ITVE20080012U1 - Scambiatore di calore per fluidi. - Google Patents
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Description
La presente innovazione concerne uno scambiatore di calore per fluidi.
Sono noti dispositivi di riscaldamento utilizzati in apparecchi elettrodomestici (lavatrici, lavastoviglie, caffettiere, ecc..) che nel ciclo di funzionamento prevedono l'impiego di acqua riscaldata che viene fatta circolare attraverso un idoneo circuito di utilizzazione.
Tali tecnologie hanno inoltre trovato applicazione in altri settori industriali e commerciali quali il settore idrosanitario, di ristorazione collettiva, generazione di vapore, ecc...
Un primo noto tipo di scambiatore ? costituito da un corpo realizzato in fusione di alluminio che incorpora una resistenza ed un tubo spiralato all'interno del quale scorre il fluido.
Tale scambiatore presenta tuttavia l'inconveniente di un costo elevato e della impossibilit? di essere modificato per sopravvenute esigenze.
Un altro scambiatore ? costituito da un doppio profilo ad U in alluminio in cui un tubo alloggia la resistenza e l'altro costituisce il collettore del fluido.
Tale dispositivo presenta l'inconveniente di una elevata dispersione e richiede specifiche attrezzature per la sua realizzazione.
Un terzo tipo di scambiatore ? costituito da un manicotto in alluminio rivestito internamente di teflon ed alloggiante all'interno della parete del tubo una resistenza corazzata.
Tale scambiatore presenta l'inconveniente di un elevato costo dovuto principalmente alla fase di teflonatura e pressofusione.
Un quarto dispositivo ? costituito da una resistenza avvolta a spirale su un tubo in acciaio e saldato ad esso per brasatura.
Tale dispositivo presenta l'inconveniente di una elevata dispersione e di un costo elevato degli impianti specifici per effettuare la saldo-brasatura.
Un altro dispositivo ? costituito da due piastre in alluminio che formano il circuito per il fluido e che incorporano la resistenza fissata per pressione.
Tale dispositivo presenta l'inconveniente di un elevato costo degli stampi ed un elevato costo di montaggio delle varie parti.
Un altro dispositivo ? costituito da un tubo in acciaio inox di passaggio del fluido e all'interno del quale ? saldata una resistenza.
Tale dispositivo presenta l'inconveniente della formazione di calcare in quanto il fluido ? direttamente a contatto con la resistenza ed ? di elevato costo.
Inoltre i dispositivi sopra menzionati richiedono spesso tecnologie produttive difficilmente presenti nello stesso sito produttivo o che non possono coesistere per condizioni ambientali incompatibili con conseguenti problematiche logistiche per il loro completamento.
Scopo dell'innovazione ? di eliminare tali inconvenienti e di realizzare uno scambiatore di calore che consenta non solo il riscaldamento dei fluidi ma anche per certe applicazioni di portare il fluido nella fase di vapore.
Altro scopo dell'innovazione ? di realizzare uno scambiatore di calore che presenta una buona efficienza termica ed una elevata modularit?.
Altro scopo dell?innovazione ? di consentire un controllo adeguato della temperatura/e, tramite eventuali termostati.
Altro scopo dell?innovazione ? di essere intrinsecamente ?sicuro? contro le sovratemperature essendo realizzato con materiali che resistono termicamente fino a 650?C senza deteriorarsi.
Altro scopo dell'innovazione ? di realizzare uno scambiatore che richieda bassi investimenti specifici e quindi abbia un costo competitivo.
Tale scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti con uno scambiatore di calore caratterizzato dal fatto di essere costituito da una resistenza corazzata attorno alla quale ? avvolto un tubo di passaggio del fluido da scaldare.
La presente innovazione viene qui di seguito ulteriormente chiarita con riferimento alle allegate tavole di disegni in cui:
la figura 1 mostra in vista prospettica uno scambiatore di calore secondo l'innovazione,
la figura 2 lo mostra in pianta e,
la figura 3 lo mostra in vista frontale.
Come si vede dalle figure lo scambiatore di calore secondo l'innovazione comprende sostanzialmente una resistenza corazzata 2 conformata ad U realizzata in acciaio inox provvista alle estremit? di perline isolanti 4 dalle quali fuoriescono faston 6 di collegamento ai cavi della rete elettrica.
Alla resistenza 2 ? avvolto a spirale un tubo 8 in materiale metallico, preferibilmente in acciaio inox, ma ? anche possibile impiegare leghe ad alto contenuto di nichel e cromo.
In particolare il tubo 8 ? vincolato per brasatura con leghe (nichel) idonee a sopportare in modo affidabile la temperatura massima di esercizio della resistenza ed a trasmettere adeguatamente il calore generato dalla resistenza al tubo stesso. Il tubo stesso ? provvisto alle estremit? di raccordi 10 tipo gas, per la sua connessione al circuito idraulico.
La resistenza 2 ed il tubo 8 sono saldati per brasatura a due staffe 12 a C con alette 14 provviste di fori 16 per il vincolo ad una struttura di supporto (non rappresentata nei disegni). Le medesime staffe 12 sono anche predisposte al montaggio di termostato/i di sicurezza e/o funzionali.
Alla superficie esterna del tubo 8, in corrispondenza di una delle due staffe, ? applicato un tubicino 18 alloggiante internamente un fusibile termico (non rappresentato nei disegni) inserito nella rete elettrica di alimentazione della resistenza e che interrompe tale alimentazione al superamento di una prefissata temperatura.
Questo sistema presenta una bassa inerzia termica e qualora si renda necessario aumentarla ? possibile applicare un profilo in acciaio (da saldare in parallelo o su un piano superiore a quello del tubo spiralato) con elevata massa termica. Tale variante ? considerata utile per vari utilizzi, tra i quali la generazione di vapore per fasi.
Da quanto detto risulta chiaramente che lo scambiatore di calore secondo l'innovazione presenta numerosi vantaggi ed in particolare:
- consente di poter essere utilizzato in tutte le apparecchiature a contatto con liquidi e gas destinati ad alimenti o fluidi per il corpo umano,
- presenta una elevata efficienza termica data la elevata superficie di scambio,
- presenta una molteplicit? di uso,
- consente di essere realizzato in molteplici forme, lunghezze e capacit? termiche ed elettriche,
- pu? essere dotato di termostato/i di sicurezza e funzionali,
- pu? essere dotato di isolamento termico esterno alla spirale per aumentare l?efficienza termica,
- pu? essere considerato intrinsecamente sicuro contro le sovratemperature.
Claims (7)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Scambiatore di calore caratterizzato dal fatto di essere costituito da una resistenza corazzata (2) attorno alla quale ? avvolto un tubo (8) di passaggio del fluido da scaldare.
- 2. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il tubo (8) ? avvolto in modo elicoidale.
- 3. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la resistenza corazzata (2) ha conformazione ad U.
- 4. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il tubo (8) ? provvisto alle estremit? di manicotti (10) di collegamento tipo gas.
- 5. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il condotto ? saldato per brasatura alla resistenza.
- 6. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che alla superficie del condotto ? solidale un tubo (18) di alloggiamento di un sensore termico.
- 7. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una staffa (14) per il vincolo ad una struttura di sostegno e per il montaggio di termostato/i e/o sensori termici.
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