ITVR20110150A1 - Stufa a pellet ad elevato rendimento - Google Patents

Description

Titolo: "STUFA A PELLET AD ELEVATO RENDIMENTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda una stufa a pellet ad elevato rendimento.

Più particolarmente, la presente invenzione si riferisce ad una stufa a pellet la cui principale caratteristica è quella di prevedere l'utilizzo di un particolare scambiatore di calore ad elevato rendimento, idoneo alla formazione di flussi di aria calda per il riscaldamento dell'ambiente.

La stufa a pellet secondo l'invenzione comprende uno scambiatore di calore di nuova concezione, essendo costituito da componenti che vengono assemblati tra loro mediante semplice incastro, a vantaggio della manodopera per la costruzione di tali componenti e con tutti i vantaggi pratici ed economici che ne derivano.

La presente invenzione trova applicazione nel campo della produzione di stufe a pellet ed in particolare nel settore delle stufe a pellet adatte al riscaldamento di ambienti mediante flussi di aria calda.

STATO DELLA TECNICA

È noto che le stufe a pellet sono un prodotto simile alle stufe a legna, ed infatti anch'esse utilizzano un combustibile solido, in questo caso il pellet, e sono destinate al riscaldamento di ogni tipo di ambiente, con la differenza che le stufe a pellet sono considerate un prodotto ecologico poiché per ottenere il pellet vengono di norma utilizzati gli scarti di lavorazione del legno (segatura, ecc.), evitando l'abbattimento di nuovi alberi per la produzione del pellet.

Esistono vari modelli di stufe a pellet, ad esempio quelle ricoperte di ceramica o rivestite in acciaio con la differenza che il rivestimento in ceramica non scotta e mantiene a lungo il calore, mentre il rivestimento in acciaio può raggiungere temperature elevate ma si raffredda molto più in fretta.

La struttura delle stufe a pellet è simile ad una stufa tradizionale, ha un vano o serbatoio, generalmente con carica dall'alto, che contiene il pellet da bruciare. Esso può avere una capienza che parte da quindici e può arrivare fino a sessanta o più chilogrammi a seconda del modello di stufa. All'interno vi è una vite infinita o coclea che trascina il pellet dal serbatoio all'interno del braciere dove il combustibile viene bruciato grazie alla presenza di una resistenza elettrica che, diventando incandescente nella fase di avvio, innesca la fiamma.

Lo scarico dei fumi derivanti dalla combustione avviene tramite un tubo di diametro variabile anch'esso a seconda del modello, da 8 a 12 cm di diametro. Il tubo deve avere caratteristiche particolari, diverse da quelli delle stufe a legna, non solo per motivi di sicurezza ma anche di funzionalità, quindi l'installazione fai-da-te è sconsigliata.

Il calore prodotto dalle stufe a pellet viene diffuso nell'ambiente sia per convezione naturale che ad aria forzata tramite una o più ventole che contribuiscono a distribuire l'aria calda negli ambienti attigui.

In alcuni modelli è anche possibile incanalare l'aria calda in piccole condotte e posizionare una o più bocchette per canalizzare il calore in altri vani.

Il problema riscontrato nelle tradizionali stufe a pellet riguarda la limitata capacità riscaldante dovuta alla tipologia di scambiatori di calore utilizzati per questo scopo. Infatti il tradizionale scambiatore di calore utilizzato nelle stufe a pellet è costituito appunto da piccole condotte collocate generalmente in senso orizzontale nella parte superiore della camera di combustione.

La dimensione, il numero e la collocazione di queste piccole condotte attraverso le quali passa l'aria da riscaldare, è tale da rendere insufficiente nella maggior parte dei casi il calore prodotto nell'ambiente, per cui, di fatto, spesso si preferisce utilizzare il calore diretto prodotto dalla stufa, oppure si è costretti a sovradosare l'erogazione del pellet in modo da portare la stufa a regimi elevati, in questo caso con un notevole dispendio di pellet.

DESCRIZIONE DELL' INVENZIONE

La presente invenzione si propone di mettere a disposizione una stufa a pellet ad elevato rendimento, che sia in grado di eliminare o quantomeno ridurre gli inconvenienti sopra evidenziati.

L'invenzione si propone inoltre di fornire una stufa a pellet che sia di semplice realizzazione, in quanto i componenti utilizzati per lo scambiatore sono costituiti da elementi di lamiera sagomata mediante taglio laser, per cui con procedimenti economici e di elevata precisione.

Ciò è ottenuto mediante una stufa a pellet le cui caratteristiche sono descritte nella rivendicazione principale .

Le rivendicazioni dipendenti della soluzione in oggetto delineano forme di realizzazione vantaggiose dell' invenzione .

I principali vantaggi di questa soluzione, oltre a tutti quelli che derivano dalla semplicità costruttiva, riguardano innanzitutto il fatto che il rendimento ed il potere riscaldante della stufa secondo l'invenzione, sono notevolmente aumentati rispetto alle soluzioni note, in quanto la canalizzazione dell'aria viene attuata mediante l'utilizzo di uno scambiatore di nuova concezione, ossia mediante un'elevata superficie di scambio.

Inoltre il vantaggio della stufa a pellet secondo l'invenzione riguarda l'economicità delle sue fasi produttive, che abbattono i costi e rendono il prodotto assai appetibile sul mercato.

La stufa a pellet secondo l'invenzione è dunque sostanzialmente costituita da una struttura nella quale è ricavata la camera di combustione i cui fumi ad elevata temperatura vengono prima ha fatti salire verso l'alto per poi tornare forzatamente verso la zona inferiore e posteriore nella quale è collocato il particolare scambiatore di calore che rappresenta la caratteristica fondamentale della stufa.

È inoltre previsto che lo scambiatore di calore sia realizzato mediante l'intaglio di lamiera metallica e che il suo montaggio sia ottenuto mediante incastro di componenti utilizzati, che risultano quindi autoportanti, rendendo quindi superfluo l'utilizzo delle viti o saldature impiegate per la realizzazione dei tradizionali fasci tubieri .

Uno dei principali vantaggi proposti dall'invenzione è dato dal fatto che lo scambiatore posto all'interno ed in grado di generare flussi d'aria calda per il riscaldamento dell'ambiente, consente di effettuare operazioni di manutenzione assai semplici, veloci e dai costi molto contenuti, anche per la possibilità di asportare le due semiparti che compongono lo scambiatore semplicemente allentando le viti che serrano i morsetti presenti nella parte superiore e quella inferiore dello scambiatore.

Nel caso specifico per le operazioni di pulizia è possibile asportare lo scambiatore e sostituirlo con eguale ricambio, ottenendo tutti gli evidenti vantaggi pratici ed economici che ne derivano.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente di una forma di realizzazione dell'invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio dei disegni illustrati nelle tavole allegate, in cui:

la figura 1 rappresenta la vista schematica e prospettica ed in parziale sezione della stufa a pellet secondo l'invenzione nel suo complesso;

la figura 2 è la vista schematica laterale ed in parziale sezione, secondo le linee A-A di figura 3, della stufa a pellet secondo l'invenzione, evidenziante il percorso dei fumi ad elevata temperatura;

la figura 3 e illustra la vista schematica frontale della stufa a pellet secondo l'invenzione;

La figura 4 mostra la vista in sezione del dettaglio "C" di figura 2;

la figura 5 rappresenta la vista schematica in sezione del dettaglio "E" di figura 2;

le figure da 6 a 9 rappresentano viste schematiche dello scambiatore a piastre secondo l'invenzione rispettivamente di fronte, di lato, posteriore ed in pianta;

la figura 10 e la vista schematica dello scambiatore a piastre secondo l'invenzione in esploso;

le figure da 11 a 13 illustrano viste schematiche dello scambiatore rappresentato rispettivamente di fronte, di lato, in prospettiva ed impianta.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL'INVENZIONE Facendo riferimento alle figure allegate, la stufa a pellet secondo l'invenzione, è costituita da un involucro sostanzialmente scatolare 20, dotato di finestra anteriore 21, al cui interno, come visibile in figura 2, sono disposti gli organi di combustione, di convogliamento e di scarico, nonché gli organi di convogliamento dell'aria ambiente da riscaldare.

Nella stessa figura 2 è evidenziato il bruciatore 22 al cui interno cade il pellet convogliato attraverso il canale 23 dall'ingranaggio 24 posto inferiormente al serbatoio 25.

L'aria comburente viene immessa nel bruciatore attraverso il condotto di aspirazione 26 ed i fumi di scarico che salgono nella camera di combustione 27, vengono ri-convogliati verso il basso attraverso l'intercapedine 28 ed espulsi all'esterno attraverso lo scarico 29 tramite la ventola 30.

La peculiarità dell'invenzione consiste nella presenza di uno scambiatore di calore 31 collocato nella parte centrale della stufa ed esattamente nella zona compresa tra l'intercapedine 28 ed il serbatoio 25.

Lo scambiatore di calore 31, che convoglia l'aria ambiente da riscaldare attraverso la ventola 32, è costituito, come visibile nelle figure da 6 a 14, da una pluralità di piastre 33 ad assetto sostanzialmente verticale, realizzate mediante l'utilizzo di lamiera intagliata al laser, assemblate assieme a profili dorsali 34 e centrali 35.

I profili dorsali 34 e centrali 35 sono dotati, nella parte verticale, di fessure 36 che consentono il fissaggio delle piastre 33 attraverso l'inserimento dei dentelli 37 di cui le piastre stesse sono dotate, e di ulteriori fessure 38 poste nella zona superiore ed in quella inferiore, per il passaggio dell'aria ambiente.

I profili 34 e 35 rimangono vincolati alle piastre 33 mediante l'utilizzo di elementi di fermo 39 che consentono il bloccaggio della struttura.

Come visibile nelle figure 11 e 14, lo scambiatore a piastre 31 è diviso in due semi-parti indicate con 31a e 31b, disposte in modo speculare simmetrico, ciascuna delle quali costituita da una pluralità di piastre 33 reciprocamente assemblate dagli elementi dorsali 34 e centrali 35.

Nella zona centrale le due semi-parti 31a e 31b formano delle anse semicircolari di 40 e 41, l'una superiore e l'altra inferiore, che avvolgono due manicotti 42 dotati di fessure opportunamente posizionate (figure 4 e 5) per fissarsi su questi mediante morsetti 43 e rispettive viti.

Attraverso i manicotti 42 passa il fumo di scarico ad alta temperatura che percorre lo scambiatore in zone alternativamente limitrofe a quelle del percorso dell'aria ambiente da riscaldare, per essere poi estromesso dallo scarico 29 attraverso l'aspiratore 30, visibili in figura 2.

Il particolare montaggio e la disposizione delle fessurazioni 37 è tale per cui all'interno delle due semi-parti dello scambiatore a piastre 31, si formano delle camere alternativamente comunicanti tra loro in alcune delle quali passano i fumi di scarico ad elevata temperatura ed in altre passa l'aria da riscaldare e che viene immessa nell'ambiente.

Nel particolare della figura 5 viene evidenziato il percorso dei fumi ad elevata temperatura che vengono incanalati attraverso l'intercapedine 28 e che da qui passano negli scomparti definiti dalle frecce a linea continua - ^ che sono separati dagli scomparti in cui passa l'aria ambiente definiti da frecce a linea tratteggiata -►.

Com'è intuibile una siffatta costruzione dello scambiatore determina un notevole aumento della superficie di scambio tra i fumi ad elevata temperatura e l'aria ambiente da riscaldare con un evidente vantaggio dal punto di vista del rendimento complessivo della stufa.

Ulteriore vantaggio della stufa secondo l'invenzione è dato dal particolare montaggio dello scambiatore a piastre, che risulta estremamente semplificato dal momento che i componenti a piastre non sono soggetti né a saldatura e neppure a fissaggio meccanico a viti o simili, trattandosi invece di semplice assemblaggio ad incastro delle piastre 33 assieme agli elementi dorsali 34 e centrali 35.

Un altro fondamentale vantaggio proposto dall'invenzione è dato dal fatto che lo scambiatore, così com'è realizzato, consente di effettuare operazioni di manutenzione assai semplici, veloci e dai costi molto contenuti, anche per la possibilità di asportare le due semiparti che compongono lo scambiatore semplicemente allentando le viti che serrano i morsetti 43 presenti nella parte superiore e quella inferiore dello scambiatore ed estraendolo tramite la presa dei manici 44 posti ai due lati opposti.

Nel caso specifico per le operazioni di pulizia è possibile asportare lo scambiatore e sostituirlo con eguale ricambio, ottenendo tutti gli evidenti vantaggi pratici ed economici che ne derivano.

Naturalmente qualsiasi potrà essere la disposizione ed il numero delle piastre utilizzate che possono variare a seconda della capacità della stufa o del rendimento che si vuole ottenere.

L'invenzione è stata precedentemente descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione preferenziale. Tuttavia è chiaro che l'invenzione è suscettibile di numerose varianti che rientrano nel proprio ambito, nel quadro delle equivalenze tecniche.

Claims (10)

1. Titolo: "STUFA A PELLET AD ELEVATO RENDIMENTO" RIVENDICAZIONI 1 Stufa a pellet ad elevato rendimento costituita da un involucro scatolare (20), dotato di finestra anteriore (21), al cui interno sono disposti gli organi di combustione, di convogliamento e di scarico, nonché gli organi di convogliamento dell'aria ambiente da riscaldare, comprendendo inoltre un bruciatore (22) al cui interno cade il pellet convogliato attraverso il canale (23) da un ingranaggio (24) posto inferiormente al serbatoio (25), detta stufa essendo caratterizzata dalla presenza di uno scambiatore di calore (31) collocato nella parte centrale della stufa ed esattamente nella zona compresa tra l'intercapedine (28) in cui passano i fumi ad elevata temperatura ed il serbatoio del pellet (25), detto scambiatore di calore (31), che convoglia l'aria ambiente da riscaldare attraverso una ventola (32), essendo costituito da una pluralità di piastre (33) ad assetto sostanzialmente verticale, realizzate mediante l'utilizzo di lamiera o simili, assemblate ad incastro assieme a profili dorsali (34) e centrali (35).
2. 2 Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che l'aria comburente viene immessa nel bruciatore attraverso il condotto di aspirazione (26) ed i fumi di scarico che salgono nella camera di combustione (27), vengono ri-convogliati verso il basso attraverso l 'intercapedine (28) ed espulsi all'esterno attraverso lo scarico (29) tramite la ventola (30).
3. 3. Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti profili dorsali (34) e centrali (35) sono dotati di fessure (36, 37) che consentono il passaggio dell'aria ed anche il fissaggio delle piastre (33) attraverso l'inserimento dei dentelli (38) di cui le piastre stesse sono dotate, detti profili (34, 35) rimanendo vincolati alle piastre (33) mediante l'utilizzo di elementi di fermo (39) che consentono il bloccaggio della struttura.
4. 4. Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che lo scambiatore a piastre (31) è diviso in due semi-parti indicate con (31a, 31b), disposte in modo speculare e simmetrico, ciascuna delle quali costituita da una pluralità di piastre (33) reciprocamente assemblate da elementi dorsali (34) e centrali (35) .
5. 5. Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti elementi dorsali (34) e centrali (35) sono dotati soprattutto nella parte verticale, di fessure (36) che consentono il fissaggio delle piastre (33) attraverso l'inserimento dei dentelli (37) di cui le piastre stesse sono dotate, e di ulteriori fessure (38) poste nella zona superiore ed in quella inferiore, per il passaggio dell'aria ambiente .
6. 6. Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che nella zona centrale le due semi-parti (31a, 31b) formano delle anse semicircolari (40, 41), che avvolgono due manicotti (42), di cui quello superiore preleva il fumo dalla camera di combustione, dotati di fessure opportunamente posizionate per fissarsi su questi mediante morsetti (43) e rispettive viti, attraverso detti manicotti (42) passa il fumo di scarico ad alta temperatura che percorre lo scambiatore in zone alternativamente limitrofe a quelle del percorso dell'aria ambiente da riscaldare, per essere poi estromesso dallo scarico (29) attraverso l'aspiratore (30).
7. 7 Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il particolare montaggio e la disposizione delle fessurazioni (37) è tale per cui all'interno delle due semi-parti dello scambiatore a piastre (31), si formano delle camere alternativamente comunicanti tra loro in alcune delle quali passano i fumi di scarico ad elevata temperatura ed in altre passa l'aria da riscaldare e che viene immessa nell'ambiente.
8. 8 Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il percorso dei fumi ad elevata temperatura che vengono incanalati attraverso l'intercapedine (28) e che da qui passano negli scomparti definiti dalle frecce a linea continua che sono separati dagli scomparti in cui passa l'aria ambiente definiti da frecce a linea tratteggiata.
9. 9 Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che qualsiasi potrà essere la disposizione ed il numero delle piastre (33) utilizzate per la realizzazione di detto scambiatore (31) che possono variare a seconda della capacità della stufa o del rendimento che si vuole ottenere.
10. 10. Stufa a pellet ad elevato rendimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto scambiatore, che ha una forma adatta ad essere inserito nella stufa in cui viene applicato, può essere estratto dalla propria sede allentando le viti che serrano i morsetti (42) presenti nella parte superiore e quella inferiore dello scambiatore ed estraendolo tramite la presa dei manici (44) posti ai due lati opposti.