ITVE20000053A1 - Caldaia a condensazione - Google Patents

Description

DESCR IZION E

dell'invenzione avente per titolo:

"Caldaia a condensazione"

La presente invenzione concerne una caldaia a condensazione.

Sono note caldaie comprendenti un mantello metallico che alloggia un corpo caldaia costituito da un cilindro in acciaio inox contenente uno scambiatore in tubo realizzato in rame all'interno del quale circola l'acqua da riscaldare. Il tubo è avvolto a spirale ed alloggia un bruciatore a fiamma sospesa.

Fra i tipi di caldaia più tecnologicamente avanzate sono note le caldaie a condensazione nei quali i gas della combustione vengono raffreddati durante lo scambio termico ed al camino presentano una temperatura dì circa 70-80°C. In questo modo gran parte del calore dei gas viene ceduto all'acqua compreso il calore latente di condensazione.

Tali caldaie che presentano un elevato grado di rendimento comportano tuttavia l'inconveniente di un elevato ingombro dovuto all'elevata superficie di contatto indispensabile per effettuare Jo scambio termico con il gas circolante all'esterno dei tubi contenenti l'acqua da riscaldare.

D'altra parte la soluzione di aumentare il numero dei tubi o le loro dimensioni contrasta con le attuali esigenze di installazione che richiedono che la caldaia presenti dimensioni il più ridotte possibile.

Scopo dell'invenzione è di eliminare tali inconvenienti e di realizzare una caldaia a condensazione che presenti un'aumentata superficie di scambio in modo da aumentare il suo rendimento termico.

Tale scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti secondo l'invenzione con una caldaia murale a condensazione caratterizzata dal fatto che lo scambiatore è costituito da due camere spiralate avvolte attorno al bruciatore, dette camere costituendo rispettivamente condotto di passaggio dei fumi di combustione e dell'acqua riscaldata.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alia allegata tavola di disegni in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica interrotta il corpo della caldaia secondo l'invenzione,

la figura 2 mostra il particolare ingrandito definito dalla circonferenza in fig. 1 la figura 3 mostra in sezione le lamiere avvolte a spirale,

la figura 4 mostra in sezione longitudinale il collettore di ingresso dell'acqua e

la figura 5 mostra in sezione longitudinale il collettore di uscita dell'acqua.

Come si vede dalle figure la caldaia a condensazione comprende sostanzialmente una camera 2 realizzata in lamiera metallica costituita sostanzialmente da due lamiere affacciate 4, 6 di passaggio dell'acqua e distanziate fra loro da profili metallici 8 a sezione rettangolare ed avvolte a spirale attorno ad un bruciatore ceramico 10. I profili metallici 8 evidenziano una pluralità di canali spiralati sovrapposti 12. In particolare mentre la distanza fra le lamiere rimane costante per tutta la loro estensione, diminuisce la distanza 13 che costituisce il passaggio dei fumi fra la coppia contigua d lamiere dal centro verso l'esterno.

Alle estremità più vicine al bruciatore ceramico 12 delle lamiere 4,6 applicato un collettore 14 disposto parallelamente al bruciatore stesso, avente sezione ellittica ed interessato da fori 16 ricavati in corrispondenza dei var canali 12 formati dai profilati 8 stessi.

In corrispondenza dell'altra estremità di dette due lamiere è applicato un ulteriore collettore 18 anch'esso a sezione ellittica provvisto di una pluralità di fori 20 comunicanti con ciascuno dei canali 12.

Dal collettore acqua si diparte una lamiera 22 che forma una camera di delimitazione del percorso dei fumi e che comunica con un collettore 24 di fumi/condensa.

La superficie della lamiera 6 affacciata al bruciatore ceramico è annerita allo scopo di aumentare lo scambio per irraggiamento del bruciatore ceramico stesso.

In particolare il bruciatore alimentato da miscela di aria e gas è costituito da un supporto metallico ed è interessato sulla superficie esterna da uno strato in fibra ceramica microporosa.

In altri casi il bruciatore è di tipo tradizionale a fiamma sospesa.

L'impiego della caldaia secondo l’invenzione è il seguente: l'acqua di riscaldamento proveniente dal condotto di ritorno viene inviata al collettore 18 dal quale si distribuisce attraverso i fori 20 nelle camere spiralate 12 per fuoriuscire attraverso i fori 16 e essere inviata nel collettore di scarico 14 collegato all'attacco di mandata dell'acqua di riscaldamento. Allo stesso tempo i fumi di combustione generati dal bruciatore escono attraverso il canale spiralato formato dalla superficie esterne delle lamiere affacciate fra loro incrociando in controcorrente l'acqua riscaldandola e condensando in gran parte.

Da quanto detto risulta chiaramente che la caldaia secondo l'invenzione presenta numerosi vantaggi ed in particolare consente un rendimento maggiore dovuto all'aumentata superficie di scambio pur mantenendo costante il volume totale di ingombro. Inoltre presenta un rendimento maggiore dovuto anche all'effetto di componente di scambio termico per irraggiamento grazie ad aver chiuso completamente il combustore attraverso il corpo riscaldante.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di pratica realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daH'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (4)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Caldaia murale a condensazione caratterizzata dal fatto che lo scambiatore è costituito da due camere spiralate avvolte attorno al bruciatore, dette camere costituendo rispettivamente condotto di passaggio dei fumi di combustione e di acqua riscaldata.
2. 2. Caldaia secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che le camere spiralate sono formate da due lamiere affacciate avvolte a spirale.
3. 3. Caldaia secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che le due lamiere sono distanziate fra loro da una pluralità di profili che evidenziano con le lamiere canali spiralati sovrapposti.
4. 4. Caldaia a condensazione secondo le rivendicazioni da 1 a 3 e sostanzialmente come illustrata e descritta