ITVI20120103A1 - Dispositivo riscaldante per fluidi - Google Patents

Description

DISPOSITIVO RISCALDANTE PER FLUIDI

La presente invenzione si riferisce genericamente ad un dispositivo riscaldante per fluidi, in particolare acqua, racchiusi all’interno di contenitori a tenuta ermetica e/o stagna.

Più in particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo riscaldante impiegabile per serbatoi di acqua calda e/o per radiatori ad acqua o ad olio e/o scalda-salviette.

Un dispositivo riscaldante di questo tipo include normalmente una resistenza o elemento resistivo, che à ̈ posizionato all’interno di un involucro tubolare realizzato in materiale termicamente conduttivo e che à ̈ connesso ad un circuito di potenza tramite un interruttore elettronico di potenza; alternativamente, possono essere previsti dispositivi riscaldanti a doppia parete, in cui due involucri tubolari termicamente conduttivi (e, quindi, due rispettive resistenze) sono disposti coassialmente uno all’interno dell’altro.

L’involucro esterno del dispositivo riscaldante à ̈ inserito nel fluido presente nel contenitore ermetico, mentre l’estremità superiore di tale involucro à ̈ montata stabilmente, per esempio tramite una opportuna flangia terminale, all’esterno del contenitore, in modo da poter consentire la connessione elettrica della resistenza.

La flangia terminale, all’interno della quale à ̈ disposta la resistenza di riscaldamento, può essere realizzata in materiale termicamente conduttivo ed in una apposita cavità della stessa può essere posizionato l’interruttore del circuito di potenza (solitamente un TRIAC), in modo tale che la struttura stessa della flangia consenta la dissipazione del calore generato durante il funzionamento dell’interruttore TRIAC attraverso le pareti dell’involucro esterno.

Questa struttura consente di limitare in modo sostanziale la potenza dissipata e quindi il riscaldamento eccessivo del TRIAC; tuttavia, per raggiungere tale scopo, à ̈ necessario progettare appositamente la flangia terminale del dispositivo riscaldante e prevederne uno spessore sufficiente al montaggio del TRIAC, con la conseguenza inevitabile data dal fatto che l’intera struttura risulta estremamente ingombrante e determina relativi costi e difficoltà di connessioni elettriche, che sarebbe auspicabile ridurre.

E’ noto altresì utilizzare resistenze di dispositivi riscaldanti, che sono racchiuse all’interno di un materiale isolante e che risultano connesse ad una sorgente di potenza, tramite un sensore di temperatura; il sensore à ̈ posto all’interno del materiale isolante ed à ̈ atto ad interrompere l’alimentazione della resistenza in funzione della temperatura rilevata.

Tuttavia, tali realizzazioni non possono essere impiegate al fine di limitare la dissipazione di potenza e di calore del circuito di potenza connesso all’elemento riscaldante, in quanto il sensore di temperatura deve essere in grado di rilevare un valore di temperatura più prossimo possibile a quello raggiunto dalla resistenza e, quindi, non si ha l’esigenza di dissipare potenza e/o calore in prossimità di tale elemento sensore.

Scopo della presente invenzione à ̈, quindi, quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota sopra menzionati e, in particolare, quello di realizzare un dispositivo riscaldante per fluidi, in particolare circolanti all’interno di radiatori e/o scaldasalviette, che consenta una adeguata dissipazione della potenza e del relativo calore generato dall’interruttore di potenza (TRIAC) connesso al circuito di alimentazione dell’elemento resistivo, che risulta a sua volta disposto all’interno dell’involucro di materiale termicamente conduttore.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo riscaldante per fluidi, utilizzabile in particolare per radiatori e/o scalda-salviette, che consenta di ottenere una struttura compatta e ad ingombro limitato, rispetto alla tecnica nota.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo riscaldante per fluidi, che risulti particolarmente efficace, affidabile, comodo ed economico, rispetto alla tecnica nota, sia dal punto di vista del montaggio sia dal punto di vista dei collegamenti elettrici da realizzare.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un dispositivo riscaldante per fluidi, in particolare per radiatori e/o scalda-salviette, secondo la rivendicazione 1 allegata; ulteriori caratteristiche tecniche di dettaglio del dispositivo riscaldante oggetto dell’invenzione sono riportate nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, secondo la presente invenzione, si prevede di posizionare l’interruttore TRIAC del circuito di potenza all’interno di uno specifico raccordo, realizzato in materiale termicamente conduttivo e connesso all’elemento tubolare di contenimento della resistenza di riscaldamento.

In tal modo, oltre a realizzare la massima protezione meccanica per tale interruttore TRIAC, il contatto fra l’interruttore e le pareti interne del raccordo consente un’efficace dissipazione della potenza elettrica e del calore durante il funzionamento del TRIAC e dell’intero circuito di potenza.

Inoltre, la connessione fisica fra il raccordo ed il resto della superficie radiante dell’apparecchio riscaldante consente di ottenere una notevole dissipazione di potenza e di calore, grazie alla notevole estensione di tale superficie.

Infine, l’impiego del raccordo consente di realizzare una funzione altamente protettiva, sia dal punto di vista meccanico che dal punto di vista dell’isolamento elettrico, dell’interruttore TRIAC, così come ne facilita le connessioni elettriche.

In tal modo, à ̈ quindi possibile aumentare la vita media di funzionamento del TRIAC e dell’intero circuito di potenza, rispetto alle soluzioni note.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita forma realizzativa del dispositivo riscaldante per fluidi dell’invenzione, fornita a titolo indicativo ed esemplificativo, e ai disegni annessi, forniti anch’essi a puro titolo di esempio preferito e non limitativo, in cui:

- le figure 1 e 3 rappresentano viste laterali di un interruttore di potenza e, in particolare, di un TRIAC, impiegato nel dispositivo riscaldante per fluidi, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista in pianta dall’alto del TRIAC di potenza di cui alle figure 1 e 3, secondo la presente invenzione;

- la figura 4 Ã ̈ una vista parziale e parzialmente in sezione longitudinale del dispositivo riscaldante per fluidi, secondo la presente invenzione;

- la figura 5 à ̈ una vista in pianta dall’alto del dispositivo riscaldante per fluidi, secondo la presente invenzione.

Si badi innanzitutto che anche se la descrizione ed i disegni allegati fanno riferimento ad un singolo elemento resistivo, atto al riscaldamento di un fluido circolante all’interno di una struttura riscaldante, quale un radiatore ad acqua o ad olio e/o uno scaldasalviette, l’invenzione à ̈ analogamente estendibile all’utilizzo di più elementi resistivi, di forma qualsivoglia e connessi in qualche modo fra loro.

Con riferimento alle figure menzionate, il dispositivo riscaldante, che à ̈ oggetto della presente invenzione, comprende una resistenza elettrica rinforzata, che include un involucro tubolare 10, realizzato in materiale elettricamente conduttore e, in particolare, metallico, all’interno del quale à ̈ inserito un elemento resistivo (non mostrato in dettaglio nelle figure allegate).

L’elemento resistivo à ̈ poi solitamente posto all’interno di una polvere o composto elettricamente isolante, compattato all’interno dell’involucro 10, e presenta due terminali, connessi a rispettivi conduttori elettrici, i quali fuoriescono dall’involucro 10, passando attraverso il raccordo 11, realizzato in materiale termicamente conduttivo, per essere connessi ad un circuito elettrico e/o elettronico di potenza, posto esternamente al dispositivo riscaldante.

L’interruttore del circuito di potenza à ̈ costituito da un TRIAC 12, che risulta connesso, da una parte, all’elemento resistivo e, dall’altra parte, al resto del circuito di potenza per mezzo di appositi cavi.

In particolare, secondo la presente invenzione, il TRIAC 12 à ̈ inserito all’interno di un’apertura 14, di forma preferibilmente ovale o oblunga, praticata centralmente al raccordo 11, in modo che tale che il suddetto TRIAC 12 risulti a contatto con una delle pareti interne 13 del raccordo 11 (così come visualizzato in dettaglio nelle figure 4 e 5 allegate). Al fine di mantenere nel tempo il contatto della superficie inferiore del TRIAC 12 con la porzione di parete interna 13 del raccordo 11, il TRIAC 12 à ̈ vantaggiosamente inserito, attraverso l’apertura 14 ed all’interno del vano o condotto interno 16 del raccordo 11, insieme con una molla o elemento elastico o elastomerico 15, che, inserito fra il TRIAC 12 e la parete interna del condotto 16 contrapposta alla parete 13, determina la stabilità del TRIAC 12, il quale risulta così incastrato e costretto a mantenere la propria superficie inferiore a contatto con le pareti interne 13 del raccordo 11.

Il TRIAC 12 e l’elemento elastico o elastomerico 15 possono essere altresì racchiusi all’interno di un foglio o guaina sottile, termicamente ed elettricamente isolante, al fine di aumentare l’isolamento fra lo stesso interruttore di potenza o TRIAC 12 e l’elemento resistivo contenuto nell’involucro tubolare 10.

Dal punto di vista della procedura di installazione, la stessa risulta oltremodo semplice, pratica e veloce, nonché sicura per l’operatore.

Infatti, à ̈ sufficiente inserire a spinta, all’interno dell’apertura sagomata 14 del raccordo 11, il TRIAC 12, già accoppiato all’elemento elastico 15 ed eventualmente circondato dalla guaina isolante.

Tale inserimento determina, in automatico, la connessione elettrica del TRIAC 12 all’elemento resistivo posto all’interno dell’involucro tubolare 10, nonché il posizionamento stabile dello stesso TRIAC 12 in corrispondenza di una porzione delle pareti interne 13 del raccordo 11, in modo da garantire un’efficace dissipazione del calore generato dal TRIAC 12, durante il suo funzionamento, direttamente attraverso la parete perimetrale esterna del raccordo 11.

Dalla descrizione effettuata risultano, pertanto, chiare le caratteristiche del dispositivo riscaldante per fluidi, oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al dispositivo riscaldante in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri equivalenti.

Ove le caratteristiche costruttive e le tecniche menzionate nelle rivendicazioni allegate siano seguite da segni o numeri di riferimento, tali segni di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, essi non presentano alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento identificato, a titolo puramente di esempio, da tali segni di riferimento.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo riscaldante per fluidi, atto in particolare al riscaldamento di almeno un fluido circolante all’interno di una struttura riscaldante, quale un radiatore ad acqua o ad olio e/o uno scaldasalviette, comprendente almeno un involucro (10) in materiale conduttore, all’interno del quale à ̈ inserito almeno un elemento resistivo, che presenta rispettivi terminali connessi a relativi conduttori elettrici, i quali fuoriescono dall’involucro (10) passando attraverso un raccordo (11), posto coassialmente rispetto a detto involucro (10) e realizzato in materiale termicamente conduttivo, al fine di essere connessi ad un circuito elettrico e/o elettronico di potenza, dotato di almeno un interruttore di potenza (12), che risulta connesso a sua volta, da una parte, a detto almeno un elemento resistivo e, dall’altra parte, a detto circuito di potenza, caratterizzato dal fatto che detto interruttore di potenza (12) à ̈ inserito all’interno di almeno un vano o condotto (16), realizzato internamente a detto raccordo (11), tramite almeno un’apertura (14), praticata ad una estremità del raccordo (11), ed à ̈ fissato stabilmente ad almeno una porzione delle pareti interne (13) del raccordo (11).
2. 2. Dispositivo riscaldante come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta apertura (14) presenta una forma oblunga e/o ovale.
3. 3. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento resistivo à ̈ posto all’interno di una polvere o composto elettricamente isolante, compattato all’interno di detto involucro (10).
4. 4. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto interruttore di potenza (12) Ã ̈ costituito da un dispositivo elettronico, quale un TRIAC.
5. 5. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detto interruttore di potenza (12) à ̈ accoppiato almeno un elemento elastico o elastomerico (15), che risulta inserito fra detto interruttore (12) ed una parete interna di detto vano o condotto (16) del raccordo (11), in modo tale che detto interruttore (12) risulti così incastrato all’interno del condotto (16) mantenendo una superficie a contatto con dette pareti interne (13) di detto raccordo (11).
6. 6. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto interruttore di potenza (12) e detto elemento elastico o elastomerico (15) sono racchiusi all’interno di almeno una guaina, termicamente ed elettricamente isolante, atta ad incrementare l’isolamento elettrico fra detto interruttore di potenza (12) e detto almeno un elemento resistivo.
7. 7. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto interruttore di potenza (12) à ̈ in grado di dissipare efficacemente il calore generato durante il suo funzionamento, dall’interno di detto vano o condotto (16), direttamente attraverso almeno una porzione di una parete perimetrale esterna di detto raccordo (11).
8. 8. Dispositivo riscaldante come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta apertura (14) Ã ̈ praticata in una posizione sostanzialmente centrale di detto raccordo (11).