ITTO20000079U1 - Scambiatore di calore per locali. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per modello industriale di utilità dal titolo:

SCAMBIATORE DI CALORE PER LOCALI.

DESCRIZIONE

La presente innovazione è relativa ad uno scambiatore di calore per locali.

In generale, durante le stagioni fredde, per il condizionamento dei locali, quali ad esempio stanze di appartamenti, è noto l'utilizzo di scambiatori di calore frontalmente e posteriormente limitati da due superficie discontinue, e comprendenti un numero determinato di settori radianti, i quali sono disposti tra le due superficie discontinue, sono tra loro idraulicamente comunicanti, e sono definiti, ciascuno, da due o più condotti verticali atti alla circolazione di un fluido di riscaldamento alimentato da un impianto di riscaldamento.

Inoltre, gli scambiatori di calore del tipo sopra descritto, sono provvisti, tra un settore e l'altro e tra due condotti dello stesso settore, di canali passanti sia verticali che orizzontali atti sia ad aumentare una superficie di scambio termico dello scambiatore stesso, sia a favorire un flusso di aria, che lambisce la superficie di scambio termico dal basso verso l'alto.

Gli scambiatori del tipo sopra descritto presentano, però, degli inconvenienti che si riflettono sia sulla salute delle persone che frequentano i locali sia sulle condizioni dei locali stesi. In altre parole, la presenza dei citati canali passanti favorisce l'accumulo di polveri all'interno della struttura degli scambiatori stessi, nonché la diffusione nei locali di microorganismi tipici delle polveri stesse, e causa, inoltre, la formazione di antiestetici accumuli di polvere nella zona sovrastante lo scambiatore.

Inoltre, la disposizione dei condotti ed il loro collegamento idraulico non permette un totale sfruttamento del potere calorico del fluido di riscaldamento in essi circolante a causa della formazioni di vortici interni, ed a causa degli inevitabili ricircoli di fluido.

Scopo della presente innovazione è quello di realizzare uno scambiatore di calore, il quale permetta non solo uno sfruttamento ottimale del potere calorico del fluido in esso circolante, ma consenta anche di eliminare qualsiasi disturbo per la salute delle persone frequentanti i locali in cui viene installato.

Secondo la presente innovazione viene realizzato un scambiatore di calore delimitato almeno frontalmente e posteriormente da due superiici di scambio termico, e comprendente una pluralità di condotti interni disposti tra le superi ici di scambio termico stesse; lo scambiatore essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, una struttura compatta e completamente chiusa attorno ai detti condotti interni provvista di due piastre radianti frontali, e due valvole di connessione collegate tra loro da un unico percorso di canalizzazione definito dai condotti interni; le due piastre definendo le dette due superfici di scambio termico, ed essendo disposte per tutta la loro estensione a diretto contatto il percorso di canalizzazione stesso.

Inoltre, la struttura degli scambiatori di calore di tipo noto impedisce qualsiasi loro ulteriore utilizzo per, ad esempio, il condizionamento dei locali durante le stagioni calde, rendendo pertanto necessaria l'adozione di dispositivi condizionatori indipendenti dagli scambiatori di calore che, oltre ad essere molto costosi, contribuiscono ad un ulteriore incremento dei disagi per le persone, soprattutto per le persone anziane e per i bambini, in quanto forieri non solo di ulteriori tipologie di microrganismi, ma anche di condizioni ambientali poco salubri.

Scopo ulteriore della presente innovazione è quello di realizzare uno scambiatore di calore di locali per un condizionamento continuo dei locali stessi .

Secondo una preferita forma di attuazione dello scambiatore di calore sopra definito, le dette due valvole di connessione essendo collegabili ad un circuito idraulico chiuso comprendente una porzione calda di alimentazione presentante una caldaia per la circolazione di fluido di riscaldamento dalla caldaia allo scambiatore e viceversa, ed una porzione fredda di alimentazione parallela ed alternativa alla porzione calda, e presentante un refrigeratore per la circolazione di un fluido di raffreddamento dal refrigeratore allo scambiatore e viceversa .

L'innovazione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra, in modo schematico e con parti asportate per chiarezza, una preferita forma di attuazione di un dispositivo di condizionamento di locali provvisto di uno scambiatore di calore secondo la presente invenzione in una prima configurazione operativa di funzionamento;

la figura 2 è una vista, in elevazione frontale ed in sezione, dello scambiatore di calore della figura 1 nella prima configurazione operativa' di funzionamento;

- la figura 3 è una sezione della figura 2 secondo la linea III-III;

- la figura 4 è una vista schematica del dispositivo della figura 1 in una seconda configurazione operativa di funzionamento; e

la figura 5 è una vista, in elevazione frontale ed in sezione, dello scambiatore di caloré della figura 2 nella seconda configurazione operativa di funzionamento.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo di condìzionamento di locali atto a riscaldare e, alternativamente, a raffreddare i locali stessi.

Il dispositivo 1 comprendente almeno uno scambiatore 2 di calore disposto all'interno del locale, una caldaia 3, di un refrigeratore 4, e di un circuito idraulico 5 chiuso presentante una porzione calda 6 ed una porzione fredda 7 di alimentazione collegate allo scambiatore 2 e disposte tra loro in parallelo.

In particolare, la porzione calda 6 collega tra loro la caldaia 3 e lo scambiatore 2 di calore per la circolazione di fluido di riscaldamento dalla caldaia 3 allo scambiatore 2 e viceversa in modo da riscaldare il locale, mentre la porzione fredda 7, oltre ad essere attivabile alternativamente alla porzione calda 6, collega tra loro il refrigeratore 4 e lo scambiatore 2 per la circolazione di fluido di raffreddamento dal refrigeratore 4 allo scambiatore 2 e viceversa in modo tale da raffreddare il locale.

Il circuito idraulico 5 comprende, per ogni porzione 6 e 7, una valvola V di selezione ed una pompa P per la circolazione del relativo fluido, e le due valvole V sono attivabili per escludere selettivamente una porzione 6, 7 dall'altra porzione 7, 6.

Secondo quanto meglio illustrato nellé figure 2 e 3, lo scambiatore 2 comprende due piastre 8 radianti frontali, e due valvole 9 di collegamento con il circuito idraulico 5, ciascuna delle quali definisce un ingresso o, in alternativa, una uscita per i fluidi a seconda della configurazione operativa di funzionamento.

Lo scambiatore 2 comprende, inoltre, una pluralità di condotti 10 interni, i quali sono interposti tra le due piastre 8, e sono disposti preferibilmente in posizione orizzontali, così come si osserva nelle figure; in altre soluzioni i condotti 10 potrebbero anche essere verticali e/o non necessariamente paralleli, come invece è nelle figure. I condotti 10 sono tra loro collegati in serie per definire un unico percorso P di canalizzazione, il quale si estende per tutto il volume interno dello scambiatore 2 stesso sempre a ridosso delle due piastre 8, e mette le due valvole 9 in comunicazione diretta tra loro comunica.

La disposizione orizzontale dei condotti 10 tra le due piastre 8 e la conformazione esterna delle piastre 8 stesse conferiscono allo scambiatore 2 una struttura compatta e completamente chiusa attorno ai condotti 10 stessi. Tale struttura è, inoltre, totalmente priva di interstizi o scanalature atte ad accogliere polveri ed altro, e permette allo scambiatore 2 di raggiungere dei livelli igienici e antiallergici difficilmente raggiungibili con gli scambiatori attualmente installati nelle abitazioni.

Lo scambiatore 2 comprende, infine, un recipiente 11 di raccolta condensa, il quale definisce una porzione inferiore delle piastre 8 radianti, ed è montato in modo rimovibile rispetto alle piastre 8 stesse, le quali, per facilitare la caduta della condensa all'interno del recipiente 11 presentano rispettive superfici 12 esterne sostanzialmente lisce o dotate di limitate rilevanze per aumentare la superficie radiante, ma non tali da veicolare la polvere.

In uso, durante le stagioni fredde, ovvero quando è maggiore la necessità di riscaldare i locali all'interno dei quali uno o più scambiatori 2 di calore testé descritti sono stati installati, le due valvole V vengono aperte in modo tale che solo la porzione calda 6 sia in comunicazione con gli scambiatori 2 stessi: in questo caso, il dispositivo 1 di condizionamento funziona come un normale impianto di riscaldamento, ed il fluido di riscaldamento percorre gli scambiatori 2 dal basso verso l'alto.

Tuttavia, la particolare conformazione del percorso P dello scambiatore 2 permette uno scambio termico completo tra il fluido di riscaldamento e le piastre 8, le quali vengono pertanto riscaldate per tutta la loro estensione aumentando, a parità di capacità calorica del fluido, la quantità di calore ceduto al locale, e consentendo, inoltre, a parità di calorie in gioco, un risparmio energetico di almeno il 30% rispetto alle soluzioni attualmente utilizzate .

Le figure 4 e 5 illustrano il dispositivo 1 in una seconda configurazione operativa di funzionamento che viene attivata durante le stagioni calde, ovvero quando è maggiore la necessità di raffreddare i locali all'interno dei quali uno o più scambiatori 2 di calore testé descritti sono stati installati. In questa seconda condizione operativa, le due valvole V vengono aperte in modo tale che solo la porzione fredda 7 sia in comunicazione con gli scambiatóri 2 stessi: in questo caso, il dispositivo 1 di condizionamento funziona come un impianto di raffreddamento, ed il fluido di raffreddamento percorre gli scambiatori 2 dall'alto verso il basso.

In questo caso, facendo circolare un fluido di raffreddamento ad una temperatura inferiore alla temperatura ambiente, si ha la formazione di condensa sulle piastre 8 e la sottrazione di calore dal locale. La condensa, scivolando per gravità sulle superfici 12 sostanzialmente lisce delle piastre 8, si raccoglie all'interno del recipiente 11 e da qui può essere facilmente eliminata semplicemente distaccando il recipiente 11 dalle piastre 8 e scaricandone il contenuto nella rete <‘>idrica, oppure dotando il recipiente di un dispositivo di svuotamento facilmente reperibile in commercio.

Il recipiente 11 può anche essere distaccato nella prima condizione operativa di funzionamento per aumentare ulteriormente la quantità di aria che lambisce le piastre 8 durante il riscaldamento.

Risulta a questo punto opportuno sottolineare che il raffreddamento dei locali realizzato al dispositivo 1 nella sua seconda condizione operativa permette di abbassare la temperatura dei locali stessi senza in alcun modo comportare alcuno degli inconvenienti tipici dei dispositivi di condizionamento normalmente utilizzati.

Si intende che l'invenzione non è limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del dispositivo di condizionamento, che è invece suscettibile di ulteriori modifiche relative a forme e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di montaggio.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore (1) di calore per locali delimitato almeno frontalmente e posteriormente da due superiici (12) di scambio termico, e comprendente una pluralità di condotti (10) interni disposti tra le superiici (12) di scambio termico stesse; lo scambiatore (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, una struttura compatta e completamente chiusa attorno ai detti condotti (10) interni provvista di due piastre (8) radianti frontali, e due valvole (9) di connessione collegate tra loro da un unico percorso (P) di canalizzazione definito dai condotti (10) interni; le due piastre (8) definendo le dette due superfici (12) di scambio termico, ed essendo disposte per tutta la loro estensione a diretto contatto il percorso (P) di canalizzazione stesso 2 . Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette due valvole (9) di connessione sono collegabili ad un circuito (5) idraulico chiuso comprendente una porzione calda (6) di alimentazione presentante una caldaia (3) per la circolazione di fluido di riscaldamento dalla caldaia (3) allo scambiatore (2) e viceversa, ed una porzione fredda (7) di alimentazione parallela ed alternativa alla porzione calda (6), e presentante un refrigeratore (4) per la circolazione di un fluido di raffreddamento dal refrigeratore (4) allo scambiatore (2) e viceversa. 3. Scambiatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il circuito idraulico (5) comprende, per ogni detta porzione (6, 7) di alimentazione, una valvola (V) di selezione ed una pompa (P) per la circolazione del relativo fluido,· le due valvole (V) di selezione essendo attivabili per escludere selettivamente una porzione (6)(7) di alimentazione dall'altra porzione (7)(6) di alimentazione . 4. Scambiatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuna valvola (9) di collegamento definisce un ingresso o, in alternativa, una uscita per i detti fluidi. 5. Scambiatore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere un recipiente (11) di raccolta condensa definente una porzione inferiore delle dette piastre (8) radianti, il recipiente (11) essendo montato in modo rimovibile rispetto alle piastre (11) radianti stesse. 6. Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le superfici (12) esterne sono sostanzialmente lisce. 7. Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le superfici (12) esterne sono dotate di rilevanze tali da aumentare la superficie radiante ma non da veicolare la polvere. 8. Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i. detti condotti (10) interni sono disposti orizzontali. 9. Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti condotti (10) interni sono disposti verticali. 10. Scambiatore secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che i detti condotti (10) interni sono tra loro paralleli,