ITUD20140009U1 - Radiatore a pareti e sezione di detto radiatore per la sua produzione - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"RADIATORE A PARETI E SEZIONE DI DETTO RADIATORE PER LA SUA PRODUZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un radiatore a pareti ed a sezioni del radiatore per la sua produzione.

In particolare, il presente trovato si riferisce ad impianti di riscaldamento, nello specifico a radiatori con una superficie alettata utilizzati nei sistemi di riscaldamento ad acqua.

Inoltre, il presente trovato può essere utilizzato per il riscaldamento centralizzato e autonomo degli edifici residenziali, pubblici e industriali.

STATO DELLA TECNICA

Attualmente diventa sempre più comune il riscaldamento dei locali residenziali, pubblici e industriali, il quale apre nuove possibilità di miglioramento qualitativo delle condizioni sanitarie e di miglioramento del livello di comfort dell'habitat umano.

Sono noti radiatori a pareti e sezioni dei radiatori per la loro produzione.

Ad esempio, è noto dal brevetto per modello di utilità russo No.

75014, del 2008, un radiatore a pareti che comprende sezioni di lega di alluminio interconnesse tra loro. In ciascuna delle sezioni è installato un tubo verticale realizzato con alettatura a doppia faccia simmetrica verticale, disposta tra i pannelli di estremità e comunicante con i collettori superiori e inferiori per il passaggio di un fluido termo vettore.

È anche noto dal brevetto per modello di utilità russo N. 59217 del 2006, un radiatore di riscaldamento ad acqua avente i collettori adduttori collegati, attraverso boccole di sezione tubolare, con alette radiali assiali e di accoppiamento. I collettori possono essere realizzati da profili d’alluminio stampati. Inoltre, i collettori sono realizzati a forma di tubo sagomato con l’appoggio e lo sbalzo cavo. I collettori sono dotati di doppie sporgenze dalla parte di appoggio che interagiscono con le alette radiali ed assiali delle sezioni tubolari. Ciascuna delle boccole è montata a pressione ad un’estremità nel condotto della sezione e ad un’altra estremità in un foro di montaggio del collettore. Entrambe le estremità della boccola sono provviste di una scanalatura anulare, dove sono posti gli anelli di tenuta.

Un alloggiamento è realizzato nel condotto della sezione tubolare, presenta un diametro maggiore rispetto a quello del condotto e definisce un gradino per il supporto della boccola.

Il collettore presenta una superficie di appoggio di forma rettangolare ha una larghezza uguale al diametro del tubo e forma il condotto della sezione tubolare.

Le doppie sporgenze, disposte dalla parte della superficie di appoggio del collettore e tra i fori di montaggio, sono accorciate con pareti interne smussate che coprono le alette radiali assiali delle sezioni tubolari e fissano quest'ultime in direzione longitudinale. Per il reciproco collegamento dei collettori, il radiatore può essere inoltre dotato di morsetti a forma di strisce. I morsetti possono essere installati tra le sezioni tubolari in quantità di almeno due pezzi e possono essere fissati sulle pareti posteriori dell’appoggio dei collettori tramite elementi di fissaggio. Le alette radiali assiali delle sezioni tubolari sono accorciate nella direzione longitudinale parallelamente alle alette longitudinali e le alette di collegamento sono scostate simmetricamente verso i bordi delle alette dei pannelli.

È noto dal brevetto per modello di utilità russo N. 123123 del 2012 un radiatore che consiste di sezioni in lega di alluminio interconnesse tra loro. In ciascuna delle sezioni è installato un tubo verticale comunicante con i collettori superiori e inferiori per il passaggio del fluido termovettore.

Il tubo verticale è realizzato con alettatura a doppia faccia simmetrica verticale ed è collegato con i pannelli anteriori e posteriori a formare una nervatura di rinforzo con tre alette verticali di trasferimento di calore sulla superficie del radiatore aventi le lunghezze differenti, caratterizzato dal pannello anteriore ondulato. I pannelli sono realizzati in modo che lo smorzamento dell’onda di un pannello corrisponda all’elevazione dell’onda del pannello successivo con la formazione di un intervallo.

Il bordo superiore del pannello è fato da un perno piegato verso il colletore superiore.

Il bordo superiore del pannello posteriore è realizzato da un perno piegato verso il colletore superiore.

Il bordo superiore della nervatura centrale è prolungato soto forma di una parete curvilinea che copre il collettore superiore e d è posto soto il bordo superiore inclinato del pannello posteriore formando un circuito chiuso asimmetrico sopra il colletore superiore leggermente spostato in avanti.

È anche noto dal breveto per modello di utilità russo N. 122469 del 2012 un radiatore a pareti che comprende sezioni in lega di alluminio interconnesse tra loro.

In ciascuna delle sezioni è installato un tubo verticale comunicante con i collettori superiori e inferiori per il passaggio del fluido termovettore.

Il tubo verticale è realizzato con alettatura a doppia faccia simmetrica verticale collegata con i pannelli anteriori e posteriori a formare una nervatura di rinforzo con tre alete verticali di trasferimento di calore sulla superficie del radiatore aventi lunghezze differenti.

Il bordo superiore del pannello posteriore è realizzato da un perno piegato verso il colletore superiore e la nervatura di rinforzo è realizzata a sporgenze esterne ondulate.

Le pareti longitudinali delle nervature di rinforzo di trasferimento di calore per due terzi della lunghezza sono più strette.

Il bordo superiore della nervatura posteriore è prolungato sotto forma di una parete curvilinea che copre il collettore superiore ed è disposto sotto il bordo superiore inclinato del pannello posteriore formando il circuito chiuso asimmetrico sopra il collettore superiore leggermente spostato in avanti.

In tutti i radiatori noti a pareti gli elementi strutturali caratteristici sono sezioni simili strettamente interconnesse tra loro e realizzate con un materiale conduttivo termicamente. In ogni sezione è installato un tubo verticale comunicante con collettori superiori e inferiori per il passaggio del fluido termovettore. Il tubo verticale è realizzato con alettatura a doppia faccia simmetrica verticale ed è collegato con i pannelli anteriori e posteriori, formando una nervatura di rinforzo.

Gli svantaggi dei radiatori noti sono il basso rendimento termico a causa di un’aerodinamica non ottimale e di una geometria dei pannelli e delle nervature, che porta all’entrata e distribuzione delfaria all’interno dei condotti di flussi insufficiente.

Uno scopo del presente trovato è quello di ampliare l’assortimento dei radiatori di riscaldamento compatti con le caratteristiche termiche migliorate.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di aumentare il rendimento termico, migliorando l’aerodinamica dei flussi d'aria.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un radiatore a pareti secondo il presente trovato comprende sezioni in lega di alluminio interconnesse tra loro. In ciascuna delle sezioni è installato un tubo verticale realizzato con un’alettatura a doppia faccia simmetrica verticale, posta tra i pannelli di estremità e comunicante con i collettori superiori e inferiori per il passaggio del fluido termovettore.

Almeno una delle sezioni contiene le alette di trasferimento di calore disposte tra il pannello anteriore e posteriore.

In accordo con una caratteristica del trovato il radiatore a pareti comprende due tipi di sezioni, almeno una delle quali include il pannello anteriore realizzato inclinato rispetto all’asse verticale. Le sezioni sono collegate in modo che i bordi del pannello anteriore di almeno due sezioni adiacenti di diverso tipo formino un’apertura angolare.

La sezione del radiatore è realizzata con lega metallica e comprende un tubo verticale comunicante con collettori superiori e inferiori per il passaggio del fluido termovettore, nervature di rinforzo che collegano pannelli anteriori e posteriori e alette di trasferimento di calore disposte tra il pannello anteriore e posteriore. Inoltre, il pannello anteriore è inclinato rispetto ad un'asse verticale.

In una prima forma di realizzazione, il pannello anteriore del radiatore a pareti, secondo il presente trovato, è inclinato rispetto all'asse verticale di un angolo positivo o negativo. In alternativa, i pannelli anteriori sono disposti verticalmente, ossia non sono inclinati rispetto all'asse verticale.

In un altro esempio di forma di realizzazione, entrambi i tipi di sezione del radiatore a pareti hanno distanza diversa dal pannello anteriore e posteriore, preferibilmente non inferiore a 1 mm, misurata nella parte superiore e inferiore della sezione. Ciò significa che in un tipo di sezione la distanza tra la parte anteriore la parte posteriore del pannello è maggiore nella parte superiore della sezione rispetto alla distanza corrispondente nella parte inferiore della sezione. In un altro tipo di sezione la distanza tra la parte anteriore e la parte posteriore del pannello nella parte superiore della sezione è minore rispetto alla distanza corrispondente nella parte inferiore della sezione.

II radiatore assemblato da diversi tipi di sezioni ha la superficie anteriore dei pannelli che non giace sullo stesso piano.

In altre parole, l'angolo tra gli assi che giacciono sulla superficie dei pannelli anteriori di sezioni adiacenti di due tipi diversi è maggiore di 0°. Nel caso in cui le sezioni siano collegate tra loro, i pannelli posteriori di tutte le sezioni giacciono sullo stesso piano.

Nel radiatore secondo il presente trovato le sezioni di tipi diversi possono alternarsi, ad esempio, a scacchiera, una dopo l’altra, a gruppi di due o tre sezioni di un tipo e due sezioni di un altro o in altre possibili combinazioni.

II radiatore a pareti secondo il presente trovato contiene almeno una sezione con il pannello anteriore inclinato rispetto all'asse verticale. Almeno una sezione include almeno un’aletta di trasferimento di calore che è disposta sulla superficie del tubo verticale o sulla nervatura di rinforzo tra i pannelli anteriori e posteriori.

È preferibile che ciascuna sezione del radiatore sia simmetrica rispetto al piano che passa attraverso la nervatura di rinforzo e taglia il panello anteriore e posteriore in due porzioni.

I pannelli anteriori di ogni tipo di sezione sono piatti e disposti lungo il tubo verticale.

I pannelli posteriori di ogni tipo di sezione sono piatti e disposti lungo il tubo verticale dietro i collettori inferiori e superiori.

Le sezioni del radiatore sono collegate ai collettori orizzontali superiori ed inferiori a tenuta per mezzo di nippli e di elementi di tenuta, ad esempio, guarnizioni di silicone o di paronite.

II numero di sezioni va selezionato su richiesta del cliente.

Le superfici esterne del radiatore sono rivestite con smalto in polvere.

La presenza di due tipi di sezioni, almeno in una delle quali i pannelli anteriori hanno l’angolo di inclinazione positivo o negativo rispetto all'asse verticale, e, in caso di collegamento di sezioni di tipo diverso, i bordi dei pannelli anteriori adiacenti di tipo diverso formano l’apertura angolare nella parte inferiore e/o superiore del radiatore, consente di:

- fare i fori aggiuntivi nella parte anteriore del radiatore, per aumentare il tiraggio, ossia consentono di formare flussi aggiuntivi di aria calda;

- realizzare il piano superiore e inferiore del radiatore aperto al massimo, grazie a ciò l’aria fredda dal basso arriva liberamente nel radiatore, e dall'alto l'aria già riscaldata entra liberamente nell'ambiente;

- aumentare il rendimento generale e termico del dispositivo.

Secondo il presente trovato, esso permette di ridurre il consumo di energia grazie al rendimento termico massimo a causa dell’ aumento della quota di riscaldamento convettivo nel rendimento termico totale del dispositivo. L’aumento della convezione è garantito grazie al tiraggio aggiuntivo nella zona di scostamento dei pannelli anteriori di sezioni adiacenti di tipo diverso formando l’apertura angolare.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista prospettica schematica di un radiatore a pareti; - la fig. 2 è una vista laterale di fig. 1 ;

- la fig. 3 è una vista frontale di fig. 1 ;

- la fig. 4 è una sezione posteriore di fig. 1 ;

- la fig. 5 è una sezione superiore di fig. 1 ;

- la fig. 6 è una vista frontale di fig. 1 secondo forme di realizzazione; - la fig. 7 è una vista prospettica di fig. 1 con sezioni alternate una dopo l’altra.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

Le figg. 1-7 sono utilizzate per descrivere forme di realizzazione di un radiatore a pareti secondo la presente descrizione.

Il radiatore a pareti proposto può derivare dall’assemblaggio di una prima sezione 1 e di una seconda sezione 2 collegate e alternate tra loro.

Ciascuna prima 1 e seconda sezione 2 comprende un tubo verticale 3 comunicante con un collettore superiore 4 di entrata e un collettore inferiore 5 di uscita che possono formare un gruppo di condotti per la circolazione del fluido termovettore.

Almeno una tra la prima 1 e la seconda sezione 2 del radiatore comprende un pannello anteriore 6 e un pannello posteriore 7.

Una distanza A, misurata tra il pannello anteriore 6 e il pannello posteriore 7 nella parte superiore della sezione può essere diversa da una distanza B tra il pannello anteriore 6 e il pannello posteriore 7 nella parte inferiore della stessa sezione.

In un tipo di sezione la distanza A può essere maggiore della distanza B o la distanza A può essere minore della distanza B, e nell’altro tipo di sezione la distanza A può essere maggiore della distanza B o la distanza A può essere minore della distanza B o la distanza A può essere uguale alla distanza B.

La differenza delle distanze tra i pannelli nelle parti superiori o inferiori delle sezioni può dare origine ad una pendenza dei pannelli anteriori 6 rispetto all’asse verticale.

I pannelli posteriori 7 possono essere paralleli rispetto all'asse verticale.

Il pannello anteriore 6 può essere disposto lungo il tubo verticale 3, chiudendo il collettore inferiore 5. Nel caso le sezioni del radiatore siano collegate insieme, l'angolo tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori dei due tipi di sezioni 1 e 2 adiacenti l'una all'altra è maggiore di 0°.

Il pannello posteriore 7 può essere disposto dietro al collettore inferiore 5 e al collettore superiore 4, lungo il tubo verticale 3 . Il tubo verticale 3 può essere realizzato con Palettatura doppia simmetrica posta tra i pannelli 6 e 7, messa sulla nervatura di rinforzo 8, che può essere disposta tra i pannelli 6 e 7.

Il tubo verticale 3 e la nervatura di rinforzo 8 possono formare una struttura resistente della sezione del radiatore visto che è rigidamente collegata al tubo verticale 3 e ai pannelli 6 e 7. Sulla superficie della nervatura di rinforzo 8 possono essere disposte alette di trasferimento di calore: anteriore 9, media 10, i l e posteriore 12 formando condotti 13 attraverso i quali il flusso di aria calda entra nell’ambiente. Le alette di trasferimento di calore 9, 10, 11 e 12 possono essere disposte su entrambi i lati della nervatura di rinforzo 8 e possono definire una superficie di estrazione di calore. Nelle figg. 1-7 è mostrato il caso particolare con quattro alette.

Il radiatore a pareti secondo il presente trovato può funzionare come descritto di seguito. Quando il radiatore a pareti viene connesso all’impianto di riscaldamento centralizzato o autonomo il fluido termovettore può giungere nei tubi verticali 3 attraverso il collettore superiore orizzontale 4 delle sezioni 1 e 2. In questo modo il fluido termovettore può riscaldare le alette di trasferimento di calore verticali 9, 10, 11, 12, la nervatura di rinforzo 8, i pannelli anteriori 6 e i pannelli posteriori 7. Grazie alla convezione, l'aria dell’ambiente, attraverso i condotti 13, si può spostare verso l'alto, riscaldandosi al massimo dai tubi verticali e dalla superficie esterna delle alette di trasferimento di calore e giunge nello spazio da riscaldare.

Nello spazio il calore può giungere anche dalle superfici esterne dei pannelli riscaldati.

Il risultato tecnico può essere l’aumento di trasferimento di calore del radiatore grazie alla geometria ottimale del pannello e delle alette e quindi il miglioramento del tiraggio per i flussi d'aria.

Questo si può spiegare con il fatto che in caso di pannelli anteriori 6 inclinati, nel radiatore può aumentare il rendimento termico grazie all’ aumentare della quota del riscaldamento convettivo nel rendimento termico totale del dispositivo.

L’aumento della convezione può essere garantito dal tiraggio aggiuntivo generato dall’apertura angolare che è formata grazie allo scostamento, nella parte superiore e/o inferiore, dei pannelli anteriori appartenenti a sezioni adiacenti di tipi diversi di un angolo a.

Proprio la presenza dell'angolo a maggiore di 0° tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni adiacenti di due tipi, garantisce l’aumento del rendimento termico totale (capacità) del radiatore.

Riportiamo alcuni esempi della relazione tra l’aumento di capacità del radiatore e diversi angoli tra gli assi giacenti sulla superfìcie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi.

Per eseguire i calcoli assumiamo di utilizzare un radiatore a 6 sezioni, l’altezza di montaggio è pari a 500 mm, con un angolo >0° tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi, con i seguenti parametri:

- la temperatura media del fluido termovettore nel dispositivo 90°C (all'ingresso del dispositivo 92°C, all'uscita 88°C);

- la temperatura interna del locale 20°C;

- il radiatore è collegato al sistema di riscaldamento in diagonale; - il radiatore è disposto sotto la finestra e copre il 70% della lunghezza della finestra.

Esempio 1

Esaminiamo il radiatore in cui l'angolo oc tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi è pari a 0,1°. Secondo le condizioni sopra indicate la capacità del dispositivo ottenuto è 0,4% maggiore rispetto allo stesso dispositivo nelle stesse condizioni, ma con angolo a = 0°.

Esempio 2

Esaminiamo il radiatore, in cui l'angolo α tra gli assi giace sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi è pari a 0,2°. Secondo le condizioni sopra indicate la capacità del dispositivo ottenuto è 1,1% maggiore rispetto allo stesso dispositivo nelle stesse condizioni, con l’angolo a = 0°.

Esempio 3

Esaminiamo il radiatore, in cui l'angolo oc tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi è pari a 0,3°. Secondo le condizioni sopra indicate la capacità del dispositivo ottenuto è 2,1% maggiore rispetto allo stesso dispositivo nelle stesse condizioni, con angolo a = 0°.

Con l’angolo tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni di due tipi diversi, maggiore di 0°, la quota del riscaldamento convettivo nel rendimento termico totale del dispositivo aumenta. L’aumento della convezione è garantito dal tiraggio aggiuntivo nella zona di scostamento dei pannelli anteriori di sezioni adiacenti di tipi diversi. In generale, la presenza dell'angolo a tra gli assi giacenti sulla superficie dei pannelli anteriori delle sezioni adiacenti di due tipi, permette di ridurre il consumo di energia e aumentare il rendimento termico del dispositivo.

Il radiatore a pareti proposto permette di ampliare l'assortimento di radiatori, le particolarità costruttive delle sezioni permettono di fare un radiatore compatto con le caratteristiche termiche migliorate, adeguato alle richieste tecnologiche moderne.

È chiaro che al radiatore a pareti fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

E anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di radiatore a pareti, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Radiatore a pareti comprendente sezioni in lega di alluminio interconnesse tra loro, in ciascuna di dette sezioni (1, 2) essendo installato un tubo verticale (3) comunicante con collettori superiori (4) e collettori inferiori (5) per il passaggio del fluido termovettore, una nervatura di rinforzo (8) essendo prevista per collegare un pannello anteriore (6) e un pannello posteriore (7), almeno una di dette sezioni (1, 2) contenendo alette di trasferimento di calore (7, 8, 9, 10) disposte tra detto pannello anteriore (6) e detto pannello posteriore (7), caratterizzato dal fatto che detto radiatore è composto da due tipi di sezioni (1, 2), almeno una di dette sezioni includendo detto pannello anteriore (6) realizzato inclinato rispetto ad un asse verticale, e che in caso di collegamento di dette sezioni (1, 2) i bordi di detto pannello anteriore (6) di almeno due sezioni (1, 2) adiacenti di diverso tipo formano un’apertura angolare (a).
2. 2. Radiatore a pareti secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta apertura angolare (a) è formata grazie allo scostamento di un angolo maggiore di 0° di detti pannelli anteriori (6) di dette sezioni (1, 2) adiacenti di tipo diverso nella parte superiore ed inferiore.
3. 3. Radiatore a pareti secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti pannelli posteriori (7) di dette sezioni (1, 2) adiacenti giacciono sullo stesso piano.
4. 4. Radiatore a pareti secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette sezioni (1, 2) di diverso tipo sono alternate tra loro.
5. 5. Sezione di radiatore realizzata con una lega metallica e comprendente un tubo verticale (3) comunicante con collettori superiori (4) e inferiori (5) per il passaggio del fluido termovettore, una nervatura di rinforzo (8) che collega un pannello anteriore (6) e un pannello posteriore (7), ed alette di trasferimento di calore (9, 10, 11, 12), disposte tra detto pannello anteriore (6) e detto pannello posteriore (7), caratterizzata dal fatto che detto pannello anteriore (6) è inclinato rispetto ad un'asse verticale.
6. 6. Sezione del radiatore secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la distanza tra detto pannello anteriore (6) e detto pannello posteriore (7) nella parte superiore è diversa dalla distanza tra detto pannello anteriore (6) e posteriore (7) nella parte inferiore della sezione.
7. 7. Sezione del radiatore secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto pannello posteriore (7) è parallelo all'asse verticale.