ITMI940268A1 - Sistema per generare calore mediante corrente elettrica con corpi conduttori a spessore micrometrico a grande estensione - Google Patents

Abstract

Sistema per generare calore convertendo l'energia elettrica in energia termica mediante il passaggio della corrente elettrica attraverso corpi conduttori ad elevata conduttività, con spessore dell'ordine dei micron con un notevole rapporto tra la larghezza della sezione e tale spessore, disposti sui loro supporti, di piatto dando luogo a superfici emittenti riscaldanti ed al tempo stesso diffondenti.

Description

Sistema eer generare calore mediante corrente elettrici con corpi conduttori a spessore micrometrico e grande estensione

I sistemi per generare calore tramite corrente elettrica sono innumerevoli

Tali sistemi, come noto, si basano sulla utilizzazione di materiali ad alta resistività, che al passaggio della cor rente elettrica assumono temperature molto alte con elevatissima concentrazione di calore.

Tali temperature sono quasi sempre notevolmente superiori 8 a quelle richieste negli ambienti, nei forni, nei fornelli ed in altre utilizzazioni.

E’ pertanto necessario diffondere le calorie nelle utilizzazioni stesse con salti di temperatura anche molto elevati, ricorrendo ad appositi complessi e costosi diffuso ri.

Le alte temperature dei conduttori richiedono speciali mezzi di supporto in materiali speciali come ceramica e simili, di difficile costruzione, fragili e complesse strutture di isolamento e rivestimento.

Le alte temperature rendono rapidamente obsolete tali strutture mentre il rendimento confrontato con l'utilizzazione diretta dell'energia ottenuta mediante combustibile^è molto basso.

Tutto ciò tenendo anche conto del notevole costo dei materiali ad alta resistività determina notevoli oneri d'[ac quisto, di impianto e d'esercizio.

L'invenzione in oggetto ha lo scopo di ottenere un siste ma che consenta di trasformare l'energia elettrica in ca lore con strutture semplici e funzionali e minori costi sia di fabbricazione che d'esercizio, così come come ver rà qui di seguito illustrato.

Il sistema oggetto dell'invenzione si basa sulla utilizzazione di corpi conduttori con spessore minimo, dell'ordine dei micron compatibile con la loro formazione e con la resistenza alle sollecitazioni durante l'uso e con un notevole rapporto tra la larghezza della sezione e tale spessore.

Tali corpi conduttori, vengono disposti sui loro supporti, di piatto e con tratti affiancati ma reciprocamente isolati così da ottenere superfici emittenti pressocchè continue .

Tali corpi conduttori sono di materiale ad elevata condut tività come rame, alluminio.

La lunghezza viene fissata a seconda della temperatura e della concentrazione o della diffusione di calore desiderate .

L'intensità della corrente di rete può essere aumentata, mediante trasformatori, per aumentare la quantità di calore generata.

E chiaro che con tale sistema per effetto del minimo spes^ sore dei conduttori e della conseguente grande estensione della sorgente di calore, la stessa assume anche le carat teristiche di-diffusore e si ottiene la drastica riduzione del salto termico rispetto alla temperatura richiesta nella utilizzazione.

I corpi conduttori a seconda dei casi possono essere fogli, nastri e simili oppure strati ottenuti con elettrodeposizione o procedimenti analoghi.

Vantaggiosamente i corpi conduttori vengono disposti sui mezzi di supporto, a serpentina o a spirale.

La serpentina può essere ottenuta mediante un foglio con tagli paralleli alternativamente este'si all'uno ed all'al tro di due bordi contrapposti.

La spirale può essere circolare, quadrata, rettangolare o d'altre forme.

I corpi conduttori possono presentare lungo il loro svilup po sezione costante o diversa a seconda della quantità di calore e del valore di temperatura da raggiungere nei va-E'i tratti. Le variazioni dimensionali possono essere graduali o a salti, continue o discontinue a seconda dei casi e delle preferenze.

I corpi conduttori possono essere alimentati dalla corrente elettrica sia in zone d'estremità e sia in zone intermedie.

I valori della corrente che alimenta le zoni d'estremità e quelle intermedie possono essere eguali o diversi.

Le variazioni nei valori, possono essere graduali o a salti, continue o discontinue a seconda dei casi e delle preferenze.

Con tale sistema possono effettuarsi innumerevoli applicazioni .

Le superfici emittenti possono essere disposte attorno a-I. gli spazi chiusi ove si devono raggiungere temperature più alte di quella ambiente per ottenere trasformazioni fisiche o chimiche di materiali dando luogo a forni statici Negli apparecchi od impianti a tunnel, ad anello, e simili^ negli impianti in genere dove materiale da cuocere o da trattare viene fatto passare lentamente, come ad esempio le impregnatrici, tali superfici emittenti possono creare le radiazioni termiche più idonee con ottimali dislocazioni ed intensità.

Le superfici emittenti possono essere disposte in corrispon denza delle pareti interne, anche di fondo, di vasche, serbatoi e simili ove vengono versati materiali fluidi per ot tenere trasformazioni fisiche o chimiche come i bagni galva nici, oppure poste in corrispondenza delle zone piane di ap parecchi' dispositivi in genere destinati ad irradiare calore come fornelli e simili oppure all'interno di veicoli con sistemazione in corrispondenza delle fiancate o del pavimento o del tetto o delle pareti in genere.

E' possibile ottenere la cottura o le trasformazioni fisiche o chimiche di alimenti materiali vari disponendo o crean do le dette superfici emittenti sulle pareti interne e sul fondo di pentole, tegami,padelle di adatti contenitori in genere. Associando le superfici emittenti a pannelli e simili^possono crearsi radiatori, stufe e simili, fissi o mobili per il riscaldamento di ambienti in genere.

Sono evidenti i vantaggi dell'invenzione.

Il detto sistema consente la creazione di generatori di calore utili in specie in tutti i casi ,che sono i più numerosi, in cui non occorrono elevate concentrazioni di calore come gli ambienti in cui si vive o lavora;nel riscaldamento o cot ture dei cibi, in moltissimi processi industriali.

Il riscaldamento inizia pressocchè istantaneamente e le superfici ottenute con il sistema in oggetto, emettono calore in modo uniforme.

Il costo dei corpi riscaldanti è molto più basso di quelli attuali.

Non occorre il diffusore di calore attualmente indispensabile dato che uno stesso corpo fà da riscaldatore, emittente, diffusore.

Facile formazione della sorgente di calore sia nel caso di fogli o di nastri che di elettrodeposizione.

Corpi di riscaldaménto anche a diretto contatto con le strut ture da riscaldare e quindi senza catena termica.

Nei tipi che utilizzano corrente trasformata con aumento del la intensità^la diminuizione della tensione da luogo ad una maggiore sicurezza nelle utilizzazioni.

Le caratteristiche e gli scopi del ritrovato risulteranno ancora più chiari dagli esempi d'attuazione che seguono corredati da figure schematiche.

Esempi d'attuazione'

Fig. 1) Radiatore a parete

Fig. 2) Forno statico

Fig. 3) Fornello

Fig. 4) Forno a tunnel per impregnatrici

Fig. 5) Vasca per bagno galvanico

Fig. 6) Riscaldamento per autoveicolo

Fig. 7) Serbatoio riscaldato

Fig. 8) Riscaldamento d'un ambiente

Fig. 9) Elemento riscaldante

Il radiatore 10 comprende una lamina isolante 11 sulla quale giace di piatto un nastro sottilissimo, nell' ordine dei micron tdi rame, a forma di serpentina 12 sopportata da un telaio 15 in qualsiasi materiale.

L'estremità 16 della serpentina è collegata al morsetto 19 mentre l'altra estremità 17 fà capo tramite un rac cordo 18^al secondo morsetto 20 per il collegamento alla rete .

Tali morsetti sono collegati, tramite il cordone 21^alla spina 22 .

Sulla serpentina 12 è applicata una lamina 13 in alluminio anodizzato.

Tale radiatore è applicato direttamente alla parete 24 dell'ambiente 25.

Come è chiaro, l'apparecchio è semplicissimo.

L'emittente dato il suo esiguo spessore e la grande

’ estensione assicura un trasferimento pressocchè immediato e diretto del calore all'ambiente senza necessità di supporti ad alta resistenza termica come ceramica e simili e senza necessità di diffusori.

Lo spessore ed il peso dell'apparecchio sono pressocchè irrilevanti.

il telaio ed il coperchio in alluminio anodizzato non sono necessari dato che, al limite, basterebbe la lamina isolan te di supporto.

La temperatura massima può mantenersi bassa e poco superiore a quella ambiente.

Tutto ciò assicura elevatissimi rendimenti e la più ampia adattabilità agli ambienti ed all'arredamento.

Il forno statico 30 parallelepipedo, presenta all'interno delle pareti 31, superfici emittenti 32-34 ottenute con la serpentina del tipo già descritto nell'esempio precedente o altro mezzo equivalente.

Il generatore 35 di corrente elettrica è collegato mediante i conduttori 36 e 37, ai morsetti 38, 39.

Il piano di cottura 40 presenta una piastra col fornello 41 ottenuto con emittente 42 del tipo oggetto del sistema.

La corrente elettrica di rete è trasmessa al fornello 41 tramite il trasformatore 45 che ne aumenta l'intensità dando luogo ad una maggiore quantità di colore.

Dal trasformatore i conduttori'46,47 fanno capo ai morset ti 48, 49.

La caldaia 43 riceve la quantità di calore in modo uniforme e diretto.

L'impregnatrice 50 comprende il tunnel 51.

Sulle pareti 52 e 53 in refrattario sono disposte le superfi ci emittenti 54 e 55 che irradiano il calore direttamente sulle due facce del nastro 56 scorrevole lentamente tra le bobine 57 e 58 trascinate dalla coppia 59 di rul li .

Tali superfici emittenti 54 e 55 sono collegate rispettivamente mediante le coppie di.conduttori 60-61 e 62--63^ai generatori di corrente 64e-65.

La vasca 70 presenta pareti 71 in refrattario .

Sulle pareti interne è disposto lo strato 72 in rame elettrodeposto .

Nella vasca è presente il liquido 75 con prodotti chimici idonei alle operazioni che vanno sotto il nome di bagno galvanico .

Tale strato di rame è collegato mediante i morsetti 76 e 77 ed i conduttori 78, 79(al generatore 80 di corrente elettrica.

Nell'autoveicolo 81 si ottiene un riscaldamento uniforme e confortevole mediante le superfici emittenti 82 collocate sulle pareti interne delle porte 83 .

Tali superfici emittenti sono collegate al generatore 84 installato nel vano motore 85 mediante i morsetti 86 e 87 ed i conduttori 88 e 89.

Il serbatoio 90 presenta le pareti cilindriche 91 in re frattario all'interno delle quali è inserita la superfi eie emittente 92 cilincrica ai cui estremi inferiori sono fissati i morsetti 92 e 93.

A tali morsetti fanno capo i conduttori 94, 95 che li collegano al trasformatore 96 della corrente di rete .

Con tale trasformatore si aumenta la quantità di calore au mentando l intensità della corrente.

Nel locale 100^sotto la finestra 101, è predisposto una. radiatore 102 illustrato maggiormente nella figura 9) . L'alimentazione elettrica di rete viene trasmessa al radia tore attraverso il trasformatore 103 per l'aumento della sua intensità.

Tramite i morsetti 104, 105 e i conduttori 106, 107 la cor rente trasformata viene inviata alle due estremità del fo-glio conduttore 107 d'alluminio che riveste le due facce della lastra isolante 108.

Dato che il ritrovato in oggetto è stato descritto e rappresentato solamente a titolo di esempio indicativo e non limitativo e per la dimostrazione delle sue caratteristiche essenziali, si intende che potrà subire numerose '.varianti a seconda delle esigenze industriali, commerciali ed altro, nonché includere altri sistemi e mezzi il tutto senza uscire dal suo ambito.

Pertanto deve essere inteso che nella domanda di privati va sia compresa ogni equivalente applicazione dei concet ti ed ogni equivalente prodotto attuato e/o operante secondo una o più qualsiasi delle caratteristiche indicate nelle seguenti rivendicazioni.

Claims (3)

1. R I V E N D I C A Z IO N I 1) Sistema per generare calore convertendo l'energia elettrica in energia termica mediante il passaggio della corrente elettrica attraverso uno o più corpi conduttori^ caratterizzato da ciò che tali corpi conduttori presentano spessore minimo^dell'ordine dei micron^compatibile con loro formazione e con la resistenza alle sollecitazioni durante l'uso ed un notevole rapporto tra la larghezza della sezione e tale spessore.
2. 2) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori vengono di~ sposti sui loro supporti, di piatto ma reciprocamente isolati così da ottenere superfici emittenti pressocchè continue.
3. 3) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori sono di materiale ad elevata conduttività come rame ed alluminio. ’4) sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che l'intensità della corrente elettrica di rete viene aumentata mediante trasformatori. 5) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori sono laminari. .6) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori sono films ottenenuti con elettrodeposizione o procedimenti analoghi. ' 7) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori sono disposti a serpentina. 8) Sistema come alla rivendicazione 7), caratterizzato da ciò che la serpentina è ottenuta mediante un foglio con tagli paralleli alternativamente estesi all’u so ed all'altro di due bordi contrapposti. 9) Sistema come alla rivendicazione 1), caratterizzato da ciò che i corpi conduttori sono disposti a spirale circolare, quadrata o rettangolare o di altra for ma. 10)Generatori di caloré ottenuti convertendo l'energia elettrica in energiai.termica mediante il passaggio della corrente elettrica attraverso uno o più corpi conduttori caratterizzati da ciò che tali corpi conduttori presentano spessore minimo,dell'ordine dei micron,compatibile con la loro formazione e con la resistenza alle sollecitazioni durante l'uso edunnotevole rapporto tra la larghezza della sezione e tale spessore^essendo possibile,disponendo tali cor pi. sui loro supporti di piatto e con tratti affiancati ottenere superfici emittenti pressocchè continue. 11) Generatori come alla rivendicazione 10> caratterizzati da ciò che le superfici emittenti sono disposte attorno agli spazi chiusi ove si devono raggiungere temperature più alte di quella ambiente per ottenere trasformazioni fisiche o chimiche di materiali, dando luogo a forni statici. 12) Generatori come alla rivendicazioné '10 , caratterizzati da ciò che le superfici emittenti sono disposte in apparecchi od impianti a tunnel, ad anello e simili attorno agli spazi dove passa lentamente materiale da cuocere, da trattare in genere, come impregnatrici ed altro. 13i Generatori come alla rivendicazione 10 , caratterizzati da ciò che le superfici emittente sono disposte in corrispondenza delle pareti interne, anche di fondo, di vasche, serbatoio e simili ove vengono versati materiali fluidi per ottenere trasformazioni fisiche o chimiche come i bagni galvanici. Ί4) Generatori come alla rivendicazione 10, caratterizzati da ciò che le superfici emittenti sono disposte in corrispondenza delle zone piane di apparecchi, dispositivi in genere destinati ad irradiare calore come fornelli e simili. 15)Generatori come alla rivendicazione 10, caratterizzati da ciò che le superfici emittenti sono disposte in corrispondenza di zone di veicoli idonee a irradiare calore al loro interno come fiancate, pavimenti, tetto, pareti in genere. 1 6)!Generatori come alla rivendicazione 1 0, caratterizzato da ciò che le superfici emittenti (con eventua le associazione a pannelli e simili ^creano radiatori stufe e simili fissi o mobili per riscaldamento di ambienti in genere. 17) Generatori come alla rivendicazione 10), caratterizzati da ciò che le superfici emittenti vengono disposte o create in corrispondenza delle superfici interne di pentole, tegami, padelle e simili di contenitori in genere per cottura e per trasformazioni fisiche o chimiche di materiali. 18) Generatori come alla rivendicazione 1), caratterizzati da ciò che i corpi conduttori presentano lungo il loro sviluppo sezione trasversale costante o diversa a seconda della quantità di calore e del valore di temperatura da raggiungere nei vari tratti essendo le variazioni dimensionali graduali o a salti,continue o discontinue a seconda dei casi e delle preferenze. 19) Generatori come alla rivendicazione 1), caratterizzati da ciò che i corpi conduttori vengono alimentati dalla corrente elettrica sia in zone d'estremità e sia in zone intermedie, essendo i valori della corrente che alimenta le zone d'estremità e quelle intermedie di eguale e diverso essendo le variazioni nei valori/ gr o a salti, continue o discontinue a seconda dei casi