ITRN20110064A1 - Apparecchiatura per il riscaldamento mediante induzione di materiali fluidi. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa alla domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: “APPARECCHIATURA PER IL RISCALDAMENTO MEDIANTE INDUZIONE DI MATERIALI FLUIDI.”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un’apparecchiatura per il riscaldamento mediante induzione di materiali fluidi.

In molti settori della tecnica vengono oggi utilizzati sistemi di tubazioni, dotate di dispositivi elettroriscaldanti, che trasportano materiali fluidi per i quali è necessario un accurato controllo della temperatura.

Una caratteristica importante di tali sistemi è che la tubazione di trasporto deve possedere flessibilità meccanica, in quanto l’apparecchiatura utilizzatrice del fluido, collegata ad un terminale della tubazione, può essere generalmente di tipo mobile.

Tali sistemi di tubi elettroriscaldati sono estremamente diffusi e trovano impiego in numerosi e diversificati settori tecnici: ad esempio, nelle macchine etichettatrici e sigillatrici, nelle quali occorre fluidificare adesivi e collanti; nelle macchine per schiumatura di bicomponenti a riscaldamento individuale; nei dispositivi per analisi e controlli di gas combusti; nelle apparecchiature per fluidificare carburanti densi da inviare a bruciatori; nelle attrezzature per la fusione di glasse, cioccolato, ed altri ingredienti nell'industria alimentare e dolciaria, nonché in tante altre applicazioni in cui si manipolano sostanze che si trovano normalmente o forzatamente allo stato fluido.

Le modalità di controllo della temperatura dei fluidi variano evidentemente in funzione dell’impiego a cui è destinato il sistema; una caratteristica comune viene comunque individuata nel fatto che il materiale trasportato deve mantenere la fluidità idonea per lo scorrimento nella tubazione, e che deve pervenire alla apparecchiatura finale di utilizzazione possedendo la temperatura predefinita di impiego.

Inoltre, devono essere affrontabili situazioni particolari e/o impreviste, nelle quali la temperatura del fluido scende a valori troppo bassi, fino ad impedire il trasporto del fluido stesso; in tali situazioni, evidentemente il sistema riscaldante deve avere la potenzialità di fornire non solo la quantità di calore necessaria per mantenere il fluido ad una certa temperatura, bensì quella occorrente a far risalire prontamente la temperatura in tutta la massa presente nella tubazione.

Nella tecnica nota, il riscaldamento per induzione elettromagnetica è diffuso per applicazioni su sistemi rigidi, mentre non sono conosciute realizzazioni che riguardino elementi flessibili quali le tubazioni sopra citate.

I sistemi elettroriscaldanti di tubazioni flessibili noti si avvalgono normalmente, per la generazione di calore, di resistenze elettriche avvolte a spirale attorno ad un’anima tubolare in materiale plastico, entro la quale scorre il fluido da trasportare.

Generalmente, tra le superfici della resistenza elettrica e dell’anima tubolare, è interposta un’armatura metallica flessibile, avente funzione esclusiva di rinforzo meccanico per la suddetta anima tubolare.

Le condizioni per il trasferimento del calore per conduzione dalle resistenze all’anima tubolare risultano però non ottimali, verificandosi una elevata inerzia termica del sistema ed un basso rendimento energetico.

Conseguentemente a ciò, si constatano limitazioni ed inconvenienti quali disomogeneità della temperatura nelle varie parti del tubo e della massa del fluido presente, nonché tempi di risposta lunghi del sistema nell’attuazione di regolazioni della temperatura, in disaccordo con le esigenze operative.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti sopra menzionati.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni, raggiunge lo scopo mediante l’adozione di un solenoide induttore, che consente la generazione di calore mediante induzione elettromagnetica direttamente sulla armatura metallica flessibile, che riveste integralmente il tubo di trasporto del fluido.

Il principale vantaggio ottenuto mediante il presente trovato consiste essenzialmente nel fatto che la trasformazione di energia in calore per il riscaldamento del fluido trasportato avviene in un sistema a bassa inerzia termica, quindi con maggior rapidità e potenzialità di regolazione.

Un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che il processo avviene con un miglior rendimento energetico complessivo, ed un conseguente risparmio economico di gestione.

Inoltre, si constata la possibilità di applicazione del trovato in altri campi della tecnica, quali ad esempio il riscaldamento di acqua in impianti termici e sanitari nelle costruzioni, effettuata direttamente sui tubi senza necessità di contenitori di accumulo.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del trovato saranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano un esempio non limitativo di esecuzione, in cui:

- la figura 1 illustra il trovato secondo una vista parzialmente sezionata, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 2 illustra il trovato secondo una vista prospettica, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

Come si può osservare dalle figure, il presente trovato concerne un’apparecchiatura per il riscaldamento, mediante induzione, di materiali fluidi trasportati in una tubazione.

II trovato comprende un alimentatore (1) elettrico ad alta frequenza, un tubo (2) flessibile, che trasporta un fluido (4) da riscaldare, e mezzi di trasformazione di energia (3), che provocano, per induzione elettromagnetica, dissipazione di energia in calore, in modo da riscaldare il tubo (2) flessibile e conseguentemente il fluido (4) che si trova al suo interno.

I mezzi di trasformazione di energia (3) comprendono un solenoide (3a) induttore collegato elettricamente all’alimentatore (1), ed un’armatura flessibile (3b) metallica posta intorno al tubo (2), in modo che il flusso magnetico variabile generato dal solenoide (3a) si concateni con l’armatura flessibile (3b), provocando su di essa dissipazione di energia in calore, che viene quindi trasmesso per conduzione al tubo (2).

L’armatura flessibile (3b) è costituita da una treccia in acciaio, che, in una preferita versione, è del tipo Inox AISI 304, in modo da presentare un elevato valore di permeabilità magnetica,

II tubo (2) è realizzato in materiale plastico flessibile, che, in una preferita soluzione, è costituito da PTFE, in modo da presentare elevata capacità dielettrica, e possedere buona resistenza meccanica agli agenti chimici ed alle variazioni di temperatura.

L’apparecchiatura (10) comprende un sistema di controllo (5) elettronico, atto a variare la corrente erogata dall’alimentatore (1), in modo da regolare la temperatura del fluido (4); esso è provvisto di almeno un sensore (5a) termico di rilevamento della temperatura dell’armatura flessibile (3b).

L’apparecchiatura (10) comprende inoltre un canotto (6) isolante flessibile, in modo da isolare reciprocamente il solenoide (3a) induttore e l’armatura flessibile (3b), ed un rivestimento (7), anch’esso flessibile, atto a contenere meccanicamente il solenoide (3a).

Infine, l’apparecchiatura (10) comprende uno strato (8) espanso coibentante, atto ad isolare termicamente verso l’esterno il rivestimento (7) e conseguentemente le altre parti interne riscaldate, ed una maglia (9) flessibile metallica, atta a proteggere da azioni meccaniche esterne lo strato (8) espanso e le altre parti interne.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Nella pratica sono ovviamente possibili delle modifiche e/o migliorie rientranti comunque neN’ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il riscaldamento mediante induzione di materiali fluidi, caratterizzata dal fatto di comprendere un alimentatore (1) elettrico ad alta frequenza, un tubo (2) flessibile, atto a trasportare un fluido (4) da riscaldare, e mezzi di trasformazione di energia (3), atti a provocare per induzione elettromagnetica dissipazione di energia in calore, in modo da riscaldare il tubo (2) flessibile e conseguentemente il fluido (4) trasportato al suo interno.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di trasformazione di energia (3) comprendono un solenoide (3a) induttore collegato elettricamente all’alimentatore (1), ed un’armatura flessibile (3b) metallica posta intorno al tubo (2), in modo che il flusso magnetico generato dal solenoide (3a) induttore, si concateni con l’armatura flessibile (3b).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l’armatura flessibile (3b) è costituita da una treccia in acciaio.
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il tubo (2) è costituito in materiale plastico flessibile.
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di controllo (5) elettronico, provvisto di almeno un sensore (5a) termico, atto a variare la corrente erogata dall’alimentatore (1), in modo da regolare la temperatura del fluido (4).
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un canotto (6) isolante flessibile, atto ad isolare elettricamente il solenoide (3a) induttore e l’armatura flessibile (3b).
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un rivestimento (7) flessibile, atto a contenere meccanicamente il solenoide (3a).
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere uno strato (8) espanso coibentante, atto ad isolare termicamente il rivestimento (7).
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una maglia (9) flessibile metallica, atta a proteggere meccanicamente lo strato espanso (8).