ITVI20100221A1 - Apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione à ̈ generalmente applicabile al settore tecnico delle attrezzature da campo per applicazioni di emergenza in ambito militare e/o civile, ed ha particolarmente per oggetto un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica.

Stato della Tecnica

Sono noti apparati da campo, generalmente impiegati in applicazioni di emergenza in ambito militare e/o civile, i quali consentono la produzione combinata di acqua calda in pressione ed energia elettrica.

Un esempio di tali apparati à ̈ il Sanijet® commercializzato dalla Richiedente, il quale comprende un telaio di supporto, il quale include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente, sul quale sono montati un’unità di produzione di energia elettrica ed un’unità di produzione di acqua calda e/o vapore in pressione.

In tale noto apparato, l’unità di produzione di energia elettrica include un motore a combustione interna ed un alternatore, mentre l’unità di produzione di acqua calda in pressione comprende un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

Anche se tale apparato ha dimostrato, negli anni, spiccata efficienza ed affidabilità, esso à ̈ tuttavia suscettibili di miglioramenti, volti ad aumentarne l’efficienza, l’affidabilità e/o la sicurezza d’uso per gli utenti.

Presentazione dell’invenzione

Scopo del presente trovato à ̈ quello di superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra riscontrati, mettendo a disposizione un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica di spiccata efficienza e relativa economicità.

Un altro scopo del trovato à ̈ mettere a disposizione un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica migliorato rispetto a quello oggi presente sul mercato.

Un altro scopo del trovato à ̈ mettere a disposizione un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica di elevata efficacia e di ingombri e peso relativamente contenuti.

Tali scopi, nonché altri che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica avente una o più delle caratteristiche qui descritte.

L’apparato comprende un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente ed almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica ed almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione, entrambe montate sul telaio.

L’unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni, che potrà essere del tipo ad alta pressione, per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

In una forma di realizzazione preferita, la caldaia potrà comprendere una camera di combustione con un bruciatore, un circuito idrico posto internamente alla camera di combustione per il riscaldamento dell’acqua, un ventilatore per l’adduzione di aria comburente al bruciatore ed una camicia esterna alla camera di combustione avente un ingresso fluidicamente collegato con il ventilatore ed un’uscita fluidicamente collegata con il bruciatore.

Vantaggiosamente, la caldaia potrà presentare una struttura di supporto cilindrica definente un asse sostanzialmente verticale. In tale forma di realizzazione, la camera di combustione potrà essere interna e coassiale alla struttura di supporto, e la camicia potrà essere costituita dall’intercapedine fra la superficie interna della struttura di supporto e la superficie esterna della camera di combustione.

Opportunamente, la struttura di supporto potrà includere una prima parete superiore, una prima parete di fondo ed una prima parete laterale, mentre la camera di combustione potrà comprendere una seconda parete superiore affacciata alla prima parete superiore della struttura di supporto, una seconda parete inferiore affacciata alla prima parete inferiore della struttura di supporto ed una seconda parete laterale affacciata alla prima parete laterale della struttura di supporto.

In tale forma di realizzazione, il bruciatore potrà essere posto in prossimità della prima parete superiore della struttura di supporto, mentre l’ingresso della camicia potrà essere posto in prossimità della prima parete di fondo della stessa.

In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, la camicia potrà comprendere almeno un elemento diffusore, interposto fra la prima e la seconda parete di fondo per distribuire uniformemente l’aria comburente in ingresso durante la sua risalita nella camicia verso il bruciatore. Preferibilmente, l’elemento diffusore potrà presentare una prima porzione affacciata all’ingresso della camicia per convogliare l’aria comburente addotta dal ventilatore ed una seconda porzione curva affacciata alla prima parete latrale della struttura di supporto cilindrica per promuovere la risalita uniforme dell’aria nell’intercapedine fra la prima e la seconda parete laterale.

Vantaggiosamente, il circuito idrico della caldaia potrà essere posto in prossimità della seconda parete laterale della camera di combustione, mentre il bruciatore potrà essere posto in corrispondenza dell’asse della stessa, quindi in posizione sostanzialmente centrale rispetto alla prima parete superiore della struttura di supporto.

La camera di combustione potrà includere un elemento discoidale di protezione, preferibilmente realizzato in materiale ceramico, posto in prossimità della la seconda parete di fondo per evitarne deformazioni a seguito del contatto prolungato con la fiamma proveniente dal bruciatore.

La camera di combustione potrà inoltre includere un elemento anulare di protezione del circuito idrico posto in corrispondenza della seconda parete di fondo per cooperare l’elemento discoidale di protezione. In tal modo, si eviteranno deformazioni locali del circuito idrico e si aumenterà al contempo la turbolenza dei vapori di combustione.

L’elemento anulare di protezione potrà presentare forma qualsivoglia, ad esempio cilindrica. Preferibilmente, tuttavia, esso potrà presentare sezione generalmente trapezoidale, così da aumentare la turbolenza dei vapori di combustione.

Al fine di migliorare lo scambio termico fra l’acqua ed i vapori di combustione, inoltre, il circuito idrico potrà essere costituito da tubi trafilati.

Grazie ad una o più delle caratteristiche di cui sopra, la caldaia presenterà rendimenti oltremodo elevati, mantenendo, al contempo, ingombro e peso contenuto.

In un ulteriore aspetto, potrà essere previsto un apparato comprendente un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente ed almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica ed almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione, entrambe montate sul telaio.

L’unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

Indipendentemente dalle caratteristiche della caldaia, che potranno essere qualsivoglia, il telaio potrà comprendere una pluralità di elementi tubolari fra loro accoppiati.

L’elemento di presa di cui sopra potrà comprendere gli stessi elementi tubolari del telaio, che potranno essere afferrati da uno o più utenti per spostare l’apparato.

D’altra parte, in alternativa o in combinazione con quanto sopra descritto, l’elemento di presa potrà comprendere almeno due coppie di traverse sostanzialmente orizzontali sul telaio, poste da parti opposte dello stesso ed affacciate fra loro. Le traverse di ogni coppia sono poste ad una distanza predeterminata per definire una coppia di aperture reciprocamente affacciate per l’ingresso delle forche di un muletto, così da rendere semplice e pratico il caricamento dell’apparato su di un camion.

D’altra parte, in alternativa o in combinazione con quanto sopra descritto, l’elemento di presa potrà comprendere una o più maniglie afferrabili manualmente da un utente. Preferibilmente, tali maniglie potranno essere girevolmente accoppiate al telaio e potranno essere bloccate in una pluralità di posizioni angolari.

D’altra parte, in alternativa o in combinazione con quanto sopra descritto, l’elemento di presa potrà comprendere uno o più anelli accoppiabili ad elementi a gancio, ad esempio di una gru per il caricamento su un camion o di un elicottero per l’elitrasporto dell’apparato.

D’altra parte, in alternativa o in combinazione con quanto sopra descritto, il telaio potrà comprendere almeno una coppia di sedi, poste in posizione sostanzialmente centrale, per l’accoppiamento amovibile di rispettive ruote. Una volta montato su ruote, il telaio sarà in equilibrio instabile e potrà ruotare attorno all’asse delle stesse per appoggiarsi al suolo con la parte anteriore o posteriore. In tale forma di realizzazione, l’elemento di presa potrà comprendere una staffa sagomata ancorabile al telaio per sollevarlo e trascinarlo mediante le ruote con una sola mano.

In un ulteriore aspetto, potrà essere previsto un apparato comprendente un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente ed almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica ed almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione, entrambe montate sul telaio.

L’unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

Indipendentemente dalle caratteristiche della caldaia e/o del telaio, che potranno essere qualsivoglia, la pompa a pistoni potrà comprendere i pistoni con la testa in materiale ceramico, eventualmente rinforzato con materiale metallico. Preferibilmente, i pistoni potranno presentare la testa in ceramica/titanio.

In un ulteriore aspetto, potrà essere previsto un apparato comprendente un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente ed almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica ed almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione, entrambe montate sul telaio.

L’unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

Indipendentemente dalle caratteristiche della caldaia e/o del telaio e/o della pompa, che potranno essere qualsivoglia, potrà essere previsto un interruttore di sicurezza per interrompere l’alimentazione dell’energia elettrica in caso di sovraccarichi, sovratensionamenti o cortocircuiti e proteggere gli utenti. Ad esempio, l’interruttore di sicurezza potrà essere del tipo magneto-termico differenziale. Quando l’interruttore rileva uno scostamento rispetto ai valori di sicurezza in esso preimpostati, interromperà l’alimentazione elettrica, scaricando a terra il carico e preservando così l’integrità fisica degli operatori e quella dell’apparato stesso.

Potranno altresì essere previsti mezzi acustici di avviso dell’utente, attivabili automaticamente in risposta al rilevamento dell’interruzione dell’alimentazione elettrica da parte dell’interruttore di sicurezza.

In un ulteriore aspetto, potrà essere previsto un apparato comprendente un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente ed almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica ed almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione, entrambe montate sul telaio.

L’unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda in pressione.

Indipendentemente dalle caratteristiche della caldaia e/o del telaio e/o della pompa, che potranno essere qualsivoglia, e/o dalla presenza o meno dell’interruttore elettrico di sicurezza per interrompere l’alimentazione elettrica in caso di malfunzionamenti, l’unità di produzione di acqua calda potrà comprendere un circuito idrico che unisce l’entrata e l’uscita della stessa. Tale circuito potrà comprendere una o più valvole di sicurezza. Ad esempio, la valvola di sicurezza potrà essere del tipo a membrana, tarata per prevedere la rottura di quest’ultima al superamento di una pressione predeterminata.

Tale valvola a membrana potrà essere una valvola certificata PED conforme alla direttiva europea 97/23/CE, con la membrana di rottura tarata a 30 o 40 bar.

Opportunamente, al fine di preservare l’integrità della stessa ed aumentare la sicurezza del sistema, a monte di tale valvola con disco fisso potrà essere inserita una valvola di sfiato tarata a pressione minore, ad esempio 25 bar.

Il circuito idrico potrà altresì comprendere un collettore unico di scarico dell'acqua, eventualmente munito di elettrovalvola.

Secondo un ulteriore aspetto, potrà essere previsto un metodo per la modifica di un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica esistente, in cui l’apparato esistente comprende: un telaio di supporto che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente; almeno una prima unità per la produzione di energia elettrica; almeno una seconda unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione; in cui entrambe le unità sono montate sul telaio.

La prima unità di produzione di energia elettrica potrà includere un motore a combustione interna ed un alternatore operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica.

La seconda unità di produzione di acqua calda e/o vapore in pressione potrà comprendere un’entrata collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita per l’acqua calda o il vapore in pressione.

il metodo potrà comprende le seguenti fasi:

a) smontaggio dal telaio della caldaia esistente;

b) montaggio sul telaio della caldaia avente una o più delle caratteristiche sopra indicate.

Secondo un ulteriore aspetto, indipendentemente dalla sostituzione o meno della caldaia esistente, potrà essere possibile modificare il telaio esistente dell'apparato di cui sopra, configurandolo in accordo ad una o più delle caratteristiche sopra descritte.

Secondo un ulteriore aspetto, indipendentemente dalla sostituzione o meno della caldaia esistente e/o dalla modifica del telaio esistente, potrà essere possibile modificare la pompa a pistoni esistente dell'apparato di cui sopra, sostituendola con una, preferibilmente ad alta pressione, in cui i pistoni presentano la testa in materiale ceramico, eventualmente rinforzato in materiale metallico. Preferibilmente, la testa di uno o più di tali pistoni potrà essere in ceramica/titanio.

Secondo un ulteriore aspetto, indipendentemente dalla sostituzione o meno della caldaia esistente e/o dalla modifica del telaio esistente e/o dalla sostituzione della pompa esistente, potrà essere possibile modificare l'unità di produzione di energia elettrica esistente dell'apparato di cui sopra, inserendo su uno o più dei circuiti elettrici esistenti uno o più interruttori di sicurezza, preferibilmente del tipo magneto-termico, eventualmente collegati ad un allarme acustico di avviso dell'interruzione dell'alimentazione elettrica.

Secondo un ulteriore aspetto, indipendentemente dalla sostituzione o meno della caldaia esistente e/o dalla modifica del telaio esistente e/o dalla sostituzione della pompa esistente e/o dalla modifica dell'unità di produzione di energia elettrica esistente, potrà essere possibile modificare l'unità di produzione di acqua calda e/o vapore in pressione esistente, inserendo sul relativo circuito idrico una o più valvole di sicurezza. Ad esempio, la valvola di sicurezza potrà essere del tipo a membrana, tarata per prevedere la rottura di quest’ultima al superamento di una pressione predeterminata.

Ad esempio, Tale valvola a membrana potrà essere una valvola certificata PED conforme alla direttiva europea 97/23/CE, con la membrana di rottura tarata a 30 o 40 bar.

Opportunamente, al fine di preservare l’integrità della stessa ed aumentare la sicurezza del sistema, a monte di tale valvola con disco fisso potrà essere inserita una valvola di sfiato tarata a pressione minore, ad esempio 25 bar.

Il circuito idrico potrà altresì essere modificando inserendo un collettore unico di scarico dell'acqua, eventualmente munito di elettrovalvola.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un apparato secondo il trovato, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG.1 à ̈ una vista assonometrica dell’apparato 1;

la FIG. 2 à ̈ una vista schematica dell’unità di produzione di energia elettrica la FIG. 3 à ̈ una vista schematica dell’unità di produzione di acqua calda e/o vapore in pressione 200;

le FIGG. 4a e 4b sono viste in sezione di un primo esempio di realizzazione della caldaia 230;

la FIG.5 à ̈ una vista esplosa dell’esempio di realizzazione della caldaia 230 di FIG. 4;

la FIG. 6 Ã ̈ una vista esplosa di un ulteriore esempio di realizzazione della caldaia 230;

le FIGG. 7a e 7b sono viste di un esempio di realizzazione del telaio 10, rispettivamente frontale e sezionata lungo un piano di traccia VII b – VII b in FIG.7a;

la FIG.8 Ã ̈ una vista di un esempio di realizzazione della maniglia 20;

la FIG. 9 à ̈ una vista schematica di un’ulteriore esempio di realizzazione del telaio 10, che include le ruote 45 e la staffa sagomata 50;

la FIG. 10 Ã ̈ una vista esplosa di un esempio di realizzazione della pompa a pistoni 220.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti

Con riferimento alle figure citate, l’apparato per la produzione combinata di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica, indicato globalmente con il numero 1, potrà essere particolarmente utile nelle applicazioni di emergenza, ad uso civile e/o militare, o comunque in tutte le situazioni in cui c’à ̈ bisogno di produrre acqua in pressione e/o energia elettrica, anche contemporaneamente, e si à ̈ lontani dalle utenze domestiche.

Ad esempio, l’apparato 1 potrà essere collegato ad una lancia a getto, ad esempio quella realizzata in accordo con gli insegnamenti della domanda EP1930083, per la bonifica/decontaminazione di aree colpite da agenti tossici o patogeni chimici, batteriologici, nucleari e/o radiologici.

In tal caso, l’apparato 1 potrà produrre acqua calda in pressione destinata a fare da fluido di lavoro per la lancia, in particolare per aspirare dalla relativa cartuccia il prodotto decontaminanti/detossificante, ad esempio quello realizzato in accordo con gli insegnamenti della domanda italiana VI2006A000285.

D’altra parte, l’apparato 1 potrà essere collegato, anche durante l’azione di bonifica/decontaminazione di cui sopra, con uno o più dispositivi che richiedano alimentazione elettrica, ad esempio uno o più dispositivi di illuminazione F.

A tal fine, l’apparato 1 potrà comprendere un telaio di supporto 10, una o più unità per la produzione di energia elettrica 100 ed una o più unità per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione 200, entrambe montate sul telaio 10 stesso.

Opportunamente, il telaio 10 potrà comprendere uno o più elementi di presa, in modo da consentire il trasporto dell'apparato 1 da parte di un utente.

Il telaio 10 potrà comprendere una pluralità di elementi tubolari 11 fra loro accoppiati, ad esempio mediante saldatura. Gli elementi tubolari 11 potranno essere in materiale metallico, ad esempio acciaio oppure allumino.

Tali elementi tubolari 11 potranno definire l'elemento di presa del telaio 10. Gli elementi tubolari 11 potranno essere fra loro accoppiati in modo che il telaio 10 assuma forma generalmente scatolare. Tutti i componenti dell’apparato 1, ed in particolare l’unità di produzione di energia elettrica e quella di produzione di acqua calda, potranno giacere internamente al volume definito dal telaio scatolare 10.

Tale telaio scatolare 10 potrà presentare una faccia inferiore 10’, una faccia superiore 10’’ ed una pluralità di facce laterali 10’’’.

Vantaggiosamente, per ogni faccia laterale 10’’’, il telaio 10 potrà comprendere una coppie di traverse sostanzialmente orizzontali, indicate con 12, 12', sovrapposte fra loro.

Per ogni faccia laterale 10’’’, le traverse 12, 12' potranno definire un’apertura 14 di dimensioni sufficienti all’ingresso delle forche di un muletto.

Ogni faccia laterale 10’’’ del telaio scatolare 10, infatti, potrà presentare un’apertura 14. Tutte le traverse 12, 12’, poi, potranno essere realizzate in modo che le aperture 14 di facce laterali 10’’’ opposte siano affacciate ed in corrispondenza.

In altre parole, tutte le traverse 12 e tutte le traverse 12’ potranno definire rispettivi piani π, π’ fra loro sostanzialmente paralleli e posti ad una distanza tale da permettere l’ingresso fra gli stessi delle forche di un muletto, così da rendere semplice e pratico il caricamento dell’apparato 1 su di un camion Opportunamente, potranno essere previste una o più maniglie 20, afferrabili manualmente da un utente. Preferibilmente, tali maniglie 20, potranno essere girevolmente accoppiate al telaio 10, preferibilmente in corrispondenza di ogni montante verticale, e potranno essere bloccate in una pluralità di posizioni angolari.

A tal fine, ogni maniglia 20 potrà essere montata scorrevole e girevole attorno al rispettivo elemento tubolare 11. Più in particolare, ogni maniglia 20 potrà comprendere una porzione di afferraggio 21 solidale ad un elemento cilindrico 22 destinato a scorrere sugli elementi tubolari 11.

Ogni elemento cilindrico 22 potrà presentare un’estremità superiore 23 che include una pluralità di sporgenze di bloccaggio 24, destinate a cooperare con una corrispondente pluralità di sedi controsagomate 25 solidali agli elementi tubolari 11. Potrà altresì essere prevista una molla di contrasto 26 destinata a cooperare con l’estremità inferiore 27 del rispettivo elemento cilindrico 22 per forzare l’elemento cilindrico 22 contro le sedi 25, consentendogli così il bloccaggio della maniglia 20 nella posizione angolare voluta.

Ciò consentirà ad un utente di bloccare agevolmente le maniglie 20, 20' nella posizione a lui più comoda. A tal fine, infatti, occorrerà sbloccare le stesse da una prima posizione, che potrà essere quella di riposo, agendo manualmente verso il basso, ruotare la maniglia e lasciare che la molla di contrasto 26, 26’ forzi la sede 24, 24’ prescelta nel grano di fermo 25, bloccando la maniglia in una seconda posizione, che potrà essere quella di lavoro.

In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, il telaio 10 potrà comprendere uno o più anelli 30 accoppiabili ad elementi a gancio, ad esempio di una gru per il caricamento su un camion o di un elicottero per l’elitrasporto dell’apparato.

Preferibilmente, inoltre, il telaio 10 potrà comprendere una coppia di sedi 40, poste da parti opposte dello stesso ed in posizione sostanzialmente centrale, per l’accoppiamento amovibile al telaio 10 stesso di rispettive ruote 45.

La posizione delle sedi 40, 40’ sarà tale che, una volta montato su ruote, il telaio 10 sarà in equilibrio instabile e potrà ruotare attorno all’asse Y delle stesse per appoggiarsi al suolo con la parte anteriore o posteriore.

Potrà essere prevista una staffa sagomata 50 ancorabile al telaio per sollevarlo e trascinarlo mediante le ruote 45, 45’ con una sola mano.

L’unità di produzione di energia elettrica 100 potrà includere un motore a combustione interna 110, alimentabile ad esempio a gasolio o kerosene, ed un alternatore 120, operativamente collegato al motore 110 per la produzione di energia elettrica a corrente alternata. Potranno essere previste una o più prese elettriche 130, operativamente collegate all’alternatore 120 mediante un primo circuito elettrico 140.

L’unità di produzione di energia elettrica 100 potrà altresì includere una batteria 150 a 12V o 24V, in modo da produrre anche corrente continua a tale voltaggio. Potranno essere previste una o più prese elettriche 160, operativamente collegate alla batteria 150 mediante un secondo circuito elettrico 170.

Vantaggiosamente, il primo circuito elettrico 140 potrà comprendere un interruttore di sicurezza 141 per interrompere l’alimentazione dell’energia elettrica in caso di sovraccarichi, sovratensionamenti o cortocircuiti e proteggere gli utenti.

Anche se nell’esempio di realizzazione qui illustrato l’interruttore di sicurezza 141 à ̈ inserito nel primo circuito elettrico 140, si comprende che lo stesso potrà essere inserito, alternativamente oppure in combinazione, anche sul secondo circuito 170.

Vantaggiosamente, l’interruttore di sicurezza 141 potrà essere del tipo magneto-termico differenziale. Quando l’interruttore rileva uno scostamento rispetto ai valori di sicurezza in esso preimpostati, interromperà l’alimentazione elettrica, scaricando a terra il carico e preservando così l’integrità fisica degli operatori e quella dell’apparato stesso.

Si comprende che l’interruttore di sicurezza potrà essere tuttavia di qualsivoglia tipo, purché atto ad interrompere l’alimentazione dell’energia elettrica in caso di sovraccarichi, sovratensionamenti o cortocircuiti e proteggere gli utenti.

Potrà altresì essere previsto un avviso acustico di avviso dell’utente 142, attivabile automaticamente in risposta al rilevamento dell’interruzione dell’alimentazione elettrica da parte dell’interruttore di sicurezza 141.

L’unità di produzione di acqua calda in pressione 200 potrà prevedere un circuito idrico 205 che include, in sequenza, un’entrata 210 per l’acqua fredda, una pompa a pistoni 220, che potrà essere del tipo ad alta pressione, per mettere l’acqua in pressione, una caldaia 230 per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita 240 per l’acqua calda o il vapore in pressione.

L’entrata 210 potrà essere collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, che potranno comprendere, ad esempio, una cisterna d’acqua posta ad un’altezza maggiore di quella alla quale à ̈ posto l’apparato 1, oppure una pompa a mano per pompare l’acqua da un bacino idrico naturale o artificiale.

La pompa a pistoni 220 potrà comprendere tre pistoni 221 con la testa 222 in materiale ceramico, eventualmente rinforzato con materiale metallico. Preferibilmente, i pistoni potranno presentare la testa in ceramica/titanio.

La caldaia 230, che potrà presentare una struttura di supporto cilindrica 285 definente un asse X sostanzialmente verticale, potrà comprendere una camera di combustione 250, che potrà essere interna e coassiale alla struttura di supporto 285, con un bruciatore 255, un circuito idrico 260, preferibilmente costituito da tubi trafilati, posto internamente alla camera di combustione 250 per il riscaldamento dell’acqua, un ventilatore 265 per l’adduzione di aria comburente al bruciatore 255 ed una camicia 270, esterna alla camera di combustione 250 ed avente un ingresso 275 fluidicamente collegato con il ventilatore 265 ed un’uscita 280 fluidicamente collegata con il bruciatore 265.

La camicia potrà essere costituita dall’intercapedine fra la superficie interna 290 della struttura di supporto 285 e la superficie esterna 295 della camera di combustione 250.

Più in particolare, la struttura di supporto 285 potrà includere una prima parete superiore 286, una prima parete di fondo 287 ed una prima parete laterale 288, mentre la camera di combustione 250 potrà comprendere una seconda parete superiore 251 affacciata alla prima parete superiore 286, una seconda parete inferiore 252 affacciata alla prima parete inferiore 287 ed una seconda parete laterale 253 affacciata alla prima parete laterale 288.

Opportunamente, il bruciatore 255 potrà essere posto in prossimità della prima parete superiore 286 della struttura di supporto 285, preferibilmente in corrispondenza dell'asse X per assumere posizione sostanzialmente centrale, mentre l'ingresso 275 della camicia 270 potrà essere posto in prossimità della prima parete di fondo 287 della stessa, in modo che l'aria di combustione in ingresso sia costretta a risalire per tutta la camicia 270 prima di giungere al bruciatore 255.

Il circuito idrico 260 potrà essere posto in prossimità della seconda parete laterale 253 della camera di combustione 250, in modo che l'aria di combustione, nel suo percorso di risalita nella camicia 270, si preriscaldi.

Vantaggiosamente, la camicia 270 potrà comprendere almeno un elemento diffusore 300 interposto fra la prima e la seconda parete di fondo 287, 252 per distribuire uniformemente l’aria comburente in ingresso durante la sua risalita nella camicia 270 stessa, verso il bruciatore 255.

L'elemento diffusore 300 potrà presentare una prima porzione 301 affacciata all'ingresso per convogliare l’aria comburente addotta dal ventilatore 265 ed una seconda porzione curva 302 affacciata alla prima parete latrale 288 per promuovere la risalita uniforme dell’aria nell’intercapedine fra la prima e la seconda parete laterale 288, 253.

In tal modo, si garantirà una distribuzione altamente uniforme dell'aria comburente nella camicia 270.

La camera di combustione 250 potrà includere un elemento discoidale di protezione 305, che vantaggiosamente potrà essere realizzato in materiale ceramico, posto in prossimità della seconda parete di fondo 252.

In tal modo, si eviteranno deformazioni della stessa a seguito del contatto prolungato con la fiamma proveniente dal bruciatore 255.

Vantaggiosamente, inoltre, la camera di combustione 250 potrà includere un primo elemento anulare 310 per la protezione del circuito idrico 260 posto in corrispondenza della seconda parete di fondo 252 per cooperare con l'elemento discoidale di protezione 305.

Potrà altresì essere previsto un secondo elemento anulare 311 per la protezione del circuito idrico 260, posto in prossimità della seconda parete superiore 251.

In tal modo, si eviteranno deformazioni locali del circuito idrico 260, e si aumenterà al contempo la turbolenza dei vapori di combustione.

Grazie a tali caratteristiche, il rendimento della caldaia 230 risulterà estremamente elevato, fino al 92%, pur se con dimensioni minime della stessa, che potranno essere nell'ordine di circa 60 centimetri di altezza e circa 30-35 centimetri di diametro.

In una prima forma di realizzazione, l'elemento anulare 310 potrà presentare sezione generalmente rettangolare, in modo da aderire per tutta la sua altezza alla parete esterna del circuito idrico 260.

In una forma di realizzazione alternativa, l'elemento anulare 310 potrà presentare sezione generalmente trapezoidale, così da aumentare la turbolenza dei vapori di combustione.

Il bruciatore 255 potrà essere affacciato ad un precamera 256 a sezione trapezoidale. L'uscita 280 della camicia 270 potrà essere in comunicazione fluidica sia con il bruciatore 255 che con la precamera 256, in modo da garantire l'apporto di aria di combustione sia primaria che secondaria.

Il circuito idrico 205 potrà comprendere una o più valvole di sicurezza. Ad esempio, una prima valvola di sicurezza 206 potrà essere del tipo a membrana, tarata per prevedere la rottura di quest’ultima al superamento di una pressione predeterminata.

Tale valvola a membrana potrà essere una valvola certificata PED conforme alla direttiva europea 97/23/CE, con la membrana di rottura tarata a 30 o 40 bar.

Opportunamente, al fine di preservare l’integrità della stessa ed aumentare la sicurezza del sistema, a monte di tale prima valvola di sicurezza 206 potrà essere inserita una seconda valvola di sfiato 207 tarata a pressione minore, ad esempio 25 bar.

Il circuito idrico 205 potrà comprendere, inoltre, un scarico unico 208, che include un collettore 208’ munito di elettrovalvola 209.

Da quanto sopra descritto, appare evidente che l’apparato 1 raggiunge gli scopi prefissatisi.

L’apparato secondo il trovato à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito del trovato.

Anche se l’apparato à ̈ stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica, comprendente: - un telaio di supporto (10) che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente; - almeno una prima unità (100) per la produzione di energia elettrica; - almeno una seconda unità (200) per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione; in cui entrambe dette almeno una prima e seconda unità sono montate su detto telaio; in cui detta almeno una prima unità (100) include un motore a combustione interna (110) ed un alternatore (120) operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica; in cui detta almeno una seconda unità (200) comprende un’entrata (210) collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni (220) per mettere l’acqua in pressione, una caldaia (230) per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita (240) per l’acqua calda e/o il vapore in pressione, in cui detta caldaia (230) comprende una camera di combustione (250) con un bruciatore (255), un circuito idrico (260) posto internamente a detta camera di combustione (250) per il riscaldamento dell’acqua, un ventilatore (265) per l’adduzione di aria comburente a detto bruciatore ed una camicia (270) esterna a detta camera di combustione avente un ingresso (275) fluidicamente collegato con detto ventilatore ed un’uscita (280) fluidicamente collegata con detto bruciatore.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detta caldaia (230) presenta una struttura di supporto cilindrica (285) definente un asse (X) sostanzialmente verticale, detta camera di combustione (255) essendo interna e coassiale a detta struttura di supporto (285), detta camicia (270) essendo costituita dall’intercapedine fra la superficie interna (290) di detta struttura di supporto (285) e la superficie esterna (295) di detta camera di combustione (250) .
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui detta struttura di supporto (285) include una prima parete superiore (286), una prima parete di fondo (287) ed una prima parete laterale (288), detta camera di combustione (250) comprendendo una seconda parete superiore (251) affacciata a detta prima parete superiore (286), una seconda parete inferiore (252) affacciata a detta prima parete inferiore (287) ed una seconda parete laterale (253) affacciata a detta prima parete laterale (288), detto bruciatore (255) essendo posto in prossimità di detta prima parete superiore (286) di detta struttura di supporto (285), detto ingresso (275) di detta camicia (270) essendo posto in prossimità di detta prima parete di fondo (287) della stessa.
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, in cui detta camicia (270) comprende almeno un elemento diffusore (300) interposto fra dette prima e seconda parete di fondo (287, 252) per distribuire uniformemente l’aria comburente in ingresso durante la sua risalita in detta camicia (270) verso detto bruciatore (255).
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detto almeno un elemento diffusore (300) presenta una prima porzione (301) affacciata a detto ingresso (275) di detta camicia (270) per convogliare l’aria comburente addotta dal ventilatore (265) ed una seconda porzione curva (302) affacciata a detta prima parete latrale (288) per promuovere la risalita uniforme dell’aria nell’intercapedine fra dette prima e seconda parete laterale.
6. 6. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto circuito idrico (260) à ̈ posto in prossimità di detta seconda parete laterale (253) di detta camera di combustione (250), detto bruciatore (255) essendo posto in corrispondenza di detto asse (X) affacciato a detta seconda parete di fondo (252), detta camera di combustione (250) includendo un elemento discoidale di protezione (305) posto in prossimità di detta seconda parete di fondo (252) per evitarne deformazioni a seguito del contatto con la fiamma proveniente da detto bruciatore (255).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, in cui detto elemento discoidale di protezione (305) Ã ̈ realizzato in materiale ceramico.
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta camera di combustione (255) include inoltre almeno un elemento anulare di protezione (310, 311) di detto circuito idrico (260) posto in corrispondenza di detta seconda parete di fondo (252) per cooperare con detto elemento discoidale di protezione (305), in modo da evitare deformazioni locali di detto circuito idrico (260).
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui detto almeno un elemento anulare di protezione (310, 311) presenta sezione generalmente trapezoidale.
10. 10. Un metodo per la modifica di un apparato da campo per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione ed energia elettrica esistente, in cui detto apparato esistente comprende: - un telaio di supporto (10) che include almeno un elemento di presa per il trasporto dell’apparato da parte di un utente; - almeno una prima unità (100) per la produzione di energia elettrica; - almeno una seconda unità (200) per la produzione di acqua calda e/o vapore in pressione; in cui entrambe dette almeno una prima e seconda unità sono montate su detto telaio; in cui detta almeno una prima unità di produzione di energia elettrica (100) include un motore a combustione interna (110) ed un alternatore (120) operativamente ad esso collegato per la produzione di energia elettrica; in cui detta almeno una seconda unità di produzione di acqua calda e/o vapore in pressione (200) comprende un’entrata (210) collegabile con mezzi esterni di adduzione di acqua fredda, una pompa a pistoni (220) per mettere l’acqua in pressione, una caldaia per il riscaldamento dell’acqua ed un’uscita (240) per l’acqua calda o il vapore in pressione, in cui detto metodo comprende le seguenti fasi: a) smontaggio da detto telaio della caldaia esistente; b) montaggio su detto telaio di una caldaia (230) che include una camera di combustione (250) con un bruciatore (255), un circuito idrico (260) posto internamente a detta camera di combustione (250) per il riscaldamento dell’acqua, un ventilatore (265) per l’adduzione di aria comburente a detto bruciatore ed una camicia (270) esterna a detta camera di combustione avente un ingresso (275) fluidicamente collegato con detto ventilatore ed un’uscita (280) fluidicamente collegata con detto bruciatore.