ITMO20010176A1 - Dispositivo di regolazione per compressori - aspiratori - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE PER COMPRESSORI - ASPIRATORI.

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di regolazione per compressori - aspiratori.

In modo specifico, ma non esclusivo, il trovato in oggetto trova utile applicazione negli impianti di aspirazione odontoiatrici.

Nel prosieguo della descrizione e nelle figure si farà riferimento ad un aspiratore (pompa di aspirazione o “da vuoto”), ma tutte le considerazioni fatte valgono anche, con le evidenti modifiche che verranno comunque indicate, per i compressori.

Gli aspiratori trovano largo uso negli impianti di aspirazione odontoiatrici nei quali è necessario creare il vuoto, o, per meglio dire, una depressione, in un ambiente collegato alle cannule di aspirazione.

Come è noto, gli avvolgimenti dei motori elettrici che azionano tali aspiratori si riscaldano; tale riscaldamento aumenta con l aumentare della corrente elettrica assorbita dal motore elettrico, corrente che, a sua volta, aumenta all’ aumentare del grado di vuoto che si intende ottenere nell’ambiente.

Per limitare tale riscaldamento viene in genere prevista una valvola, di solito disposta nel condotto di aspirazione che collega l’aspiratore all’ambiente nel quale creare il vuoto, che aprendosi mette in comunicazione il condotto di aspirazione (ossia l’ambiente suddetto) con l’esterno; l’apertura di tale valvola avviene al raggiungimento di un valore prestabilito della differenza di pressione fra l’ambiente e l’esterno, ossia al raggiungimento di un prestabilito grado di vuoto nell’ambiente, che corrisponde ad una prestabilita corrente elettrica che attraversa gli avvolgimenti del motore. In tal modo, senza fermare il funzionamento della macchina, si evita l’eccessivo riscaldamento dell’aspiratore dovuto al surriscaldamento degli avvolgimenti del motore.

Del tutto analoghi sono i problemi, e le relative soluzioni, che si presentano nei compressori all’aumentare della pressione all’interno dell’ ambiente da pressurizzare.

Il calore prodotto dagli aspiratori viene disperso nell’ambiente esterno; per tale motivo i costruttori raccomandano sempre, al fine di avere un funzionamento al massimo delle potenzialità della macchina, di disporre le macchine in luoghi freschi e ben areati. Purtroppo però, per esigenze di spazio, estetiche, o per evitare il disturbo derivante dal seppure lieve rumore prodotto dagli aspiratori, queste macchine vengono spesso disposte in ambienti angusti o chiusi, generalmente privi di aerazione, se non addirittura in contenitori praticamente isolati dall’ambiente esterno.

In queste condizioni, il calore disperso dall’aspiratore provoca un forte riscaldamento dell’ambiente circostante, con conseguente riscaldamento dell’aspiratore oltre limiti che ne provocano il deterioramento o il cattivo funzionamento e, in casi particolarmente gravi o in assenza di dispositivi che bloccano il funzionamento del motore quando lo stesso raggiunge temperature pericolose, la possibilità di incendio; tutto ciò senza che la corrente elettrica negli avvolgimenti raggiunga i valori che corrispondono ad un grado di vuoto che permetta sia l’apertura della valvola sopra detta che, di conseguenza, la riduzione dell’assorbimento di corrente elettrica e la riduzione del calore prodotto dalla macchina.

Nei casi, molto frequenti, in cui esista, la protezione termica del motore blocca il funzionamento del motore stesso, e quindi interrompe il funzionamento della macchina, senza che l’aspiratore abbia raggiunto le sue massime potenzialità. Al fine di evitare il blocco della macchina, o di ridurlo a casi assolutamente eccezionali, a volte sono gli stessi costruttori che tarano le valvole sensibili alla differenza di pressione fra l’ambiente e l’esterno a valori più prudenziali, diminuendo quindi di fatto, le potenzialità della macchina a discapito di coloro che, seguendo fedelmente le istruzioni, pongono le stesse in condizione di evitare l’eccessivo riscaldamento dell’aria esterna e quindi della macchina.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare al suddetto inconveniente della tecnica nota realizzando un dispositivo di regolazione per compressori - aspiratori che consenta il funzionamento di tali macchine al massimo della loro potenzialità quando le condizioni dell’ ambiente esterno sono quelle ottimali e che riduca le prestazioni delle macchine unicamente in caso di condizioni ambiente anomale.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di impedire l’eccessivo surriscaldamento della macchina senza la necessità di arrestare il funzionamento della macchina stessa.

Un vantaggio del dispositivo in oggetto è quello di poter essere applicato con facilità ad impianti di tipo noto.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal trovato in oggetto così come esso risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:

la figura 1 mostra uno schema di un aspiratore del tipo in oggetto;

la figura 2 mostra, in sezione ed in scala ingrandita, un particolare di figura 1 relativo alla valvola del dispositivo in oggetto;

la figura 3 mostra una vista secondo la direzione indicata dalla freccia A del particolare di figura 2.

Facendo riferimento alle sopra menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicato un aspiratore, sostanzialmente costituito da una pompa la e da un motore elettrico lb, dal quale si diparte un condotto di aspirazione 2 che collega l’aspiratore ad un ambiente 3; attraverso questo condotto 2 l’aspiratore effettua l’estrazione dell’aria dall’ambiente 3. Collegato all’aspiratore 2 è inoltre previsto un condotto di scarico 2a dell’aria aspirata dall’aspiratore,

In derivazione del condotto di aspirazione 2 è previsto un manicotto 5 cilindrico una cui prima estremità 5 a è collegata al condotto di aspirazione 2 ed una cui seconda estremità 5b è collegata con l’esterno. Nel manicotto è ricavata una sede 9 anulare alla quale è associato un otturatore 7 disposto aH’intemo del manicotto.

L’otturatore si trova normalmente nella posizione di chiusura, ossia premuto a contatto contro la sede 9, nella quale l’otturatore stesso impedisce il passaggio di aria attraverso il manicotto.

L’otturatore 7 è mantenuto premuto contro la sede 9 da un elemento elastico, rappresentato dalla molla elicoidale 8, che è precaricata con un valore di carico prefissato e contrasta l’apertura dell’otturatore. AlTintemo dell’otturatore 7 è prevista una camera 10 che è piena di un materiale ad alto coefficiente di dilatazione termica, ad esempio un liquido termometrico. Dalla camera 10 fuoriesce una estremità di un’asta 11 che è scorrevole in direzione assiale e la cui altra estremità è inserita nella camera 10, annegata nel materiale ad alto coefficiente di dilatazione termica. La sezione del foro di uscita dell’asta 11 dalla camera 10 è completamente occupata dalla sezione dell’asta, in modo da impedire la fuoriuscita del materiale dalla camera 10.

In corrispondenza dell’estremità dell’asta 11 che fuoriesce dalla camera 10 è previsto un elemento di contrasto 12, fisso rispetto al manicotto 5. Questo elemento di contrasto, indicato nelle figure come una barretta metallica disposta in posizione diametrale e collegata alle estremità alla superficie esterna del manicotto, è disposto in modo da contrastare lo scorrimento verso l’esterno dell’asta 11; a tale scopo, la barretta è disposta superiormente aH’estremità dell’asta 1 1 che fuoriesce dalla camera 10.

Il dispositivo sopra descritto realizza una prima valvola (4) ed una seconda valvola (6) che hanno sede ed otturatore comune, quindi agiscono entrambe nel senso di fare aprire o chiudere il collegamento fra il condotto di aspirazione 2 e l’esterno; le due valvole sono però comandate in modo diverso ed indipendente fra di loro e sono quindi funzionalmente fra di loro diverse e distinte. L’apertura e chiusura della prima valvola 4 è comandata dalla temperatura esterna; infatti, all’ aumentare della temperatura esterna 11 materiale contenuto nella camera 10 si dilata e spinge verso l’esterno l’asta 11 che va a premere contro l’elemento di contrasto 12 e spinge quindi l’otturatore 7 ad allontanarsi dalla sede 9 e quindi ad aprire la valvola mettendo in comunicazione il condotto di aspirazione 2 con l’esterno. La quantità di materiale, la sezione dell’asta 11 e la sua distanza iniziale dall’elemento di contrasto 12 vengono calcolate in modo da provocare l apertura della valvola quando la temperatura esterna supera un valore prefissato che normalmente è compreso fra 45 e 55° C.

L’apertura e chiusura della seconda valvola 6 è comandata dalla differenza di pressione fra l’ambiente 3 e l’esterno; infatti quando tale differenza, cui corrisponde un preciso assorbimento di corrente elettrica del motore, quindi una temperatura del suo avvolgimento, è tale da vincere il precarico della molla 8, l’otturatore 7 si allontana dalla sede 9 e quindi apre la valvola mettendo in comunicazione il condotto di aspirazione 2 con l esterno. Questo funzionamento della valvola 6, attivato per temperature di avvolgimento del motore comprese fra 90 e 120° C, è analogo a quello di valvole già esistenti su aspiratori di tipo noto.

Quando, in uno qualunque dei modo sopra indicati, viene aperto il collegamento fra il condotto di aspirazione 2 e l’esterno, l assorbimento di corrente elettrica del motore dell’aspiratore si riduce drasticamente, riducendo in tal modo, oltre che naturalmente il rendimento (cosa che avverte l’ utilizzatore dell’esistenza di una anomalia), la produzione di calore da parte della macchina; la riduzione della produzione di calore della macchina e/o un eventuale intervento dell’utilizzatore volto ad aerare la macchina in modo da ridurre la temperatura esterna nella zona circostante la macchina stessa, provocano la chiusura delle valvole e riportano la macchina stessa in condizioni di normale funzionamento senza averlo preventivamente interrotto.

D dispositivo sopra descritto si comporta come una normale valvola nota di limitazione della corrente assorbita dal motore nel caso in cui la temperatura esterna sia entro i limiti consentiti, mentre costituisce una nuova ulteriore sicurezza in caso contrario.

Nel caso la macchina cui applicare il dispositivo non sia un aspiratore ma un compressore, la conformazione del dispositivo sarà leggermente diversa (il dispositivo è disposto sul condotto di mandata, rotturatore si apre verso l’esterno e l’asta rientra in verso contrario contro un elemento di contrasto interno), ma il suo funzionamento sarà del tutto analogo a quello descritto.

Risulta quasi superfluo sottolineare come le due valvole potrebbero essere anche costruttivamente distinte, nel senso di avere ciascuna il proprio otturatore e la propria sede; la conformazione descritta ed illustrata consente comunque una maggiore economia costruttiva e di manutenzione nonché una maggiore sicurezza di funzionamento. Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per questo si esca dall'ambito di tutela dell'idea inventiva sotto rivendicata.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di regolazione per compressori - aspiratori (1), del tipo comprendente un condotto di mandata - aspirazione (2), che collega il compressore - aspiratore ad un ambiente (3), attraverso il quale si effettua l immissione - estrazione di aria dal suddetto ambiente; caratterizzato per il fatto che comprende una prima valvola (4), la cui apertura-chiusura è comandata dalla temperatura esterna, che è disposta fra il detto condotto di mandata - aspirazione (2) e l’esterno, è normalmente chiusa per temperature esterne inferiori ad un valore prefissato ed è aperta, in modo da mettere in comunicazione il detto condotto di mandata - aspirazione (2) con l’esterno, quando la temperatura esterna supera il detto valore prefissato.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, del tipo comprendente una seconda valvola (6), di tipo noto, che è disposta fra il detto condotto di mandata - aspirazione (2) e l’esterno e la cui apertura e chiusura è comandata da un valore prestabilito della differenza di pressione fra l’ambiente (3) e l’esterno, caratterizzato dal fatto che le valvole (4) e (6) hanno un otturatore (7) in comune, il cui movimento di apertura-chiusura è comandato, indipendentemente, sia dal raggiungimento del detto valore prestabilito della differenza di pressione fra l’ambiente (3) e l esterno che dal raggiungimento del detto valore prefissato di temperatura esterna.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che: le dette valvole (4) e (6) sono ricavate in un manicotto (5), una cui prima estremità (5a) è collegata al detto condotto di mandata - aspirazione (2) ed una cui seconda estremità (5b) è collegata con l’esterno, nel quale è ricavata una sede (9) delle valvole e all’ interno del quale è disposto l’otturatore (7); l’apertura dell’otturatore (7) è contrastata da un elemento elastico (8); all’interno dell’otturatore (7) è prevista una camera (10), piena di un materiale ad alto coefficiente di dilatazione termica, dalla quale fuoriesce una estremità di un’asta (11), scorrevole in direzione assiale, la cui altra estremità è inserita nella camera (10); è previsto un elemento di contrasto (12), fisso rispetto al manicotto (5), conformato e disposto in modo da contrastare lo scorrimento verso l’esterno della asta (11).
4. 4. Dispositivo di regolazione termica per compressori - aspiratori, secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.