ITPD970061A1 - Vaso di espansione a membrana con calotta lato acqua provvista di canale per lo sfiato automatico dell'aria dell'impianto. - Google Patents

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

E’ risaputo che l'acqua aumenta di volume con l'aumentare della temperatura. Negli impianti termoidraulici, da sempre, va montato un vasto di espansione.

Se il vaso di espansione è di tipo aperto esso deve essere ubicato nella parte più alta dell'impianto.

L'aumento di volume della massa di acqua che riempie l'impianto, con l'aumentare della sua temperatura, si traduce, nei vasi di espansione di tipo aperto, nello innalzamento della quota del pelo libero dell'acqua contenuta nel suddetto vaso di espansione.

La stessa funzionalità dei vasi di espansione di tipo aperto è ottenuta con i vasi di espansione di tipo chiuso provvisti al loro interno di un membrana elastica. Come è noto si tratta di contenitori metallici che racchiudono due camere distinte separate tra loro da un membrana elastica.

Una delle due camere provvista di valvola pneumatica è precaricata con un gas; l'altra camera provvista di due aperture, con un tronchetto nella zona inferiore ed un tronchetto nella zona superiore viene collegata con l impianto termoidraulico.

Si fa presente che sul tronchetto superiore viene montata una valvola jolly per lo sfiato dell aria. L'aumento della massa dell'acqua a seguito del riscaldamento si espande sulla camera collegata all'impianto il cui volume può aumentare con Io spostamento del parete mobile costituita dalla membrana elastica. I vasi di espansione, prima di porli in commercio vengono precaricati con gas nell'apposita camera e collaudati con il caricamento dell'acqua nell'altra camera. La membrana sottoposta a pressione in assenza dell'acqua nella relativa camera si addossa sulla superficie della calotta della camera destinata a contenere l’acqua.

Con il caricamento dell'acqua nella camera destinata all’ espansione la membrana si colloca in una posizione intermedia. Terminate le prove di caricamento, l'acqua viene fatto defluire e la membrana va a ricollocarsi a ridosso della superficie della calotta della camera in cui trovavasi l’acqua.

Con il permanere della membrana a ridosso della superficie della calotta sopra citata e rimanendoci per un tempo più uno meno lungo, essa tende a subire una deformazione permanente, in corrispondenza delle aperture comunicanti con i tronchetti. Gli inconvenienti che -ne derivano sono che anche con il successivo riempimento d'acqua della camera di espansione, a séguito del collegamento con rimpianto, la apertura comunicante con il tronchetto superiore, provvisto di valvola jolly per lo sfiato, tende a restare occlusa.

Il mancato distacco della membrana impedisce pertanto lo sfiato dell'aria con rilevanti conseguenze al buon funzionamento dell'impianto a cui il vaso di espansione è stato connesso.

Altro inconveniente si ha al termine del collaudo, quando si provvede a scaricare l ’acqua. La mancata disocclusione della apertura del tronchetto collocato nella parte superiore ritarda lo scarico dell’acqua o addirittura ne impedisce il completo svuotamento.

Nel primo caso la necessità di tempi lunghi per lo svuotamento comporta un aggravio dei costi; e nel secondo il permanere di una certa quantità d’acqua all'interno, determina il prolungarsi di un lento successivo gocciolamento nel tempo anche quando il vaso risulta nell'imballo sia durante l'immagazzinaggio e sia durante il trasporto. Ciò determina il deterioramento deH'imballo che in genere è di cartone cannellato con la conseguente distruzione della capacità protettiva di detto imballo. Le conseguenze sono talvolta gravose da non poterle accettare.

Per ovviare a detto inconveniente alcuni costruttori hanno realizzato sulla superficie della membrana lato acqua delle nervature in rilievo con andamento dal tronchetto inferiore al tronchetto (porta manicotto) superiore con lo scopo di creare una scanalatura che garantisca il passaggio dell ’ aria di sfiato anche quando la membrana risulta addossata sulla parete della calotta lato acqua.

L'accorgimento tuttavia si è dimostrato inefficiente perché essendo le nervature dello stesso materiale elastico della membrana anche loro subiscono il cedimento subendo una deformazione permanente che si modella in corrispondenza delle aperture inerenti ai tronchetti ostruendole.

La risoluzione al problema viene ottenuta con la attuazione del presente brevetto.

Sulla calotta metallica del vaso di espansione, che costituisce con la membrana la camera in comunicazione con l'acqua dell'impianto soggetta a riscaldamento, viene realizzato un canale opportunamente configurato che va dalla apertura del tronchetto inferiore alla apertura del tronchetto superiore. La membrana soggetta a pressione, quando vi è assenza di acqua nella relativa camera, si addossa con forza contro la calotta, modellandosi in corrispondenza ma non riesce ad occludere detto canale.

Il canale realizzato secondo il brevetto può essere ottenuto direttamente sulla calotta stessa per stampaggio come pure può essere realizzato applicando sull'interno della calotta un apposito inserto adeguatamente configurato, in grado di esplicare la funzione di canale, impedendo alla membrana, deformatasi sotto pressione, di occludere le aperture dei due tronchetti della camera.

Quanto sopra detto risulta chiarito dalle allegate tavole dei disegni.

La fig. 1 mostra un vaso di espansione del tipo a ciambella visto esternamente di profilo. Si è contraddistinto con 1 il vaso in corrispondenza della bordatura di unione delle due calotte 2 e 3 ; con 4 una valvola pneumatica con cappuccio applicata sulla calotta 3 ; con 5 un tronchetto applicato nella parte inferiore della calotta 2; con 6 un manicotto avvitato sul tronchetto applicato nella parte superiore della calotta 3 ; con 7 una valvola jolly montata sul manicotto 6; con 8 un tratto di tubazione dell'impianto termoidraulico.

La fig. 2 mostra il vaso di espansione 1 rappresentato nella fig. 1 visto di piatto e precisamente in corrispondenza della calotta 2. Si è contraddistinto con 5 il tronchetto inferiore; con 6 la bussola superiore; con 4 la valvola pneumatica; con 8 e con 9 le due frecce che indicano l'ingresso e l'uscita dell'acqua che proviene dall'impianto quando aumenta di volume e che ritorna nell'impianto quando diminuisce di volume; con 10 l'uscita di eventuale aria che si accumula nella parte più alta. La calotta 2 mostrata dalla fig. 2 costituisce la parte caratterizzante del vaso di espansione oggetto del presente brevetto. Detta calotta risulta interessata da uno stampaggio che va dal tronchetto inferiore 5 al tronchetto porta manicotto superiore 6, inteso a realizzare sulla parete un canale per lo sfiato. Si è contraddistinto con 13' i due bassorilievi che danno origine, alla dorso esterno 1 1 del canale interno 1 1 .

La fig. 3 è una sezione parziale localizzata del vaso di espansione in corrispondenza della tratteggiata B-B della fig. 2, che mostra il risultato dello stampaggio effettuato. Si è contraddistinto con 2 la calotta; con 13' i bassorilievi sulla superficie esterna che hanno dato origine alla dorso 1 1 ’ ; con 13 gli altorilievi della superficie interna che danno origine al canale 1 1 . Si è infine contraddistinto con 14 una porzione sezionata della membrana interna. La membrana è qui rappresentata nella sua naturale posizione di riposo quando non è soggetta a pressione.

La fig. 4 mostra un tratto di membrana sezionata nella sua configurazione naturale fuori opera. Si è contraddistinto con 14 la suddetta membrana.

La fig. 5 mostra in sezione un tratto superiore di un vaso di espansione 1 completo di membrana 14. La camera (di espansione) Iato acqua 1 5 è vuota e non vi è pressione nella camera di precarico 16, per cui la posizione della membrana 14 si trova nella sua naturale configurazione di riposo. Si è contraddistinto con 2 la calotta provvista inferiormente del tronchetto 5 (non raffigurato in figura) da collegarsi all'impianto e superiormente dal tronchetto parte bussola 6 con montata la valvola di sfiato jolly 7. Si è contraddistinto con 3 la calotta provvista superiormente della valvola pneumatica 4.

La fig. 6 mostra in sezione un tratto superiore di un vaso di espansione 1 completo di membrana 14. La camera (di espansione) lato acqua 1 5 è vuota, mentre la camera 16 si trova sotto pressione che agendo sulla membrana elastica 14 la spinge contro la parete interna della calotta 2. In questo caso se la membrana rimane a lungo contro la parete può aderirvi impedendo la salita dell'aria verso lo sfiato. Si è contraddistinto con 2 la calotta provvista superiormente del tronchetto porta bussola 6 con montata la valvola di sfilato jolly 7. Si è contraddistinto con 3 la calotta della camera 1 6 di precarica di cui la membrana 14 ne costituisce la parete cedevole; con 4 la valvola pneumatica per la messa in pressione della camera 16.

La fig. 7 mostra un tratto di membrana sezionata, nella sua configurazione naturale di riposo fuori opera, corredata di nervature e pioli aventi lo scopo di impedire che la membrana spinta contro la parete della calotta della camera (di espansione) lato acqua possa aderirvi al fine di lasciare dei percorsi per la salita dell'aria da sfiatare. Si è contraddistinto con 17 la membrana; con 18 uno degli spezzoni di nervature disposti secondo due allineamenti che salgono dal basso verso l'alto; con 19 una distribuzione allargata di pioli.

La fig. 8 mostra in sezione un tratto, superiore di un vaso di espansione 1 completo di membrana 1 7. La camera (di espansione) lato acqua 15 è vuota e non vi è pressione nella camera di precarica 16, per cui la posizione dèlia membrana 17 si trova nella sua naturale configurazione di riposò. Si è contraddistinto con 2 la calotta provvista inferiormente del tronchetto 5 (non rappresentato in Figura) da collegarsi all'impianto e superiormente del tronchetto porta bussola 6, con montata la valvola di sfiato jolly 7. Si è contraddistinto con 3 la calotta provvista superiormente della valvola pneumatica 4.

La fig. 9 mostra in sezione un tratto superiore di un. vaso di espansione 1 completo di membrana 17. La camera (di espansione) lato acqua 15 è vuota mentre la camera 16 si trova sotto pressione, per cui la membrana elastica 17 si trova spinta contro la parete interna della calotta 2. In questo caso la presenza delle nervature 18 e dei pioli 19 impedisce alla membrana 17 di aderire completamente sulla parete interna della calotta 2 lasciando dei passaggi attraverso i quali l'aria di sfiato può salire sino all'uscita. Si è contraddistinto con 2 la calotta provvista superiormente del tronchetto porta bussola 6, con montata la valvola di sfiato jolly 7. Si è contraddistinto con 3 la calotta della camera di precarica 16 di cui la membrana 1 7 ne costituisce la parete cedevole; con 4 la valvola pneumatica per la messa in pressione della camera 16.

La fig. 10 è una sezione parziale localizzata del vaso di espansione in corrispondenza della tratteggiata B-B della fig. 2. Rispetto alla fig. 3 la membrana 14 risulta premuta contro la calotta 2 perché si trova sottoposta a pressione e la camera (di espansione) lato acqua 1 5 è priva di acqua. Emerge che in dette condizioni di assenza di acqua nella relativa camera, la membrana pur spinta con forza contro la calotta, data la ridotta larghezza del canale 1 1 e della adeguata profondità non riesce a sagomarsi al suo interno, e non riesce pertanto ad ostruirlo. Si è contraddistinto con 2 la calotta; con 13 ’ i due bassorilievi presenti sulla superficie esterna che danno origine al dorso 1 1 ’ ; con 1 3 i due altorilievi sulla superficie interna che danno origine al canale 1 1 ; con 15 lo spazio residuo della camera destinata ad essere occupata dall’ acqua in espansione proveniente dall’impianto.

Dopo quanto in precedenza esposto risulta l'importanza del presente trovato che ha risolto il problema di garantire lo sfiato dell'aria dell'impianto attraverso il vaso di espansione a mezzo della creazione di un apposito canale di sfiato senza intervenire affatto sulla membrana elastica con rilievi o altro.

La soluzione preferenziale secondo il presente brevetto è ottenuta stampando l'apposito canale di sfiato sulla calotta della camera adibita alla espansione dell'acqua proveniente dall'impianto quando subisce il riscaldamento.

Invece di ottenere il canale stampato sulla calotta una diversa soluzione è quella di applicare sulla parete interna della calotta un elemento riportato che esplichi le funzioni di canale non ostruibile dalla membrana che sotto pressione vada a modellarsi contro la calotta.

Non si esce dal brevétto per ogni altra soluzione anche se migliorativa che utilizzi il principio inventivo del presente brevetto.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI υ “Vaso di espansione a membrana (1) con calotta lato acqua (2) provvisto di canale (1 1) per lo sfiato automatico dell'aria dell'impianto comprendente: • un contenitore (1) a forma di ciambella ottenuto da due calotte (2 e 3) tra loro aggraffate; • una membrana (14) di materiale elastico ammorsata in corrispondenza del piano di aggraffatura; • un tronchetto (5) di ingresso acqua posto sulla parte inferiore della calotta lato acqua; • un tronchetto porta bussola (6) posto sulla parte superiore della calotta lato acqua per lo sfiato dell'aria; • una valvola pneumatica (4) per mettere sotto pressione la membrana, collocata nella parte superiore della calotta opposta alla lato acqua; caratterizzata dal fatto che la calotta (2) Iato acqua porta stampato un canale (11) che va dal tronchetto inferiore (5) al tronchetto porta bussola (6) superiore che la cui larghezza e profondità sono tali che la membrana (14), pressata contro non riesce ad inserirsi così da ostruirlo per cui è sempre garantita la comunicazione con il tronchetto porta bussola (6) superiore per lo sfiato dell'aria che proviene dall'impianto (8).
2. 2) Vaso di espansione a membrana secondo la rivendicazione prima caratterizzato dal fatto che sulla parete intèrna della calotta lato acqua viene applicato un elemento con funzione di canale, non ostruibile dalla membrana che sotto pressione va a modellarsi contro la calotta.
3. 3) Vaso di espansione a membrana secondo la rivendicazione prima caratterizzato dal fatto che la membrana elastica (14) che costituisce la parete cedevole comune alle due camere del vaso di espansione, con la presenza del canale realizzato sulla calotta (2) lato acqua o con la presenza di un elemento applicato alla suddetta calotta (2) con funzione di canale, può avere la superficie lato acqua tutta liscia senza nervature o rilievi di sorta.
4. 4) Vaso di espansione a membrana secondo le rivendicazioni precedenti tutte come descritto e raffigurato a titolo di esempio secondo una soluzione preferenziale per gli usi e gli scopi a cui è adibito.