa camera ausiliaria 35 ed espulsi dal caminetto attraverso l'apertura di sfiato 40. Il restringimento verso il bsso della sezione longitudinale della camera ausiliaria 35 conferisce alle correnti discendenti un aumento di velocita che consente loro di fuoriuscire attraverso l'apertura 40,

Questo accorgimento impedisce, anche in presenza di condizioni avverse al tiraggio del caminetto 10, sia lo spegnimento della fiamma del bruciatore 19 sia una combustione incompleta del combustibile di gas nocivi (monossido di carbonio) nell'ambiente,

I gas combusti che fuoriescono dall'apertura 4G contengono sopratutto anidride carbonica o biossido di carbonio in quantità tollerabile dall'organismo umano o ammesso dalla norme di sicurezza,

Comunque, nell'eventualità che i gas combusti continuassero ad useire dall'apertura 40 per un blocco persistente del tiraggio del caminetto 10<'>, il dispositivo termostatico 49 interviene al raggiungimento di un valore prestabilito di temperatura ed interrompe il funzionamento del bruciatore 19 fino al ripristino delle condizioni necessarie al corretto funzionamento del caminetto 10,

Da quanto descritto, risulta evidente che il carainetto 10 secondo l'invenzione raggiunge, in modo semplice e razionale, lo scopo principale di presentare superfici di scambio termico che diminuiscono gli ingombri vertical i del caminetto 10 ed aumentano la superficie di scambio termico tra i gas combusti e l'aria-ambiente da riscaldre senza richiedere un irrazionale dispendio di materiale termoconduttivo ,

In modo vantaggioso, l'aria-ambiente che attraversa il condotto verticale 29 viene riscaldata su due lati contrapposti mentre l'aria che percorre il condotto obliquo 30 viene riscaldata dalla parete superiore 33 della camera di combustione 12,

Inoltre, la camera ausiliaria 35 consente di aumentare la superficie di scambio termico, di sfruttare completamente il calore dei gas combusti e di conseguire un notevole risparmio energetico a parità di calorie erogate rispetto ad un caminetto di tipo tradizionale.

Infine, l'accorgimento di prevedere l'apertura di sicurezza 40 ed il relativo termostato 49 permette al caminetto 10 secondo l'invenzione, di produrre una perfetta combustione anche in presenza di condizioni metereologiche e/o meccaniche Costruzioni del condotto di evaquazione dei fumi> avverse al tiraggio naturale dei gas combusti e di interrompere il funzionamento del bruciatore 19 nel caso in cui le condizioni critiche di tiraggio si prolungassero nel tempo .

Ovviamente, al caminetto 10 secondo l'invenzione possono essere apportate modifiche e varianti senza per altro uscire dall'ambito delle caratteristiche principali qui di seguito rivendicate.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Caminetto (10) per riscaldaroento ambientale comprendente un basamento (11) che supporta una camera di combustione (12) di forma sostanzialmente scatolare e più pannelli (13) di rivestimento esterno, detta camera di combustione (12) alloggia un bruciatore (19) alimentato a gas e presenta un'apertura frontale di ispezione (18) chiudibile da una porta (17), una pluralità di aperture (28) per l'immissione di aria comburente e aperture (34)) di scarico dei gas combusti verso un condotto di esalazione (37,38), il caminetto (10) comprende inoltre un ventilatore aspirante/premente (27) atto a prelevare aria—ambiente attraverso aperture di aspirazione (28), ad inviarla attraverso un condotto di riscaldamento (29,30) posto in relazione di scambio termico con almeno una parete della camera di combustione (12) e ad immetterla riscaldata nell'ambiente attraverso aperture di erogazione (31), caratterizzato dal fatto che detto condotto di riscaldamento comprende almeno un tratto verticale (29) ed un tratto obliquo (30) che sono in relazione di scambio termico risp»eìtivamente con la parete posteriore (32) e superiore (33) della camera di combustione (12), che dette aperture di scarico (34) dei gas combusti sono ricavate nella parete posteriore (32) della camera di combustione (12) e comunicano con detto condotto di esalazione (37,38) attraverso una camera ausiliaria (35) di scambio termico che si estende a contatto di detto tratto verticale (29) del condotto di riscaldamento e sul lato contrapposto a quello della parete posteriore (32) della camera di combustione (12), che detta camera ausiliaria (35) comprende mezzi deviatori (42,43,44,45) del gas combusto atti a delimitare un percorso sinuoso che si estende per l'intero volume della camera ausiliaria (35), che la camera ausiliaria (35) presenta una sezione verticale di forma convergente verso il basso e che, in corrispondenza della sua base inferiore (46), è provvista di un'apertura (40), per il deflusso dal caminetto (10) dei fumi in caso di eventuali interruzioni meccaniche del tiraggio o particolari condizioni atmosferiche avverse al tiraggio naturale del caminetto (10) e di mezzi termostatici (49) atti a rilevare la temperatura del fluido che fuoriesce da detta apertura (40) e ad interrompere il funzionamento del bruciatore (19) al raggiungimento di un prestabilito valore di temperatura , 2) Caminetto (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi deviatori della camera ausiliaria (35) comprendono una eoppia di setti convogliatori superiori (42,43) che discendono pressoché parallelamente dalla parete superiore (36) della camera ausiliaria (35) e da una coppia di setti convogl iatori inferiori (44,45) che salgono. seguendo direzi sostanziai niente convergenti, dalla parete inferiore C46) della camera ausiliaria (35), che i setti superiori (42,43) sono rispettivamente interposti ad una apertura di scarico (34) della camera di combustione (12) e all'apertura di scarico (37) della camera ausiliaria (35) e che detti setti inferiori (44,45) comprendono tra loro, in posizione sfalsata, i setti superiori (42,43) in modo da delimitare un percorso sinuoso discendente-ascendente per i gas combusti provenienti dalle aperture di scarico (34) della camera di combustione (12) e diretti all'apertura di scarico (37) della camera ausiliaria (35). Il tutto come sostanzialmente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati,