ITUB20159525A1 - MEMBRANE SENSITIVE ELEMENT FOR BULB AND CAPILLARY THERMOSTATS - Google Patents
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Description
ELEMENTO SENSIBILE A MEMBRANE PER TERMOSTATI A BULBO E CAPILLARE. SENSITIVE MEMBRANE ELEMENT FOR BULB AND CAPILLARY THERMOSTATS.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato riguarda un elemento sensibile a membrane per termostati a bulbo e capillare atti alla regolazione della temperatura di dispositivi quali caldaie, impianti di condizionamento, elettrodomestici, forni, e simili . The present invention relates to a membrane sensitive element for bulb and capillary thermostats suitable for regulating the temperature of devices such as boilers, air conditioning systems, household appliances, ovens, and the like.
Come noto, un generico termostato può comprendere un serbatoio, o bulbo, contenente un fluido quale olio o gas, avente forma cilindrica allungata, collegato ad un elemento sensibile tramite un tubo sottile o capillare. Il bulbo e il capillare possono essere generalmente realizzati in rame o acciaio inox. As is known, a generic thermostat can comprise a tank, or bulb, containing a fluid such as oil or gas, having an elongated cylindrical shape, connected to a sensitive element by means of a thin or capillary tube. The bulb and capillary can generally be made of copper or stainless steel.
L'elemento sensibile può comprendere una coppia di membrane discoidali saldate tra loro lungo rispettivi bordi cilindrici perimetrali. Tra le membrane è definita un'intercapedine nella quale sfocia il tubo capillare. The sensitive element can comprise a pair of discoidal membranes welded together along respective cylindrical perimeter edges. A gap is defined between the membranes into which the capillary tube flows.
Una delle due membrane è fissata al corpo del termostato in una zona centrale, mentre l'altra membrana si affaccia, a breve distanza, ad un elemento di attivazione del termostato, p.es., un interruttore . One of the two membranes is fixed to the thermostat body in a central area, while the other membrane faces, at a short distance, an activation element of the thermostat, for example, a switch.
Al crescere della temperatura, il fluido nel bulbo e nel capillare si dilata, così da riempire l'intercapedine tra le membrane e provocare l'espansione delle stesse in configurazione sostanzialmente ''lenticolare '' fino a premere sull 'interruttore . As the temperature rises, the fluid in the bulb and in the capillary expands, so as to fill the gap between the membranes and cause them to expand in a substantially '' lenticular '' configuration until pressing on the switch.
Il sistema sopra descritto, diffuso da decenni, presenta dei limiti in relazione alla corsa massima determinata dall'espansione delle membrane . The system described above, which has been widespread for decades, has limits in relation to the maximum stroke determined by the expansion of the membranes.
Infatti, come ben noto al tecnico del ramo, nei sistemi convenzionali tale corsa massima è generalmente dell'ordine di 1.5-1.6 mm mentre talune applicazioni, quali i forni di cottura a gas e le stufe a gas o a combustibile, richiedono corse più ampie, fino a 2.5-3 mm. In fact, as is well known to those skilled in the art, in conventional systems this maximum stroke is generally of the order of 1.5-1.6 mm while some applications, such as gas cooking ovens and gas or fuel stoves, require longer strokes, up to 2.5-3 mm.
Oggigiorno, tuttavia, tali corse più ampie sono ottenibili solo tramite elementi sensibili di tipo diverso, p.es., sensori a soffietto, che tuttavia non sono adatti alle suddette applicazioni per via del maggior ingombro e del maggior costo . Today, however, such wider strokes are obtainable only by means of sensing elements of different types, for example, bellows sensors, which however are not suitable for the aforementioned applications due to their greater bulk and higher cost.
Pertanto, lo scopo principale del presente trovato è quello di realizzare un elemento sensibile a membrane per termostati a bulbo e capillare, o anche valvole a gas o valvole impieganti combustibile diverso, che sia in grado di garantire corse molto più elevate rispetto agli elementi sensibili convenzionali, senza incrementi apprezzabili di ingombro e di costo. Therefore, the main object of the present invention is to provide a membrane sensitive element for bulb and capillary thermostats, or even gas valves or valves using different fuels, which is able to guarantee much higher strokes than conventional sensitive elements. , without appreciable increases in size and cost.
Il suddetto scopo ed altri vantaggi, quali risulteranno più chiaramente dal seguito della descrizione, sono raggiunti dall'elemento sensibile avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 1, mentre le rivendicazioni dipendenti definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, ancorché secondarie. The aforesaid object and other advantages, which will become clearer from the following description, are achieved by the sensitive element having the characteristics set out in claim 1, while the dependent claims define other advantageous characteristics of the invention, even if secondary ones.
Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato, con riferimento ad alcune sue realizzazioni preferite ma non esclusive, illustrate a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui: The invention will now be described in greater detail, with reference to some of its preferred but not exclusive embodiments, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
la Fig. 1 è una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata dell'elemento sensibile a memebrane secondo il trovato in configurazione di riposo, in associazione ad un gruppo bulbo capillare; Fig. 1 is a partially sectioned side elevation view of the membrane sensitive element according to the invention in the rest configuration, in association with a capillary bulb assembly;
la Fig, 2 è una vista prospettica dell'elemento sensibile a membrane di Fig. 1; Fig, 2 is a perspective view of the membrane sensitive element of Fig. 1;
la Fig. 3 è una vista in maggior scala dell'elemento sensibile a membrane come illustrato in Fig. 1; Fig. 3 is an enlarged view of the membrane sensitive element as illustrated in Fig. 1;
la Fig, 4 è una vista simile alla Fig. 3 illustrante l'elemento sensibile in configurazione operativa . Fig, 4 is a view similar to Fig. 3 illustrating the sensitive element in an operative configuration.
Con riferimento alle Figura sopra citate, un elemento sensibile 10 per termostati comprende una prima membrana discoidale 12 ed una seconda membrana discoidale 14, le quali sono saldate tra loro lungo rispettivi bordi cilindrici perimetrali 12a, 14a inseriti l'uno nell'altro, con la prima membrana discoidale 12 disposta internamente alla seconda membrana discoidale 14. Ognuna delle membrane discoidali 12, 14 presenta rispettive ondulazioni circolari concentriche, anch'esse inserite le une nelle altre, per potersi espandere in direzione assiale in una configurazione sostanzialmente lenticolare . With reference to the aforementioned Figures, a sensitive element 10 for thermostats comprises a first discoidal membrane 12 and a second discoidal membrane 14, which are welded together along respective cylindrical perimeter edges 12a, 14a inserted into each other, with the first discoidal membrane 12 arranged inside the second discoidal membrane 14. Each of the discoidal membranes 12, 14 has respective concentric circular undulations, also inserted into each other, in order to expand in an axial direction in a substantially lenticular configuration.
Tra le membrane discoidali 12, 14 è definita una prima intercapedine 15, la quale è in comunicazione di fluido con un serbatoio cilindrico allungato, o bulbo 16 tramite un tubo sottile, o capillare 18, ed un raccordo 20. A first interspace 15 is defined between the discoidal membranes 12, 14, which is in fluid communication with an elongated cylindrical reservoir, or bulb 16 through a thin tube, or capillary 18, and a fitting 20.
E' da notare che, con le membrane nella configurazione di riposo illustrata nelle Figg. 1-3, l'intercapedine 15 è chiusa. Ad ogni modo, nel prosieguo della descrizione così come nelle rivendicazioni, con il termine ''intercapedine<1>' si indicherà genericamente l'intervallo definito tra due membrane accoppiate, indipendentemente dal fatto che esso possa essere pari a zero. It should be noted that, with the membranes in the resting configuration illustrated in Figs. 1-3, the interspace 15 is closed. In any case, in the continuation of the description as well as in the claims, the term '' gap <1> 'will generally indicate the interval defined between two coupled membranes, regardless of whether it can be equal to zero.
Il bulbo 16 ed il capillare 18 possono essere tipicamente realizzati in rame o acciaio inossidabile. Le membrane discoidali 12, 14 ed il raccordo 20 sono generalmente realizzati in acciaio inossidabile. Tuttavia, il raccordo 20 può anche essere realizzato in altri metalli, solitamente nichelati . The bulb 16 and the capillary 18 can typically be made of copper or stainless steel. The disc-shaped membranes 12, 14 and the fitting 20 are generally made of stainless steel. However, the fitting 20 can also be made of other metals, usually nickel plated.
Il raccordo 20 è saldato attorno ad un primo foro 12c praticato al centro della prima membrana discoidale 12. The fitting 20 is welded around a first hole 12c made in the center of the first discoidal membrane 12.
L'elemento sensibile 10 secondo il trovato comprende una terza membrana discoidale 22 ed una quarta membrana discoidale 24, le quali sono saldate tra loro lungo rispettivi bordi cilindrici perimetrali 22a, 24a inseriti l'uno nell'altro, con la terza membrana discoidale 22 disposta esternamente alla quarta membrana discoidale 24, The sensitive element 10 according to the invention comprises a third discoidal membrane 22 and a fourth discoidal membrane 24, which are welded together along respective cylindrical perimeter edges 22a, 24a inserted into each other, with the third discoidal membrane 22 arranged outside the fourth discoid membrane 24,
Similmente alla prima coppia di membrane 12, 14, ognuna delle membrane discoidali della seconda coppia 22, 24 presenta rispettive ondulazioni circolari concentriche inserite le une nelle altre; inoltre, anche tra le membrane discoidali della seconda coppia 22, 24 è definita una seconda intercapedine 25 , Similarly to the first pair of membranes 12, 14, each of the discoidal membranes of the second pair 22, 24 has respective concentric circular undulations inserted into each other; moreover, also between the discoidal membranes of the second pair 22, 24 a second interspace 25 is defined,
Nell'esempio qui descritto, tra le membrane della prima coppia 12, 14 e le membrane della seconda coppia 22, 24 è interposto coassialmente un distanziale discoidale 26. Quest'ultimo presenta un risalto anulare centrale 28, il quale sporge su ambo i lati ed è attraversato da un foro passante 30. In the example described here, a discoidal spacer 26 is coaxially interposed between the membranes of the first pair 12, 14 and the membranes of the second pair 22, 24. The latter has a central annular projection 28, which protrudes on both sides and it is crossed by a through hole 30.
Il risalto anulare 28 è saldato, da un lato, attorno ad un secondo foro 14c praticato al centro della seconda membrana discoidale 14 e, dal lato opposto, attorno ad un terzo foro 22c praticato al centro della terza membrana discoidale 22. The annular projection 28 is welded, on one side, around a second hole 14c made in the center of the second discoidal membrane 14 and, on the opposite side, around a third hole 22c made in the center of the third discoidal membrane 22.
Pertanto, la seconda intercapedine 25 è in comunicazione di fluido con la prima intercapedine 15 tramite il secondo foro 14c ed il terzo foro 22c, che sono intercomunicanti attraverso il foro passante 30. Therefore, the second interspace 25 is in fluid communication with the first interspace 15 through the second hole 14c and the third hole 22c, which are intercommunicating through the through hole 30.
La quarta membrana anulare 22 porta saldato esternamente e centralmente un dito 32, Il dito 32 è atto ad affacciarsi ad un generico interruttore 34 del termostato, solo schematizzato nelle Figg. The fourth annular membrane 22 has a finger 32 welded externally and centrally. The finger 32 is able to face a generic thermostat switch 34, only schematized in Figs.
3 e 4, Occorre notare che il dito, a seconda della costruzione del termostato o valvola, potrebbe anche non essere presente. 3 and 4, It should be noted that the finger, depending on the construction of the thermostat or valve, may not even be present.
Nel funzionamento, al crescere della temperatura, il fluido (olio o gas} nel bulbo e nel capillare si dilata, così da riempire la prima intercapedine 15 tra le membrane discoidali della prima coppia 12, 14 e la seconda intercapedine 25 tra le membrane discoidali della seconda coppia 22, 24. Di conseguenza, entrambe le coppie di membrane si espandono elasticamente in direzione assiale in una configurazione sostanzialmente lenticolare, fino ad attivare l'interruttore 34 per pressione tramite il dito 32 (vedasi Fig. 4, dove l'espansione delle coppie di membrane è molto accentuata per maggior chiarezza d'illustrazione}. In operation, as the temperature rises, the fluid (oil or gas} in the bulb and in the capillary expands, so as to fill the first gap 15 between the discoidal membranes of the first pair 12, 14 and the second gap 25 between the discoidal membranes of the second pair 22, 24. Consequently, both pairs of membranes expand elastically in an axial direction in a substantially lenticular configuration, until the switch 34 is activated by pressure through the finger 32 (see Fig. 4, where the expansion of the pairs of membranes is very accentuated for greater clarity of illustration}.
Come l’esperto del ramo potrà apprezzare, l'elemento sensibile secondo il trovato consente sostanzialmente di raddoppiare la corsa di attivazione, a fronte di un incremento d'ingombro trascurabile . As the person skilled in the art will appreciate, the sensitive element according to the invention substantially allows to double the activation stroke, against a negligible increase in overall dimensions.
A tal proposito, occorre sottolineare che il distanziale anulare 26 è da ritenersi elemento utile ma non indispensabile al conseguimento del trovato, in quanto ha unicamente la funzione di guida nell'assemblaggio dell'elemento sensibile. In alternativa, infatti, sarebbe possibile saldare direttamente tra loro la seconda membrana discoidale 14 e la terza membrana discoidale 22 in una zona centrale attorno ai rispettivi fori 14c, 22c, eventualmente dotandole di rispettivi risalti centrali contrapposti per facilitare la saldatura. In this regard, it should be emphasized that the annular spacer 26 is to be considered a useful but not indispensable element for the achievement of the invention, since it has only the function of guiding the assembly of the sensitive element. Alternatively, in fact, it would be possible to weld the second discoidal membrane 14 and the third discoidal membrane 22 directly to each other in a central area around the respective holes 14c, 22c, possibly providing them with respective opposing central projections to facilitate welding.
Anche l'incremento di costo è ridotto, in quanto le membrane discoidali della seconda coppia possono possono essere sostanzialmente identiche alle membrane discoidali della prima coppia. The cost increase is also small, since the discoidal membranes of the second pair can be substantially identical to the discoidal membranes of the first pair.
Inoltre, nella realizzazione qui descritta sono previste due sole coppie di membrane discoidali collegate in serie, ma naturalmente sarebbe possibile aggiungere ulteriori coppie di membrane al fine di incrementare ulteriormente la corsa di attivazione. Furthermore, in the embodiment described here only two pairs of discoidal membranes connected in series are provided, but of course it would be possible to add further pairs of membranes in order to further increase the activation stroke.
Pertanto, si è qui descritta una realizzazione preferita del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare numerose modifiche e varianti, quali quelle sopra citate, nell’ambito delle rivendicazioni. Therefore, a preferred embodiment of the invention has been described here, but of course the person skilled in the art will be able to make numerous modifications and variations, such as those mentioned above, within the scope of the claims.
Claims (6)
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| US4049935A (en) * | 1974-06-11 | 1977-09-20 | Allied Chemical Corporation | Pressure switch with diaphragm |
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2015
- 2015-12-18 IT ITUB2015A009525A patent/ITUB20159525A1/en unknown
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