ITRM970315A1 - Stufa a combustibile solido funzionante da caldaia per impianto a termosifone - Google Patents

Description

dell'invenzione industriale avente per titolo: "Stufa a combustibile solido funzionante da caldaia per impianto a termosifone

Il presente trovato riguarda una stufa a combustibile solido funzionante da caldaia per impianto a termosifone.

Come è noto, la stufa è un apparecchio di conversione di energia in forma termica e differisce solitamente da altri apparecchi per riscaldamento, come caldaie, generatori di aria calda e simili, perché è fatta in modo da cedere calore attraverso il suo involucro.

Pur avendo la stessa funzione di riscaldamento locale, la stufa differisce dal camino, in cui il focolare o bocca e la canna fumaria, cosiddetta cappa, sono ricavati generalmente nello spessore del muro del locale da riscaldare.

Esistono già camini funzionanti da caldaia. Ad esempio, i brevetti italiani n. 1067126 e 1060348 si riferiscono a caldaie caminetto. Ogni caldaia di questo tipo è costituita da un complesso di ima o due pareti metalliche, dotate di intercapedine per la circolazione d'acqua e di una molteplicità di serpentine di rame, ad andamento spiraliforme, che comunicano con la o le pareti e sono sospese su una grata a circolazione d'acqua e su un fondo metallico dotato anch'esso di intercapedine. Tale caldaia è posta in un caminetto a parete o ad angolo. Superiormente alle serpentine è previsto un bollitore tubolare per produzione d'acqua calda per uso sanitario e simili, destinato anch'esso ad essere lambito dalle fiamme del combustibile solido che brucia sulla grata, all'interno del caminetto. Se si esclude ima piccola cappa frontale, la caldaia è priva di altri mezzi di chiusura.

Pur funzionando in modo soddisfacente, la caldaia sopra menzionata non può essere utilizzata separatamente da un camino, non essendo dotata, fra l’altro, di un circoscritto focolare e di una propria canna fumaria.

Esistono già stufe che presentano al di sopra del focolare un<’>intercapedine per la circolazione d'acqua, attraversata da canne verticali dei fumi. Questa soluzione presenta una scarsa resa termica e problemi derivanti dalla frequente ostruzione da fuliggine delle canne dei fumi e dalla difficoltà per la loro pulizia.

Il presente trovato mira a risolvere gli inconvenienti sopra accennati, realizzando un apparecchio di riscaldamento locale che unisce il piacere di un focolare, anche laddove non è stato previsto un corrispondente camino, ai vantaggi di un riscaldamento a termosifone. A questo riguardo, attraverso gli insegnamenti del presente trovato, da un lato è resa possibile un'utilizzazione del calore a combustione controllata, sia per il riscaldamento locale sia per quello a termosifone, con elevata potenza termica, e dall'altro, facilità di manutenzione e di pulizia dell'apparecchio di riscaldamento stesso.

Secondo il presente trovato, si prevede una stufa a combustibile solido funzionante da caldaia per impianto a termosifone, del tipo in metallo cosiddetto a tutto strato, comprendente un involucro terminante superiormente in un raccordo rastremato alla canna fumaria, caratterizzata dal fatto di presentare, internamente al suo involucro dotato di sportello, un focolare e, superiormente al focolare e in comunicazione libera con esso, un primo scambiatore di calore a fascio tubiero a sviluppo orizzontale, chiuso anteriormente da un pannello rimovibile e sostenuto alla sua periferia da guide di scorrimento e di appoggio, che sono solidali perimetralmente all'involucro, internamente ad esso.

Il presente trovato verrà ora descritto in riferimento ad una sua esecuzione preferita, pur comprendendo che possono essere apportate varianti esecutive senza allontanarsi dal concetto innovativo della presente invenzione e facendo riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista frontale della stufa secondo il presente trovato;

la Figura 2 mostra una vista assonometrica in esploso della stufa mostrata nella Figura 1, ivi compreso un primo scambiatore di calore previsto all'intemo della stessa;

la Figura 3 mostra in vista assonometrica un fascio tubiero di un secondo scambiatore di calore per la stufa secondo il trovato; la Figura 4 mostra in sezione longitudinale il fascio tubiero della Figura 3.

Con riferimento ai disegni, nella Figura 1 è mostrato l'aspetto generale della stufa funzionante da caldaia per impianto a termosifone secondo il trovato, mentre sono omessi, in quanto convenzionali, i particolari e gli accessori relativi all<’>impianto a termosifone.

Nelle figure è indicato con 1 un involucro di stufa a combustibile solido, generalmente a legna. L'involucro, che, nella forma di realizzazione descritta è un corpo parallelepipedico, delimita «

internamente un unico vano, comprendente inferiormente un focolare 2. La stufa, preferibilmente in metallo, è del tipo cosiddetto a tutto strato, vale a dire, nell'impiego, si riempie il focolare di combustibile, e la combustione avviene progressivamente in tutta la massa.

Frontalmente, l’involucro 1 presenta, in corrispondenza del focolare 2, imo sportello 3 per l'introduzione della legna da ardere, di carbone o altro combustibile solido. Lo sportello 3, avente un pannello trasparente 30, preferibilmente di vetro termico, è predisposto in un telaio 10, che presenta feritoie 12, 12 per l’ingresso dell'aria, dall’ambiente all’interno del focolare 2, secondo le frecce, come mostrato nella Figura 2. L'involucro 1 termina superiormente in un raccordo rastremato 11, preferibilmente troncopiramidale, ad ima canna fumaria (non rappresentata), con interposti mezzi 13 di regolazione del tiraggio.

Secondo il trovato, in una porzione 4 del vano interno all'involucro 1, fra il focolare 2 e la porzione delimitata dal raccordo 11, è disposto un primo scambiatore di calore 5.

Lo scambiatore 5 è costituito da un fascio tubiero a sviluppo orizzontale (Figura 2), che, nella suddetta porzione 4 dell'involucro 1 in cui è alloggiato, viene lambito dalle fiamme e dai filmi prodotti nel focolare 2. La porzione 4 è chiusa anteriormente da un pannello 6, rimovibile dal resto dell’involucro 1.

Lo scambiatore 5 presenta, alle estremità laterali, collettori 5e e 5u, rispettivamente di entrata e di uscita dell'acqua di circolazione, destinati ad unirsi con raccordi 7e é 7u di un impianto a termo sifone, non rappresentato ulteriormente.

I collettori 5e e 5u servono anche da mezzi di supporto per l'intero fascio tubiero, su rispettive guide 8 di scorrimento e di appoggio, che sono solidali perimetralmente all'intemo dell’involucro 1. Lo scambiatore 5 presenta un telaio di irrigidimento 5i, i cui lati inferiori poggiano su corrispondenti barre di sostegno 9.

Secondo il trovato, inoltre, il primo scambiatore di calore 5 è allacciato ad un secondo fascio tubiero a sviluppo verticale 50 (Figure 3 e 4), che è posto all'interno di una scatola parallelepipedica 51 (Figura 2) situato posteriormente, all'involucro 1 della stufa, a contatto con essa. L<’>insieme del secondo fascio tubiero 50 e dell'involucro 51 costituisce un secondo scambiatore di calore 55 per la produzione di acqua calda per uso sanitario. Il secondo scambiatore 55 riceve il calore anche per convezione dell'aria e per conduzione dall'involucro 1 della stufa.

Sono notevoli i vantaggi della stufa-caldaia secondo il presente trovato rispetto al noto camino-caldaia. Dal momento che la combustione può avvenire in un ambiente chiuso, con la chiusura dello sportello, essa può avvenire più lentamente e in modo regolato a seconda del tipo di combustibile, della temperatura richiesta localmente, cioè in vicinanza della stufa, e negli altri locali che devono essere riscaldati dall 'impianto a termosifone, di cui fa parte il primo scambiatore 5. In ima forma di realizzazione del trovato la misura effettuata da due termocoppie, collegate a termometri digitali, rispettivamente a monte e a valle di un fascio tubiere di 22 cm dello scambiatore 5, rivela un salto di temperatura di circa 700°C, e fornisce una valutazione, anche se solo qualitativa, dello scambio termico che avviene in tale scambiatore e quindi della potenza della stufa-caldaia secondo il trovato. La quantità di calore trasmessa allimpianto a termosifone è talmente elevata, che la temperatura dell'acqua nel vaso di espansione ne provoca rebollizione, consigliando di limitare la massa di combustibile messa a bruciare.

Rispetto al camino-caldaia, la presenza di un vano all'interno di stufa che è completamente chiuso, ofire, oltre all’economia della combustione, una completa affidabilità contro accidentali proiettamenti di scintille su tendaggi, tappeti e altri articoli infiammabili di arredamento. Inoltre, fumi e fuliggine non si disperderanno in ogni ambiente dell'abitazione.

Sarà possibile mantenere sempre efficiente lo scambio termico, perché il fascio tubiero dello scambiatore 5 può essere facilmente pulito con la periodicità desiderata. Infatti, svitato l accoppiamente fra i raccordi 7e, 7u ed i rispettivi collettori 5e e 5u, tappati per non far fuoriuscire l'acqua contenuta nel suddetto fascio tubiero, quest’ultimo può essere fatto scorrere orizzontalmente, una volta che è stato rimosso un angolare, indicato con 100 nella Figura 2.

A differenza del fascio tubiero a sviluppo verticale previsto nelle forme note sopra citate, la resa della stufa-caldaia secondo il presente trovato è così elevata, perché sono le fiamme stesse a lambire il fascio tubiero dello scambiatore 5 in ogni sua canna.

Rispetto al boiler del camino- caldai a, il vantaggio principale del presente trovato è rappresentato dal migliore rendimento del secondo scambiatore 55, che, presentando una maggiore superficie di scambio termico, consente una maggiore portata di acqua calda.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stufa a combustibile solido funzionante da caldaia per impianto a termosifone, del tipo in metallo cosiddetto a tutto strato, comprendente un involucro terminante superiormente in un raccordo rastremato alla canna fumaria, caratterizzata dal fatto di presentare, internamente al suo involucro dotato di sportello, un focolare e, superiormente al focolare e in comunicazione libera con esso, un primo scambiatore di calore a fascio tubiero a sviluppo orizzontale, chiuso anteriormente da un pannello rimovibile e sostenuto alla sua periferia da guide di scorrimento e di appoggio, che sono solidali perimetralmente all'involucro, internamente ad esso.
2. 2. Stufa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il primo scambiatore di calore è allacciato, all'uscita della stufa, ad un secondo scambiatore di calore, in cui un fascio tubiero a sviluppo verticale per produzione di acqua calda è situato all'interno di una scatola disposta posteriormente a contatto con l'involucro della stufa.
3. 3. Stufa secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che lo sportello è provvisto di un pannello trasparente.