ITBL20090003A1 - Apparecchio compatto a pompa di calore, particolarmente per riscaldare l'acqua sanitaria di uso domestico. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: “APPARECCHIO COMPATTO A POMPA DI CALORE, PARTICOLARMENTE PER RISCALDARE L’ACQUA SANITARIA DI USO DOMESTICO ”

Forma oggetto della presente innovazione un nuovo apparecchio scalda acqua o boiler per il riscaldamento dell’acqua per uso sanitario, del tipo funzionante a pompa di calore, il quale apparecchio risulta realizzato in una forma particolarmente compatta e di minimo ingombro, analoga a quella dei normali boilers elettrici a parete ma per una vantaggiosa sostituzione, in ogni uso domestico o di normale utenza privata.

Caratteristica principale del presente innovazione è quella di prevedere la realizzazione di un boiler per acqua sanitaria di tipo domestico ma funzionante con il principio della pompa di calore ad azionamento elettrico, nel quale boiler è prevista la presenza di un evaporatore che é sagomato a forma arcuata, per poter essere applicato assialmente al serbatoio dell’acqua da riscaldare, garantendone un suo minimo ingombro, oltre che per assicurare il migliore alloggiamento anche del compressore e della ventola di aspirazione e distribuzione dell’aria ambiente, con la sua valvola termostatica o analogo strumento di laminazione, e dei condotti di arrivo e di mandata del fluido frigorigeno al condensatore.

I tradizionali boilers o scalda acqua elettrici o a gas sono notoriamente costituiti da un serbatoio d’acqua, nel quale è inserita ed opportunamente isolata una resistenza elettrica o al quale è applicato un bruciatore, ad esempio a combustibile liquido, tali elementi aventi lo scopo di trasmettere il calore da loro prodotto alla circostante acqua sanitaria.

Il sempre più elevato costo dell’energia elettrica e del gas o liquido combustibile, oltre che una crescente coscienza delle gravi conseguenze ecologiche della loro combustione ma anche dell’ impoverimento delle materie prime disponibili per l’umanità, hanno indotto la tecnica più recente ad individuare fonti energetiche alternative, non esauribili e non inquinanti, anche nel settore del riscaldamento dell’acqua sanitaria, come ad esempio il ricorso all’energia solare o ad altre fonti non esauribili di energia.

Tra queste tecniche alternative, proprio nel settore del riscaldamento dell’acqua sanitaria, è stata recentemente rivalutata la già nota tecnologia basata sulla pompa di calore la quale, secondo il principio di Carnot, utilizza il calore presente nell’aria dell’ambiente dove è disposto il boiler o prelevata da altro ambiente attiguo, per trasferirlo all’acqua contenuta in un serbatoio, per mezzo di un fluido frigorigeno, contenuto in un circuito sigillato che è posto indirettamente a contatto con l’aria dell’ambiente, e nel quale circuito è incluso un compressore volumetrico ed un evaporatore che sono atti a trasformare lo stato di detto fluido frigorigeno, per il migliore assorbimento del calore disponibile nell’ambiente e la sua ottimale trasmissione all’acqua del suo serbatoio.

Il fluido frigorigeno, secondo detto principio di Carnot, passando per l’evaporatore, assorbe il calore dell’aria ambiente, quindi, tramite l’azione del compressore, ne aumenta la pressione e la temperatura, trasformandosi dallo stato liquido allo stato gassoso,e trasportano lo stesso calore alle spire di uno scambiatore di calore, il quale è immerso nell’acqua sanitaria del serbatoio. Il calore del fluido frigorigeno viene pertanto ceduto alla stessa acqua, prima che lo stesso fluido frigorigeno, nel frattempo raffreddato e quindi ritornato allo stato liquido, sia indotto a ritornare allo medesimo evaporatore per assorbire altro calore presente nell’aria dell’ambiente o in prossimità del luogo dove è disposto il boiler, e quindi per poter essere pronto a ripetere il suo ciclo.

Secondo questa tecnica già nota, il consumo energetico richiesto in questi tipi di boilers si limita sostanzialmente al solo azionamento del compressore, eliminando il consumo energetico delle attuali resistenze elettriche o degli attuali bruciatori di combustibile, quindi con i vantaggi economici ed ecologici già sopra specificati.

Soluzioni tecniche di riscaldamento dell’acqua sanitaria con la presenza di un circuito chiuso a pompa di calore, da solo o in abbinamento ad un tradizionale sistema di riscaldamento per mezzo di un bruciatore di combustibili liquidi o di resistenze elettriche, formano oggetto di diversi brevetti quali, ad esempio il brevetto svedese Gustafsson n. 740418 del 1974, il brevetto europeo Behrens n. EP 0013014 del 1980, il brevetto internazionale Masiani n. WO 89/06775 del 1988, il brevetto tedesco Schiefelbein n. DE 10243170 del 2002, il brevetto europeo Matsushita EP 1.801.515 del 2005 e numerosi altri brevetti, a dimostrazione dell’interesse e degli sviluppi per l’uso della tecnologia nascente dalla fisica della pompa di calore.

In effetti, in tutte queste ed in altre analoghe soluzioni già note, il rapporto tra la quantità di calore ceduto dallo scambiatore o condensatore e la quantità di calore spesa in lavoro meccanico del compressore determina un coefficiente di resa che è sempre vantaggioso rispetto ai consumi dei sistemi tradizionali di riscaldamento dell’acqua sanitaria, pur variando ovviamente dalle temperature dell’ambiente per l’evaporazione e per la condensazione dell’impianto.

Queste soluzioni già note sono tuttavia convenientemente applicabili su impianti destinati a riscaldare consistenti volumi d’acqua, per grandi comunità, come ad esempio l’acqua sanitaria di condomini, ospedali, alberghi, etc., dove l’ingombro dell’apparecchio scalda acqua o boiler e particolarmente della sua superficie di evaporazione, sia poco importante, rispetto alla superficie o volume del locale dove viene installato, trattandosi normalmente di vani sufficientemente ampi e comunque appositamente predisposti.

Infatti, il rapporto tra il volume d’acqua da riscaldare e il volume dell’aria ambiante da aspirare e convogliare all’evaporatore, quindi del volume del vano dove il boiler è disposto per l’asportazione del suo calore, è piuttosto notevole e quindi richiede apparecchi che, per poter erogare una adeguata quantità d’acqua calda, devono comunque disporre di una superficie di captazione dell’aria ambiante piuttosto ampia ed ingombrante.

Proprio la necessità di dover disporre di una adeguata superficie di captazione dell’aria ambiente, quindi di dover disporre di boliels di dimensioni piuttosto elevate, ha reso praticamente impossibile usare apparecchi a pompa di calore per riscaldare l’acqua sanitaria di piccole abitazioni o di singoli appartamenti. In queste situazioni, dove lo spazio disponibile è sempre ridotto e dove quello per disporre tali apparecchi è normalmente inesistente, come ad esempio nella maggior parte delle abitazioni in città o nelle seconde case al mare o in montagna, non esiste attualmente altra forma di riscaldamento dell’acqua sanitaria se non quella dello scalda acqua elettrico, disposto generalmente ad una parete del bagno o della cucina.

Esiste quindi una vasta area d’impiego di scalda acqua elettrici o a gas, per piccole o normali abitazioni, dove è preclusa la pur vantaggiosa tecnica della pompa di calore, tanto che non sono attualmente previste tabelle di efficienza energetica per apparecchi domestici di questo tipo, così come sono invece predisposte per scalda acqua elettrici, seppure questi ultimi, oltre agli svantaggi dei consumi e dell’inquinamento, abbiano anche una durata molto più limitata e richiedano un costante manutenzione programmata.

Compito principale della presente innovazione è quello di poter realizzare un apparecchio scalda acqua a pompa di calore che abbia una sua conformazione compatta, quindi tale da poter avere dimensioni ed ingombri sufficientemente contenuti per essere utilizzato particolarmente in piccole o normali abitazioni, nel riscaldare autonomamente l’acqua di uso sanitario, con i vantaggi energetici ed ecologici propri del principio di Caron, rispetto agli attuali scalda acqua elettici a parete.

Nell’ambito di tale compito, un altro importante scopo dell’innovazione è quello di poter realizzare un apparecchio a pompa di calore, azionata elettricamente, per riscaldare l’acqua di uso sanitario in appartamenti o locali dai quali si possa asportare tanto più calore e quindi rinfrescare gli stessi locali, quanto più sia la quantità richiesta l’acqua calda, come ad esempio negli appartamenti per uso estivo.

Un altro importante scopo della presente innovazione è quello di poter disporre di un apparecchio scalda acqua che assicuri comunque una elevata efficienza energetica, anche in rapporto al suo contenuto ingombro rispetto al volume occupato nel vano in cui lo stesso apparecchio è applicabile.

Non ultimo scopo della presente innovazione è quello di poter disporre di un apparecchio scalda acqua che, seppure preferenzialmente destinato alle esigenze di un piccolo appartamento, assicura comunque una grande affidabilità d’esercizio ed una notevole durata nel tempo, conforme alle caratteristiche di ogni impianto agente con pompa di calore.

Questi ed altri scopi sono in effetti perfettamente conseguiti con la presente innovazione, nella quale si prevede la realizzazione di un boiler per acqua sanitaria di tipo domestico, funzionante con il principio della pompa di calore ad azionamento elettrico, nel quale boiler è prevista la presenza di un evaporatore che è sagomato a forma arcuata, per poter essere applicato assialmente al serbatoio dell’acqua da riscaldare, garantendone un suo minimo ingombro, oltre che per assicurare il migliore alloggiamento anche del compressore e della ventola di aspirazione e distribuzione dell’aria ambiente, con la sua valvola termostatica o analogo strumento di laminazione, e dei condotti di arrivo e di mandata del fluido frigorigeno al condensatore o scambiatore di calore.

Una migliore comprensione della soluzione proposta ed una evidenziazione del conseguimento degli scopi specificati viene di seguito più dettagliatamente descritta ed illustrata, secondo una forma costruttiva puramente indicativa e non limitativa, anche con l’ausilio di n. 10 figure schematiche riprodotte in n.5 tavole allegate e delle quali:

- la fig. 1 di tav. 1 rappresenta una vista verticale ed in sezione assiale di un boiler o scalda acqua per uso sanitario, realizzato secondo la presente innovazione;

- la fig.2 di tav 2 rappresenta una vista in pianta dello stesso boiler di fig.1, al quale, per comodità di visione, sia stato tolto il coperchio di protezione ed alcune parti di testa; - la fig. 3 di tav.3 rappresenta una vista prospettica esterna del medesimo boiler di figg. 1 e 2, raffigurato senza alcuni componenti di chiusura, per comodità grafica;

- la fig. 4 di tav. 4 rappresenta una vista prospettica dell’evaporatore e della sua bacinella di contenimento, da applicare nella parte superiore del boiler di figg.3;

- la fig. 5 di tav. 5 rappresenta una vista frontale dello scambiatore di calore da disporre coassialmente alla parte inferiore dell’evaporatore del boiler di fig.1;

- la fig. 6 di tav. 6 rappresenta un vista in pianta dello stesso scambiatore di calore della fig. 5, secondo il suo piano di sezione VI - VI;

- la fig. 7 di tav.6 rappresenta una vista ingrandita di un particolare dello scambiatore di calore della fig.6;

- la fig.8 di tav.7 rappresenta una vista prospettica dello stesso scambiatore di fig.5. In tutte le figure, gli stessi particolari sono rappresentati, o si intendono rappresentati, con lo stesso numero di riferimento.

Secondo la soluzione costruttiva esemplificata nelle varie figure allegate, un apparecchio scalda acqua (1), compatto ed a pompa di calore, particolarmente per riscaldare l’acqua sanitaria di uso domestico, è sostanzialmente costituito da un serbatoio (10), da uno scambiatore di calore (20), da un compressore (50), da un evaporatore (60) e da altri accessori di seguito meglio specificati.

Il serbatoio (10), è dimensionato per un uso normale d’acqua calda, paragonabile a quello degli scaldabagni elettrici, quindi indicativamente da 50 – 100 litri, ed è tradizionalmente costituito da un contenitore sostanzialmente cilindrico con teste a segmento sferico, il quale è contenuto in un elemento di isolamento e coibentazione (11), con relativa superficie esterna cilindrica, non rappresentata, ed è dotato di un condotto (12) di alimentazione dell’acqua di rete ed un condotto (13) per l’asportazione ed utilizzo dell’acqua riscaldata contenuta nel vano interno (15) di detto serbatoio (10).

Lo stesso serbatoio (10) è dotato di una bocca superiore (16), sulla quale si chiude ermeticamente una flangia (21) dello scambiatore di calore (20).

Con riferimento alle figg. 5 – 6 – 7 e 8, detto scambiatore di calore (20) è innovativamente costituito da una serpentina formata da un tubo interno (22), costituente il condotto del fluido frigorigeno, e da un tubo esterno (23) che è concentrico al tubo (22) ed atto a formare una intercapedine (24).

Detta serpentina (20) è costituita da un numero di spire variabile e proporzionale alla portata del serbatoio (10) e quindi al volume d’acqua (15) da riscaldare, essendo preferenzialmente realizzata in forma allungata, per poter essere introdotta dalla bocca o controflangia (16) del serbatoio (10), in ogni caso per poter presentare una adeguata superficie di scambio termico. Con riferimento alle figg. 5 e 8, si evince il fatto che la tubazione interna (22a), di arrivo del fluido frigorigeno nella serpentina (20), così come la sua contrapposta parte (22b), di partenza dello stesso frigorigeno, sono più lunghe e sporgenti delle rispettive tubazioni esterne (23a -23b), essendo tra loro opportunamente sigillate, oltre che vantaggiosamente dotate di rispettive valvole (25a e 25b).

L’intercapedine (24), presente tra il tubo interno (22) ed il tubo esterno o protettivo (23) della serpentina (20), ha l’importante funzione di impedire ogni contaminazione dell’acqua (15) nel circuito del fluido frigorigeno contenuto nel condotto (22) ed ogni contaminazione del fluido frigorigeno con l’acqua (15), nel caso di perdita dello stesso condotto (22). Eventuali perdite o riempimento di detta intercapedine (24) con fluido frigorigeno disperso dal condotto (22) o con acqua dispersa dal condotto (23), possono essere verificate con periodici azionamenti delle valvole (25a e 25b).

Ancora con riferimento alle figg. 5 e 8, la flangia (21) è applicata in prossimità del tratto finale dell’entrata (23a) e dell’uscita (23b), ad opportuna distanza dal fascio tubiero di serpentina (20), in ogni caso a monte delle valvole (25), in modo tale da poter azionare dette valvole (25), senza contaminare l’acqua (15) del serbatoio (10) o il fluido frigorigeno contenuto nel condotto (22). Detta flangia (21) è associata a detti condotti (23a - 23b) ad esempio per mezzo di raccordi e ghiera con interposizione di guarnizioni di tenuta ed isolamento, secondo una qualsiasi tecnica nota.

La stessa flangia (21), completa della sua serpentina (20) è solidalmente ed amovibilmente fissata alla bocca o contro flangia (16) del serbatoio (10) per mezzo di opportuni tiranti o viti di fissaggio passanti per i suoi fori (21’), previa opportuna interposizione di guarnizioni o sistemi di tenuta.

Come già citato, l’apparecchio scalda acqua in esame è dotato di un circuito chiuso di fluido frigorigeno che è atto all’applicazione del principio della pompa di calore, del quale circuito la serpentina o scambiatore di calore (20) ne è la parte di utilizzo.

In effetti, come raffigurato in fig. 2, sopra la flangia (21) di detta serpentina (20), sono disposte delle staffe (31 – 32) che sono atte a sostenere e rendere amovibilmente solidale alla bocca (16) del serbatoio (10) anche un compressore (50) ed un evaporatore (60).

Con riferimento particolare alle figg. 2 e 4, un evaporatore (60) è costituito da un normale pacco alettato (61), realizzato ad esempio con lamine di rame o alluminio, il quale è innovativamente curvato, al fine di far assumere alla sua superficie esterna una forma sostanzialmente corrispondente ad un ampio arco delle circonferenza del sottostante coassiale elemento cilindrico di isolamento o coibentazione (11) del serbatoio (10). Secondo la soluzione esemplificativamente riprodotta in fig. 2, il pacco allettato dell’evaporatore (60) raggiunge un’ampiezza angolare di circa 250°, naturalmente variabile anche in relazione agli ingombri del compressore (50), dei condotti e della strumentazione del circuito frigorigeno che sono alloggiati nel vano interno allo stesso evaporatore (60).

Questa forma arcuata particolare del pacco alettato (61) dell’evaporatore (60) assicura una elevata superficie di captazione del calore presente nell’ambiente, la quale superficie è sostanzialmente pari a quasi tre volte il suo diametro di curvatura, in rapporto al suo ingombro esterno. Come già citato, la stessa forma arcuata dell’evaporatore (60) assicura inoltre e contemporaneamente un volume interno sufficiente alla disposizione dei condotti di mandata e di ritorno del fluido frigorigeno e della strumentazione per la sua regolazione, come di seguito meglio specificato.

Con riferimento particolare alla fig. 4, una tubazione a serpentina (62) attraversa detto pacco alettato (61), avendo un’entrata iniziale inferiore (62a) ed un’uscita finale superiore (62b). Sempre con riferimento alle figg. 2 e 4, si evidenzia il fatto che il fondo (61a) del pacco alettato (61) è alloggiato in una bacinella arcuata (70) che è preventivamente fissata alle staffe (31 – 32), per rendere lo stesso evaporatore (60) solidale al serbatoio (10).

Detta bacinella (70) è munita di uno scarico (71), per il convogliamento della condensa formatasi nell’evaporatore (60), per l’umidità dell’aria assorbita dall’ambiente, durante la fase di evaporazione del fluido frigorigeno passante per il condotto (62).

L’entrata inferiore (62a) dell’evaporatore (60) è raccordato con un condotto (63) che, per interposizione di una valvola termostatica (64), preleva il fluido frigorigeno proveniente dal condotto di uscita (22b) dello scambiatore (20) per condurlo all’entrata (62a) del condotto (62) dello stesso evaporatore (60).

L’uscita (62b) dello stesso evaporatore (60) è collegata dal condotto (66) all’entrata (51) del compressore (50), la cui uscita (52) è collegata con un condotto (53) all’entrata (22a) dello scambiatore di calore (20).

Da quanto fino ad ora descritto ed illustrato, si evince il fatto che il fluido frigorigeno, presente nel circuito sigillato a pompa di calore dell’apparecchio scalda acqua in esame, subisce le seguenti trasformazioni proprie di ogni ciclo termodinamico della pompa di calore:

a) Compressione . Il fluido allo stato gassoso, proveniente dall’evaporatore (60), da dove ha asportato la massima quantità di calore dell’aria ambiente, viene compresso dal compressore (50), incrementando il sui contenuto entalpico;

b) Condensazione . Il fluido proveniente dal compressore (50), entra nello scambiatore di calore (20) cedendo parte del suo calore al volume d’acqua (15) del serbatoio (10) e, conseguentemente, passando allo stato liquido;

c) Espansione . Il fluido proveniente dallo scambiatore (20) e, passando per la valvola termostatica (64), entra nell’evaporatore (60), con trasformazione del suo stato, passa dalla pressione di condensazione a quella di evaporazione, trasformandosi parzialmente in vapore e raffreddandosi ulteriormente;

d) Evaporazione . Il fluido assorbe il calore dell’aria ambiente dalle lamine del pacco alettato (61) dell’evaporatore (60), trasformandosi completamente nello stato gassoso ed essendo pronto a ripetere il ciclo, passando al compressore (50).

Naturalmente il compressore (60) interviene solo quando la valvola termostatica (64) rileva una differenza di temperatura tra il fluido frigorigeno del circuito e l’acqua da riscaldare del vano (15), tale da giustificare la sua attivazione.

Per effetto di questo ciclo termodinamico, l’unico momento di utilizzo dell’energia elettrica di rete rimane sostanzialmente quella di attivazione del compressore (50), mentre acquisizione del calore è assicurata dalla temperatura dell’aria ambiente che viene filtrata dall’evaporatore (60), con un notevole risparmio energetico ed ambientale, pur disponendo di un apparecchio scalda acqua (1) avente dimensioni corrispondenti a quelle degli scalda acqua elettrici, conforme allo scopo principale specificato.

Lo stesso apparecchio scalda acqua (1) asportando il calore dall’ambiente in cui è fissato, comporta l’abbassamento della temperatura dello stesso ambiente, in modo direttamente proporzionale al suo uso, con sollievo particolare nei periodi e nei luoghi dove la temperatura ambiente richiede frequentemente l’uso di acqua sanitaria, conforme ad un altro degli scopi specificati.

La limitazione dell’uso dell’energia elettrica al solo azionamento del compressore, comporta poi anche un abbattimento della manutenzione ed un incremento della durata dell’apparecchio, conforme ad altri scopi specificati.

L’apparecchio fino ad ora descritto ed illustrato è completato dalla presenza di altri elementi e componenti che lo rendono particolarmente funzionale oltre che alcune ovvie parti di completamento.

Con riferimento alle figg. 1 – 2 e 3, si evince il fatto che il bordo superiore (61b) dell’evaporatore (60) è associato ad un coperchio (80) al quale è applicato un ventilatore (81) che, aspirando l’aria ambiente dalla sua bocca (82) la convoglia e la distribuisce sulla superficie interna alettata del pacco alettato (61), favorendo l’assorbimento del calore dell’aria al fluido refrigerante scorrevole nel suo condotto (62).

Detta ventola (81) è azionata elettricamente ed agisce in sequenza con l’azionamento del compressore (50), con minimo incremento del suo consumo energetico.

La superficie laterale esterna dell’evaporatore è vantaggiosamente riparata da una griglia o lamiera forata,che comunque assicura il passaggio dell’aria, detta griglia potendo essere associata al coperchio (80) ed alla bacinella (70), per la migliore solidità dell’apparecchio scalda acqua (1).

Con riferimento particolare alla fig. 3, una staffa (17) è solidale al serbatoio (10) sporgendo sufficientemente dalla coibentazione (11) e dal suo rivestimento (18), per consentire il fissaggio a muro dell’apparecchio scalda acqua (1).

Come già citato, il bordo inferiore (61a) del pacco alettato (61) dell’evaporatore (60) è alloggiato entro la bacinella (70). Detta bacinella (70) ha anche la funzione di raccolta della possibile condensa per l’ umidità creatasi nell’evaporatore (60), anche per effetto della condensa che si può formare nella fase di cambiamento di stato del fluido frigorigeno nel suo passaggio attraverso il condotto (62) di detto evaporatore (60). Lo scarico (71) di detta bacinella (70) agisce per gravità ed è sporgente dal rivestimento esterno (18) della parte isolante (11) del serbatoio (10).

Come già indicato, la forma curva dell’evaporatore (60) consente in effetti, seppure nel ridotto spazio della sua cavità assiale, l’alloggiamento sia della ventola (80) che del compressore (50), sia della valvola termostatica (64) che dei vari condotti di connessione (53 – 63- 66), tra scambiatore di calore (20), evaporatore (60) e compressore (50), pur assicurando una superficie di aspirazione dell’aria ambiente che ha una lunghezza indicativamente pari a tre volte il diametro del suo ingombro circolare, conseguendo quindi la massima compattazione di questo apparecchio scalda acqua a pompa di calore, rendendo possibile e vantaggioso il suo impiego anche e specialmente in piccoli vani di singoli appartamenti, rispetto all’uso dei tradizionali scalda acqua elettrici, di corrispondente dimensione e portata d’acqua calda, conforme agli scopi già specificati.

Naturalmente la soluzione costruttiva dello scalda acqua fino ad ora descritta ed illustrata è da intendersi, come già specificato, puramente indicativa e non limitativa.

E’ possibile infatti, ad esempio sostituire la valvola termostatica (64) con altro noto dispositivo di laminazione, così come può variare il numero e la forma delle spire dello scambiatore (20).

E’ ancora possibile invertire assialmente le posizioni dell’evaporatore (60) e delle altre parti esterne di acquisizione del calore, disponendolo sul lato inferiore del serbatoio (109, così come è possibile prevedere una diversa posizione di applicazione della ventola (81) sul coperchio (80).

E’ inoltre possibile prevedere l’applicazione nel serbatoio (10) di una autonoma e tradizionale resistenza elettrica, atta ad essere attivata per assicurare comunque il riscaldamento dell’acqua anche quando l’aria ambiente dovesse presentare una temperatura troppo bassa, ad esempio per applicazioni in montagna ed in periodi invernali.

E’ anche possibile realizzare un evaporatore (60) teoricamente di ampiezza anche maggiore di quella esemplificata, utilizzando un compressore (50) che possa essere contenuto all’interno della curvatura dello stesso evaporatore (60), così come può variare l’altezza dello stesso evaporatore (60) ed il numero di spire del suo condotto (62) oltre che la posizione di entrata (62a) e di uscita (62b), del medesimo evaporatore (60), con adeguamento del percorso dei vari condotti di collegamento (53 – 63 – 65 – 66 – etc.) con il compressore (50), con lo scambiatore (20) e con la valvola (64).

Queste ed altre analoghe modifiche o adattamenti, si intendono comunque rientranti nell’originalità del trovato che si vuole proteggere.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI dell’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: “APPARECCHIO COMPATTO A POMPA DI CALORE, PARTICOLARMENTE PER RISCALDARE L’ACQUA SANITARIA DI USO DOMESTICO ” 1.- Apparecchio compatto a pompa di calore, particolarmente per riscaldare l’acqua sanitaria di uso domestico, realizzato un una forma particolarmente compatta e con un suo minimo ingombro che è analogo a quello dei normali scalda acqua elettrici a parete, per una loro vantaggiosa sostituzione in ogni uso domestico o di normale utenza privata, caratterizzato dal fatto di prevedere il riscaldamento dell’acqua con il principio della pompa di calore, per la presenza di un evaporatore che è sagomato a forma arcuata, in modo da poter essere applicato assialmente al serbatoio della stessa acqua da riscaldare; 2.- Apparecchio compatto a pompa di calore, particolarmente per riscaldare l’acqua sanitaria di uso domestico, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la parte dello scambiatore di calore destinato ad essere immerso nel serbatoio dell’acqua da riscaldare è formato da un doppio tubo concentrico, con intercapedine intermedia; 3.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un evaporatore (60) è costituito da un normale pacco alettato (61) che è curvato in modo tale da far assumere alla sua superficie esterna una forma che è sostanzialmente corrispondente ad un ampio arco della circonferenza del coassiale elemento cilindrico di coibentazione (11) del serbatoio (10) a cui detto evaporatore (60) è associato; 4.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che un evaporatore (60) è dotato di una tubazione o serpentina di attraversamento (62) del suo pacco alettato (61), detta tubazione (62) prevedendo un attacco di entrata (62a) ed un attacco di uscita (62b) del fluido refrigerante che è destinato a far transitare in fase di evaporazione e di accumulo del calore assorbito dall’aria; 5.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto che la curvatura del corpo alettato (61) e della tubazione di attraversamento (62) dell’evaporatore (60) può avere un’ampiezza anche superiore ai 250°, con uno sviluppo della sua superficie di asportazione del calore dall’aria ambiente che è pari a quasi 3 volte il suo diametro d’ingombro; 6.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni 3 – 4 e 5, caratterizzato dal fatto che il bordo inferiore (61a) del corpo alettato (61) è alloggiato in una bacinella (70) avente un raggio di curvatura ed un’ampiezza analoghi a quello dell’evaporatore (60) ed è dotata di una uscita (71), per la raccolta e scarico della condensa che può formarsi sullo stesso evaporatore (60); 7.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che un attacco di entrata (62a) dell’evaporatore (60) è collegato all’uscita (22b) dello scambiatore di calore (20), per interposizione di una valvola termostatica (64) o corrispondente sistema di controllo della temperatura del fluido refrigerante, passando per i condotti a monte (63) ed a valle (65) della stessa valvola (64); 8.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni 4 e 7, caratterizzato dal fatto che un attacco di uscita (62b) dell’evaporatore (60) è collegato alla bocca d’entrata (51) di un compressore (50), tramite un condotto (66); 9.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni da 4 a 8, caratterizzato dal fatto che una bocca d’uscita (52) del compressore (50) è collegata al condotto d’entrata (22a) dello scambiatore di calore (20), tramite un condotto (53); 10.- Apparecchio compatto a pompa di calore, particolarmente per riscaldare l’acqua sanitaria di uso domestico, come alle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che uno scambiatore di calore (20) è alloggiato nel vano (15) del serbatoio (10), detto scambiatore di calore o condensatore (20) essendo la parte utile di un circuito sigillato per il fluido frigorigeno che anche tramite l’evaporatore (60), il compressore (50), la valvola (64) ed i vari condotti (62 - 63 – 65 – 66 – 53 – etc.) è atto ad asportare il calore dell’aria ed a trasmetterlo all’acqua che è contenuta nel vano (15) del serbatoio (10), detti condotti essendo disposti nel vano interno alla curvatura dell’evaporatore (60); 11.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la parte di scambiatore (20) a valle del suo coperchio o flangia (21), di applicazione alla contro flangia (16) del serbatoio (10), è costituita da un doppio tubo piegato e concentrico (22 – 23) atto a formare una intercapedine (24), il tubo esterno (23) avendo le sue estremità (23a e 23b) sigillate al tubo interno (22), in prossimità del tratto di entrata (22a) e di uscita (22b) attigua alla flangia (21) dello stesso scambiatore (20); 12.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che l’intercapedine (24), tra i tubi (22 e 23) è resa ispezionabile, per mezzo di valvole (25a - 25b) che sono preferenzialmente fissate nei punti di unione degli stessi tubi (22 e 23); 13.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che una ventola (81), preferenzialmente solidale ad un coperchio (80) dell’evaporatore (60), favorisce la circolazione dell’aria ambiente, dalla quale l’evaporatore (60) asporta il calore, detta ventola (81)essendo comunque solidamente alloggiata nel vano interno dello stesso evaporatore (60); 14.- Apparecchio compatto a pompa di calore, come alle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che l’evaporatore (60) e la sua bacinella (709, il compressore (50), oltre ai loro condotti di connessione tra loro e con lo scambiatore di calore (20), sono resi solidalmente fissi al serbatoio (10) per mezzo di staffe o piani (31 – 32) applicabili alla bocca o contro flangia (16) dello stesso serbatoio (10), in fase di fissaggio della flangia (21) del medesimo scambiatore di calore (20).