ITTO990162A1

ITTO990162A1 - Dispositivo miscelatore termostatico

Info

Publication number: ITTO990162A1
Authority: IT
Inventors: Alfons Knapp
Original assignee: Gevipi Ag
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-04
Also published as: IT1308405B1; WO2000052545A1; AU3283300A

Description

DESCRIZIONE

dell'Invenzione Industriale avente per titolo

DISPOSITIVO MISCELATORE TERMOSTATICO

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo miscelatore termostatico. Più precisamente, l'invenzione concerne dei perfezionamenti apportati ad un dispositivo miscelatore termostatico, che costituisce l'oggetto del brevettò italiano n” 1.273.178 della stessa Titolare, il quale comprende due condotti di entrata per l'acqua calda e per l'acqua fredda, una camera di miscelazione, dei passaggi tra i condotti di entrata e la camera di miscelazione, un condotto di uscita che parte dalla camera di miscelazione, un elemento termometrico a dilatazione disposto almeno in parte nel condotto di uscita per essere lambito dall'acqua miscelata, ed un cassetto di distribuzione azionato dall'elemento termometrico ed agente su uno od entrambi detti passaggi per mantenere costante la temperatura dell'acqua miscelata, i condotti di entrata e di uscita essendo realizzati in un corpo centrale disposto all'interno del cassetto azionato dall'elemento termometrico. Nella forma nota, questa struttura è assemblata in una apposita sede di un collettore di alimentazione e di erogazione, la quale presenta almeno un riferimento per assicurare univocamente la corretta disposizione delle parti.

La struttura di questo dispositivo termostatico noto si è rivelata molto vantaggiosa. tuttavìa essa presenta alcuni inconvenienti. In particolare, il collettore di alimentazione deve essere collegato alle tubazioni già provvisto del dispositivo miscelatore perché questo è assemblato nella sede del collettore e non potrebbe esserne distaccato senza dar luogo ad un disassemblaggio delle sue parti; il fatto che il dispositivo miscelatore sia già applicato al collettore non facilita l'operazione di installazione e rende possibili dei danneggiamenti al dispositivo miscelatore durante le operazioni di installazione. Se poi il collettore di alimentazione e di erogazione viene collégato alle tubazioni di alimentazione invertendo gli arrivi dell’acqua fredda e dell'acqua calda, il dispositivo miscelatore non può funzionare, e tale caso, oltre a poter avvenire per errore, tende a verificarsi sistematicamente allorché due dispositivi miscelatori devono essere installati dalle due parti opposte di una parete in cui decorrono le tubazioni di alimentazione (cosiddetti impianti "back-to-back"). In simili casi occorre modificare i collegamenti oppure impiegare un dispositivo miscelatore diversamente predisposto. Neppure si potrebbe pensare a modificare sul posto le disposizioni del dispositivo miscelatore, perché esso è assemblato nella sede predisposta nel collettore ed il suo disassemblaggio e riassemblaggio non potrebbero essere effettuate da un semplice idraulico installatore.

Pertanto, lo scopo principale di questa invenzione è quello di perfezionare il dispositivo miscelatore citato in modo che esso possa essere facilmente adattato a diverse disposizioni degli arrivi di acqua calda e di acqua fredda.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di rendere possibile una facile conversione del dispositivo miscelatore per adattarlo a diverse pressioni delle acque di alimentazione od a diverse esigenze di limitazione della portata.

Ancora uno scopo dell'invenzione è quello di rendere più facili la produzione. l'immagazzinamento e l'installazione dei dispositivi miscelatori.

È infine uno scopo dell'invenzione quello di realizzare detti perfezionamenti senza rendere più complessa la struttura del dispositivo miscelatore e senza aggravarne i costi di produzione.

Il primo scopo dell’invenzione si realizza, in un dispositivo miscelatore come quello citato in premessa, per il fatto che tutte le parti del dispositivo miscelatore che sono destinate ad essere applicate al collettore sono riunite a costituire una cartuccia, che il condotto di uscita è centrale, che i due condotti di entrata sono disposti ai due lati del condotto di uscita, che questi tre condotti sono allineati secondo un diametro, e che tra il dispositivo miscelatore ed il collettore sono previsti mezzi di riferimento tali da permettere l'installazione del dispositivo miscelatore a cartuccia nel collettore in due diverse posizioni, corrispondenti a due diversi collegamenti degli arrivi dell'acqua fredda e dell’acqua calda al collettore.

Il fatto che il dispositivo miscelatore costituisca una cartuccia assemblata indipendentemente dal collettore a cui è destinata ne facilita la produzione e l'immagazzinamento, e soprattutto permette di installare il collettore nell'impianto prima di installare nel collettore il dispositivo miscelatore, ciò che facilita le operazioni di installazione e previene ogni possibile danneggiamento del dispositive miscelatore durante le operazioni di installazione del collettore. Quando poi il dispositivo miscelatore a cartuccia viene installato nel collettore, è possibile scegliere due diverse posizioni di installazione di esso, corrispondenti alle due diverse possibilità di connessione del collettore alle tubazioni di arrivo delle acque, e pertanto lo stesso dispositivo miscelatore può sempre essere impiegato e funzionare correttamente, comunque sia stato collegato il collettore alle tubazioni di alimentazione delle acque. In pratica, non è neppure necessario scegliere a priori tra le due possibili posizioni di installazione del dispositivo miscelatore, ed è sufficiente effettuarne l'installazione in una qualunque delle due posizioni possibili, perché se poi questa posizione non risulta essere quella corretta, l'operazione di distacco del dispositivo miscelatore dal collettore e di nuova installazione di esso nell'altra posizióne è della massima semplicità.

I riferimenti destinati a stabilire le posizioni consentite al dispositivo miscelatore nel collettore sono preferibilmente costituiti da uno o più rilievi presentati da un elemento del dispositivo miscelatore e da corrispondenti incavi presentati dalla sede del collettore in posizioni diametralmente opposte.

Preferibilmente le diverse parti del dispositivo miscelatore che sono destinate ad essere introdotte nell'apposita sede del collettore sono riunite a formare una cartuccia da un anello che le circonda e ne impedisce la separazione. Detto anello può vantaggiosamente essere realizzato in una materia plastica presentante basso coefficiente di attrito, così da adempiere anche alla funzione di ridurre l’attrito alla manovra del dispositivo miscelatore. Detto anello può vantaggiosamente essere inserito a scatto elastico per facilitare al massimo le operazioni di montaggio in sede di produzione del dispositivo miscelatore.

Il condotto di entrata destinato al passaggio dell'acqua fredda può vantaggiosamente terminare, sulla superficie destinata a venire a contatto col collettore, con una sede adatta a ricevere una ghiera suscettibile di limitarne la sezione. Inserendo o disinserendo una ghiera in tale sede, e quindi limitando o lasciando libera la sezione di passaggio, il dispositivo miscelatore può essere facilmente convertito per adattarlo al funzionamento con alta o bassa pressione dell'acqua di alimentazione.

Anche il condotto di entrata destinato al passaggio dell'acqua calda può terminare, sulla superficie destinata a venire a contatto col collettore, con una sede adatta a ricevere una ghiera suscettibile di limitarne la sezione. Inserendo o disinserendo tale ghiera può essere realizzata od eliminata una limitazione alla portata massima erogabile dal dispositivo miscelatore.

Queste ed altre caratteristiche, scopi e vantaggi dell'oggetto della presente invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, costituente un esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

Fig. 1 illustra un dispositivo miscelatore termostatico secondo l'invenzione, installato sul relativo collettore di alimentazione e di erogazione;

Fig. 2 illustra il collettore di alimentazione e di erogazione rappresentato nella figura 1 , isolato;

Fig. 3 illustra il dispositivo miscelatore termostatico rappresentato nella figura 1, isolato;

Fig. 4 illustra lo stesso dispositivo miscelatore termostatico della figura 3, ma ruotato di 180°;

Fig. 5 illustra una variante al dispositivo miscelatore termostatico secondo la figura 3, ed una ghiera di limitazione inseribile in esso; e

Fig. 6 illustra il dispositivo miscelatore termostatico della figura ii, ruotato di 180° e con la ghiera di.limitazione inserita.

La struttura generale interna del dispositivo miscelatore e la struttura generale del collettore, rappresentati nelle figure 1 , 2 e 3, corrispondono nella sostanza alle strutture descritte nel brevetto italiano n° 1.273.178, ed esse pertanto saranno ora descritte solo sommariamente, rinviando per più ampie spiegazioni al documento citato, che si deve intendere qui incorporato per riferimento.

Il collettore di alimentazione e di erogazione comporta un corpo A nel quale sono presenti una camera C, destinata ad essere collegata ad una tubazione di arrivo di acqua calda, una camera F, destinata ad essere coliegata ad una tubazione di arrivo di acqua fredda, ed una camera E destinata ad essere collegata ad una tubazione di erogazione di acqua miscelata. Il corpo A del collettore è conformato con una parte S che definisce una sede S1 destinata a ricevere un dispositivo miscelatore termostatico, ed è provvisto di una ghiera di fissaggio B applicata smontabilmente in qualunque modo, nell'esempio avvitata in B1 , per trattenere nella sua sede il dispositivo miscelatore termostatico. Le camere C, F ed E sboccano nella superficie inferiore della sede S1 con rispettive aperture C1 , F1 ed E1. A differenza da quanto non era necessariamente previsto secondo il brevetto italiano n° 1.273.178, l'apertura C1 è centrale, e le due aperture F1 ed E1, situate dai due lati dell'apertura C1 , sono disposte allineate con essa secondo un diametro della sede S1. Inoltre il corpo A del collettore presenta dei mezzi di riferimento per stabilire la posizione di installazione del dispositivo miscelatore, i quali, in luogo di definire univocamente tale posizione come secondo il brevetto italiano n° 1.273.178, permettono di installare il dispositivo miscelatore in due posizioni relativamente ruotate di 180°. Per chiarezza del disegno, questi mezzi di riferimento sono rappresentati come due incavi A1 ed A2 situati secondo lo stesso diametro secondo il quale sono allineate le aperture C1, E1 ed F 1 , ma beninteso tali incavi possono anche essere più di uno per ciascuna posizione, e possono essere situati in altri piani, con la condizione che ad ogni incavo A1 relativo ad una posizione di installazione del dispositivo miscelatore corrisponda un incavo A2 spostato di 180° rispetto all'incavo A1 , cosicché dei corrispondenti rilievi presentati (come si dirà) da una parte del dispositivo miscelatore termostatico, cooperando con gli uni o con gli altri incavi presentati dal collettore, permettano l'installazione del dispositivo termostatico in due posizioni spostate, una rispetto all'altra e rispetto al collettore, di 180°.

Il dispositivo miscelatore termostatico comprende un corpo 1 che è destinato ad essere installato nella sede S1 del collettore, e ad esservi tratenuto dalla ghiera B. Nei casi in cui il dispositivo miscelatore termostatico è destinato a fungere anche da rubinetto di controllo della portata, il corpo 1 deve essere montato girevolmente nella sede S1 del collettore, ed allora abitualmente esso è provvisto di un rivestimento termicamente isolante 26 che funge da manopola di manovra.

Al corpo 1 è associato un corpo interno 2 nel quale è praticato un condotto centrale di erogazione 6 destinato a comunicare con la camera di erogazione E del collettore, e sono praticati due condotti di entrata 7 per l'acqua fredda ed 8 per l'acqua calda, che sono destinati a comunicare (direttamente o attraverso mezzi di controllo del flusso) rispettivamente con le camere di alimentazione F e C del collettore, e che sono disposti ai due lati del condotto di erogazione 6; i tre.· condotti 6, 7 ed 8 sono tutti allineati secondo un diametro del corpo interno 2.

Le strutture interne del dispositivo termostatico non interessano la presente invenzione e pertanto esse vengono ora descritte solo genericamente, anche perché l’invenzione potrebbe essere applicata a dispositivi miscelatori termostatici aventi strutture interne differenti. Esse comprendono un elemento termometrico a dilatazione 18 disposto in modo da essere lambito dall’acqua miscelata che percorre il condotto di erogazione 6, e tale elemento termometrico aziona un cassetto 16 che provvede a controllare dei passaggi esistenti tra i condotti di entrata 7 ed 8 ed una camera di miscelazione 15, in modo da mantenere costante la temperatura dell’acqua miscelata. Un pomello di manovra 23 permette di impostare il valore desiderato per tale temperatura, spostando il punto di appoggio dell'elemento termometrico 18. Una molla di sicurezza protegge le parti contro sollecitazioni 'eccessive.

Queste strutture potrebbero essere comunque modificate, con la condizione che esse permettano la disposizione centrale del condotto di erogazione 6 e la disposizione diametralmente affiancata ad esso dei condotti di entrata 7 ed 8, queste essendo le condizioni necessarie perché l'invenzione possa essere applicata al dispositivo miscelatore termostatico.

Nei casi in cui il dispositivo è chiamato a fungere anche da rubinetto, tra il corpo interno 2 ed il collettore di alimentazione e di erogazione devono ancora essere disposti dei mezzi di controllo del flusso, per esempio sotto forme di una coppia di piastre in materiale duro, una mobile 35 solidale al corpo interno 2, ed una fissa 36 solidale ad un corpo di sopporto 38. Si intende peraltro che qualunque altro tipo di mezzi di controllo del flusso potrebbe essere impiegato in luogo di queste piastre in materiale duro. La regolazione della portata viene effettuata dall'utente facendo ruotare il corpo 1 del dispositivo, afferrandolo in corrispondenza del rivestimento isolante 26 che funge da manopola.

Per assicurare che la posizione assunta dal corpo di sopporto 38 rispetto al collettore permetta lo stabilirsi delle comunicazioni sopra descritte, il corpo di sopporto 38 presenta un rilievo 39 destinato ad essere inserito nell'incavo A1 del collettore, quando questo è collegato alle tubazioni di alimentazione nel modo prima descritto. Tuttavia, siccome nel collettore esiste anche l'incavo A2, il rilievo 39 può anche essere inserito in quest'ultimo, invertendo la posizione del dispositivo miscelatore termostatico, così da ristabilire una corretta comunicazione dei condotti 7 ed 8 con le tubazioni di alimentazione di acqua fredda e rispettivamente di acqua calda, nonostante che nel collettore le funzioni delle camere F e C siano state invertite.

Si deve notare che, nei casi in cui il dispositivo miscelatore termostatico non è chiamato a fungere da rubinetto, per esempio se esso ha carattere centrale oppure se il flusso è controllato da un separato rubinetto agente su una tubazione che conduce l'acqua miscelata, i mezzi descritti di controllo del flusso interni al dispositivo miscelatore termostatico possono anche mancare. In questo caso il rilievo di riferimento 39 può essere presentato direttamente dal corpo interno 2.

È chiaro che per invertire la posizione del dispositivo miscelatore termostatico, esso deve essere distaccato dal collettore, ruotato di 180° e nuovamente inserito nella sede S1. Affinché questa operazione possa essere effettuata senza che le parti costituenti il dispositivo miscelatore termostatico si disassemblino, è previsto un anello di ritegno 40 che, quando è inserito, solidarizza il corpo 1 del dispositivo, il corpo interno 2 e, se esiste, il corpo di sopporto 38. In questo modo l'intero dispositivo miscelatore termostatico assume il carattere di una cartuccia che può essere installata e disinstallata dal collettore senza dar luogo ad alcun disassemblaggio di parti. Questa stessa caratteristica permette, in sede di produzione, di montare l'intero dispositivo indipendentemente dal collettore, ed in sede di magazzinaggio di tenere le due parti separate.

L'anello di ritegno 40 può essere realizzato in materia plastica e può convenientemente essere fissato a scatto elastico. Vantaggiosamente verrà impiegata una materia plastica presentante basso coefficiente di attrito, cosicché l'anello 40 assumerà anche la funzione di limitare l'attrito alla rotazione del dispositivo miscelatore termostatico, effettuata per regolarne la portata.

Nella figura 1 il dispositivo miscelatore termostatico è illustrato nella posizione di installazione sul collettore, che corrisponde alla corretta connessione del collettore alle tubazioni di alimentazione. Le due parti che sono illustrate reciprocamente connesse nella figura 1 sono rappresentate isolate, nella stessa posizione, nelle figure 2 e 3. La figura 4 illustra il dispositivo miscelatore termostatico ruotato di 160° rispetto alla figura 3, e da essa si comprende come il dispositivo possa essere installato sul collettore anche in questa posizione, inserendo il rilievo 39 nell'incavo A2 del collettore anziché, come nel caso precedente, nell'incavo A1. Viene in questo caso ristabilito il corretto avviamento dell’acqua fredda al condotto di entrata 7 e dell'acqua calda al condotto di entrata 8 nei casi in cui la camera F del collettore è collegata all'arrivo di acqua calda e la camera C del collettore è collegata all'arrivo di acqua fredda. È poi evidente come qualunque errore di installazione possa essere facilmente corretto, estraendo il dispositivo miscelatore termostatico dal collettore e reinserendolo dopo di averlo ruotato di 180°.

La figura 5 illustra il dispositivo secondo la figura 3 equipaggiato con una caratteristica che permette di adattarlo ad un corretto funzionamento sotto diverse pressioni di alimentazione. In questo caso, lo sbocco verso l'esterno del passaggio che va al condotto di entrata 7 per l'acqua fredda presenta una sede 41 suscettibile di ricevere l'introduzione di una ghiera 42, la quale è poi illustrata inserita nella sede 41 nella figura 6.

Quando il dispositivo viene lasciato sprovvisto della ghiera 42, esso presenta un passaggio libero per l'acqua fredda ed è cosi adatto a funzionare con alimentazione a bassa pressione, per esempio inferiore ad 1 bar, quale si verifica negli impianti alimentati per caduta da un serbatoio. Inserendo invece la ghiera 42, il passaggio dell'acqua fredda viene strozzato, e così il dispositivo è adatto a funzionare con alimentazione ad alta pressione, per esempio superiore ad 1 bar, quale si verifica negli impianti alimentati da acquedotto ad alta pressione.

Una analoga disposizione (non rappresentata) può essere adottata allo sbocco verso l'esterno del passaggio che va al condotto di entrata 8 per l'acqua calda. L’inserzione di una ghiera anche sul passaggio dell'acqua calda permette di limitare la portata massima del dispositivo miscelatore termostatico, nei casi in cui questa limitazione è desiderata od imposta da regolamenti.

Le ghiere citate possono anche essere vantaggiosamente impiegate per ottimizzare il funzionamento del dispositivo miscelatore termostatico in condizioni in cui esiste una grande differenza di pressione tra le due alimentazioni di acqua calda e fredda. Per esempio può verificarsi il caso che l'acqua fredda sia alimentata da un acquedotto ad alta pressione, per esempio di circa 3 bar, mentre l'acqua calda sia alimentata a caduta sotto una bassa pressione, per esempio da 0,1 a 0,3 bar. In un simile caso il funzionamento del dispositivo potrebbe essere gravemente disturbato, e ciò può essere evitato inserendo opportune ghiere, nel modo sopra indicato, all'atto dell'installazione del dispositivo miscelatore termostatico.

Si deve intendere che l’invenzione non è limitata alle forme di realizzazione descritte ed illustrate come esempi. Parecchie modificazioni, oltre a quelle già descritte, sono alla portata del tecnico del ramo; per esempio, la ghiera B del collettore A potrebbe essere fissata in modo diverso dalla filettatura B1; l'anello di ritegno 40 potrebbe essere metallico, ed esso potrebbe essere fissato in modo differente da uno scatto elastico; e varie guarnizioni, che non sono state illustrate per semplicità di rappresentazione, possono essere previste per stabilire la necessaria tenuta.

Queste ed altre modificazioni ed ogni sostituzione con equivalenti tecnici possono essere apportate, senza per questo dipartirsi dall'ambito dell'invenzione e dalla portata del presente brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo miscelatore termostatico che comprende due condotti di entrata per l'acqua calda e per l’acqua fredda, una camera di miscelazione, dei passaggi tra i condotti di entrata e la camera di miscelazione, un condotto di uscita che parte dalla camera di miscelazione, un elemento termometrico a dilatazione disposto almeno in parte nel condotto di uscita per essere lambito dall'acqua miscelata, ed un cassetto di distribuzione azionato dall'elemento termometrico ed agente su uno od entrambi detti passaggi per mantenere costante la temperatura dell'acqua miscelata, i condotti di entrata e di uscita essendo realizzati in un corpo centrale disposto all'interno del cassetto azionato dall'elemento termometrico, caratterizzato dal fatto che tutte le parti del dispositivo miscelatore che sono destinate ad essere applicate al collettore sono riunite a costituire una cartuccia, che il condotto di uscita è centrale, che i due condotti di entrata sono disposti ai due lati del condotto di uscita, che questi tre condotti sono allineati secondo un diametro, e che tra il dispositivo miscelatore ed il collettore sono previsti mezzi di riferimento tali da permettere l'installazione del dispositivo miscelatore a cartuccia nel collettore in due diverse posizioni, corrispondenti a due diversi collegamenti degli arrivi dell'acqua fredda e dell'acqua calda al collettore.
2 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i riferimenti destinati a stabilire le posizioni consentite al dispositivo miscelatore nel collettore sono costituiti da uno o più rilievi presentati da un elemento del dispositivo miscelatore e da corrispondenti incavi presentati dalla sede del collettore in posizioni diametralmente opposte.
3 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazionè 1 , caratterizzato dal fatto che le diverse parti del dispositivo miscelatore che sono destinate ad essere introdotte nell'apposita sede del collettore sono riunite a formare una cartuccia da un anello che le circonda e ne impedisce la separazione.
4 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto anello è realizzato in una materia plastica presentante basso coefficiente di attrito, così da adempiere anche alla funzione di ridurre l'attrito alla manovra del dispositivo miscelatore.
5 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto anello è inserito a scatto elastico per facilitare al massimo le operazioni di montaggio in sede di produzione del dispositivo miscelatore.
6 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il condotto di entrata destinato al passaggio dell'acqua fredda termina, sulla superficie destinata a venire a contatto col collettore, con una sede adatta a ricevere una ghiera suscettibile di limitarne la sezione, inserendo o disinserendo la quale il dispositivo miscelatore può essere convertito per adattarlo al funzionamento con alta o bassa pressione dell'acqua di alimentazione.
7 . Dispositivo miscelatore termostatico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che anche il condotto di entrata destinato al passaggio dell'acqua calda termina, sulla superficie destinata a venire a contatto col collettore, con una sede adatta a ricevere una ghiera suscettibile di limitarne la sezione, inserendo o disinserendo la quale può essere realizzata od eliminata una limitazione alla portata massima erogabile dal dispositivo miscelatore.
8 . Dispositivo miscelatore termostatico caratterizzato dalle particolarità, disposizioni e funzionamento, quali appaiono dalla descrizione sopraestesa e dai disegni annessi, o sostituiti da loro equivalenti tecnici, presi nel loro insieme, nelle toro varie combinazioni o separatamente.