ITUB20155897A1 - Dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO PER LA MISURAZIONE E/O IL CONTROLLO VOLUMETRICO DI UN FLUIDO"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la misurazione e/ o il controllo volumetrico di un fluido, secondo il preambolo della rivendicazione 1.

In particolare, detto dispositivo è collegabile ad una linea di alimentazione del fluido stesso per una macchina di lavaggio.

Di conseguenza, la presente invenzione si riferisce altresì ad una macchina di lavaggio, in particolare di uso domestico, comprendente detto dispositivo. Allo stato dell'' arte sono noti dispositivi per la misurazione e/o il controllo volumetrico di liquidi e fluidi in genere, defluenti attraverso condotti di portata prestabilita, allo scopo di avere Tesatto controllo della quantità affluente in contenitori o comunque defluenti da una sorgente. T ali dispositivi sono ad esempio impiegati per il dosaggio dell'' acqua necessaria al funzionamento delle macchine di lavaggio, in particolare di uso domestico (quali ad esempio le macchine lavabiancheria e le macchine lavastoviglie), oppure in sistemi di distribuzione idrica, in unione ad un contatore, e così via.

Taluni dispositivi di tipo noto sono dedicati principalmente al controllo di eventuali perdite o erogazioni eccessive di liquido e, pertanto, non sono dotati di elevata precisione di dosaggio; solitamente questi dispositivi sono associati ad una elettrovalvola che abilita l'erogazione o la blocca, detta elettrovalvola essendo sempre in posizione di apertura e venendo chiusa solo in caso di una erogazione anomala rilevata dal dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico del fluido.

Altri dispositivi di misurazione e/o controllo volumetrico di tipo noto sono realizzati in modo tale da presentare un misuratore di flusso costituito da una girante di tipo tangenziale, vale a dire dotata di un asse di rotazione posizionato in modo sostanzialmente perpendicolare rispetto alla direzione del flusso da misurare e/o controllare; detta girante tangenziale è dotata di inserti metallici ed il dispositivo comprende un rilevatore del passaggio di tali inserti, e quindi dei giri compiuti dalla girante quando messa in rotazione da un flusso di fluido.

Tali dispositivi noti presentano degli inconvenienti, in quanto l' impiego di giranti tangenziali non sempre permette di garantire una elevata ed accurata precisione di funzionamento; inoltre, l' utilizzo di tali giranti tangenziali rende complesso, ingombrante, costoso, di difficile manutenzione e riparazione finterò dispositivo di controllo volumetrico.

Si citano, come esempio dell'arte nota sopra menzionata, i dispositivi che formano oggetto dei documenti US-A-5.007.453 e US-A-4428.088.

Sono altresì noti allo stato dell'arte dei dispositivi di misurazione e/o controllo volumetrico realizzati in modo da presentare un misuratore di flusso costituito da una girante di tipo assiale, vale a dire una girante il cui asse di rotazione è sistemato in modo coassiale rispetto alla direzione del flusso da misurare o controllare.

Tuttavia, anche i dispositivi di tipo noto comprendenti una girante di tipo assiale presentano degli inconvenienti, in quanto tali dispositivi presentano una eccessiva sensibilità ad eventuali variazioni di pressione e/o di portata del flusso di fluido da misurare o controllare, tale sensibilità non permettendo di effettuare una misurazione e/o un controllo efficaci e precisi di detto flusso di fluido.

È altresì risaputo che i dispositivi di tipo noto presentano numerosi inconvenienti dovuti all'errata incidenza sulla girante del flusso di fluido da misurare e/o controllare, con la conseguente indesiderata creazione di turbolenze in ingresso e/o in uscita al misuratore di flusso, e di conseguenti perdite di pressione, soprattutto alle basse pressioni.

Tali inconvenienti peggiorano inevitabilmente il comportamento ed il corretto funzionamento del dispositivo.

Inoltre, i dispositivi di tipo noto soventemente presentano dei malfunzionamenti causati dall'eventuale presenza di impurità del flusso di fluido da misurare o controllare.

In tale ambito, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido, ed una relativa macchina di lavaggio comprendente detto dispositivo, realizzati in modo tale da superare gli inconvenienti presenti allo stato dell'arte.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido che sia sufficientemente preciso nelle più svariate condizioni di impiego, tanto alle elevate quanto alle basse pressioni, anche con differenti portate del flusso di fluido.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido che possa garantire un funzionamento ottimale anche in presenza di elevate quantità di impurità, e che inoltre sia semplice, economico e di dimensioni il più possibile contenute.

Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido, ed una relativa macchina di lavaggio, incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dalle figure annesse, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: - le Figg. la e lb rappresentano rispettivamente una vista prospettica ed una vista in sezione di un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido secondo la presente invenzione;

- la Fig. 2 rappresenta una vista esplosa del dispositivo di cui alle Figg. la ed lb;

- le Figg. 3a e 3b rappresentano rispettivamente una vista dalFalto di un componente del dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido secondo la presente invenzione ed una vista in sezione secondo una linea L-L del componente di Fig. 3a.

Sia tale descrizione, sia tali disegni sono da considerare solo a fini esemplificativi e quindi non limitativi.

Nelle figure dalla la alla 2b, con il numero di riferimento 1 viene indicato nel suo complesso un dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido (indicato con il riferimento F in Fig. lb) secondo la presente invenzione.

Nella descrizione che segue si farà prevalentemente riferimento al fatto che il dispositivo 1 è preferibilmente atto ad essere associato ad una macchina di lavaggio, in particolare di uso domestico (non mostrata nelle figure), anche se la presente invenzione non è strettamente limitata ad un tale apparecchio o macchina.

Il dispositivo 1 comprende un corpo 10 sostanzialmente a forma tubolare e che presenta una prima porzione 11 per l'ingresso del fluido F nel corpo 10 ed una seconda porzione 12 per l'uscita di detto fluido F dal corpo 10. In una realizzazione preferita, detta prima porzione 11 è ad esempio associabile ad un rubinetto (non mostrato nelle figure) della rete idrica e detta seconda porzione 12 è ad esempio associabile ad una macchina di lavaggio (non mostrata nelle figure). È chiaro che detta prima porzione 11 e detta seconda porzione 12 possono essere associati rispettivamente alla rete idrica e ad una macchina di lavaggio anche mediante ulteriori elementi non mostrati nelle figure allegate. Da notare che detto corpo 10 può anche essere parte di un altro componente, come ad esempio una porzione di una elettrovalvola (non mostrata nelle figure).

In una realizzazione preferita, detto corpo 10 comprende almeno una coppia di elementi di sostegno 13 che si sviluppano radialmente all' interno di detto corpo 10, in particolare in prossimità di detta seconda porzione 12, e confluiscono in una porzione centrale 14 del corpo 10.

Il dispositivo 1 comprende inoltre una girante 20 di tipo assiale alloggiata in detto corpo 10, vale a dire posizionata in detto corpo 10 in modo tale da presentare un asse di rotazione A sistemato sostanzialmente in modo coassiale rispetto alla direzione del flusso di fluido F da misurare o controllare e che scorre da detta prima porzione 11 a detta seconda porzione 12 all'interno del corpo 10.

Da notare che detto asse di rotazione A della girante 20 sostanzialmente coincide con un asse A del dispositivo 1.

Detta girante 20 comprende un' anima centrale 21 da cui si dipartono una pluralità di palette 22. In particolare, dette palette 22 sono di tipo elicoidale; inoltre, esse si dipartono radialmente dall'anima centrale 21 e sono unite nella parte esterna (vale a dire, la parte delle palette 22 più remota rispetto all'anima centrale 21) da un anello 23.

Preferibilmente (come si può notare soprattutto dalla Fig. lb), il diametro della girante 20 è tale da determinare la presenza di un passaggio libero tra l'anello 23 ed il corpo 10 che la ospita; tale passaggio libero permette di migliorare la rotazione libera della girante 20 ed evitare il bloccaggio della girante 20 in presenza di piccole impurità.

Inoltre, la presenza dell'anello 23 permette di evitare eventuali trafilamenti laterali del flusso di fluido F, in particolare nella zona compresa tra le estremità esterne delle palette 22 ed il corpo 10 cilindrico in cui la girante 10 ruota libera, e di conseguenza detto anello 23 permette di evitare possibili perdite di rendimento nella rilevazione del flusso di fluido F.

Il dispositivo 1 comprende poi un diffusore 30 sistemato superiormente alla girante 20 rispetto al flusso di fluido F, in particolare detto diffusore 30 essendo atto a convogliare il flusso di fluido F sulle palette 22 della girante 20; come si può notare soprattutto dalla figura lb, detto diffusore 30 è associato al corpo 10 in prossimità di detta prima porzione 11.

Preferibilmente, il corpo 10 ed il diffusore 30 sono conformati in modo tale da innestarsi tra loro, in particolare tramite mezzi di aggancio reciproci (non mostrati in dettaglio nelle figure allegate), formando con la girante 20 un'unica struttura compatta, che consente un premontaggio agevole e preciso dei particolari. Di conseguenza, detta struttura compatta agevola 1' inserimento del dispositivo 1 in condotti ed in ogni fattispecie in cui si renda necessaria una misurazione e/ o un controllo volumetrico di un flusso di fluido.

La figura 3a rappresenta una vista dall'alto del diffusore 30, mentre la figura 3b rappresenta una vista in sezione secondo una linea L-L (rappresentata mediante una linea tratto-punto in Fig. 3a) del diffusore 30 di figura 3a.

Come si può notare in particolare da tali figure, in accordo con la presente invenzione detto diffusore 30 comprende una pluralità di condotti 30C, almeno un condotto 30C avendo una sezione sostanzialmente circolare ed una traiettoria (vale a dire, uno sviluppo) sostanzialmente elicoidale.

Detta sezione sostanzialmente circolare di almeno un condotto 31 può essere apprezzata in una vista in pianta del diffusore 30, vale a dire una vista sostanzialmente coincidente con l'asse di rotazione A della girante 20 e con l'asse A del dispositivo 1.

In particolare, detto almeno un condotto 30C comprende una prima sezione 31 per l'ingresso del flusso di fluido F in detto condotto 30C ed una seconda sezione 31B per l'uscita del flusso di fluido F da detto condotto 30C, detto condotto 30C restringendosi progressivamente nel tratto compreso tra detta prima sezione 31 e detta seconda sezione 32 (le quali sono sostanzialmente perpendicolari rispetto all'asse A del dispositivo 1). Infatti, come si può notare soprattutto dalla Fig. 3b, l'area della prima sezione 31 del condotto 30C è maggiore rispetto all'area della seconda sezione 32 di detto condotto 30C.

Inoltre, detta prima sezione 31 è dotata di un primo centro 31C che giace su un primo asse Al mentre detta seconda sezione 32 è dotata di un secondo centro 32C che giace su un secondo asse A2, detti primo asse Al e secondo asse A2 essendo sostanzialmente paralleli all'asse A del dispositivo 1. Ciò equivale a dire che, in una vista laterale del diffusore 30 (come ad esempio la sezione di figura 3b), una retta R passante per detti primo centro 31C e secondo centro 32C è incidente rispetto a detto asse A del dispositivo 1.

Da notare che in Figura 3b detta retta R è indicata mediante una linea a punti.

Dalla figura 3a si può poi notare che detto primo centro 31C giace ad una prima distanza di dall'asse A del dispositivo 1 e detto secondo centro 32C giace ad una seconda distanza d2 da detto asse A del dispositivo 1; in una realizzazione preferita, detta prima distanza di è sostanzialmente equivalente a detta seconda distanza d2.

In una realizzazione preferita, tutti i condotti 30C del diffusore 30 sono realizzati in modo sostanzialmente corrispondente; tuttavia, è anche possibile che almeno un condotto 30C sia realizzato in modo differente rispetto a quanto descritto nella presente invenzione.

La particolare conformazione del diffusore 30 secondo la presente invenzione permette di realizzare un dispositivo 1 per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido F molto preciso nelle più svariate condizioni di impiego, tanto alle elevate quanto alle basse pressioni, anche con differenti portate di fluido F.

In particolare, la peculiare realizzazione dei condotti 30C permette di ottenere un dispositivo 1 per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido F avente migliorate caratteristiche di linearità di lettura ed in grado di rilevare con una ottimale tolleranza il flusso di fluido F transitato, rimanendo sostanzialmente insensibile a variazioni di pressione e/o di portata.

Infatti, tale particolare realizzazione dei condotti 30C vincola il flusso di fluido F a suddividersi ed a rispettare precisi percorsi, in modo tale da far impattare ogni singolo flusso così ottenuto sulle palette 22 della girante 20 con un preciso angolo ed una precisa e predeterminata distanza dall'asse di rotazione A della girante 20.

Inoltre, le previsioni della presente invenzione permettono di indicare un dispositivo 1 atto a garantire un funzionamento ottimale anche in presenza di eventuali impurità.

Il dispositivo 1 secondo la presente invenzione risulta essere anche semplice, economico e di dimensioni contenute.

In una realizzazione preferita, detta pluralità di condotti 30C e detta pluralità di palette 22 sono realizzati in numero differente tra di loro ed in modo tale da non avere un comune denominatore; in particolare, detta pluralità di condotti 30C comprende un numero di condotti 30C superiore al numero di palette 22; preferibilmente, detta pluralità di condotti 30C comprende un numero di condotti 30C superiori di una unità rispetto al numero di palette 22 (in modo tale da rispettare la seguente relazione: N=n+1, dove "N" equivale al numero di condotti 30C ed "n" equivale al numero di palette 22).

Tale previsione permette di ottenere un andamento costante della velocità di rotazione della girante 20 e di evitare che vi possano essere condizioni di stallo di detta girante 20.

Come si può notare nelle figure allegate, il dispositivo 1 comprende un perno 40 associato all' anima centrale 21 della girante 20 ed alla porzione centrale 14 del corpo 10, detto perno 40 essendo adatto a permettere la rotazione della girante 20. Nella rappresentazione di cui alle figure allegate, il perno 40 è rappresentato come un elemento a se stante; tuttavia, è chiaro che esso può anche essere realizzato in un corpo unico con la girante 20 o con detta porzione centrale 14 del corpo 10.

Il dispositivo 1 secondo la presente invenzione comprende poi mezzi di rilevazione 24 associati alla girante 20 e che permettono di effettuare il conteggio delle rotazioni di detta girante 20 al passaggio del flusso di fluido F.

In particolare, detti mezzi di rilevazione possono comprendere almeno un elemento magnetico 24 associato alla girante 20; ad esempio, detto almeno un elemento magnetico 24 può essere associato ad almeno una di dette palette 22 oppure all' anello 23 della girante 20; in tale fattispecie, detti mezzi di rilevazione comprendono una unità di rilevamento (non mostrata nelle figure) posizionata esternamente al corpo 10 il dispositivo 1, in particolare posizionata in asse con detto almeno un elemento magnetico 24 della girante 20, in modo tale da rilevarne il passaggio ed effettuare il conteggio delle rotazioni di detta girante 20.

È chiaro che, in accordo con la presente invenzione, detti mezzi di rilevazione 24 possono altresì comprendere elementi di tipo ottico (non mostrati nelle figure) atti ad essere rilevati da una apposita unità di rilevamento (anch</>essa non mostrata nelle figure).

Il dispositivo 1 può altresì comprendere almeno un contrappeso 25 associato alla girante 20 in modo tale da bilanciare il peso di detto almeno un elemento magnetico 24 e permettere un'adeguata movimentazione e rotazione della girante 20 a seguito dell'impatto del flusso di fluido F sulle palette 22.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche del dispositivo 1 secondo la presente invenzione e della relativa macchina di lavaggio, così come chiari risultano i suoi vantaggi.

In particolare, la previsione del diffusore 30 secondo la presente invenzione permette di realizzare un dispositivo 1 per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido F molto preciso nelle più svariate condizioni di impiego, tanto alle elevate quanto alle basse pressioni, anche con differenti portate di fluido F.

In particolare, la peculiare realizzazione dei condotti 30C permette di ottenere un dispositivo 1 per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido F avente migliorate caratteristiche di linearità di lettura, tale realizzazione dei condotti 30C permettendo di rilevare con una ottimale tolleranza il flusso di fluido F transitato, rimanendo sostanzialmente insensibile a variazioni di pressione e/o di portata.

Inoltre, le previsioni della presente invenzione permettono di indicare un dispositivo 1 atto a garantire un funzionamento ottimale anche in presenza di eventuali impurità, risultando semplice, economico e di dimensioni contenute.

La disposizione ed il numero dei condotti 30C permette poi di ottenere un andamento costante della velocità di rotazione della girante 20, in modo tale da evitare che vi possano essere condizioni di stallo di detta girante 20.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo 1 secondo la presente invenzione consiste nel fatto che il corpo 10 ed il diffusore 30 sono conformati in modo tale da innestarsi tra loro, in particolare tramite mezzi di aggancio reciproci (non mostrati in dettaglio nelle figure allegate), formando con la girante 20 un'unica struttura compatta, che consente un premontaggio agevole e preciso dei particolari. Di conseguenza, detta struttura compatta agevola l'inserimento del dispositivo 1 in condotti ed in ogni fattispecie in cui si renda necessaria una misurazione e/o un controllo volumetrico di un flusso di fluido.

Numerose sono le varianti possibili al dispositivo per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido ed alla relativa macchina di lavaggio descritti come esempio, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che nella sua attuazione pratica le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.

Dunque è facilmente comprensibile che la presente invenzione non è limitata al dispositivo ed alla relativa macchina di lavaggio precedentemente descritti ma è passibile di varie modificazioni, perfezionamenti, sostituzioni di parti ed elementi equivalenti senza però allontanarsi dall' idea deir invenzione, così come è precisato meglio nelle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la misurazione e/o il controllo volumetrico di un fluido (F), del tipo che comprende: - un corpo (10) sostanzialmente a forma tubolare, detto corpo (10) comprendendo una prima porzione (11) per l'ingresso del fluido (F) nel corpo (10) ed una seconda porzione (12) per l'uscita di detto fluido (F) dal corpo (10); - una girante (20) posizionata in detto corpo (10) in modo tale da presentare un asse di rotazione (A) sistemato sostanzialmente in modo coassiale rispetto alla direzione del flusso di fluido (F) da misurare o controllare e che scorre da detta prima porzione (11) a detta seconda porzione (12) all'interno del corpo (10), in particolare detto asse di rotazione (A) sostanzialmente coincidendo con un asse (A) del dispositivo (1); - un diffusore (30) sistemato superiormente alla girante (20) rispetto al flusso di fluido (F), in particolare detto diffusore (30) essendo atto a convogliare il flusso di fluido (F) sulle palette (22) della girante (20), caratterizzato dal fatto che detto diffusore (30) comprende una pluralità di condotti (30C), almeno un condotto (30) di detta pluralità di condotti (30C) avendo una sezione sostanzialmente circolare ed una traiettoria sostanzialmente elicoidale.
2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un condotto (30C) comprende una prima sezione (31) per l'ingresso del flusso di fluido (F) in detto condotto (30C) ed una seconda sezione (31B) per l'uscita del flusso di fluido (F) da detto condotto (30C), detto condotto (30C) restringendosi progressivamente nel tratto compreso tra detta prima sezione (31) e detta seconda sezione (32).
3. 3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'area della prima sezione (31) del condotto (30C) è maggiore rispetto all'area della seconda sezione (32) di detto condotto (30C).
4. 4 Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che detta prima sezione (31) è dotata di un primo centro (31C) che giace su un primo asse (Al) mentre detta seconda sezione (32) è dotata di un secondo centro (32C) che giace su un secondo asse (A2), detti primo asse (Al) e secondo asse (A2) essendo sostanzialmente paralleli all'asse (A) del dispositivo (1).
5. 5. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni dalla 2 alla 4, caratterizzato dal fatto che, in una vista laterale del diffusore (30), una retta (R) passante per detti primo centro (31 C) e secondo centro (32C) è incidente rispetto a detto asse (A) del dispositivo (1).
6. 6. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo centro (31C) giace ad una prima distanza (di) dall'asse (A) del dispositivo (1) e detto secondo centro (32C) giace ad una seconda distanza (d2) da detto asse (A) del dispositivo (1), in particolare detta prima distanza (di) essendo sostanzialmente equivalente a detta seconda distanza (d2).
7. 7. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tutti i condotti (30C) di detta pluralità di condotti (30C) sono realizzati in modo sostanzialmente corrispondente.
8. 8. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta girante (20) comprende un' anima centrale (21) da cui si dipartono una pluralità di palette (22), in particolare dette palette (22) essendo di tipo elicoidale.
9. 9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che dette palette (22) si dipartono radialmente dall' anima centrale (21) e sono unite nella parte esterna da un anello (23).
10. 10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il diametro della girante (20) è tale da determinare la presenza di un passaggio libero tra Γ anello (23) ed il corpo (10).
11. 11. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto diffusore (30) è associato al corpo (10) in prossimità di detta prima porzione (11).
12. 12. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, c arati erizzato dal fatto che il corpo (10) ed il diffusore (30) sono conformati in modo tale da innestarsi tra loro, in particolare tramite mezzi di aggancio reciproci, formando con la girante (20) un'unica struttura compatta.
13. 13. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pluralità di condotti (30C) e detta pluralità di palette (22) sono realizzati in numero differente tra di loro.
14. 14. Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di rilevazione (24) associati alla girante (20) e che permettono di effettuare il conteggio delle rotazioni di detta girante (20) al passaggio del flusso di fluido (F).
15. 15. Macchina di lavaggio, in particolare di uso domestico, che comprende un dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 14