ITUB20154034A1 - Termocamino ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti - Google Patents

Description

Titolo: TERMOCAMINO AD ACQUA ALIMENTATO A COMBUSTIBILI SOLIDI PER IL RISCALDAMENTO DEGLI AMBIENTI

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha per oggetto un termo camino ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti.

Oggigiorno viene usualmente indicato con il termine termocamino un sistema di riscaldamento domestico, alimentato da combustibili solidi, quali legna e/o pellet, autonomo o affiancato ad impianti tradizionali di riscaldamento alimentati a gasolio, GPL o metano.

Tale termocamino di tipo noto è costituito da un camino a camera chiusa, dotata di uno sportello di vetro termico richiudibile, che consente un risparmio energetico attraverso i1 recupero di parte del calore prodotto dal camino, che altrimenti sì disperderebbe nella canna fumaria. Sono noti anche termocamini ad aria che sono dotati di una intercapedine dì aria, posta tra il rivestimento esterno e quello interno del camino, e di numerose bocchette per l'erogazione dell'aria calda nell'ambiente domestico; detta intercapedine di aria viene riscaldata dal nucleo interno attivo del camino ed dotata di un sistema di ventilazione forzata per la circolazione dell'aria presente nella intercapedine verso l'esterno e attraverso le bocchette di aerazione.

Sono altresì noti termocamini ad acqua che sono collegati, direttamente o tramite scambiatori di calore, all'impianto di riscaldamento a radiatori o a pavimento.

In entrambe le tipologie di termocamini noti, la camera di combustione è dotata di una porticina in vetro ceramico, chiusa a fuoco acceso per impedire 1'abbassamento di temperatura dei fumi dall'eccesso d'aria aspirata dall'ambiente che peggiorerebbe lo scambio termico.

Detti termocamini di tipo noto, pur registrando una resa maggiore rispetto al camino standard aperto, comportano però ancora consistenti dispersioni di calore nella canna fumaria.

Al fine di sfruttare maggiormente il calore ottenuto dalla combustione di combustibili solidi, sono stati realizzati dei termocamini , di tipo noto, detti a tubi di fumo o a tubi d'acqua.

Nei termocamini a tubi di fumo, i fumi sviluppati nella combustione passano all'interno di tubi, lambiti all'esterno dall'acqua da riscaldare, prima di immettersi nella canna fumaria da cui essi sono aspirati.

Nei termocamini a tubi d'acqua, i fumi passano ali 'esterno dei tubi al cui interno circola l'acqua da riscaldare a cui viene ceduta parte del loro calore sensibile.

Un inconveniente che si riscontra in tale tecnica nota consiste nel fatto che i combustibili solidi con cui vengono alimentati detti termocamini , quali legna e/o pellet, distillano delle sostanze resinose che non vengono bruciate a causa delle basse temperature raggiunte in camera di combustione .

Dette sostanze resinose vengono quindi trasportate dal flusso d'aria del camino per poi depositarsi sulle pareti fredde dei tubi di fumo o dei tubi d' acqua, restringendo la sezione di passaggio e formando una barriera isolante, che comportano una drastica riduzione del rendimento del termocamino .

Al fine di limitare il problema 1'utilizzatore è quindi costretto ad effettuare una manutenzione continua del termocamino che risulta essere per 1 'utilizzatore dispendiosa di energie e di tempo. È noto anche il modello di utilità n. 224413 avente per titolo "Caldaia per camino a combustibili solidi con elevato sfruttamento del calore della combustione e dei relativi fumi per riscaldare acqua destinata al riscaldamento degli ambienti e che necessita di poca manutenzione". Un inconveniente che si riscontra in tale tecnica nota consiste nel fatto che detta caldaia per camino presenta uno scambiatore di calore che risulta disposto orizzontalmente e che viene quindi chiuso mediante un coperchio ermetico e smontabile per effettuare saltuariamente la pulizia della cenere che in esso si viene a formare .

Tale caldaia di tipo noto non può quindi essere rivestita completamente dall'utente fin sopra la camera di combustione né fino alla base della stessa, essendo presente inoltre un cassetto per la cenere il cui frontale è dotato di una griglia di aerazione.

Si ritiene infine che tale soluzione nota risulti sostanzialmente antiestetica, non potendosi rivestire tutta la caldaia secondo il voluto gusto estetico.

Compito principale del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati , realizzando un termocamino ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti che permetta di bruciare le sostante resinose distillate dalla combustione di legna e/o pellet e possa essere rivestito completamente dall'utente fin sopra la camera di combustione e fino alla base della stessa.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo del presente trovato è quello di ottenere un termocamino che mantenga un rendimento elevato durante tutto il suo utilizzo.

Ancora un importante scopo è quello di realizzare un termocamino che permetta di limitare la sua manutenzione.

Un altro scopo è quello di escogitare un termocamino a cui possa essere conferito un voluto ed ottimale impatto estetico.

Non ultimo scopo è quello dì ottenere un trovato che risulti strutturalmente semplice, che presenti costi di realizzazione contenuti e sia realizzabile con gli usuali noti impianti.

Il compito e gli scopi accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un termocamino (1) ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti, presentante una camera di combustione (2) ed una canna fumaria (3) ed un corpo scatolare principale (17), posto al di sopra di detta camera di combustione (2), che sì caratterizza per il fatto che all'interno di detto corpo scatolare principale (17) sono ricavati una prima cavità (21) per la circolazione di acqua ed una pluralità di canali (22) verticali e stagni, comunicanti con detta camera di combustione (2 ) e detta canna fumaria (3), per la circolazione di fumi .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una particolare, ma non esclusiva, forma di realizzazione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle tavole di disegni allegate, in cui:

la fig. 1 illustra il termocamino in una vista di tre quarti laterale;

la fig. 2 illustra, in una vista di tre quarti laterale, il termocamino senza il convogliatore; la fig. 3 illustra, in una sezione, il termocamino senza il convogliatore;

la fig. 4 illustra il corpo scatolare del camino parzialmente sezionato ;

la fig. 5 illustra in una vista di tre quarti laterale la base del termocamino;

la fig.6 illustra, in una vista operata secondo il piano VI-VI di figura 2, il termocamino senza il pomello, 1'albero e 1'eccentrico;

la fig.7 illustra il termocamino nella sezione di cui alla figura precedente ed in una vista dall' alto.

Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

Inoltre è da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto sì rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto dì stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.

Con riferimento alle figure precedentemente citate si è indicato con il numero (1) un termocamino ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti , che presenta una camera di combustione (2) ed una canna fumaria (3), raccordate tra loro per mezzo di un convogliatore (4),

La camera di combustione (2), di forma parallelepipeda, presenta una prima e una seconda superficie laterale (5,6), aventi conformazione a C, e una prima superficie posteriore (7), anche essa conformata a C.

A ridosso ed esternamente alla prima ed alla seconda superficie (5,6) ed alla prima superficie posteriore (7) di detta camera di combustione (2) sono ricavate delle intercapedini (8a,8b,8c) verticali , in cui circola acqua, presentanti conformazione sostanzialmente parallelepipeda a pianta rettangolare a definire pareti laterali esterne (9a,9b, 9c) mentre la chiusura superiore ed inferiore è data dalle prime e seconde ali (10a, 1Ob,10c,Ila, llb,Ile) di dette prima e una seconda superficie laterale (5,6) e di detta prima superficie posteriore (7).

Le prime e seconde ali (10a,10b,10c,Ila,llb,Ile) poggiano sul bordo perimetrale superiore ed inferiore (12a,12b,12c,13a,13b,13c) delle pareti laterali esterne (9a.9b,9c), e sporgono esternamente al piano di giacitura delle stesse. Alle pareti laterali esterne (9a,9b) è associata una coppia di condotti di mandata (14a,14b) all' impianto dell'acqua riscaldata, ciascuno sostanzialmente ricavato in prossimità della corrispondente parte superiore.

Sempre alle pareti laterali esterne (9a,9b) è associata una coppia di condotti di ritorno (15) dell' impianto, ciascuno sostanzialmente ricavato in prossimità della rispettiva parte inferiore (16) in corrispondenza degli assi verticali passanti per i condotti di mandata (14a,14b).

Al di sopra di detta camera dì combustione (2) è posto un corpo scatolare principale (17), dì forma parai leiepipeda, presentante una superficie superiore ed inferiore (18,19) i cui bordi perimetrali (20) sono saldati a detta prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2).

Il corpo scatolare principale (17) è posizionato in modo tale per cui la sua parete superiore (18) risulta posta sostanzialmente alla stessa altezza dei bordi perimetrali esterni superiori (12a,12b,12c) delle pareti laterali esterne (9a,9b,9c) .

All' interno di detto corpo scatolare principale (17) sono ricavati una prima cavità (21} per la circolazione di acqua, ed una pluralità di canali (22) verticali stagni che attraversano detto corpo scatolare principale (17) per tutta la sua altezza, per la circolazione dei fumi caldi provenienti dalla camera di combustione (2).

Vantaggiosamente detta pluralità di canali (22) verticali è posta in prossimità di detta prima superficie posteriore (7) .

La prima cavità (21) comunica con le intercapedini (8a,8b,8c) verticali attraverso una prima coppia di fori (23), ciascuno ricavato in prossimità di detta pluralità di canali (22) verticali su dette prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2), permettendo quindi all'acqua di fluire nelle intercapedini (8a,8b,8c), per poi uscire, una volta riscaldata, dai condotti di mandata (14a,14b) .

Detta pluralità di canali (22) verticali è composto da una o più serie di distinte alettature (25), eventualmente sovrapposte ed in asse tra loro in modo da conferire ai canali (22) una conformazione rettangolare continua .

Ciascun singolo canale presenta una connessione tramite chiodatura elettrica (26), apposta in corrispondenza della predisposta alettatura (25).

La pluralità di canali (22) verticali viene raggruppata e racchiusa in una pluralità dì corpi scatolari (27a,27b,27c,27d) aperti superiormente ed inferiormente, che attraversano internamente il corpo scatolare principale (17).

Essi mettono in comunicazione detta camera di combustione (2) con detto convogliatore (4) e quindi con detta canna fumaria (3), senza attraversare la prima cavità (21).

Il convogliatore (4), presentante una conformazione a tramoggia rovesciata, viene posizionato al di sopra della parete superiore (18 ) del corpo scatolare principale (17), in corrispondenza della pluralità dei canali (22), e viene stabilmente connesso alle prime ali (10a,10b,10c) di detta prima e seconda superficie (5,6) e di detta prima superficie posteriore (7). Il convogliatore (4) presenta, alla sua sommità (28), un condotto (29) cilindrico che viene connessa stabilmente alla canna fumaria (3).

Il termocamino (1) è dotato di una serranda (30) movibile che viene posizionata tra detta prima superficie posteriore (7) di detta camera di combustione (2) e la seconda superficie posteriore (31) di detto corpo scatolare principale (17).

La serranda (30) è atta a convogliare detti fumi direttamente in detta canna fumaria (3), quando si trova in posizione di apertura, od in detta pluralità di canali (22), quando si trova in posizione di chiusura.

Il termocamino (1) comprende un corpo frontale (32) parallelepipedo, a sezione quadrilatera, che viene stabilmente connesso ai bordi perimetrali di detta prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2), a dette pareti laterali esterne (9a,9b,9c) ed alle superiici superiore ed inferiore (18,19) del corpo scatolare principale (17) .

Su detto corpo frontale (32) è ottenuta frontalmente una apertura (33) rettangolare, che si sviluppa sostanzialmente a partire dal fondo (34) della camera di combustione (2), all'interno della quale viene posizionata una porticina scorrevole (35), preferibilmente verticalmente, in vetro resistente ad elevate temperature dotata di una appendice (36), quale ad esempio una maniglia, per consentire la sua apertura e chiusura.

Sulla superficie frontale (37) di detto corpo frontale (32) è posizionato un primo pomello (38) connesso ad un retrostante tirante (39) che si sviluppa parallelamente alla parete laterale esterna (9a) .

Detto tirante (39) presenta una estremità (40), opposta a detto pomello (38), connessa ad un albero (41), dotato di eccentrico (42), che aziona detta serranda (30), determinandone selettivamente la condizione di apertura o di chiusura.

La camera dì combustione (2) è posizionata superiormente ad una base (43) parallelepipeda, internamente cava e rialzata da terra per mezzo di una pluralità di piedini (44a,44b,44c,44d), la cui superficie superiore coincide con il fondo (34) di detta camera di combustione (2).

Il fondo (34) di detta camera di combustione (2) è dotato centralmente di una griglia (45), ad esso girevolmente associata ad una estremità longitudinale prossima alla prima superficie posteriore (7), al di sotto della quale è ricavata una seconda cavità (46) per la circolazione dell' aria e per 1'alloggiamento di un cassetto (47) raccogli cenere presentate un manico (48) atto a favorire la sua estrazione una volta sollevata detta griglia (45).

La seconda cavità (46) è messa in comunicazione con 1'esterno tramite una griglia di aerazione (49) posta al di sotto della porticina (35) scorrevole in vetro; la condizione di apertura o chiusura è comandata da uno dei due secondi pomelli (50a,50b) presenti lateralmente a detta griglia dì aerazione (49).

La cavità (46) è inoltre connessa, tramite un condotto non raffigurato, ad un ventilatore (51) posto sulla terza superficie laterale (52) di detta base (43), in corrispondenza dello stesso asse verticale di detto condotto di mandata (14a) all'impianto e di detto condotto di ritorno (15) dell'impianto; tali condotto di mandata (14a) e condotto di ritorno (15) sono posti sulla parete laterale esterna (9a) .

Sulla parte anteriore di detto fondo (34) di detta camera (2), in corrispondenza della porticina (35), è presente una barra paralegna (53), inclinata in direzione di detta porticina (35) in modo che la legna posta nella camera di combustione (2) non entri in contatto con detta porticina (35).

Con il numero (24) si è indicato un condotto di sicurezza per un vaso di espansione, non raffigurato .

Illustriamo ora il funzionamento del tem ocamino (1) ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti.

In fase di accensione del focolare 1'utilizzatore chiude la porticina (35) ed apre la griglia di aerazione (49) tramite uno dei secondi pomelli (50a,50b), in modo da convogliare in camera di combustione (2) l'aria comburente che, attraverso la griglia di aerazione (49), si immette in camera di combustione (2) attraverso la griglia (45) sulla quale è posizionato il combustibile solido .

Inoltre 1'utilizzatore apre la serranda (30) tramite il primo pomello (38) per convogliare direttamente ì fumi nella canna fumaria (3), al fine di ridurre ai minimo la resistenza del tiraggio, favorendo una rapida e facile accensione dei combustibile solido .

Una volta che la combustione è avviata, 1 'utilizzatore chiude la serranda (30), convogliando quindi i fumi nella pluralità di canali (22)e scaldando così 1'acqua presente nella cavità (21).

Si è così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefissati essendosi ottenuto un termocamino (1) ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti che permette di bruciare le sostante resinose distillate dalla combustione di legna e/o pellet, essendo riusciti a migliorare lo scambio termico sia nelle fasi di accensione sia quando il processo è a regime.

Infatti lo scambio termico, nella fase di accensione, è ottimizzato grazie al passaggio dì aria comburente direttamente in camera di combustione dalla griglia dì aerazione (49), attraverso la cavità (46), fino alla griglia (45). Il raggiungimento di elevate temperature, durante il funzionamento a regime, che impedisce la formazione di sostanze resinose sulle pareti della pluralità di canali (22), si è raggiunto grazie alle alettature (25) della pluralità di canali (22), la cui particolare conformazione da un lato crea un moto turbolento dei fumi che ottimizza lo scambio termico, dall'altro, grazie alla presenza delle chiodatura elettrica (26a,26b) che surriscaldano le alettature (25) durante il funzionamento del termocamino (1), bruciando cosi i distillati della combustione ed aumentando conseguentemente lo scambio termico,

Si è quindi ottenuto un termocamino (1) in grado di mantenere un rendimento elevato durante tutto il suo utilizzo.

Si è inoltre verificato che il termocamino (1) permette di limitare la sua manutenzione: evitando la formazione di sostanze resinose sulle pareti della pluralità di canali (22) non si rende necessario effettuare alcuna manutenzione allo scambiatore di calore.

Si riscontra inoltre il termocamino (1) presenta un buon impatto estetico grazie al fatto che l'utente può rivestirlo completamente, sia sopra la camera di combustione, non dovendo effettuare una manutenzione continua allo scambiatore di calore posto al di sopra di essa, sia alla base della stessa, essendo il cassetto (47) raccogli cenere, raggiungibile attraverso l'apertura della porticina scorrevole (35) .

Naturalmente il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo.

Naturalmente i materiali impiegati nonché le dimensioni costituenti i singoli componenti del trovato potranno essere più pertinenti a seconda delle specifiche esigenze.

Le caratteristiche indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare od essere sostituite da equivalenti.

Claims (10)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Termocamino (1) ad acqua alimentato a combustibili solidi per il riscaldamento degli ambienti, presentante una camera di combustione (2) ed una canna fumaria (3) ed un corpo scatolare principale (17), posto al di sopra di detta camera di combustione (2 ), che si caratterizza per il fatto che all'interno di detto corpo scatolare principale (17) sono ricavati una prima cavità (21) per la circolazione di acqua ed una pluralità di canali (22) verticali e stagni, comunicanti con detta camera di combustione (2) e detta canna fumaria (3), per la circolazione di fumi.
2. 2. Termocamino (1) come alla rivendicazione 1 che si caratterizza per il fatto che detta pluralità di canali (22) verticali attraversano detto corpo scatolare principale (17) per tutta la sua altezza ed è posta in prossimità della prima superficie posteriore (7) dì detta camera di combustione (2), detta pluralità di canali (22) verticali essendo composta da una o più serie di distinte alettature (25) , eventualmente sovrapposte ed in asse tra loro in modo da conferire ad ognuno di detti canali una disposizione continua secondo una conf ormazione poligonale .
3. 3 . Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 2 che si caratterizza per il fatte che ciascuno di detti canali presenta una connessione tramite chiodatura elettrica (26), apposta in corrispondenza della predisposta alettatura (25), detta pluralità di canali (22) verticali essendo raggruppata e racchiusa in una pluralità di corpi scatolari (27a,27b,27c,2 7d) aperti superiormente ed inferiormente, che attraversano internamente detto corpo scatolare principale (17).
4. 4. Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 3 che si caratterizza per il fatto che detto corpo scatolare principale (17), di forma parai leiepipeda, presenta una superficie superiore ed una superficie inferiore (18,19) i cui bordi perimetrali (20) sono saldati alla prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2), detto corpo scatolare principale (17) essendo posizionato in modo tale per cui detta parete superiore (18) risulta posta sostanzialmente alla stessa altezza dei bordi perimetrali esterni superiori (12a,12b,12c) delle pareti laterali esterne (9a,9b,9c) di detto termocamino (1).
5. 5. Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 4 che si caratterizza per il fatto di comprendere delle intercapedini (8a,8b,8c) verticali, presentanti una conformazione sostanzialmente parallelepipeda a pianta rettangolare definita da dette pareti laterali esterne (9a,9b,9c) di detto termocamino (1) e da dette prima e seconda superficie (5,6) e da detta prima superficie posteriore (7) di detta camera di combustione (2), detta prima cavità (21) comunicando con dette intercapedini (8a,8b,8c) attraverso una prima coppia di fori (23), ciascuno ricavato in prossimità dì detta pluralità di canali (22) verticali su dette prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2), dette intercapedini (8a,8b, 8c) permettendo all'acqua di uscire, una volta riscaldata, da una coppia di condotti di mandata (14a,14b), ciascuno sostanzialmente ricavato in prossimità della parte superiore della corrispondente tra dette pareti laterali esterne (9a,9b).
6. 6. Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto di essere dotato di una serranda (30) mobile posizionata tra detta prima superficie posteriore (7) di detta camera di combustione (2) e la seconda superficie posteriore (31) di detto corpo scatolare principale (17), detta serranda (30) essendo atta a convogliare detti fumi direttamente in detta canna fumaria (3) o in detta pluralità di canali (22).
7. 7. Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 6 che si caratterizza per il fatto che detta serranda (30) è azionata da un primo pomello (38), posto sulla superficie frontale (37) di un corpo frontale (32) stabilmente connesso ai bordi perimetrali di detta prima e seconda superficie (5,6) di detta camera di combustione (2), a dette pareti laterali esterne (9a,9b,9c) e a dette superf ici superiore ed inferiore (18,19) di detto corpo scatolare principale (17), detto pomello (38) essendo connesso ad un retrostante tirante (39) che si sviluppa parallelamente a detta parete laterale esterna (9a), detto tirante (39) presentando una estremità (40), opposta a detto pomello (37), connessa ad un albero (41), dotato di eccentrico (42), che aziona detta serranda (30), determinandone selettivamente la condizione di apertura o di chiusura.
8. 8. Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 7 che si caratterizza per il fatto che detta camera di combustione (2) presenta un fondo (34) dotato centralmente di una grìglia (45) , ad esso girevolmente associata ad una estremità longitudinale prossima a detta prima superficie posteriore (7), al di sotto della quale è ricavata una seconda cavità (46) per la circolazione dell' aria e per 1' alloggiamento di un cassetto (47) raccogli cenere presentate un manico (48) atto a favorire la sua estrazione una volta sollevata detta griglia (45) .
9. 9 . Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 8 che si caratterizza per il fatto che detta seconda cavità (46) è messa in comunicazione con 1/ esterno tramite una griglia di aerazione (49) posta al di sotto della porticina (35) scorrevole in vetro ricavata su una apertura (33) rettangolare ottenuta frontalmente su detto corpo frontale (32}, detta griglia di aerazione (49) essendo azionata da uno tra due secondi pomelli (50a,50b) presenti lateralmente a detta griglia di aerazione (39) .
10. 10 . Termocamino (1) come alle rivendicazioni 1 e 9 che si caratterizza per il fatto che sulla parte anteriore di detto fondo (34) di detta camera (2), in corrispondenza di detta porticina (35), è presente una barra paralegna (53), inclinata in direzione di detta porticina (35} in modo che la legna posta in detta camera di combustione (2) non entri in contatto con detta porticina (35).