ITTO20120451A1 - Dispositivo riscaldatore elettrico per la produzione di acqua calda e/o vapore. - Google Patents
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Description
“Dispositivo riscaldatore elettrico per la produzione di acqua calda e/o vaporeâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo riscaldatore elettrico per la produzione di acqua calda e/o vapore.
Più specificamente l’invenzione ha per oggetto un dispositivo riscaldatore elettrico del tipo comprendente un gruppo di materiale termoconduttore, cui à ̈ associato almeno un resistore riscaldante, e nel quale fra un orifizio di ingresso ed un orifizio di uscita à ̈ definito un passaggio che segue un percorso predeterminato, prossimo a detto elemento resistivo, per un flusso di acqua destinato ad essere riscaldato e/o ad essere convertito almeno in parte in vapore.
Siffatti dispositivi riscaldatori elettrici vengono utilizzati in una vasta gamma di apparecchi, ad esempio in macchine per la preparazione di bevande calde, per uso domestico o professionale, nonché in apparecchiature di tipo industriale.
Nei dispositivi noti il passaggio per il flusso di acqua à ̈ normalmente realizzato in un blocco di alluminio pressofuso, ed à ̈ operativamente in relazione di scambio termico con il resistore riscaldante. Nel caso in cui l’acqua riscaldata sia destinata ad un uso alimentare, onde evitare che per ossidazione si formino composti tossici, le superfici del blocco di alluminio destinate a venire a contatto con l’acqua sono rivestite con un sottile film di un materiale protettivo, in particolare teflon, che impedisce il contatto diretto dell’acqua con l’alluminio.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un dispositivo riscaldatore elettrico del tipo inizialmente definito, perfezionato in modo tale per cui esso presenti al contempo un ingombro ridotto ed un’efficienza energetica notevolmente migliorata.
Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un dispositivo riscaldatore elettrico del tipo inizialmente definito, caratterizzato dal fatto che il suddetto gruppo di materiale termoconduttore comprende
un corpo centrale presentante due superfici o facce principali opposte, a cui sono connessi a tenuta di liquido rispettivi gusci o coperchi di chiusura;
fra ciascuna superficie o faccia principale del corpo centrale e l’associato guscio o coperchio di chiusura essendo definito un rispettivo passaggio che segue un percorso a serpentino o labirinto; detti passaggi a serpentino o labirinto comunicando fra loro attraverso un foro passante realizzato fra dette superfici o facce principali del corpo centrale;
il suddetto resistore riscaldante essendo disposto nel corpo centrale, fra dette superfici o facce principali, in modo tale per cui esso à ̈ operativamente in relazione di scambio termico con entrambi i suddetti passaggi a serpentino o labirinto.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un dispositivo riscaldatore elettrico secondo la presente invenzione;
la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica del corpo centrale del dispositivo della figura 1;
le figure 3 e 4 sono viste in pianta dall’alto e, rispettivamente, dal basso del corpo centrale mostrato nella figura 2;
la figura 5 Ã ̈ una sezione trasversale del corpo centrale delle figure da 2 a 4;
la figura 6 à ̈ un’altra vista prospettica del dispositivo riscaldatore secondo la figura 1;
la figura 7 à ̈ una vista in pianta dall’alto di una variante di realizzazione;
la figura 8 Ã ̈ una vista prospettica di un guscio o coperchio di chiusura;
le figure 9 e 10 sono due viste prospettiche relative ad una variante di realizzazione; e
le figure 11 e 12 sono viste in sezione trasversale analoghe a quella presentata nella figura 5, e mostrano due varianti di realizzazione del resistore riscaldante.
Nella figura 1 con 1 Ã ̈ complessivamente indicato un dispositivo riscaldatore elettrico secondo la presente invenzione, per la produzione di acqua calda e/o vapore.
Tale dispositivo riscaldatore 1 comprende un corpo centrale 2 che nella realizzazione esemplificativamente illustrata presenta una forma generale sostanzialmente parallelepipeda.
Come si vede nelle figure da 2 a 4, il corpo centrale 2 presenta due superfici o facce principali opposte 2a e 2b, ed una superficie laterale 2c.
Alle superfici o facce principali 2a, 2b del corpo centrale 2 sono applicati e connessi a tenuta di liquido rispettivi gusci o coperchi di chiusura indicati con 3 e 4, preferibilmente uguali fra loro.
Il corpo centrale 2 e gli associati gusci o coperchi di chiusura 3 e 4 possono essere convenientemente realizzati in materiale metallico pressofuso, in particolare alluminio od una sua lega.
Nel corpo centrale 2 Ã ̈ inglobato un resistore riscaldante 5 (si veda ad esempio la figura 5) i cui terminali o reofori 5a fuoriescono da tale corpo centrale 2, preferibilmente in corrispondenza di un medesimo suo lato, come mostrato nei disegni.
Tale resistore 5 si estende in un piano intermedio del corpo centrale 2, fra le sue superfici o facce principali 2a e 2b.
Nella realizzazione illustrata in ciascuna di dette superfici o facce principali 2a, 2b del corpo centrale 2 à ̈ realizzato un rispettivo solco perimetrale esterno 6a, 6b, per l’alloggiamento di una corrispondente guarnizione anulare di tenuta.
All’interno del rispettivo solco perimetrale 6a, 6b, in ciascuna faccia principale 2a, 2b del corpo centrale 2 à ̈ realizzato un rispettivo solco 7a, 7b (figure da 2 a 4).
Nella realizzazione illustrata i solchi 7a e 7b sono percorsi a labirinto, essenzialmente a forma di spirali a spire rettangolari che si estendono fra una rispettiva estremità esterna 8a, 8b ed una rispettiva estremità interna 9a, 9b.
I solchi 7a, 7b a labirinto realizzati sulle due facce principali del corpo centrale 2 sono posti in comunicazione fra loro attraverso un foro passante 10 realizzato fra le facce principali 2a, 2b di tale corpo 2.
I solchi 7a, 7b del corpo centrale 2 potrebbero, in luogo di un andamento a labirinto, presentare un andamento a serpentino.
Detti solchi 7a, 7b presentano una sezione a canale, e nella realizzazione illustrata la loro sezione trasversale à ̈ richiusa a tenuta di liquido per effetto del serraggio dei coperchi 3, 4 al corpo centrale 2.
In un modo di realizzazione alternativo, non illustrato nei disegni, i solchi 7a e 7b possono essere realizzati, almeno in parte, nelle superfici o facce principali interne dei gusci o coperchi di chiusura 3, 4. Anche in tale caso tali solchi vengono messi in comunicazione fra loro attraverso un foro passante predisposto nel corpo centrale 2.
Nella realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 8 i gusci o coperchi di chiusura 3 e 4 sono serrati al corpo centrale 2 a mezzo di bulloni 11 o simili, che si estendono attraverso corrispondenti fori passanti predisposti in detti gusci o coperchi 3, 4 e nel corpo centrale 2.
Convenientemente, la superficie o faccia interna di ciascun guscio o coperchio 3, 4, destinata ad essere applicata a tenuta di liquido contro una corrispondente superficie o faccia principale 2a, 2b del corpo centrale 2 presenta una sagomatura convessa. Grazie a tale caratteristica, viene assicurata una affidabile azione di sigillatura a tenuta di liquido, anche nel caso in cui il dispositivo riscaldatore 1 operi a pressioni elevate, suscettibili di tendere a causare una flessione dei gusci o coperchi di estremità 3, 4.
Una caratteristica peculiare del dispositivo riscaldatore 1 secondo l’invenzione à ̈ costituita dalla possibilità di posizionare le luci od orifizi di ingresso e di uscita per l’acqua/vapore in una vasta gamma di ubicazioni possibili.
Con riferimento alle figure 1 e 7, tali luci od orifizi, indicati con 12, possono essere realizzati ad esempio nei gusci o coperchi 3, 4. Uno od entrambi tali orifizi possono essere in alternativa predisposti nella superficie laterale 2c del corpo centrale 2, ad esempio nelle ubicazioni illustrate a tratteggio nelle figure 1, 6, 9 e 10, ove tali orifizi sono stati nuovamente indicati con 12.
L’ampia possibilità di ubicazione degli orifizi di ingresso/uscita semplifica notevolmente la scelta del posizionamento e dell’orientamento del dispositivo riscaldatore 1, in funzione delle specifiche condizioni di utilizzo.
Convenientemente, le superfici del corpo centrale 2 e dei gusci o coperchi 3, 4 destinate al contatto con l’acqua/vapore sono provviste di un rivestimento protettivo di materiale ceramico. Ciò evita la formazione di sostanze nocive per ossidazione.
Convenientemente, in corrispondenza di ciascu na superficie o faccia principale 2a, 2b il corpo centrale 2 presenta almeno una formazione di posizionamento e centraggio 13 (si vedano ad esempio le figure 1, 2 e 6) cooperante con una corrispondente formazione complementare 14 dell’associato guscio o coperchio di chiusura 3, 4.
Nella realizzazione illustrata le formazioni di posizionamento e centraggio 13 sono costituite da risalti predisposti in corrispondenza dei lati minori del corpo centrale 2, e le formazioni cooperanti 14 degli associati gusci o coperchi 3, 4 sono incavi di forma complementare (si veda ad esempio la figura 8).
Nelle figure 9 e 10 à ̈ illustrata una variante di realizzazione in cui il serraggio a tenuta dei gusci o coperchi 3, 4 sul corpo centrale à ̈ realizzato a mezzo di almeno due, ed esemplificativamente quattro formazioni di posizionamento e centraggio 13. Nella realizzazione illustrata in tali figure le formazioni 13 si estendono oltre lo spessore dei gusci o coperchi 3, 4, all’interno di corrispondenti intagli laterali 14 predisposti in questi ultimi. Dopo il posizionamento relativo nella condizione illustrata nella figura 9, le porzioni delle formazioni 13 che sporgono oltre gli associati gusci o coperchi 3, 4 vengono ricalcate, od altrimenti plasticamente deformate, su tali gusci o coperchi 3, 4, così come si vede nella figura 10, in modo tale da serrare e vincolare questi ultimi contro il corpo centrale 2.
Nella soluzione secondo le figure 9 e 10 si può dunque fare a meno dei bulloni di serraggio 11 precedentemente descritti.
Nelle figure 11 e 12 sono mostrate varianti di realizzazione in cui il corpo centrale 2 à ̈ realizzato in due strati o parti sovrapposte, una delle quali à ̈ indicata con 2x in tali figure. La parte 2x sulla sua faccia rivolta all'altra parte del corpo centrale 2 reca il resistore riscaldante 5, realizzato come resistore essenzialmente planare, serigrafato su detta faccia, con percorso a serpentino nel caso della figura 11 e con andamento a labirinto a doppia spirale nel caso della figura 12. Le due parti del corpo centrale 2 presentano rispettivi fori 10 allineati fra loro, per mettere in comunicazione i solchi 7a e 7b sopra descritti. Nel passaggio fra dette due parti del corpo centrale, la tenuta intorno al foro 10 rispettivo viene assicurata tramite un anello di tenuta 20, accolto in una corrispondente sede predisposta in una di dette due parti del corpo centrale, o predisposta parzialmente in entrambe.
Nelle varianti secondo le figure 11 e 12 la connessione del resistore 5 al circuito esterno di alimentazione di corrente può essere realizzata mediante saldatura o terminali isolati con contatto a molla.
Le soluzioni secondo le figure 11 e 12 consentono di ridurre sensibilmente lo spessore del resistore riscaldante 5, e migliorare dunque lo scambio termico con i percorsi definiti dai solchi 7a, 7b del corpo centrale 2 e dagli associati gusci o coperchi di chiusura 3, 4.
In tutte le varianti di realizzazione sopra descritte, e in quelle ulteriori che gli esperti del settore potranno agevolmente sviluppare sulla base degli insegnamenti secondo la presente invenzione, la predisposizione di percorsi a serpentino o labirinto in corrispondenza di ambo le superfici o facce principali del corpo centrale 2 permette un migliore sfruttamento del calore prodotto dal resistore riscaldante, consentendo di fatto un sostanziale dimezzamento della dissipazione di calore che si avrebbe altrimenti nel caso di un unico passaggio a serpentino o labirinto.
Il dispositivo riscaldatore elettrico secondo l’invenzione risulta inoltre estremamente compatto e contraddistinto da una peculiare versatilità di collegamento/disposizione.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo riscaldatore elettrico (1) per la produzione di acqua calda e/o vapore, comprendente un gruppo (2-4) di materiale termoconduttore cui à ̈ associato almeno un resistore riscaldante (5) e nel quale, fra orifizi di ingresso e di uscita (12), à ̈ definito un passaggio (7a, 7b) che segue un percorso predeterminato, prossimo a detto resistore (5), per un flusso d’acqua destinato ad essere riscaldato e/o ad essere convertito almeno in parte in vapore; il dispositivo riscaldatore (1) essendo caratterizzato dal fatto che detto gruppo (2-4) comprende un corpo centrale (2) presentante due superfici o facce principali opposte (2a, 2b) a cui sono connessi a tenuta di liquido rispettivi gusci o coperchi di chiusura (3, 4); fra ciascuna superficie o faccia principale (2a, 2b) del corpo centrale (2) e l’associato guscio o coperchio (3, 4) essendo definito un rispettivo passaggio che segue un percorso a serpentino o labirinto (7a, 7b); detti passaggi a serpentino o labirinto (7a, 7b) comunicando fra loro attraverso un foro passante (10) realizzato fra dette superfici o facce principali (2a, 2b) del corpo centrale (2); detto resistore riscaldante (5) essendo predisposto nel corpo centrale (2), fra dette superfici o facce principali (2a, 2b) in modo tale per cui esso à ̈ in relazione di scambio termico con entrambi detti passaggi a serpentino o labirinto (7a, 7b).
- 2. Dispositivo riscaldatore secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuno di detti passaggi a serpentino o labirinto (7a, 7b) comprende un solco (7a, 7b) con sezione trasversale a guisa di canale, realizzato in una superficie o faccia principale (2a, 2b) del corpo centrale (2), detta sezione essendo trasversalmente richiusa a tenuta di liquido da una porzione dell’associato guscio o coperchio (3, 4).
- 3. Dispositivo riscaldatore secondo la rivendicazione 2, in cui la superficie o faccia di ciascun guscio o coperchio (3, 4) destinata ad essere applicata a tenuta di liquido contro una corrispondente superficie o faccia principale (2a, 2b) del corpo centrale (2) presenta una profilatura convessa.
- 4. Dispositivo riscaldatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti orifizi di ingresso e di uscita (12) sono predisposti nella superficie laterale (2c) del corpo centrale (2).
- 5. Dispositivo riscaldatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno di detti orifizi di ingresso e di uscita (12) Ã ̈ predisposto nei suddetti gusci o coperchi di chiusura (3, 4).
- 6. Dispositivo riscaldatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo centrale (2) e detti gusci o coperchi (3, 4) sono di materiale metallico, in particolare alluminio o sue leghe, e le loro superfici destinate al contatto con l’acqua sono provviste di un rivestimento, in particolare di materiale ceramico.
- 7. Dispositivo riscaldatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in corrispondenza di ciascuna superficie o faccia principale (2a, 2b) il corpo centrale (2) presenta almeno una formazione di posizionamento e centraggio 813) cooperante con una corrispondente formazione (14) dell’associato guscio o coperchio di chiusura (3, 4).
- 8. Dispositivo riscaldatore secondo la rivendicazione 7, in cui le formazioni di posizionamento e centraggio (13) del corpo centrale (2) sono plasticamente deformate sui corrispondenti gusci o coperchi di chiusura (3, 4) in modo da serrare e vincolare detti gusci o coperchi (3, 4) contro il corpo centrale (2).
- 9. Dispositivo riscaldatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo centrale (2) comprende due parti sovrapposte, e il resistore riscaldante (5) Ã ̈ un resistore a materiale resistivo serigrafato, con percorso a serpentino o labirinto, su una faccia di una parte (2x) del corpo centrale (2) rivolta all'altra parte di detto corpo centrale (2).
- 10. Dispositivo riscaldatore elettrico per la produzione di acqua calda e/o vapore, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.
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