ITBO980196A1 - Valvola termostatica per impianti di produzione di aria in pressione. - Google Patents

Description

DE SCR IZION E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una valvola termostatica per impianti di produzione di aria in pressione .

Come è noto, gli impianti di produzione di aria in pressione che impiegano per la compressione dell'aria un compressore volumetrico a lobi o a vite, necessitano di un circuito di lubrificazione che, durante il funzionamento dell'impianto, alimenti olio lubrificante al compressore volumetrico stesso. Oltre a lubrificare il compressore, tale olio serve a garantire la tenuta del compressore e lo smaltimento del calore prodotto durante la compressione adiabatica dell'aria.

Tale circuito di lubrificazione è normalmente provvisto di un gruppo nebulizzatore atto a nebulizzare l'olio lubrificante nell'aria in ingresso al compressore volumetrico; un serbatoio disoleatore atto a separare dall'aria compressa in uscita dal compressore ed un condotto di ricircolo atto a convogliare al gruppo nebulizzatore l'olio lubrificante recuperato dal serbatoio disoleatore.

Lungo il condotto di ricircolo, il circuito di lubrificazione comprende inoltre un radiatore per il raffreddamento dell'olio lubrificante; un elemento filtrante disposto a valle del radiatore per trattenere a monte del gruppo nebulizzatore eventuali impuri presenti nell'olio lubrificante; ed infine una valvola termostatica di by-pass disposta in parallelo al citato radiatore.

La valvola termostatica è atta a mettere direttamente in comunicazione l'ingresso e l'uscita del radiatore fino a quando la temperatura dell'olio lubrificante che circola nel condotto di ricircolo non ha superato una valore di soglia determinato (per esempio 71°C), in modo tale permettere all'olio lubrificante di raggiungere il più rapidamente possibile la temperatura di esercizio.

La valvola termostatica comprende un corpo valvolare all'interno del quale sono ricavati una sede, e due condotti di collegamento atti a mettere in comunicazione la citata sede rispettivamente con l'ingresso e con l'uscita del radiatore, ed un pistone il quale è mobile all'interno della sede tra una posizione di apertura, in cui il pistone è disposto in modo tale da mettere in comunicazione tra loro i due condotti, ed una posizione di chiusura, in cui il pistone è disposto in modo tale da isolare i condotti uno dall'altro. La valvola termostatica comprende inoltre un elemento elastico atto a mantenere il pistone nella posizione di apertura, ed un elemento termoespandibile o termoritraibile atto a spostare, quando la temperatura dell'olio lubrificante supera il citato valore di soglia, il pistone dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura, contrastando l'azione dell'elemento elastico.

Purtroppo, l'utilizzo delle valvole termostatiche sopra descritte crea, durante le verifiche di funzionamento successive alla fabbricazione degli impianti di produzione di aria in pressione, alcuni inconvenienti che dilatano i tempi di verifica. Il controllo del corretto funzionamento delle attuali valvole termostatiche richiede infatti il temporaneo inserimento nel circuito di lubrificazione di sensori in grado di determinare a che temperatura avviene effettivamente la chiusura della valvola termostatica.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di realizzare una valvola termostatica in grado di agevolare le prove di funzionamento.

Secondo la presente invenzione viene realizzato una valvola termostatica per impianti di produzione di aria in pressione comprendente un corpo valvolare ed un pistone mobile all'interno di una sede ricavata nel corpo valvolare stesso; il corpo valvolare essendo provvisto di almeno un primo ed un secondo condotto colleganti la detta sede con l'esterno,· il pistone essendo mobile all'interno della detta sede tra una posizione di apertura in cui mette in comunicazione tra loro i detti primo e secondo condotto, ed una posizione di chiusura in cui isola a tenuta di fluido il detto primo condotto dal detto secondo condotto; la detta valvola termostatica comprendendo inoltre mezzi elastici atti a mantenere il pistone nella detta posizione di apertura, mezzi termosensibili atti a spostare il detto pistone nella detta posizione di chiusura contro l'azione di detti mezzi elastici, ed essendo caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi indicatori della posizione del pistone all'interno della detta sede .

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una valvola termostatica per impianti di produzione di aria in pressione realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 2 illustra schematicamente un impianto di produzione di aria in pressione provvisto della valvola termostatica illustrata in figura 1.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 è indicata nel suo complesso una valvola termostatica atta ad essere impiegata in un impianto 2 di produzione di aria in pressione.

Con riferimento alla figura 2, l'impianto 2 comprende un compressore volumetrico 3 preferibilmente, ma non necessariamente, del tipo a lobi, ed un circuito di lubrificazione 4 atto ad alimentare dell'olio lubrificante al compressore volumetrico 3, durante il funzionamento dell'impianto 2 stesso.

Tale olio ha la funzione di lubrificare il compressore 3, garantire la tenuta del compressore 3 stesso, ed infine garantire lo smaltimento del calore prodotto durante la compressione adiabatica dell'aria.

Il circuito di lubrificazione 4 normalmente comprende un gruppo nebulizzatore 5 atto a nebulizzare l'olio lubrificante nell'aria in ingresso al compressore volumetrico 3 ; un serbatoio disoleatore 6 atto a separare dall'aria compressa in uscita dal compressore volumetrico 3 l'olio lubrificante presente in sospensione; ed un condotto di ricircolo 7 collegante il gruppo nebulizzatore 5 al serbatoio disoleatore 6 in modo tale da convogliare l'olio lubrificante recuperato dal serbatoio disoleatore 6 nuovamente al gruppo nebulizzatore 5.

Lungo il condotto di ricircolo 7, il circuito di lubrificazione 4 comprende inoltre un radiatore 8 per il raffreddamento dell'olio lubrificante; un elemento filtrante 9 disposto a valle del radiatore 8 per trattenere a monte del gruppo nebulizzatore eventuali impuri presenti nell'olio lubrificante; ed infine la valvola termostatica 1 disposta in parallelo al citato radiatore 8.

La valvola termostatica 1 è atta a mettere direttamente in comunicazione l'ingresso 8a e l'uscita 8b del radiatore 8 fino a quando la temperatura dell'olio lubrificante che circola nel condotto di ricircolo 7 rimane al di sotto di una valore di soglia determinato (normalmente 71°C), in modo tale permettere all'olio lubrificante di raggiungere l'elemento filtrante 9 scavalcando il radiatore 8 stesso. Lo scavalcamento del radiatore 8 fin tanto che la temperatura dell'olio lubrificante rimane al disotto del citato valore di soglia ha lo scopo di permettere all'olio lubrificante di raggiungere il più rapidamente possibile la temperatura di esercizio, e poi mantenerla indefinitamente .

Con riferimento alla figura 1, la valvola termostatica 1 comprende un corpo valvolare 10 il quale è provvisto internamente di una sede cilindrica 11 estendentesi coassialmente ad un asse X. Il corpo valvolare 10 comprende inoltre un condotto 12 di ingresso ed un condotto 13 di uscita, colleganti la sede cilindrica 11 rispettivamente con l'ingresso 8a e con l'uscita 8b del radiatore 8.

La valvola termostatica 1 comprende inoltre un pistone 14 montato assialmente mobile all'interno della sede cilindrica il tra una posizione di apertura, in cui il pistone 14 è disposto nella sede cilindrica 11 in modo tale che i condotti 12 e 13 siano in comunicazione tra loro, permettendo il flusso dell'olio lubrificante attraverso la valvola termostatica 1 stessa, ed una posizione di chiusura, in cui il pistone 14 è disposto nella sede cilindrica 11 in modo tale da isolare i condotti 12 e 13 uno dall'altro.

In particolare, il pistone 14 definisce all'interno della sede 14 duo camere Ila e llb a volume variabile complementari ',tra loro: quando il pistone 14 è in posizione di apertura i due condotti 12e 13 sono in comunicazione con una stessa camera Ila, llb (la camera Ila nell'esempio illustrato in figura 1), mentre quando 11 pistone 14 è in posizione di chiusura i due condotti 12 e 13 sono in comunicazione ciascuno con un rispettiva camera Ila, llb, oppure l'ingresso di uno dei due condotti 12 e 13 è ostruito dal pistone 14.

All'interno della sede 11, la valvola termostatica 1 comprende inoltre un elemento elastico atto a mantenere il pistone 14 nella posizione di apertura, ed un elemento termosensibile (ovvero termoespandibile o termoritraibile) atto a spostare, quando la temperatura dell'olio lubrificante supera il citato valore di soglia, il pistone 14 dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura, contrastando l'azione dell'elemento elastico.

Nella fattispecie, l'elemento elastico è costituito da una molla 15 che si estende all'interno della camera Ila coassialmente all'asse X con una prima estremità in appoggio sulla parete del corpo valvolare 10 ed una seconda estremità in appoggio sul pistone 4, in modo tale da massimizzare il volume della camera Ila; mentre l'elemento termoespandibile o termoritraibile è costituito da una materiale termoespandibile 16 contenuto all'interno della camera llb.

Fino a quando la temperatura dell'olio lubrificante si mantiene al di sotto del citato valore di soglia la molla 15 minimizza il volume della camera llb in modo tale che entrambi i condotti 12 e 13 siano in comunicazione con la camera Ila {il pistone 14 è in posizione di apertura). Invece, quando la temperatura dell'olio lubrificante supera il citato valore di soglia il materiale termoespandibile 16 vince la forza esercitata dalla molla 15 ed espandendosi aumenta il volume della camera llb con conseguente spostamento del pistone 14 nella posizione di chiusura.

La valvola termostatica 1 comprende infine uno stelo 17 indicatore, il quale si estende dal pistone 14 all'interno di una delle camere Ila e llb coassialmente all'asse X, ed impegna in modo scorrevole ed a tenuta di fluido un foro passante 18 ricavato sulla parete del corpo valvolare 10. Lo stelo 17 presenta una lunghezza tale da sporgere all'esterno del corpo valvolare 10 attraverso il foro 18 quando il pistone 14 è in posizione di chiusura oppure in posizione di apertura. Nella fattispecie, il perno 15 si estende all'interno della camera Ila e sporge all'esterno del corpo valvolare 10 quando il pistone 14 è in posizione di chiusura .

Il funzionamento della valvola termostatica 1 è facilmente desumibile da quanto sopra descritto, e non necessita quindi di ulteriori spiegazioni.

Secondo una variante non illustrata, lo stelo 17 è provvisto lungo la sua lunghezza di tacche o segni rilevatori attraverso cui è possibile determinare la temperatura dell'olio circolante all'interno della valvola termostatica 1 stessa. Infatti, la posizione del pistone all'interno della sede 11 è determinata dall'equilibrio delle forze esercitate dalla molla 15 e dal materiale termoespandibile 16, e tale equilibrio è funzione della temperatura dei componenti della valvola, ovvero dell'olio lubrificante.

Secondo una variante illustrata a tratteggio in figura 1, il corpo valvolare 10 è provvisto di un terzo condotto 20 il quale è disposto in derivazione al condotto 13 di uscita, ed è atto a collegare il condotto 13 di uscita con l'ingresso 9a dell'elemento filtrante 9.

Il principale vantaggio della valvola termostatica 1 sopra descritta ed illustrata è quello di rendere visibile all'esterno lo stato in cui la valvola termostatica stessa si trova, facilitando enormemente le verifiche di funzionamento successive alla fabbricazione degli impianti di produzione di aria in pressione.

Risulta infine chiaro che al dispositivo qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Valvola termostatica (1) per impianti di produzione di aria in pressione comprendente un corpo valvolare (10) ed un pistone (14) mobile all'interno di una sede (11) ricavata nel corpo valvolare (10) stesso; il corpo valvolare (10) essendo provvisto di almeno un primo (12) ed un secondo condotto (13) colleganti la detta sede (11) con l'esterno; il pistone (14) essendo mobile all'interno della detta sede (11) tra una posizione di apertura in cui mette in comunicazione tra loro i detti primo (12) e secondo condotto (13), ed una posizione di chiusura in cui isola a tenuta di fluido il detto primo condotto (12) dal detto secondo condotto (13); la detta valvola termostatica comprendendo inoltre mezzi elastici (15) atti a mantenere il pistone (14) nella detta posizione di apertura, mezzi termosensibili (16) atti a spostare il detto pistone (14) nella detta posizione di chiusura contro l'azione di detti mezzi elastici, ed essendo caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi indicatori (17) della posizione del pistone (14) all'interno della detta sede (il).
2. 2. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la detta sede si estende secondo un asse longitudinale (X) determinato, che il detto pistone (14) è mobile all'interno della detta sede (11) parallelamente al detto asse longitudinale (X), e che i detti mezzi indicatori (17) comprendono uno stelo (17) il quale si estende dal pistone (14) all'interno della detta sede (11) parallelamente al detto asse longitudinale (X), ed impegna in modo scorrevole un foro passante (18) ricavato sulla detto corpo valvolare (10).
3. 3. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il detto stelo (17) è provvisto lungo la sua lunghezza di segni di riferimento .
4. 4. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il detto pistone (14) definisce all'interno della detta sede (11) due camere (11a, 11b) a volume variabile tra loro complementari, ed i detta mezzi elastici (15) comprendono una molla (15) la quale è disposta all'interno di una (11a) delle dette due camere (11a, 11b) coassiale al detto asse longitudinale (X) in modo tale da mantenere il pistone (14) nella detta posizione di apertura, massimizzando il volume della camera (11a) stessa.
5. 5. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi termosensibili (16) comprendono un materiale termoespandibile (16) il quale è contenuto all'interno della camera (111) non occupata dalla detta molla (15), ed è atto ad espandersi per spostare il pistone (14) nella detta posizione di chiusura contrastando l'azione della detta molla (15); lo spostamento del pistone (14) nella posizione di chiusura essendo realizzato quando la temperatura del detto materiale termoespandibile (16) supera un valore di soglia determinato.
6. 6. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il detto stelo (17) sporge all'esterno del detto corpo valvolare (10) quando il pistone (14) è nella posizione di chiusura, ed è sostanzialmente ritratto all'interno del corpo valvolare (10) stesso quando il pistone (14) è nella posizione di apertura.
7. 7. Valvola termostatica secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il detto stelo (17) si estende coassialmente al detto asse longitudinale (X) e la detta molla (15) è montata coassiale allo stelo (17).
8. 8 Valvola termostatica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto corpo valvolare (10) è provvisto di un terzo condotto (20) collegante a scelta il detto primo (12) o il detto secondo condotto (13) con l'esterno.