ITVR950055U1 - Unita' perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o simi- lari - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto per modello di utilità per il trovato avente titolo:

"UNITA' PERFEZIONATA PER IL CONDIZIONAMENTO DI QUADRI ELETTRICI O SIMILARI"

Il presente brevetto per modello di utilità ha per oggetto un perfezionamento ai mezzi per il condizionamento di quadri elettrici o di altri dispositivi similari.

Come noto i quadri elettrici oggi presenti sul mercato necessitano di una adeguata fonte di refrigerazione, generalmente costituita da un condizionatore atto ad erogare aria refrigerata, che consente di evitare il surriscaldamento dei vari componenti.

I condizionatori particolarmente per quadri elettrici sono generalmente composti da una struttura esterna di contenimento nella quale alloggiano vari componenti, i principali dei quali sono rappresentati da: una batteria evaporante, una batteria condensante, più ventilatori radiali o similari, un filtro d’aria, un motocompressore ed un contenitore per la raccolta dell'acqua di condensa.

E' noto altresì che pressoché tutti i condizionatori per quadri elettrici reperibili sul mercato presentano i medesimi inconvenienti, tra i quali:

1) la batteria condensante ed il filtro posto sulla stessa sono soggetti ad un rapido accumulo di polvere o di altre scorie a causa dell'alta velocità di attraversamento dell' aria, il che richiede frequenti interventi di pulizia programmati, in quanto questi tipi di condizionatori operano in ambienti industriali con atmosfere oleose e polverose, oltre a causare un calo di efficienza ed un aumento di potenza elettrica assorbita per il cattivo funzionamento provocato all'intasamento delle batterie, ed una rapida usura del compressore a causa delle elevate pressioni di funzionamento, soprattutto quando le operazioni di pulizia vengono sottovalutate;

2) i sistemi per lo smaltimento dell'acqua di condensa risultano inadeguati, dal momento che, il più delle volte, l'acqua viene scaricata a terra;

3) il prelievo o la sola pulizia dei ventilatori risultano assai difficoltosi, ed in molti modelli l'operatore è costretto a togliere l'unità dal quadro elettrico;

4) il grado di protezione del vano compressore nella maggior parte dei casi non supera TIP. 33;

5) la dima di foratura risulta molto complessa e molte volte il costruttore è costretto a fornire una sagoma di cartone ausiliaria;

6) l'operazione di fissaggio del condizionatore al quadro elettrico è molto laboriosa, e quasi sempre richiede l'intervento dì due persone;

7) l'installazione della stessa unità condizionatrice sul quadro elettrico in posizione interna, incasso, esterna risulta molto difficoltosa.

Lo scopo della presente innovazione è quello di eliminare o quantomeno ridurre drasticamente gli inconvenienti sopra-specificati, ed in particolare quello di aver concepito e messo a punto una nuova unità di condizionamento per quadri elettrici o similari comprendente una serie di accorgimenti tali per cui l'unità stessa assume caratteristiche di elevata razionalità, funzionalità ed elevato rendimento termodinamico.

L'immediato vantaggio conseguito dall'innovazione in oggetto è quello secondo il quale l'unità di condizionamento risulta di facile gestione, di semplicissima installazione e tale da rendere assai agevoli i necessari interventi di manutenzione ordinaria.

Tali scopi e vantaggi vengono tutti raggiunti, secondo il presente trovato, da un'unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari, caratterizzata dal fatto che la batteria di scambio termico e dei filtri è di tipo a larga superficie frontale di basso spessore e con bassa velocità di attraversamento dell'aria, che il sistema di dissipazione delia condensa utilizza l'aria calda proveniente dal processo condensante atto a fare evaporare la condensa stessa, che ventilatori o similari sono disposti trasversalmente anziché parallelamente rispetto al quadro elettrico, che vengono ricavati comparti elettrici separati in IP. 54, che la sezione evaporante viene riunita nella parte superiore dell'unità, dal fatto che l'unità è dotata di un aggancio rapido per l'aggancio della stessa al quadro elettrico e che frontalmente all’unità stessa sono predisposte sia l'entrata che l'uscita del flusso d'aria di condensazione; la manutenzione e/o l'estrazione di qualsiasi componente potendo essere effettuata rimuovendo solo il pannello di chiusura.

L'innovazione potrà essere meglio compresa dalla descrizione che segue di una forma di realizzazione preferenziale, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo nelle annesse tavole di disegno in cui:

La fig. 1 illustra una vista schematica e prospettica di una unità di condizionamento secondo il presente trovato nel suo complesso; la fig. 2 ne rappresenta una vista schematica in esploso evidenziarne i singoli componenti;

la fig. 3 mostra la vista schématica della struttura dell'unità secondo il presente trovato;

le fig. 4 e 5 mostrano viste schematiche dei ventilatori e delle batterie di scambio termico;

le figg. 6 e 7 mostrano viste schematiche dei dispositivi di filtraggio dell'aria e di dissipazione della condensa;

le figg. 8 e 9 illustrano viste schematiche del compressore frigorifero e degli alloggiamenti ricavati per le parti elettriche;

la fig. 10 mostra una vista schematica dei mezzi di applicazione dell'unità al quadro elettrico, e

la fig. 11 mostra una vista schematica del gruppo frigorifero.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 viene indicata nel suo complesso un’unità di condizionamento perfezionata secondo il presente trovato nel suo complesso, la quale risulta sostanzialmente costituita da una serie di componenti le cui singole caratteristiche rendono più razionale e vantaggioso l'utilizzo dell'unità.

La struttura dell'unità 1, visibile in fig. 3, è estremamente razionale, e rende possibile l'accesso ai componenti interni integralmente e con grande rapidità.

La griglia di ripresa 2 che consente l'accesso al filtro deH'aria ed al quadro elettrico, è fissata a scatto, mentre i laterali 3 che consentono la messa a nudo totale di tutto il sistema, sono fissati con solo quattro viti, Tutta la struttura portante è preferibilmente in acciaio zincato a caldo e la copertura esterna può essere costruita in "peralumal" od in acciaio verniciato.

L'aria esterna viene convogliata verso l'alto a mezzo della griglia direzionale 4, che evita ogni tipo di disturbo al personale, mentre il flusso d'aria interna, a richiesta, può essere diretto verso il basso con Γ installazione di un convogliatore di rapida applicazione.

I ventilatori 5, visibili in figura 4, che normalmente vengono installati longitudinalmente rispetto all'unità, sono invece disposti trasversalmente, in modo da ottenere una totale ispezionabilità dei componenti, nonché una rapida ed integrale operazione di pulizia. I tempi di sostituzione dei ventilatori sono molto brevi, ossia comportano solo qualche minuto.

I ventilatori sono tutti intercambiabili, sono di tipo a pale rovesce, sono montati su cuscinetti a sfere e con avvolgimento in classe "F" per cui hanno una durata prevista di 30.000 ore, oltre ad essere dotati di protezione termo-amperometrica interna. Il numero dei ventilatori può variare a seconda della potenza dell'unità.

In figura 5 vengono illustrate le batterie di scambio termico 6 e 7, di cui la prima è di tipo evaporante modulare, mentre la seconda è di tipo condensante ad alta efficienza. Le batterie 6 e 7 sono state studiate secondo i più evoluti concetti termodinamici di extra-alta efficienza, per ridurre al massimo il fattore di accumulo di scorie o di polvere ed aumentare il fattore di resa termica che determina un consistente aumento di durata ed un altrettanto consistente risparmio energetico. Le batterie sono di tipo componibile al fine di poterle adattare su tutte le potenze e ridurre inoltre le riserve di magazzino.

Le batterie 6 e 7 sono distese verticalmente, hanno uno spessore molto ridotto, e sono ampliate nella superficie frontale. Con queste caratteristiche è stato possibile ridurre la velocità di attraversamento deH'aria, elevare il fattore di by-pass, ottenendo un elevato fattore di sotto-raffreddamento del liquido frigorifero, aumentando così l'efficienza termica a parità di consumo energetico.

Tutto questo significa la massima riduzione dell'accumulo di scorie o di polvere, un aumento della potenza resa a parità di potenza assorbita, e la possibilità di operare in continuo a temperature ambiente molto elevate.

Inoltre la modularità dei componenti consentono di semplificare Γ immagazzinamento, aumentare le scorte e di conseguenza ridurre i tempi di consegna per le applicazioni speciali.

A richiesta le batterie di scambio possono essere costruite in alluminio trattato per resistere negli ambienti con atmosfera salina, o in rame o rame stagnato, per applicazioni speciali.

Il filtraggio deU'aria in questa unità non è indispensabile, in quanto essendo la batteria condensante ad uno o due ranghi al massimo, la pulizia risulta rapida e di facile attuazione.

Tuttavia in ambienti particolarmente sporchi come nelle fonderie, nei pastifici, nelle cartiere, nella lavorazione della ceramica, nelle tipografie, od in altre lavorazioni particolari, si può rendere necessaria l'applicazione di un filtro 8 poliuretanico o metallico antigrasso visibile in figura 6.

Anche il filtro 8, come tutta l'unità, è stato realizzato con tecnici che mirano a ridurre al massimo le operazioni di manutenzione e di durata, e questo è stato ottenuto ampliando al massimo la superficie frontale con conseguente riduzione della velocità dell'aria in attraversamento al filtro e quindi minor apporto di sporcizia e maggiore efficienza filtrante.

Il problema della condensa, che si presenta nei quadri non a tenuta, viene risolto in questa nuova unità in modo semplice, efficiente e sicuro, utilizzando il noto principio delle torri evaporative, che sfrutta la differenza esistente tra il bulbo secco e quello umido, che su questa unità è particolarmente vantaggioso in quanto l'aria di processo viene riscaldata dalla batteria condensante.

Come visibile in figura 7, l'acqua di condensa, raccolta in una prima bacinella 9, viene drenata in una vaschetta 10 a livello inferiore, dove, assorbita da un materiale poroso 11 ed investita daH'aria calda proveniente dal condensatore, evapora fuoriuscendo veloce dall'unità.

Una ulteriore sicurezza è rappresentata da un tubo di troppopieno 12, uscente dalla vaschetta inferiore 10, che scarica a terra l'eventuale eccedenza di condensa.

E' inoltre previsto un compressore frigorifero 13 (fig. 8) di tipo ermetico, in quanto il motore ed il compressore sono racchiusi in un'unica carcassa, funzionante con refrigerante ecologico. Nella nuova unità il compressore frigorifero è stato alloggiato nella parte inferiore, e fissato su un'apposita piastra metallica universale.

Questa particolare ubicazione del compressore, consente di poter eseguire una rapida e completa ispezione, nonché una eventuale sostituzione in tempi brevi. L'accessibilità si ottiene con facilità rimuovendo il fianco sinistro dell'unità.

Le ultime due carattéristiche innovative dell’unità secondo il presente trovato sono il grado di protezione e la sua installazione semplificata sul quadro elettrico.

Come si può notare dalla figura 9, la parte interna raffreddante è nettamente divisa dalla parte esterna da una tramezza metallica, e le apparecchiature elettriche di comando vengono alloggiate in un apposito contenitore IP. 54, indicato con 14, ispezionabile mediante il sollevamento della griglia di ripresa fissata a scatto e la rimozione del pannello protettivo, mentre l'eventuale apparecchiatura di potenza, come i contattori ed i trasformatori, viene alloggiata in un secondo vano 15 ricavato sul fianco sinistro che, con il pannello montato, raggiunge anch'esso il grado di IP.54.

In figura 10 viene illustrato come il problema del centraggio dell'unità ai fori praticati sul quadro elettrico venga risolto con l'applicazione di una speciale staffa di aggancio 16, che, aggrappandosi aH'unico foro richiesto sul quadro, auto-sostiene l'unità, consentendo, ad un unico operatore, il rapido fissaggio della stessa.

Le guarnizioni distanziami 17 sono del tipo integrale, autoadesive, ed autoestinguenti, e vengono applicate, a richiesta, prima della spedizione, o, fomite a parte nello stesso imballo dell'unità.

Qualora fosse necessario direzionare il flusso dell'aria fredda verso il basso ο verso l'alto, a richiesta può essere fornito un convogliatore 18 d facile applicazione.

In figura 11 viene illustrato il circuito frigorifero installato nell'unità. E' il classico circuito utilizzato su tutti i frigoriferi, ed è completamente stagno in quanto è tutto saldato.

La presenza del capillare 19, od "accurater", come organo d laminazione, posto a valle di un filtro deidratatore 19', esclude dal circuito qualsiasi parte in movimento dopo il compressore. Un pressostato di bassa pressione 20 arresta il compressore 13 qualora si verificasse una perdita d refrigerante od un congelamento dell'evaporatore per cattiva regolazione del termostato ambiente, mentre un relè termo-amperometrico protegge i compressore da sovraccarichi termici od elettrici.

Vantaggiosamente l’unità in oggetto può essere prodotta secondo più grandezze costruttive e secondo varie potenzialità, eventualmente variando l'altezza dell'unità stessa.

L'unità in oggetto per il condizionamento di quadri elettrici o similari, è stata descritta ed illustrata secondo una soluzione preferenziale, ma possono essere previste alcune varianti, tecnicamente equivalenti alle parti od ai dispositivi citati, che sono quindi da ritenersi comprese nell'ambito di protezione del presente trovato.

Claims (5)

1. R I VENDI C AZIONI 1) Unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari, caratterizzata dal fatto che la batteria di scambio termico e dei filtri è di tipo a larga superficie frontale di basso spessore e con bassa velocità di attraversamento dell'aria, che il sistema di dissipazione della condensa utilizza l'aria calda proveniente dal processo condensante atto a fare evaporare la condensa stessa, che ventilatori o similari sono disposti trasversalmente anziché parallelamente rispetto al quadro elettrico, che vengono ricavati comparti elettrici separati in IP. 54, che la sezione evaporante viene riunita nella parte superiore dell'unità, dal fatto che l'unità è dotata di un aggancio rapido per l'aggancio della stessa al quadro elettrico e che frontalmente all'unità stessa sono predisposte sia l'entrata che l'uscita del flusso d'aria di condensazione; la manutenzione e/o l'estrazione di qualsiasi componente potendo essere effettuata rimuovendo solo il pannello di chiusura.
2. 2) Unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che dette batterie sono distese verticalmente, hanno uno spessore molto ridotto, e sono ampliate nella superficie frontale.
3. 3) Unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’acqua di condensa, raccolta in una prima bacinella, viene drenata in una vaschetta a livello inferiore, dove, assorbita da un materiale poroso ed investita dall’aria calda proveniente dal condensatore, evapora fuoriuscendo veloce dall'unità.
4. 4) Unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le apparecchiature elettriche di comando vengono alloggiate in un apposito contenitore IP. 54 ispezionabile mediante il sollevamento della griglia di ripresa fissata a scatto, mentre l'eventuale apparecchiatura di potenza, come i contattori ed i trasformatori, viene alloggiata in un secondo vano che, con il pannello montato, raggiunge anch'esso il grado di IP.54.
5. 5) Unità perfezionata per il condizionamento di quadri elettrici o similari secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che per centraggio dell'unità ai fori praticati sul quadro elettrico viene utilizzata una speciale staffa di aggancio che, aggrappandosi all'unico foro richiesto sul quadro, auto-sostiene l'unità.