ITTO950469A1

ITTO950469A1 - Dispositivo e metodo per la regolazione= della portata di un liquido, con controllo ad anello chiuso

Info

Publication number: ITTO950469A1
Application number: IT95TO000469A
Authority: IT
Inventors: Elvio Bononi; Costanzo Gadini
Original assignee: Eltek Spa
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1996-12-06
Also published as: FR2735204A1; DE19622438A1; US5927400A; FR2735204B1; IT1276413B1; ITTO950469A0

Abstract

Viene descritto un dispositivo (1) per la regolazione della portata di un liquido che circola in termoconvettori o scambiatori di calore, facenti parte di impianti di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, oppure di macchine per il trattamento termico di prodotti.Il dispositivo comprende un corpo (2A) entro il quale è previsto un otturatore mobile, la posizione del quale consente di regolare la quantità di liquido defluente tra almeno un condotto di ingresso (4, 6) ed un condotto di uscita (5), il posizionamento dell'otturatore essendo realizzato tramite un idoneo attuatore (3).Il dispositivo comprende un circuito di controllo logico ed un misuratore di portata istantanea e/o di quantità del liquido che fluisce in uno di detti condotti (4), per la regolazione automatica e continua del flusso, attraverso l'opportuno posizionamento dell'otturatore.

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO E METODO PER LA REGOLAZIONE DELLA PORTATA DI UN LIQUIDO, CON CONTROLLO AD ANELLO CHIUSO”

Viene descritto un dispositivo (1) per la regolazione della portata di un liquido che circola in termoconvettori o scambiatori di calore, facenti parte di impianti di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, oppure di macchine per il trattamento termico di prodotti. Il dispositivo comprende un corpo (2A) entro il quale è previsto un otturatore mobile, la posizione del quale consente di regolare la quantità di liquido defluente tra almeno un condotto di ingresso (4,6) ed un condotto di uscita (5), il posizionamento dell’otturatore essendo realizzato tramite un idoneo attuatore (3).

Il dispositivo (1) comprende un circuito di controllo ed un misuratore di portata istantanea e/o di quantità del liquido che fluisce in uno di detti condotti (4), per la regolazione automatica e continua del flusso, attraverso l’opportuno posizionamento dell 'otturatore.

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la regolazione della portata di un liquido, come descritto nel preambolo della rivendicazione 1, e ad un metodo di controllo come descritto nel preambolo della rivendicazione 22.

I dispositivi del tipo citalo sono utilizzati normalmente in impianti di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, ovvero in macchine per il trattamento termico di prodotti, in unione a termoconvettori o scambiatori di calore.

Sono noti regolatori di flusso a due o tre vie, dotati di un motore asincrono bidirezionale che, tramite un cinematismo ad ingranaggi, produce la movimentazione lineare di un otturatore; tale otturatore opera in chiusura ed apertura di uno o più condotti di ingresso o uscita di un liquido, in modo da parzializzarne la portata: variando la posizione dell’ otturato re è quindi possibile modificare la portata del liquido che fluisce in un apparato utilizzatore posto nel circuito idraulico.

Nella maggior parte dei dispositivi noti la regolazione della posizione dell’otturatore viene effettuata in modo piuttosto approssimativo, azionando il motore per un tempo predeterminato, cui corrisponde una determinata posizione dell'otturatore; in altre soluzioni note, più complesse dal punto di vista realizzativo, sono previsti dei mezzi sensori della posizione dell’ otturatore.

Sono anche note delle valvole provviste di un contatore di liquido; tali valvole sono previste per effettuare l’erogazione di una predeterminata quantità di liquido, al termine della quale esse ritornano nella condizione normale di chiusura, sino al successivo ciclo di erogazione.

Un problema tipico dei dispositivi regolatori di portata noti, ed in particolare di quelli del tipo con otturatore controllato a tempo, è la scarsa precisione, derivante dalla assenza di un sistema di controllo ad anello chiuso, come meglio risulterà nel seguito.

Altro inconveniente riscontrabile in tali regolatori di flusso è il rapido deterioramento delle parti meccaniche; tale deterioramento, è riconducibile ai continui sforzi a cui viene sottoposto il cinematismo di movimentazione dell’otturatore, quando al raggiungimento del fine corsa l’alimentazione elettrica risulta ancora inserita; tale inconveniente è stato in parte attenuato tramite l’utilizzo dei citati sensori di posizione dell’otturatore.

Tuttavia, anche in tali soluzioni, il mantenimento dell’otturatore in una predefinita posizione non è garanzia dell'ottenimento di una portata costante del liquido; infatti, a parità della sezione di passaggio, la portata di un liquido varia in funzione delle variazioni di pressione nella relativa rete idraulica.

In caso di variazioni di pressione, e quindi di portala, i sistemi noti si dimostrano perciò inadatti a consentire una regolazione sufficientemente precisa, in quanto non sono in grado di controllare eventuali variazioni del flusso, che possono dipendere da svariate cause (ad es. restringimenti ed occlusioni occasionali dei condotti).

Un altro inconveniente, tipico nel settore di applicazione della presente invenzione, deriva dalla difficoltà di poter utilizzare il medesimo regolatore su differenti tipologie di termoconvettori o scambiatori di calore, aventi cioè differenti sezioni di passaggio del liquido; il collegamento di un regolatore avente una sezione di passaggio nettamente superiore alla sezione di passaggio di un termoconvettore determina infatti la impossibilità pratica di sfruttare tutto il campo di regolazione del regolatore.

Ad esempio, nel caso di un regolatore avente una sezione di passaggio doppia rispetto alla sezione di passaggio dei condotti del termoconvettore, il campo di regolazione compreso tra il "tutto aperto" e "apertura al 50 %" dell'otturatore diventa praticamente inutile e la regolazione della portata totale del liquido può essere realizzata sfruttando solo la regolazione del restante 50% di corsa controllata dell'otturatore; la risoluzione di misura del dispositivo risulta quindi dimezzata, con conseguente perdita di precisione. Per fare un esempio più specifico, si supponga di disporre di un regolatore, previsto per l’applicazione su un termoconvettore avente dei condotti di una determinata sezione. Tale regolatore è dotato di un otturatore avente un'escursione totale di 8 mm, ed un sistema di regolazione che effettua la misura della posizione dell’ otturatore in 80 punti, in tal caso si ha una risoluzione di 0,1 mm a punto, e quindi si ha una regolazione della portata del regolatore di flusso a passi di 1/80.

Si supponga ora che tale regolatore venga applicato ad un termoconvettore avente condotti di sezione inferiore, ad esempio pari ad 1/8 di quella precedente; il campo di lavoro del regolatore viene quindi ridotto ad 1/8 (ossia 1 mm) del campo totale di regolazione possibile (ossia 8 mm); in tal caso, considerando sempre una risoluzione di 0,1 mm a punto, si avrà quindi una regolazione della portata a passi di 1/8, decisamente meno precisa della precedente.

Dall'esempio dato, nel quale la regolazione effettiva è pari ad un ottavo (1/8) del campo totale di regolazione possibile, risulta evidente la perdita di precisione o risoluzione dei sistemi secondo l'arte nota, nel caso di applicazione su condotti di differenti sezioni. L'inconveniente citato comporta necessariamente una taratura del punto di inizio di lavoro del regolatore, la quale va effettuala in fase di realizzazione del dispositivo oppure in fase di installazione dello stesso.

Nel primo caso diventa necessario produrre una vasta tipologia di regolatori, aventi sezioni di passaggio analoghe alle sezioni di passaggio dei condotti dei termoconvettori cui sono destinati, con evidenti inconvenienti di normalizzazione, di gestione delle scorte a magazzino, di reperibilità in tempi brevi dei vari, dispositivi, eccetera.

Per quanto riguarda il secondo caso, sono noti dispositivi regolatori che consentono, in fase di installazione sull’apparato utilizzatore, una taratura manuale del punto di inizio lavoro dell’otturatore; tali dispositivi sono però facilmente soggetti ad errori di regolazione in fase di installazione.

Alni problemi dei dispositivi regolatori noti dipendono dal fatto che essi sono realizzati in materiale metallico; ciò si rende necessario a causa delle elevate forze di serraggio che, in fase di installazione, vengono esercitate sugli attacchi idraulici del dispositivo regolatore di flusso, per garantire la necessaria tenuta.

Tale realizzazione è causa di formazione di condensa sulle pareti metalliche del corpo del regolatore: la presenza di tale condensa, ed il fatto stesso che il corpo metallico sia un ottimo conduttore elettrico, richiedono quindi grandi precauzioni nell’isolamento elettrico del dispositivo; in particolare viene richiesto un elevato isolamento tra il connettore elettrico dell’ attuatole ed il corpo metallico del dispositivo.

La presente invenzione si propone di risolvere i problemi sopra citati ed in particolare di indicare un dispositivo regolatore di flusso che sia preciso nella regolazione, che consenta di assicurare la costanza della stessa nelle varie condizioni di impiego, e che sia flessibile dal punto di vista dell’applicazione, semplice, economico e di realizzazione compatta. In tale ambito, un primo scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo dotato di un preciso sistema di regolazione della portata di un fluido, al fine di ottenere una rapida e precisa regolazione della temperatura nei teimocon vettori o scambiatori di calore di impianti di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, o in macchine per il trattamento termico di prodotti; per tale tipo di applicazioni, quindi, l'invenzione si propone di consentire dei risparmi energetici, in virtù di una precisa regolazione che eviti fluttuazioni o variazioni di temperatura dovute ad inerzie termiche.

Un secondo scopo dell'invenzione risiede nella realizzazione di un dispositivo regolatore della portata di un fluido che sia suscettibile di essere installato su differenti tipologie di termoconvettori, aventi condotti di sezioni differenti.

Un terzo scopo dell’invenzione consiste nella realizzazione di un dispositivo regolatore che, quando desiderato, consenta di variare il grado di risoluzione di misura del dispositivo in funzione delle diverse condizioni di utilizzo.

Un quarto scopo della presente invenzione risiede nella realizzazione di un dispositivo regolatore di flusso atto ad essere installato in modo semplice e rapido, per il quale non si rendano necessarie elevate forze di serraggio dei raccordi idraulici, e che quindi possa essere realizzato in materiale termoplastico.

Tali scopi sono raggiunti secondo la presente invenzione attraverso il dispositivo ed il metodo delle rivendicazioni allegate, che ne illustrano gli insegnamenti base.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, nei quali:

- la figura 1 è una vista in pianta del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista in elevazione del dispositivo di fig. 1 ;

- la figura 3 è una vista schematica in pianta del dispositivo di fig. 1, raccordato a dei condotti idraulici;

- la figura 4 è una vista schematica in elevazione del dispositivo di fig. 1, raccordato a tre condotti idraulici;

- la figura 5 è una vista in sezione del dispositivo secondo l'invenzione, eseguita secondo la linea D-D di fig. 4;

- la figura 6 è una vista in sezione del dispositivo secondo l'invenzione, eseguita secondo la linea A-A di fig. 3;

- la figura 7 è una vista in sezione del dispositivo secondo l'invenzione, eseguita secondo la linea C-C di fig. 4;

- la figura 8 è una vista parzialmente in sezione del dispositivo secondo l'invenzione, eseguita secondo la linea B-B di fig. 3;

- la figura 9 è una vista ingrandita di un particolare di fig. 8;

- la figura 10 è una vista di un particolare di fig. 6;

- la figura 11 è una vista in sezione del particolare di fig. 10;

- la figura 12 è una vista di un altro particolare del dispositivo secondo l’invenzione; - la figura 13 è una vista in sezione del particolare di fig. 12;

- la figura 14 è una vista di un ulteriore particolare del dispositivo secondo l’invenzione; - la figura 15 è una vista da altra angolazione del particolare di fig. 14;

- la figura 16 è una vista in sezione di un misuratore di portata facente parte del dispositivo secondo l’invenzione;

- la figura 17 è una sezione schematica di una parte del misuratore di fig. 16;

- la figura 18 è una vista in proiezione di un particolare del misuratore di fig. 16;

- la figura 19 è una vista in proiezione di un altro particolare del misuratore di figura 16; - la figura 20 è una vista schematica del circuito di alimentazione elettrica di un attuatone facente parte del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 21 è una vista schematica del circuito di alimentazione elettrica di un attuatone facente parte del dispositivo secondo una possibile variante della presente invenzione; - la figura 22 è un primo esempio schematico di applicazione del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 23 è un secondo esempio schematico di applicazione del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 24 è un terzo esempio schematico di applicazione del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 25 è un diagramma di flusso che illustra il principio di funzionamento del dispositivo secondo l’invenzione;

- la figura 26 è una vista in sezione di un misuratore di portata facente parte del dispositivo secondo una possibile variante dell’invenzione;

- la figura 27 è una vista in proiezione e parziale sezione di un particolare del misuratore di portata di figura 26;

- la figura 28 è una vista in proiezione e parziale sezione di un altro particolare del misuratore di portata di figura 26;

- la figura 29 è una sezione schematica del particolare di figura 27;

- la figura 30 è una sezione schematica del particolare di figura 28;

- le figure 31, 32 e 33 sono delle sezioni schematiche di una parte del misuratore di portata di fig. 26, in tre diverse posizioni di lavoro.

Nelle figg. da 1 a 8, con 1 viene indicato nel suo complesso il dispositivo oggetto della presente invenzione, il quale comprende un regolatore di flusso 2 ed un attuatore 3; il regolatore di flusso 2 comprende un corpo in materiale termoplastico 2A, provvisto di condotti 4, 5 e 6, dotati di relativi attacchi 4A, 5A e 6A; nel caso illustrato i condotti 4, 5 e 6 sono del tipo con diametro 3/4 gas; con 7 è indicato un raccordo di attacco per l attuatone 3. L’attuatore 3 comprende a sua volta un corpo 3A in materiale termoplastico, con un motore elettrico, un cinematismo o motoriduttorc, un circuito elettrico ed un connettore elettrico. II motore, indicato con 8, è in particolare un motore sincrono bidirezionale a due avvolgimenti, con 8A è indicato un pignone, connesso al motore 8 tramite una frizione 8B, ad esempio di tipo magnetico; il motore 8 è alimentato tramite il citato circuito elettrico, che comprende ad esempio un condensatore di sfasamento 9 ed una resistenza 10; il circuito, indicato nel suo complesso con 11 , è collegato ad una unità di controllo esterna tramite un connettore 12; tale connettore 12 è in particolare ricavato direttamente sul circuito stampato del circuito 11 ed è provvisto di un attacco per il fissaggio di un connettore esterno 13.

Il citato motoriduttore, o cinematismo, comprende gli ingranaggi indicati con 14, 15, 16, 17 interconnessi tra loro e con il pignone 8A, secondo la linea M-L-I-H-G di figura 3; la rotazione dell’ ingranaggio 14 determina lo spostamento lineate, lungo l’asse E (fig. 2), di un particolare 18. Tale particolare 18 è fissato al citato otturatore, indicato con 19 (fig. 8), tramite una vite 18A (fig. 6); l’ingranaggio 14 è inoltre provvisto di un filetto femmina, o madrevite, nel quale risulta inserito un filetto maschio 18B (fig. 4) presente nel particolare 18; con 20 (fig. 4) sono indicate due guide, entro le quali il particolare 18 è mobile linearmente; il citato cinematismo è di concezione in sé nota e, come si evince, fa si che la rotazione del motore 8 determini la movimentazione lineare lungo l'asse E dell’otturatore 19, tramite gli elementi indicati in precedenza con 8A, 8B, 14, 15, 16, 17, 18, 18 A, 18B, 20.

Il corpo 3 A dell’attuatore è fissato meccanicamente al corpo 2 A tramite il raccordo o ghiera 7, che si avvita su di un attacco filettato 7A (fig. 8); l'attacco 7-7A e la vite 18A consentono un rapido assemblaggio deH’attuatore 3 al regolatore di flusso 2.

Come si nota in figura 8, l’otturatore 19 è provvisto di almeno un elemento di tenuta 19A, quale una guarnizione in elastomero; l’estremità libera dell’ otturatore 19 è provvista di elementi di guida 19B, atti a dirigere l’otturatore 19 durante il suo movimento lineare; la sezione, non raffigurata, di detti elementi di guida 19B è del tipo a croce.

Nelle figg. 7, 8 e 9 sono visibili gli attacchi del regolatore di flusso secondo l’invenzione; tali attacchi comprendono rispettivi elementi di tenuta 25 inseriti nei condotti 4, 5 e 6; gli elementi 25, quali delle guarnizioni di tipo O-Ring, sono pievisti per effettuare una tenuta ad esempio radiale su dei condotti esterni 26A, 26B e 26C, facenti parte del circuito idraulico in cui il dispositivo 1 è inserito; con 27A, 27B e 27C sono indicate delle ghiere comprendenti un filetto femmina o madrevite 28 (fig. 11), che si avvita sugli attacchi 4A, 5A e 6A. Gli elementi di tenuta 25 possono, in alternativa, essere solidali ai condotti 26, per effettuare una tenuta radiale sulle pareti interne dei condotti 4, 5 e 6.

Nelle figg. 10 e 11 è rappresentata l'estremità di uno dei condotti esterni 26, da associare ai condotti 4, 5 e 6 del dispositivo secondo l'invenzione, dotata della relativa ghiera 27; come si nota l'estremità del condotto 26 presenta un restringimento 29, per l’accoppiamento ad un raccordo 4A (o 5A o 6A), recante i mezzi di tenuta 25.

Nelle figg. 12 e 13 è rappresentato un tappo, indicato con T, il quale viene all 'occorrenza utilizzato per occludere uno dei condotti 5 o 6 del dispositivo 1; come si nota, tale tappo T presenta una sezione simile a quella deH'estremità di uno dei condotti 26, ovviamente chiusa, ed è dotato di una ghiera 27. Il fissaggio del tappo T su uno dei condotti 5 o 6 viene realizzato in maniera praticamente analoga aU'accoppiamento di uno dei condotti 26 ai condotti 4, 5 o 6.

Nelle figg. 14 e 15 viene mostrata una flangia, ad esempio in materiale metallico, indicata con M, utilizzata per il fissaggio del corpo 2A; tale flangia M presenta una svasatura centrale M', atta essere inserita in una apposita sede (M", fig. 6) presente sul corpo 2A. Nelle figure 16, 17, 18 e 19 sono visibili le parli componenti del misuratore di portata facente parte del dispositivo di regolazione secondo l'invenzione; tale misuratore comprende un gruppo 30 inserito all'interno del condotto 4 ed una unità di rilevazione 40, sistemata invece all'esterno del condotto 4.

Il misuratore di portata è, nel caso illustrato, del tipo a turbina; a tale scopo il gruppo 30 comprende una girante assiale 31 , cui è associalo un distributore di flusso 32, a palette inclinate; la girante 31 ed il distributore 32 sono alloggiati in un corpo contenitore 33. Il distributore 32, che comprende delle palette 34 ed una boccola 35 autolubrificante, è meccanicamente accoppiato al corpo contenitore 33; tale corpo 33 comprende una seconda boccola autolubrificante 36, associata ad un elemento reggispinta 37 (costituito ad esempio da una pietra dura lappata). Nelle boccole 35 e 36, è inserito il perno 31A della girante 31, le cui palette 38 sono inclinate in senso opposto alle dette palette 34 del diffusore 32.

In figura 17 il distributore di flusso 32 e la girante 31 sono raffigurati in modo schematico; con FI è indicato un generico flusso di liquido che transita nel condotto in cui il gruppo 30 è inserito; come si nota, detto flusso FI inizialmente assiale a tale condotto (che nel caso esemplificato è il condotto 4) viene deviato dalle palette 34 del distributore 32, che determinano quindi l’angolo di incidenza del flusso (F1A) sulle palette 38 della girante 31. In almeno una delle palette 38 della girante 31 è previsto un elemento magnetico 39 atto a generare gli impulsi per l'unità 40.

Tale unità 40, che è fissata all'esterno del condotto 4, in corrispondenza delle girante 31, comprende un sensore di campo magnetico 41, quale un sensore ad effetto di Hall, montato su di un circuito stampato che costituisce anche un connettore maschio 42.

Nella fig. 20 è rappresentato in forma schematica il circuito di collegamento tra i due avvolgimenti 8D ed 8E del motore 8 ed il connettore 12 del circuito stampato 11 (fig. 4), che presenta tre terminali 12A, 12B e 12C; il circuito di collegamento elettrico comprende il condensatore di sfasamento 9, che è collegato tra i due avvolgimenti 8D e 8E del motore 8, e la resistenza 10, in serie al terminale comune 12B del motore 8; la resistenza 10, creando una caduta di tensione, consente l’utilizzo del motore 8 anche con tensioni superiori alla tensione nominale del motore 8.

Nella figura 21 viene illustrata una possibile variante del circuito di alimentazione elettrica del motore 8 ove, in luogo della resistenza 10, è previsto un idoneo condensatore 9A per consentire di alimentare il motore 8 sia a bassa tensione (es. 24 V) che ad alta tensione (es. 220 V).

Nel caso illustrato nelle figure da 1 a 8, il dispositivo oggetto della presente invenzione è dotato di due ingressi (4 e 6) e di un'uscita (5) ma, come detto, il medesimo potrebbe essere configurato con un unico ingresso ed un'unica uscita, occludendo uno degli ingressi tramite il tappo T delle figg. 12 e 13. Ad esempio, in fig. 22 il dispositivo 1 è illustrato nella versione a tre vie, collegato ad un apparato utilizzatore, ossia un termoconvettore, indicato con 70; il condotto di uscita del termoconvettore 70 è collegato al condotto di ingresso 4 del dispositivo 1; il condotto di ingresso del termoconvettore 70 è collegato in parziale derivazione o by-pass anche al secondo condotto di ingresso 6 del dispositivo 1. In tali condizioni, quando viene variata la posizione dell’otturatore 19, viene di conseguenza variata la quantità di fluido che circola nel termoconvettore; infatti, aumentando la quantità di flusso FI, viene proporzionalmente ridotta la quantità di flusso F2; è evidente che in tali condizioni il flusso totale F del circuito idraulico risulta comunque invariato e l’impianto complessivo, il quale comprende una pompa (non raffigurata in figura 22), non è soggetto a sbalzi di portata e/o pressione.

Nella fig. 23 il dispositivo 1 è invece rappresentato nella versione di utilizzo a due sole vie, collegato ad un termoconvettore 70A; in tal caso il condotto di uscita del termoconvettore, è collegato al condotto di ingresso 4 del dispositivo 1; si noti che il detto regolatore a due vie altro non è che il regolatore di flusso a tre vie, delle figure 1-8, il cui condotto di ingresso 6 è chiuso tramite il tappo T delle figg. 12 e 13.

In fig. 24 è rappresentato un esempio di applicazione del dispositivo secondo l’invenzione; in particolare in tale figura viene illustrata una parte di un impianto di condizionamento.

In tale figura 24, con 70B è indicato un termoconvettore che, come da arte nota, è collegato a due distinti circuiti idraulici; un circuito per l’acqua calda (circuito riscaldante), indicato con 71, ed un circuito per l’acqua fredda (circuito refrigerante), indicato con 72; i citati circuiti sono del tipo chiuso e provvisti ciascuno di una pompa di circolazione del liquido, non rappresentata in figura. Come si nota, il flusso di liquido in ciascuno dei due circuiti 71 e 72 è regolato da un dispositivo 1 , il quale è del tipo a tre vie, ossia del tipo illustrato schematicamente in figura 22. Con 73 è indicata una ventola, per remissione dal termoconvettore 70B di aria che avrà una temperatura dipendente dallo scambio termico tra il circuito riscaldante 71 ed il circuito refrigerante 72.

L’impianto di fig. 24 comprende una unità di controllo 74, del tipo a microprocessore o microcontrollore, cui sono associati opportuni mezzi di memoria contenenti i dati ed i programmi necessari per la gestione dell’impianto.

Detta unità 74 comprende una tastiera 75 per l’inserimento di dati, un visualizzatore 76, o display, dei dati di funzionamento e degli interruttori 77, ad esempio del tipo “dipswitch”, per la configurazione iniziale deH’unità 74 e/o dei dispositivi 1.

All’unita di controllo 74 sono collegati i due dispositivi 1, tramite rispettivi conduttori di alimentazione, indicati con 78, e rispettivi conduttori 79, di trasmissione dei segnali dall’unità di rilevazione 40. All’unità 74 sono inoltre collegati un sensore 80 della temperatura ambiente ed un sensore 81 della temperatura dell’ aria in uscita dal termoconvettore 70B.

H funzionamento del dispositivo oggetto della presente invenzione verrà ora descritto con riferimento al circuito riscaldante 71 di figura 24. Si supponga a tale scopo che rimpianto sia già in funzione.

Il microcontrollore dell’unità 74 provvede a verificare, tramite il sensore 80, se la temperatura deH’ambiente è diversa da quella impostata tramite la tastiera 75 (la verifica della temperatura ambiente viene effettuata ciclicamente, ad esempio ad intervalli di alcuni minuti); in tale caso il microcontrollore provvede a verificare la temperatura dell’aria in uscita dal termoconvettore 70B e ad elaborare le due informazioni di temperatura, in funzione di opportune tabelle di dati presenti nei suoi mezzi di memoria per effettuare le necessarie regolazioni, affinché l’aria in uscita dal termoconvettore consenta di raggiungere la temperatura ambiente richiesta nel minor tempo possibile e senza superare i valori predefiniti; ciò viene ottenuto regolando, tramite i dispositivi 1, le portate dei liquidi riscaldante e refrigerante che circolano enUo i circuiti 71 e 72 (il rilevamento della temperatura dell’aria in uscita dal termoconvettore consente di ottenere una risposta più rapida per effettuare la regolazione, al fine di evitare fluttuazioni della temperatura ambiente rispetto al valore impostato).

Si supponga che, a tale scopo, sia necessaria una regolazione della portata del circuito riscaldante 7 1.

Il motore 8 viene azionato dall’unità 74, con un certo verso di rotazione (dipendente dal tipo di regolazione da effettuare), alimentando i terminali 12B e 12C del connettore 12 con tensione alternata (alimentando invece i terminali 12B e 12A, il motore 8 verrebbe azionato in opposto senso di rotazione). La rotazione del motore 8 movimenta il cinematismo comprendente gli elementi 8A, 8B, 14, 15, 16, 17, 18, 18B.

L'elemento 18B muove linearmente l’otturatore 19 che, aprendo/chiudendo i condotti 4 e 6, effettua una regolazione del flusso FI di liquido defluente; in particolare, il flusso F in uscita dal condotto 5 è sempre uguale alla somma dei flussi FI ed F2, rispettivamente defluenti dal condotto 4 e dal condotto 6; la variazione dei flussi FI ed F2 del circuito idraulico 71 (e all’ occorrenza 72) viene quindi gestita dall’unità 74 per variare la temperatura dell’aria emessa dal termoconvettore 70B.

Il flusso FI, defluente dal condotto 4 al condotto 5, viene convogliato dalle palette 34 del diffusore 32 sulle palette 38 della girante 31; le palette 34 sono orientate in senso opposto alle palette 38, in modo da determinare un flusso, e quindi una forza vettoriale FI A (fig.

17), che agisce sulla girante 31 mettendola in rotazione.

E’ chiaro che a parità di quantità di liquido defluito, il numero di rotazioni della girante 31 è funzione all’angolazione delle palette 38 e/o delle palette 34; in linea di principio, il numero di rotazioni della girante a parità di quantità di liquido è un valore caratteristico proprio di ciascun misuratore a turbina, e ne costituisce la risoluzione di misura.

La rotazione della girante 31 determina la rotazione degli elementi magnetici 39, solidali alle palette 38, in modo da indurre un segnale nell’unità di rilevazione 40; tale segnale, costituito da impulsi elettrici, è un segnale digitale e come tale è facilmente interpretabile dal microcontrollore dell’unità 74.

Π numero di detti impulsi è funzione della quantità di fluido defluito, secondo diagrammi predefiniti (il citato "valore caratteristico" o risoluzione); il numero di tali impulsi, riferito ad una prefissata unità di tempo, è proporzionale alla portala del fluido in transito.

Come detto, al dispositivo secondo Γ invenzione è associato un idoneo circuito di controllo logico a microcontrollore, presente nell’ unità 74, il quale è perfettamente in grado di conteggiare il tempo tramite un proprio temporizatore interno, o clock: appare quindi chiaro come, tramite il dispositivo 1, sia possibile conoscere con estrema precisione la portata del fluido che percome il condotto 4.

Secondo l'invenzione, la precisa regolazione del flusso FI viene quindi ottenuta mediante il misuratore di portata 30, 40, associato al condotto 4 del dispositivo 1 ed il microcontrollore dell’unità 74, che provvede a comandare di conseguenza le necessarie attuazioni per posizionare l’otturatore 19.

In particolare, il circuito di controllo verifica la corrispondenza tra il valore di portata del liquido FI, ed un valore di riferimento predefinito, opportunamente codificato nei mezzi di memoria associati al microcontrollore; nel caso in cui la portata di FI sia inferiore al valore predefinito, il circuito di controllo aziona l’otturatore 19, in modo da aprire maggiormente il condotto 4; viceversa, nel caso in cui la portata sia maggiore del valore predefinito, il circuito di controllo aziona l’otturatore 19 in verso opposto, al fine di chiudere maggiormente il condotto 4.

Nella fìg. 25 è illustrato in forma di diagramma di flusso un possibile circuito logico di controllo della posizione dell’otturatore 19.

In tale figura, il blocco 100 è il blocco di inizio del programma, corrispondente all’accensione dell’unità 74. Il blocco 100 cede il controllo al blocco 101, che provvede alla configurazione iniziale dell’unità 74 e alla lettura dei dati di programma presenti nella memoria del microcontrollore.

Il blocco 101 cede il controllo al blocco 102, che provvede alla verifica della selezione del tipo di termoconvettore al quale il dispositivo 1 è associato; tale selezione viene effettuata in fase di installazione deirimpianto, tramite i dip-switches 77, ed ha la funzione di indicare all’unità di controllo quale sia il campo di regolazione entro il quale il dispositivo I dovrà operare; tramite tale selezione, quindi, il microcontrollore viene informato sul tipo di portata massima del condotto interno al teimocon vettore da controllare (ad es. 20 litri/minuto oppure 2 litri/minuto), in modo che il microcontrollore stesso possa ottimizzare la velocità di regolazione e di posizionamento dell'otturatore 19 in funzione della regolazione da effettuare (ad es. movimenti più o meno rapidi/fini); a tale scopo, nei mezzi di memoria associati al microcontrollore saranno presenti opportune tabelle di dati. II blocco 102 cede il controllo al blocco 103, che provvede alla visualizzazione dei dati attuali sul display 75 e cede il controllo al blocco 104, di controllo della tastiera 76.

Il controllo passa quindi al blocco 105, che è un blocco di test, che provvede a verificare se sono stati premuti dei tasti; in caso positivo (uscita SI), il controllo passa al blocco 106, che provvede alla modifica dei dati in memoria in funzione delle selezioni effettuate tramite la tastiera 76, ed il controllo ritorna al blocco 102; in caso negativo (uscita NO), il controllo passa al blocco 107, che provvede al controllo delle temperature (tramite i sensori 80 e 81) dell’ambiente e del termoconvettore.

Il controllo passa quindi al blocco 108, che è un blocco di test, il quale verifica se le due citate temperature sono corrette, in funzione dell’impostazione della temperatura ambiente desiderata, effettuata tramite la tastiera 76; in caso positivo (uscita SI), il controllo ritorna al blocco 102; in caso negativo (uscita NO), il controllo passa al blocco 109, che provvede al calcolo della nuova portata di liquido da regolare, in funzione della temperatura da ottenere, e a determinare quale debba essere il verso di azionamento del motore 8, per produne il nuovo posizionamento dell’otturatore 19.

Il controllo passa quindi al blocco 110, che provvede all’azionamento del dispositivo regolatore di flusso 1, come sopra descritto, in modo da movimentare l’otturatore 19. Il controllo passa al blocco 111 , di gestione del misuratore di portata 30-40, per la misurazione ed il calcolo della portata di liquido istantanea che fluisce nel condotto 4; il controllo viene quindi ceduto al blocco 112, che è un blocco di test, il quale provvede a verificare se la portata di liquido attuale è compatibile con il dato calcolato al blocco 109, per l’ottenimento della temperatura desiderala.

In caso positivo (uscita SI), il movimento dell’otturatore viene arrestato, con il mantenimento della posizione raggiunta, ed il controllo ritorna al blocco 102; in caso negativo (uscita NO), il controllo ritorna al blocco 110, in modo che la movimentazione dell’otturatore 19 prosegua sino a che non viene raggiunta la portata necessaria (blocco 112).

Come si vede, quindi, l’unità di controllo del dispositivo 1 provvede a rilevare in modo continuo la portata del liquido, tramite il misuratole 30, 40, ed attivaie il relativo atluatore 8, e di conseguenza, l’otturatore 19; in tal modo vengono effettuati dei continui e precisi aggiustamenti della portata del liquido. Appare quindi chiaro come la misurazione diretta della portata del flusso di liquido consente di ottenere una regolazione automatica, continua e precisa, del flusso in ingresso al dispositivo 1, che non risulta influenzata da variazioni di pressione eventualmente presenti nella rete idraulica.

Risulta anche chiaro che il sistema di regolazione automatica ad anello chiuso secondo l’invenzione e la semplice configurazione a livello logico, o software, dell’unità di controllo, permette di installare un medesimo tipo di dispositivo regolatore di portata 1 anche su tipologie differenti di termoconvettori, caratterizzati da condotti idraulici di sezioni diverse tra loro.

Va ancora sottolineato che il misuratore 30, 40, oltre alla misurazione della portata, consente di realizzare il controllo dei consumi del liquido che scorre nel circuito idraulico in cui il dispositivo 1 è inserito, integrando per il tempo di funzionamento la portata misurata del liquido defluito. In alu-e parole, il dispositivo secondo l’invenzione consente di calcolare con precisione la quantità di liquido defluita in ogni singolo termoconvettore o scambiatore di calore.

E’ infatti evidente che il misuratore a turbina 30, 40 può vantaggiosamente essere utilizzato per misurare, oltre alla portata, anche la quantità di liquido in transito.

Tale caratteristica si dimostra particolarmente vantaggiosa nel caso di edifici dotati di impianti centralizzati di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, ove vi è una pluralità di utenti utilizzatori. Il dispositivo secondo l’invenzione, consentendo di misurare la quantità di liquido defluita in ciascun termoconvettore, permette di conseguenza di misurare i consumi effettivi di calore, e quindi il grado di utilizzo effettivo dell’impianto, realizzati da ciascun utilizzatore.

Va ancora sottolineato che la presenza di un sistema di attacchi del tipo ad innesto rapido consente di velocizzare le operazioni di installazione del dispositivo 1 ed eliminare la necessità di elevate forze di chiusura. Per tale motivo, quindi, il corpo del dispositivo stesso può vantaggiosamente essere realizzato in materiale termoplastico, che è estremamente economico e consente di eliminare i problemi citati in apertura della presente descrizione.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche del dispositivo e del metodo oggetto della presente invenzione, così come chiari risultano i sui vantaggi. In particolare:

- l'impiego del dispositivo regolatore di flusso consente di ottenere continue, precise e rapide regolazioni della temperatura degli apparati utilizzatori, ottimizzando le prestazioni, riducendo gli sprechi energetici e conUollando i consumi;

- l’utilizzo di materiali termoplastici, per la realizzazione del corpo 2, oltre a ridurne il costo, riduce la formazione di condensa sul dispositivo;

- gli attacchi rapidi del regolatore di flusso consentono una agevole installazione suirapparato utilizzatore ed evitano danni, causati dalle elevate forze di serraggio; - una sola tipologia di dispositivo regolatore di flusso, consente di coprire una vasta gamma di impieghi, aumentando la flessibilità di utilizzo ed agevolando la gestione di magazzino, il tutto senza la necessità di complesse regolazioni manuali.

Da quanto sopra, risulta pertanto che il dispositivo secondo l'invenzione, semplifica ed amplia notevolmente il proprio campo di applicazione rispetto ai dispositivi di tipo noto. E' chiaro che numerose varianti sono possibili per l’uomo del ramo al dispositivo regolatore di flusso descritto quale esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell'idea inventiva.

Nelle figure 26-33 è a tale scopo rappresentata una forma realizzativa particolarmente vantaggiosa del sensore di portala secondo l’invenzione.

In tale caso il gruppo della girante, indicato con 30A ò provvisto di un distributore di flusso 45 regolabile, al fine di variare l’angolo di incidenza del flusso di liquido sulle palette 38 della girante 31.

Il distributore di flusso regolabile 45 comprende un primo elemento fisso, indicato con 46, solidale al corpo contenitore 33 e provvisto di prime palette inclinate 47, con sezione a triangolo rettangolo, e di tre sedi di posizionamento 46A, 46B e 46C; le palette 47 sono definite da tre piani, indicati con 47A, 47B e 47C; nel caso illustrato il piano 47A è parallelo all'asse della girante 31.

All’elemento fisso 46 è accoppiato, ad esempio a scatto, un elemento mobile 48, provvisto di palette 48A, presentanti tre piani inclinati 49, 50, 51 ed un piano PA parallelo all'assse di rotazione della girante 31; le palette 48 A hanno una forma complementare alle palette 47, ossia tale da potersi accoppiare ad esse.

L’elemento mobile 48 comprende inoltre un dente di posizionamento 52, ed una sede 53

per un utensile, quale un cacciavite, per operare una regolazione, consistente nella modifica della posizione angolare deirelcmento 48 rispetto all’elemento 46.

Nelle figure 29-33 sono raffigurati in modo schematico i particolari 46 e 48 del distributore regolabile 45, la girante 31 ed un generico flusso FI da distribuire.

In particolare, nelle figure 31, 32 e 33 il distributore 45 è rappresentato schematicamente

in tre diverse condizioni di lavoro, a seconda che il dente 52 sia impegnato nelle sedi

46A, 46B o 46C; la posizione deH’elcmenlo 48 viene proprio garantita dal dente 52, che

si innesta in una delle apposite sedi 46A, 46B o 46C; l’elemento 48 viene movimentato angolarmente tramite un’apposita chiave meccanica, quale un comune cacciavite, inserito

nella sede 53.

In fig. 31, l'elemento mobile 48 è in una prima posizione di lavoro; in tal caso il piano

PA delle palette 48A risulta adiacente al piano 47A delle palette 47 dell'elemento 46; come -j* si nota, in tale condizione, le palette 48A vengono a costituire in pratica un prolungamento delle palette 47 ed il flusso FI viene convogliato tramite dei canali 60, formati dalla superficie 47C delle palette 47 e dal piano 51 delle palette 48 A; in tale posizione dell’elemento mobile 48, si ha il massimo valore di incidenza del flusso FI

sulle palette 38 della girante: in tale situazione si ottiene quindi un elevato rapporto tra il numero di giri della girante 31, o il valore del segnale captato dal sensore 41, e la quantità

di fluido che transita nel condotto (4).

Nella fig. 33 l'elemento mobile 48 è in una seconda posizione di lavoro possibile; come

si nota, in tal caso, il piano inclinato 51 delle palette 48A risulta adiacente al piano inclinato 47C delle palette 47 ed il flusso FI viene convogliato tramite dei canali 61, definiti dai piani 47A e PA delle palette 47 e 48A, con un valore minimo di incidenza del

flusso FI sulle palette inclinate 38 della girante; in tale condizione si ottiene un basso rapporto tra il numero di giri della girante 31, o il valore del segnale del sensore 41, e la quantità di fluido che transita nel condotto (4).

Nella fig. 32, l’elemento mobile si trova in una posizione intermedia rispetto alle precedenti, il flusso FI viene convogliato da due serie di canali, indicati con 62 e 63, definiti rispettivamente dai piani 47A e PA delle palette 47 e 48A, e dai piani 51 e 47C delle palette 48 e 47; in tal caso il valore di incidenza del flusso FI sulla girante 31 è intermedio rispetto ai precedenti, ed è in particolare la risultante della differente ripartizione del flusso FI nelle due differenti serie di condotti 62 e 63; i quali hanno ciascuno una differente angolazione e sezione.

Come si evince, nella variante in accordo alle figure 26-33, è quindi possibile selezionare un predefinito rapporto tra il numero di rotazioni della girante 31 (ossia il valore del segnale captato dal sensore 41), e la quantità di fluido che transita nel condotto (4) in cui il gruppo 30 è inserito; in accordo a tale variante la sezione totale di passaggio del fluido rimane comunque invariata, e quindi non si creano indesiderate perdite di carico, o cadute di pressione. Come detto, la citata regolazione può essere effettuata in modo assai agevole ; ciò viene effettuato semplicemente in fase di installazione, inserendo la testa di un cacciavite nel condotto 4, in corrispondenza della sede 53 cd operando una rotazione; tale operazione comporta comunque rischi limitati di errore, essendo possibili solo tre posizioni ben definite dagli scatti di impegno del dente 52 nella sede 48 scelta.

A tale selezione fisica del distributore 45, che consente di aumentare ulteriormente la versatilità del dispositivo secondo l’invenzione, è anche associato una configurazione dal punto di vista della logica di controllo del sistema; anche tale configurazione viene effettuata in modo semplice, sempre tramite i dip-switches 77 di fig. 24; tale configurazione permette, a livello di circuito logico del dispositivo, la variazione della risoluzione di misura del dispositivo, definita come il rapporto tra il numero di rotazioni (o il segnale generato) e la quantità di liquido defluito altravesro il sensore; in tal modo il microcontrollore può abbinare il tipo di configurazione effettuata con una tabella di dati predeterminati, inserita nei mezzi di memoria associati al microcontrollore; tali dati corrisponderanno a differenti diagrammi delle portate di liquido o a differenti valori del rapporto tra il segnale generato e la quantità di liquido.

Pertanto, in accordo alla variante proposta, ò consentita una rapida e sicura variazione del citato rapporto, tra il numero di rotazioni della girante 31 e la quantità di liquido defluito; ad esempio, la selezione illustrata in fig. 31 consente di ottenere circa 230 impulsi a litro d’acqua, la selezione di fig. 32 circa 130 impulsi a litro e la selezione di fig. 33 circa 50 impulsi a litro.

Tale possibilità di selezione si dimostra particolarmente utile allo scopo di aumentare la durata di vita del dispositivo 1, in funzione del livello di precisione richiesto.

Come detto, infatti, il medesimo dispositivo 1 è suscettibile di applicazione su varie tipologie di apparati utilizzatori, e consente il raggiungimento di una notevole precisione di regolazione. Tuttavia, è chiaro che un unico misuratore, progettato ad esempio per ottenere la maggior risoluzione di misura alle basse portate di fluido (ad esempio 0,5 litri al minuto), si degraderebbe maggiormente alle alte portate (ad esempio 20 litri al minuto); tale degrado è dovuto alla maggiore usura dei particolari meccanici, a causa del maggior numero di rotazioni della girante 31.

Quindi, secondo la variante proposta, è possibile, secondo le esigenze, privilegiare la precisione di misura (esigenza tipica delle applicazioni con basse portate) ovvero la durata di vita del dispositivo (esigenza maggiormente sentita nel caso di applicazioni con alte portate).

La variazione di posizione dell’elemento mobile 48 è, come detto, vantaggiosamente abbinata ad una selezione operabile sull’unità di controllo 74, ad esempio tramite alcuni degli interruttori 77; in tal modo, il microconUOllore dell’ unità 74 è in grado di abbinare il tipo di selezione con una tabella di dati predeterminati; i dati della quale corrispondono a differenti diagrammi delle portate, e/o a differenti valori del rapporto tra il segnale in uscita dall’unità di rilevamento 40 e la quantità di liquido che fluisce nel condotto 4.

In una ulteriore variante, non rappresentata, l’elemento 48 può essere movimentato automaticamente, tramite un apposito attuatore. Tale attuaiore può essere ad esempio del tipo termico, che si espande e/o contrae proporzionalmente alla temperatura del fluido; tale soluzione, consente di compensare taluni errori di misurazione, dovuti alle variazioni di volume del fluido alle differenti temperature; in tal caso l’attuatore potrebbe essere costituito da un elemento dilatante, quale un piccolo pistone contenente un materiale espandibile in temperatura (ad es. cera).

In alternativa, il citato attuatore potrebbe consistere in un elemento a bimetallo, o un elemento in lega a memoria di forma, del tipo realizzalo come una molla a spirale che, allungandosi e/o ritraendosi, muove angolarmente l’elemento 48.

In un’altra variante, non raffigurata, l’elemento 48 potrebbe essere movimentato sfruttando il movimento dall’otturatore 19, nel qual caso il dispositivo sarebbe vantaggiosamente dotato anche di mezzi sensori della posizione dell’otturatore ovvero della pressione del liquido; tale sistema consente di ottimizzare la taratura del sensore di portata in funzione della effettiva regolazione di portata, operata dall’otturatore stesso. In tale caso, quindi, l’unità di controllo disporrà di una tabella di dati predeterminati, in cui ad ogni posizione lineare dell’otturatore 19 corrisponde un differente diagramma delle portate, e/o un differente rapporto tra il segnale e la quantità di liquido in transito.

Ulteriore possibile variante sarebbe poi quella di prevedere un apposito attuatore, controllato dall’unità 74, per produrre la movimentazione angolare dell’elemento 48; in tale caso la movimentazione potrebbe essere comandata tramite appositi mezzi, quali dei tasti o degli interruttori.

In altre possibili varianti il misuratore di portata e/o quantità di fluido, alloggiato in corrispondenza di uno dei raccordi del dispositivo secondo l’invenzione, potrebbe consistere in un sensore di tipo diverso da quello qui descritto a mo’ d’esempio, così come diverso potrebbe essere il sistema di attacchi che consentono di connettere il dispositivo secondo Tinvenzione alle linee idrauliche da controllare. Anche la forma del distributore di flusso potrebbe essere diversa da quella in precedenza descritta; in tale ottica, ad esempio, allo scopo di variare il rendimento o risoluzione di misura, della girante (o del sensore che adempie alla sua funzione), potrebbe essere previsto un condotto aggiuntivo di by-pass, con sezione di ingresso regolabile e collegato a monte e a valle della zona in cui è inserita la girante o il sensore; ciò allo scopo di investire la girante, o il sensore, con una parte ridotta del flusso totale di liquido, fermo restando che la parte rimanente di flusso, di entità predefinita in base alla regolazione operata, percorre comunque il condotto di by-pass.

In una ulteriore variante Γ unità di controllo del dispositivo secondo l’invenzione, coi relativi mezzi di memoria e di configurazione (dip-switches) potrebbero essere incorporati nel corpo 2A-3A del dispositivo stesso.

E’ infine chiaro che il dispositivo descritto potrebbe prevedere un diverso numero di ingressi e/o di uscite, ad esempio, anziché prevedere due condotti di ingresso ed un condotto di uscita, il dispositivo potrebbe essere realizzato per presentare due condotti di uscita ed uno solo di ingresso.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo per la regolazione della portata di un liquido, in particolare del liquido che circola in scambiatori di calore (70,70A,70B) per impianti di condizionamento ambientale, del tipo comprendente un corpo (2A) avente almeno due raccordi di connessione (4-6) ad un circuito idraulico, tra i quali un raccordo di ingresso (4,6) ed un raccordo di uscita (5), ove a detto coipo (2A) è associato un attuatore (3) connesso ad un otturatore (19) mobile in detto corpo (2A), detto otturatore (19) essendo suscettibile, tramite detto attuatore (3), di assumere una pluralità di posizioni diverse, al fine di consentire la regolazione della portata del liquido fluente in ingresso o in uscita a detto corpo (2A), caratterizzato dal fatto che comprende un misuratore (30,40) di portata istantanea di liquido, il quale è associato ad un circuito di controllo logico che, in funzione del valore di portata istantanea rilevato tramite detto misuratore (30,40) ed in funzione di un valore predefìnito di portata del liquido, provvede a controllare il , '4 posizionamento di detto otturatore (19).
2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto misuratore di portata comprende: - un sensore (30,40) atto a produrre un numero di segnali impulsivi proporzionale alla quantità di liquido che fluisce in detto primo raccordo (4), - una unità di controllo elettronico del tipo a microcontrollore, connessa a detto sensore (30,40), la quale è configurabile al fine di impostare detto valore predefìnito di portata del liquido; - mezzi di memoria, associati alfunità di controllo, nei quali sono contenuti dati codificati per consentire all'unità di controllo: - l'elaborazione di detti segnali impulsivi ai fini del calcolo del valore istantaneo di portata del liquido, - il confronto tra detto valore istantaneo di portata con quello predefinito e, in caso di discordanze, - 1'emissione di un segnale di comando di detto attuatore (3), al fine di produrre una movimentazione dell'otturatore (19) sino a che il valore predefinito di portata del liquido e quello istantaneo non coincidono.
3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 2, caraLterizzato dal fatto che in detti mezzi di memoria sono contenuti dati codificati che consentono all'unità di controllo l'interpretazione di detti segnali impulsivi ai fini del calcolo della quantità di liquido che fluisce in detto primo raccordo (4).
4. Dispositivo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto sensore (30,40) è del tipo a turbina e comprende una girante assiale (31) inserita in detto primo raccordo (4).
5. Dispositivo, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta girante (31) comprende una pluralità di palette (38), almeno una delle quali presenta un elemento (39), in particolare un magnete (39), atto a generare i segnali impulsivi per un'unità di rilevamento (40).
6. Dispositivo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità di rilevamento (40) è posta all'esterno di detto primo condotto (4), e comprende in particolare un sensore di campo magnetico (41).
7. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detto raccordo (4) è previsto un elemento (32;45) di distribuzione del flusso di liquido, il quale è in particolare posto a monte di detto sensore (30,40).
8. Dispositivo, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto elemento di distribuzione (32;45) del flusso del liquido comprende una pluralità di palette (34) atte a modificare l'angolo di incidenza del flusso di liquido sulle palette (38) della girante (31), le palette (34) di detto elemento di distribuzione (32) essendo in particolare inclinate in verso opposto alle palette (38) della girante (31).
9. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (2A) comprende due raccordi di ingresso (4,6) ed un raccordo di uscita (5), o viceversa.
10. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti raccordi (4-6) sono dotati di mezzi per la connessione rapida al circuito idraulico in cui il dispositivo è inserito, e comprendo in particolare mezzi di tenuta meccanica (5A) e mezzi di tenuta idraulica (25).
11. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo (2 A) è realizzato in materiale terni opl ostico.
12. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è previsto un tappo (T), per occludere all'occorrenza uno di detti raccordi (4-6).
13. Dispositivo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzalo dal fatto che detta unità di controllo è configurabile in funzione della sezione dei condotti del circuito idraulico in cui il dispositivo è inserito, ossia in funzione del campo di regolazione in cui il dispositivo deve operare (portata massima), e che in delti mezzi di memoria sono contenuti dati codificati che consentono all'unità di controllo di ottimizzare la velocità di regolazione o di posizionamento detto otturatore (19) in funzione della configurazione scelta per detta unità di controllo.
14. Dispositivo, secondo almeno una della rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di distribuzione del flusso (45) è regolabile, al fine di consentire la variazione del rendimento e/o della risoluzione di misura di detto sensore (30,40).
15. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 8 e 14, caratterizzato dal fatto che detto elemento di distribuzione del flusso (45) comprende una parte fissa (46) ed una parte mobile (48), la posizione della parte mobile (48) rispetto alla parte fìssa (46) essendo regolabile per modificare la posizione delle palette (47.48A) dell'elemento di distribuzione del flusso (45), ovvero l’angolo di incidenza del flusso di liquido sulle palette (38) della girante (31), in modo da consentire la variazione del rapporto tra la quantità di liquido che fluisce ed il numero di segnali impulsivi prodotti da detto sensore (30A.40).
16. Dispositivo, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo è configurabile in funzione della regolazione operata per detto elemento di distribuzione del flusso (45) e che in detti mezzi di memoria sono contenuti dati codificati che consentono all'unità di controllo di adattarsi alle diverse risoluzioni di misura di detto sensore (30A,40) in funzione della configurazione scelta per detta unità di controllo.
17. Dispositivo, secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che la variazione della posizione di detta parte mobile (48) è ottenuta tramite un apposito attuatore ovvero tramite il movimento di detto otturatore (19).
18. Dispositivo, secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che detto apposito attuatore ò atto a movimentate in modo automatico delta parte mobile (48), in funzione della temperatura del liquido, in particolare allo scopo di compensare variazioni di volume del liquido dovute alle differenti temperature assumibili dallo stesso.
19. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo, detti mezzi di memoria ed i relativi mezzi per realizzare la configurazione dell'unità di controllo sono incorporali nel corpo (2A.3A) del dispositivo.
20. Impianto di condizionamento della temperatura ambiente, del tipo comprendente: - almeno uno scambiatore di calore (70B) in cui circola un liquido, - almeno un sensore (80) della temperatura ambiente (80), - mezzi (75) per l'impostazione della temperatura ambiente desiderata, ove la temperatura ambiente dipende dalla temperatura dello scambiatore di calore (70B) e la temperatura dello scambiatore di calore (70B) dipende dalla portata del liquido che circola al suo interno, caratterizzato dal fatto che la regolazione di detta portata è realizzata tramite il dispositivo di regolazione (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
21. Impianto, secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che comprende una unità di controllo (74) dotata di mezzi di memoria nei quali sono codificati dati utilizzati dall’unità di controllo per realizzare: - la memorizzazione di un valore di temperatura ambiente impostato, - il calcolo della temperatura ambiente, - il confronto tra la temperatura ambiente e quella impostata, - il calcolo della portata teorica di liquido che deve circolare nello scambiatore di calore (70B) per ottenere la temperatura ambiente impostata, - l'attivazione di detto dispositivo regolatore (1), - il calcolo, tramite detto dispositivo regolatore (1), della portata istantanea di liquido che circola nello scambiatore di calore (70B) ed il suo confronto con il valore di portata teorica, - la disattivazione di detto dispositivo di regolazione (1) quanto il valore di portata istantanea di liquido che circola nello scambiatore di calore (70B) è congruente con il valore di portata teorica.
22. Metodo di controllo di un dispositivo per la regolazione della portata di un liquido, in particolare del liquido che circola in scambiatori di calore (70,70A,70B) per impianti di condizionamento ambientale, detto dispositivo comprendendo un corpo (2 A) avente almeno due raccordi (4-6) per la connessione ad un circuito idraulico, tra i quali un raccordo di ingresso (4,6) ed un raccordo di uscita (5), il dispositivo inoltre comprendendo un attuatole (3) connesso ad un otturatore (19) mobile in detto corpo (2A), detto otturatore (19) essendo suscettibile, tramite detto attuatole (3), di assumere una pluralità di posizioni diverse, al fine di consentire la regolazione della portata del liquido fluente in ingresso o in uscita a detto corpo (2A), caratterizzato dal fatto che, al fine di garantire il mantenimento di un valore prefissato di portata del liquido, un circuito di controllo logico del tipo ad anello chiuso provvede al calcolo della portata istantanea di liquido che fluisce in un primo (4) di detti raccordi (4-6) ed al controllo del posizionamento di detto otturatore (19) in funzione del valore di portata istantanea rilevata e del valore prefissato di portata del liquido, il metodo prevedendo in particolare i seguenti passi: - calcolo del valore di portata istantanea del liquido che circola nello scambiatore di calore (70.70A.70B) e suo confronto con il valore prefissato di portata del liquido e, in caso di discordanza tra i due valori, - azionamento di detto attuatore (3) per produrre la movimentazione di detto otturatore 09), - calcolo del nuovo valore di portala istantanea e suo confronto con il valore prefissato di portata del liquido, - arresto dell’azionamento di detto attuatole (3) quanto il valore di portata istantanea è congruente al valore prefissato di portata del liquido.
23. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che è prevista la configurazione iniziale del circuito di controllo logico per modificare il valore di portata prefissato e/o modificare la risoluzione di misura della portata e/o ottimizzare la rapidità di posizionamento di detto otturatore ( 19) in funzione della sezione dei condotti del circuito idraulico in cui il dispositivo è inserito.
24. Metodo, secondo la rivendicazione 22, caratterizzalo dal fatto che detto circuito di controllo logico provvede altresì al calcolo della quantità di liquido che fluisce in detto primo (4) raccordo.
25. Metodo di controllo di un impianto di condizionamento della temperatura ambiente del tipo comprendente almeno uno scambiatore di calore (70B), in cui circola un liquido, ed una unità di controllo logico (74) cui sono associati: - almeno un sensore (80) della temperatura ambiente (80), - almeno un sensore (81) della temperatura di detto scambiatore di calore, - mezzi (75) per l'impostazione della temperatura ambiente desiderata, - almeno un regolatore (1) della portata del liquido che circola nello scambiatore di calore (70B), ove la temperatura ambiente dipende dalla temperatura dello scambiatore di calore (70B) e la temperatura dello scambiatore di calore (70B) dipende dalla portata del liquido che circola al suo interno, caratterizzato che, ai fini del raggiungimento e/o mantenimento di una temperatura ambiente impostala, l'uniti di controllo provvede ai seguenti passi in successione: - calcolo della temperatura ambiente, tramite il relativo sensore (80), - confronto tra la temperatura ambiente e quella impostata, - in caso di discordanza tra la temperatura ambiente e quella impostata, verifica della temperatura dello scambiatole di calore (70B) tramite il relativo sensore (81), - calcolo della temperatura teorica che lo scambiatore deve raggiungere per ottenere la temperatura ambiente impostala, - calcolo della portata teorica di liquido che deve circolare nello scambiatore di calore (70B) per ottenere la temperatura teorica dello scambiatore di calore (70B), e quindi per otenere la temperatura ambiente impostata, - atuazione del regolatore di portata ( 1 ), - calcolo, tramile un idoneo misuratore (30,40), della portata istantanea di liquido che circola nello scambiatore di calore (70B) e suo confronto con il valore di portata teorica. - disattivazione del regolatore di portata (1), con conseguente mantenimento della posizione raggiunta, quanto il valore di portata istantanea di liquido che circola nello scambiatore di calore (70B) è congruente al valore di portata teorica.
26. Dispositivo per la regolazione della portata di un liquido che circola in termoconvettori o scambiatori di calore, facenti parte di impianti di riscaldamento, condizionamento o termoventilazione, oppure di macchine per il trattamento termico di prodotti, del tipo comprendente un corpo (2A) entro il quale è previsto un otturatore mobile, la posizione del quale consente di regolare la quantità di liquido defluente tra almeno un condotto di ingresso (4,6) ed un condotto di uscita (5), il posizionamento dell’otturatore essendo realizzato tramite un idoneo attuatol e (3), caratterizzato dal fatto che il dispositivo (1) comprende un circuito di controllo ed un misuratore di portata istantanea e/o di quantità del liquido che fluisce in uno di detti condotti (4), per la regolazione automatica e continua del flusso, attraverso l’opportuno posizionamento dell'otturatore.
27. Dispositivo di regolazione e/o impianto di condizionamento e/o metodo di controllo, quale risulta dalla presente descrizione e dai disegni annessi