ITMC20090031A1 - Condotto coibentato e metodo per la sua coibentazione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“CONDOTTO COIBENTATO E METODO PER LA SUA COIBENTAZIONE”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un condotto coibentato ed il relativo metodo di coibentazione.

Il metodo di coibentazione secondo il trovato è stato ideato ipotizzando quale suo principale ed immediato settore d’impiego quello dell’isolamento termico ed acustico dei condotti di scarico in seno a motori a combustione interna, ma si presta ad essere utilizzato vantaggiosamente su qualsiasi tubo fortemente surriscaldato.

I condotti di scarico dei fumi derivanti dalla combustione in seno a detti motori arrivano a temperature che di norma superano i 400°C e sono avvolti con rivestimenti di materiale isolante, al fine di evitare ustioni per quei malcapitati che dovessero accidentalmente venire a contatto con detti condotti.

Detti rivestimenti assolvono altresì anche ad una funzione di insonorizzazione, visto che l’elevata pressione dei gas di scarico genera rumorose turbolenze in seno a tali condotti.

Attualmente detti condotti di scarico vengono rivestiti con “materassini” isolanti, costituiti da una fodera esterna in materiale ignifugo, che racchiude internamente granuli di materiale isolante, comunemente in ceramica; in ogni caso detti materassini risultano flessibili e pieghevoli in modo da poter essere arrotolati attorno al tubo.

Come è facile comprendere per ogni tipo di motore è necessario progettare adeguati condotti di scarico, che dunque presentano, di volta in volta, dimensioni differenti, così come differenti sono le loro curve di piegatura, la cui profilatura è imposta dalla necessità di soddisfare al meglio esigenze di tipo sia funzionale che operativo quali ad esempio: minori perdite di carico, minori emissioni acustiche, possibilità di montaggio di dispositivi anti-inquinanti .

Detti “materassini” devono quindi presentare dimensioni differenti a seconda dei diametri dei condotti esternamente ai quali devono essere avvolti; essendo evidente che la larghezza del materassino deve essere pari o appena superiore alla circonferenza del condotto da coibentare, affinché la superficie di quest’ultimo possa essere completamente rivestita con esatto combaciamento o leggera sovrapposizione dei lembi contrapposti del “materassino” medesimo .

Con l’ausilio di siffatti “materassini”, aventi solitamente lo spessore di cm. 5, si riesce ad avere una temperatura dell’ordine di 80°C sulla superficie esterna del materassino, laddove la superficie del condotto di scarico presenta una temperatura dell’ordine di 450°C.

Una volta cinto il condotto con siffatti “materassini” è necessario serrare i lembi di quest’ultimi al fine di impedire lo spontaneo ritorno elastico del “materassino” nella sua naturale configurazione piatta e distesa .

A tal fine si ricorre solitamente all’utilizzo di lacci, pinze o molle che afferrano e serrano i due lembi contrapposti del materassino.

Se il “materassino” è applicato in corrispondenza di un tratto rettilineo di condotto, detti mezzi di serraggio vengono applicati ad intervalli di circa 10-15 cm, mentre in corrispondenza di un tratto curvo di condotto è necessario ridurre detto intervallo tanto più quanto minore è il raggio di curvatura del condotto.

È evidente, infatti, che più accentuata è la curva del condotto, maggiore è la resistenza del “materassino” ad assumere un conforme andamento curvilineo, per cui i suoi lembi devono essere afferrati e serrati in un numero di punti maggiore e più ravvicinato.

L’inconveniente maggiore però si verifica nei punti di congiunzione fra due materassini adiacenti, soprattutto laddove detti punti di congiunzione avvengano in corrispondenza di tratti curvilinei di condotto.

Se un lungo tratto di condotto rettilineo viene rivestito con due “materassini” adiacenti, quest’ultimi presentano una zona di giunzione dove essi combaciano perfettamente per l’intera circonferenza delle loro sezioni di estremità, ma ciò non accade se detto tratto di condotto presenta traiettoria curvilinea.

In quest’ultima circostanza la coppia interfacciata di sezioni di estremità di due “materassini” adiacenti presenta un solo punto di contatto, in corrispondenza del lato interno della curva, mentre per il restante tratto risulta distanziata per un intervallo di spazio avente profilo a “V” con il vertice in detto punto di contatto.

Quando l’angolo di detto profilo a “V” assume valori grandi, l’assenza di coibentazione in corrispondenza di detto intervallo di spazio diventa intollerabile, per cui è necessario commissionare “materassini” sagomati a misura oppure recidere opportunamente “a becco di flauto” le due sezioni di estremità interfacciate di due “materassini” adiacenti standard, affinché queste ultime, dopo aver avvolto i due “materassini” attorno al tubo, possano combaciare per tutta la loro circonferenza.

In ogni caso, la zona di giunzione fra due “materassini” adiacenti viene solitamente rivestita con un nastro adesivo o con bende in tessuto, eventualmente serrate tramite opportuni mezzi di bloccaggio.

Da quanto sopra esposto si evince la macchinosità, l’onerosità e l’imperfezione dei mezzi e del metodo di coibentazione attualmente adottati per l’isolamento termico ed acustico dei condotti di scarico dei motori a combustione interna.

Scopo della presente invenzione consiste nell’ideare un metodo per la coibentazione di tubi surriscaldati ad elevate temperature, il quale possa essere attuato con mezzi e modalità che garantiscano una migliore e più uniforme coibentazione del condotto, eliminando le anzidette soluzioni di continuità .

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di progettare un condotto coibentato in maniera nuova rispetto alla tecnica corrente, il quale possa vantare un isolamento termico ed acustico migliore e più uniforme in corrispondenza del suo tratto rivestito.

Non ultimo scopo è quello di creare un metodo di coibentazione ed un condotto coibentato che non richiedano l’utilizzo di mezzi posticci per il fissaggio del rivestimento isolante, come ad esempio gli anzidetti lacci, molle e pinze.

Questi ed altri scopi sono stati conseguiti dal metodo di coibentazione e dal condotto coibentato, secondo il trovato, le cui caratteristiche principali sono puntualizzate nelle rivendicazioni indipendenti.

Il metodo di coibentazione secondo il trovato prevede il rivestimento del condotto con un foglio flessibile di materiale isolante, arrotolato una o più volte intorno ad un tratto del condotto, così da realizzare una sorta di bendaggio .

In considerazione del fatto che detto foglio presenta una finitura superficiale irregolare e comunque non perfettamente liscia, effettuando più di un giro attorno al tubo , si genera automaticamente la formazione, in seno a detto bendaggio, di sacche di aria, irregolari per forma e per dislocazione, in tutte quelle zone in cui i due strati sovrapposti di foglio non vengono aderire perfettamente fra loro.

Dette sacche d’aria saranno tanto maggiori in numero ed in ampiezza, quanto più la configurazione del tubo si discosta da quella cilindrica (come ad esempio in corrispondenza di variazioni di sezione o di traiettoria).

La presenza di dette sacche di aria contribuisce ad incrementare l’effetto coibentante derivante dalle proprietà isolanti intrinseche del foglio di rivestimento utilizzato.

Qualora il tratto di condotto da rivestire presenti una lunghezza maggiore della larghezza del foglio isolante, il metodo secondo il trovato prevede di operare in sequenza due o più bendaggi identici e consecutivi, fino a rivestire il tratto di condotto da coibentare per l’intera sua lunghezza.

Una volta terminata l’operazione di bendaggio, il metodo secondo il trovato prevede di avvolgere, esternamente al tratto precedentemente rivestito, uno o più fogli di fibra di vetro o di fibra di carbonio ed infine di versare su quest’ultimi resine ignifughe allo stato fluido e di attendere che le stesse solidifichino dopo aver impregnato gli anzidetti fogli di fibra, che creano così una sorta di crosta esterna protettiva, che ricopre uniformemente il condotto, senza soluzione di continuità.

Detta crosta assolve la funzione primaria di contenere gli strati di materiale isolante impedendone lo srotolamento Detta funzione di contenimento sarà tanto più efficace , quanto maggiore è lo spessore detta crosta, che è ovviamente funzione del numero degli fogli di fibra utilizzati .

Per maggiore chiarezza esplicativa la descrizione del metodo di coibentazione e del condotto coibentato secondo il trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non certo limitativo, in cui:

- la figura 1 mostra, con una vista schematica in assonometria, un condotto coibentato secondo il trovato;

- la figura 2 mostra il condotto di figura 1 sezionato con un piano II-II , perpendicolare al suo asse longitudinale.

Con particolare riferimento alla figura 2, il condotto (C) secondo il trovato risulta rivestito esternamente con un foglio (F) di materiale isolante (come ad esempio quello normalmente reperibile sul mercato a marchio PIROGEL), avvolto su più strati e recante una finitura superficiale irregolare e comunque non perfettamente liscia, che favorisce la formazione di sacche d’aria (S) tra le spire di avvolgimento del foglio avvolto (F).

Il bendaggio eseguito con detto foglio (F) è ricoperto da una crosta esterna (E) costituita da uno o più fogli di fibra impregnati di resine ignifughe solidificate.

Detti fogli di fibra possono essere di vetro, oppure di materiali più pregiati quali carbonio, kevlar, carbonio-kevlar intrecciato, titantex, carbonio intrecciato con fibre di poliestere, ecc…

Detta crosta esterna (E) garantisce un’ottima finitura estetica e non presenta, su tutta la lunghezza del condotto coibentato, nessuna soluzione di continuità.

In una preferita forma realizzativa dell’invenzione, non rappresentata in figura, sono previste due croste esterne, la prima con funzione di contenimento e realizzata con fogli di vetroresina, mentre la seconda di finitura, realizzata con fogli di materiali più pregiati, come quelli sopra citati a titolo esemplificativo.

Alla luce di quanto sopra descritto con riferimento alle figure allegate, è facile ora comprendere per quale motivo il condotto coibentato secondo il trovato sia in grado di vantare, oltre che un ottimo grado di coibentazione, anche una superficie esterna dalla finitura quanto mai uniforme e regolare, nemmeno paragonabile a quella degli attuali “materassini” arrotolati e serrati con antiestetici lacci, pinze o mollette.

Il metodo secondo il trovato prevede:

a) l’avvolgimento del condotto (C) con un foglio flessibile di materiale isolante (F) oppure con una serie di fogli flessibili di materiale isolante (F), operando in sequenza uno o più bendaggi consecutivi fino a rivestire il tratto di condotto da coibentare per l’intera sua lunghezza.

b) il rivestimento del tratto di condotto bendato come al punto a) con uno o più fogli di fibra,

c) l’ applicazione di resine ignifughe allo stato fluido sui fogli esterni di fibra, al fine di formare una crosta esterna protettiva (E) che si genera automaticamente non appena dette resine passano dallo stato liquido a quello solido.

Il metodo secondo il trovato prevede, qualora si desideri effettuare un’ulteriore crosta esterna di finitura, di ripetere le fasi b) e c) utilizzando differenti fogli di fibra rispetto a quelli utilizzati per effettuare la prima crosta.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Condotto coibentato caratterizzato per il fatto di essere rivestito esternamente da almeno un foglio (F) di materiale isolante, arrotolato almeno una volta su sé stesso e ricoperto da una crosta esterna (E), costituita da uno o più fogli di fibra, impregnati di resine ignifughe, solidificate.
2. 2) Condotto coibentato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto che detto foglio (F) presenta una finitura superficiale irregolare e comunque non perfettamente liscia.
3. 3) Condotto coibentato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di essere rivestito con un foglio (F) arrotolato più volte su sé stesso e per il fatto che fra le spire di detto foglio (F) sono presenti sacche di aria (S) .
4. 4) Condotto (C) coibentato, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto di comprendere una seconda crosta esterna di finitura, che ricopre detta prima crosta (E) e che è costituita a sua volta da uno o più fogli di fibra, impregnati di resine ignifughe solidificate .
5. 5) Metodo per coibentare un condotto caratterizzato per il fatto di prevedere: a - l’avvolgimento del condotto (C) con almeno un foglio flessibile di materiale isolante (F), arrotolato almeno una volta attorno al condotto ; b - il rivestimento del tratto di condotto bendato come al punto a) con uno o più fogli di fibra; c - l’ applicazione di resine ignifughe allo stato fluido sui fogli esterni di fibra al fine di formare una crosta esterna protettiva (E) che si genera automaticamente non appena dette resine passano dallo stato liquido a quello solido.
6. 6) Metodo secondo la rivendicazione precedete caratterizzato per il fatto che la prima fase a) consiste nell’avvolgimento del condotto (C) con una serie di fogli flessibili di materiale isolante (F) , operando in sequenza più bendaggi identici e consecutivi, fino a rivestire il tratto di condotto da coibentare per l’intera sua lunghezza.
7. 7) Metodo, secondo una delle rivv. 5 e 6 , caratterizzato per il fatto di prevedere la ripetizione delle fasi b) e c), al fine di ricoprire la crosta esterna (E) con una seconda crosta realizzata utilizzando fogli di fibra differenti rispetto a quelli utilizzati per effettuare la prima crosta (E).
8. 8) Metodo secondo una delle rivendicazioni 5, 6 e 7 , caratterizzato per il fatto di prevedere l’utilizzo di un foglio (F) di materiale isolante che presenta una finitura superficiale irregolare e comunque non perfettamente liscia.