ITTO20070185A1

ITTO20070185A1 - CARTRIDGE HEATER

Info

Publication number: ITTO20070185A1
Authority: IT
Inventors: Riccardo Ravaglia
Original assignee: Rotfil Srl
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-14
Also published as: WO2008111101A1; EP2193690B1; EP2193690A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

"Riscaldatore a cartuccia" "Cartridge heater"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un riscaldatore a cartuccia, in particolare per radiatori elettrici ad acqua o ad olio. The present invention relates to a cartridge heater, in particular for electric water or oil radiators.

Più in dettaglio, un tale riscaldatore comprende un involucro esterno, almeno un resìstore PTC (acronimo di "positive temperature coeffìcient") disposto entro detto involucro e materiale elettricamente isolante interposto radialmente fra il suddetto involucro e il suddetto resistore PTC. More in detail, such a heater comprises an external casing, at least one PTC resistor (acronym for "positive temperature coefficient") disposed within said casing and electrically insulating material interposed radially between said casing and said PTC resistor.

Secondo la tecnica nota, tale materiale elettricamente isolante consiste tipicamente almeno in parte di ossido di magnesio disposto a guisa di una corona circolare radialmente interna all'involucro. According to the known art, this electrically insulating material typically consists at least in part of magnesium oxide arranged in the form of a circular ring radially internal to the casing.

Peraltro, l'ossido di magnesio è un materiale fortemente igroscopico che rende l'ambiente interno del riscaldatore alquanto umido cosi da danneggiare i resistori PTC e produrre cortocircuiti interni con una diminuzione lenta, ma progressiva delle caratteristiche di tali resistori. Moreover, magnesium oxide is a highly hygroscopic material which makes the internal environment of the heater somewhat humid so as to damage the PTC resistors and produce internal short circuits with a slow but progressive decrease in the characteristics of these resistors.

Tali fenomeni possono essere contrastati prevedendo la presenza di speciali chiusure stagne, quali tappi di resina e/o gomma o simili, che prevengono la penetrazione di umidità. Tuttavia, l'adozione di tali accorgimenti costruttivi rende complessa la struttura del riscaldatore. These phenomena can be counteracted by providing for the presence of special watertight closures, such as resin and / or rubber plugs or the like, which prevent the penetration of moisture. However, the adoption of these constructive measures makes the structure of the heater complex.

Allo scopo di ovviare ai suddetti inconvenienti della tecnica nota, costituisce oggetto della presente invenzione un riscaldatore del tipo indicato all'inizio della presente descrizione e caratterizzato dal fatto che il suddetto materiale elettricamente isolante interposto radialmente fra l'involucro e l'almeno un resistere PTC consiste sostanzialmente di una polììmmide ottenuta dalla policondensazione di un acido tetrabasico aromatico e di una diammina aromatica. In order to obviate the aforementioned drawbacks of the known art, the subject of the present invention is a heater of the type indicated at the beginning of the present description and characterized in that the aforementioned electrically insulating material radially interposed between the casing and the at least one PTC resistor it substantially consists of a polyimide obtained from the polycondensation of an aromatic tetrabasic acid and an aromatic diamine.

Il materiale isolante del riscaldatore dell'invenzione non comprende così materiale igroscopico, quale in particolare ossido di magnesio, cosicché non necessita di speciali chiusure stagne, tappi e simili. Di conseguenza, esso ha una struttura semplificata ed economica, che è realizzabile con processi di produzione non complessi, poco coatosi e facilmente automatizzabili. The insulating material of the heater of the invention thus does not comprise hygroscopic material, such as in particular magnesium oxide, so that it does not require special watertight seals, plugs and the like. Consequently, it has a simplified and economical structure, which is achievable with non-complex, not very coarse and easily automatable production processes.

La scarsa umidità residua entro il riscaldatore dell'invenzione viene automaticamente eliminata ad ogni sua accensione, cosicché la sua affidabilità è molto elevata e la sua vita di lavoro molto estesa. The low residual humidity within the heater of the invention is automatically eliminated at each ignition thereof, so that its reliability is very high and its working life is very long.

Inoltre, la resistenza e la rigidità dielettrica del materiale isolante del riscaldatore dell'invenzione risultano decisamente superiori a quelle dei materiali isolanti a base di ossido di magnesio convenzionalmente impiegati. Furthermore, the resistance and the dielectric strength of the insulating material of the heater of the invention are decidedly higher than those of the conventionally used insulating materials based on magnesium oxide.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a titolo di esempio non limitativo con riferimento al disegni annessi, in cui: Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the following detailed description, provided by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista in sezione longitudinale di un riscaldatore secondo l'invenzione, e la figura 2 è una vista in sezione trasversale secondo la linea II-II di figura 1. Figure 1 is a longitudinal sectional view of a heater according to the invention, and Figure 2 is a cross-sectional view according to the line II-II of Figure 1.

Un riscaldatore a cartuccia, in particolare per radiatori elettrici, comprende un involucro esterno 10 di forma tubolare a sezione circolare e una pluralità di resistori PTC 12 disposti longitudinalmente in successione in corrispondenza di un segmento diametrale interno dell'involucro 10. A cartridge heater, in particular for electric radiators, comprises an outer casing 10 of a tubular shape with a circular section and a plurality of PTC resistors 12 arranged longitudinally in succession at an internal diametrical segment of the casing 10.

Un primo ed un secondo elettrodo 14 dì sezione trasversale approssimativamente semicircolare sono disposti da parti opposte dei resistori PTC 12 disposti in successione. Tali elettrodi 14 sono collegati in modo di per se noto tramite perni metallici 16 circondati da guaine di isolamento 18 ad un cavo 20 di alimentazione di corrente elettrica che fuoriesce da un tappo filettato 22 che chiude un'estremità dell'involucro 10. L'estremità opposta è invece chiusa da un disco 24 e da un fondello saldato 26. A first and a second electrode 14 of approximately semicircular cross section are arranged on opposite sides of the PTC resistors 12 arranged in succession. These electrodes 14 are connected in a per se known manner by means of metal pins 16 surrounded by insulating sheaths 18 to an electric power supply cable 20 which emerges from a threaded plug 22 which closes one end of the casing 10. The end opposite, it is closed by a disc 24 and a welded bottom 26.

L'insieme formato dai resistori PTC 12 e dagli elettrodi 14 ha complessivamente sagoma sostanzialmente cilindrica ed è circondato da tre strati elettricamente isolanti 28, disposti coassialmente l'uno intorno all'altro ed a loro volta circondati dall'involucro 10. The assembly formed by the PTC resistors 12 and the electrodes 14 overall has a substantially cylindrical shape and is surrounded by three electrically insulating layers 28, arranged coaxially around each other and in turn surrounded by the casing 10.

Nel processo produttivo del riscaldatore dell'invenzione, una volta che i componenti sopra menzionati sono stati assemblati entro l'involucro 10, quest'ultimo viene compresso mediante apparecchiature convenzionali, quali ad esempio una martellatrice, un laminatoio o una pressa radiale, così da ottenere una struttura solida e compatta. In the production process of the heater of the invention, once the above-mentioned components have been assembled inside the casing 10, the latter is compressed by means of conventional equipment, such as for example a hammering machine, a rolling mill or a radial press, so as to obtain a solid and compact structure.

Gli strati isolanti 28 sono sostanzialmente costituiti da una poliimmide ottenuta dalla policondensazione dì un acido tetrabasico aromatico e di una diammina aromatica. Una tale poliimmide è commercializzata dalla società Du Pont De Nemours sotto il marchio registrato Kapton e può contenere additivi usuali per i materiali plastici, nonché film di protezione. Gli strati ìsolanti 28 possono ad esempio essere realizzati nella forma di nastro avvolto a spirale o di tubetto. The insulating layers 28 are substantially constituted by a polyimide obtained from the polycondensation of an aromatic tetrabasic acid and an aromatic diamine. Such a polyimide is marketed by the Du Pont De Nemours company under the registered trademark Kapton and may contain usual additives for plastic materials, as well as protective films. The insulating layers 28 can, for example, be made in the form of a spiral-wound tape or a tube.

Grazie alla presenza dei tre strati isolanti 28, il riscaldatore dell'invenzione soddisfa le specifiche CEI EN 60335-1 che prevedono la presenza di almeno un doppio isolamento. Qualora il riscaldatore dovesse soddisfare specifiche meno gravose, potrebbe essere prevista la presenza di un solo strato isolante 28. Viceversa, il numero di strati isolanti 28 potrebbe essere accresciuto in previsione di impieghi particolarmente gravosi. Thanks to the presence of the three insulating layers 28, the heater of the invention satisfies the CEI EN 60335-1 specifications which provide for the presence of at least a double insulation. Should the heater meet less demanding specifications, the presence of only one insulating layer 28 could be envisaged. Conversely, the number of insulating layers 28 could be increased in anticipation of particularly heavy uses.

La poliimide utilizzata come materiale isolante non è igroscopica cosicché il riscaldatore non necessita di speciali chiusure che impediscano la penetrazione di umidità al suo interno, con una notevole semplificazione della sua struttura. The polyimide used as insulating material is not hygroscopic so that the heater does not need special closures that prevent the penetration of moisture inside, with a considerable simplification of its structure.

La rigidità dielettrica del materiale isolante impiegato è molto elevata, cosicché le prestazioni elettriche del riscaldatore risultano eccellenti. The dielectric strength of the insulating material used is very high, so that the electrical performance of the heater is excellent.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a guanto descritto a puro titolo esemplificativo, senza per questo uscire dal suo ambito. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may vary widely with respect to the glove described purely by way of example, without thereby departing from its scope.

Claims

CLAIMS 1. Cartridge heater, in particular for electric radiators, comprising an outer casing (10), at least one PTC resistor (12) disposed within said casing (10) and electrically insulating material interposed radially between said casing (10) and said at least one PTC resistor (12), said resistor being characterized in that said electrically insulating material interposed radially between the casing (10) and the at least one PTC resistor (12) substantially consists of a polyimide obtained from the polycondensation of an aromatic tetrabasic acid and of an aromatic diamine.

2. Heater according to claim 1, characterized in that it comprises at least one insulating layer (28) of polyimide arranged coaxially around the PTC resistor.

3. Heater according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of insulating layers (28) of polyimide arranged coaxially around the PTC resistor.

4. Heater according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one insulating layer (28) of polyimide is made in the form of a spiral wound tape.

5. Heater according to any one of the preceding claims from 1 to 4, characterized in that said at least one insulating layer (28) of polyimide is made in the form of a tube.

6. Heater according to any one of the preceding claims, characterized in that said casing (10) has a tubular shape with a circular section and a plurality of PTC resistors (12) are arranged longitudinally in succession at an internal diametrical segment of said casing ( 10) with a first and a second electrode (14) which are arranged on opposite sides of said PTC resistors (12) arranged in succession, the assembly formed by the PTC resistors (12) and the electrodes (14) having a substantially cylindrical shape and being surrounded by at least one insulating layer (28) of polyimide.

7. Heater according to claim 6, characterized in that it comprises three insulating layers (28) of polyimide arranged coaxially around each other and surrounded by said casing (10).