IT201800006591A1 - Dispositivo per la depurazione dei gas di scarico di motori endotermici. - Google Patents

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Description

Brevetto per invenzione industriale dal titolo:
DISPOSITIVO PER LA DEPURAZIONE DEI GAS DI SCARICO DI MOTORI ENDOTERMICI.
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda il settore dei motori a combustione interna, ed in particolare si riferisce a un dispositivo filtrante per i gas di scarico di motori endotermici che prevede l'utilizzo di liquido nebulizzato, in combinazione con un primo filtro di decantazione, e, in successione, di un secondo filtro composto dì una pluralità di pannelli filtranti disposti in serie per abbattere Le particelle sospese in detti gas.
Lo scopo principale della presente invenzione è quello di ovviare alle insufficienti prestazioni dei sistemi filtranti attualmente in uso, che non consentono di rispettare le normative antinquinamento vigenti nè, tantomeno, quelle già previste per il prossimo futuro.
Lo scopo è stato raggiunto, perseguendo l'intento di ottenere un dispositivo dotato di un'elevata efficienza di filtrazione, tramite una pluralità di mezzi di filtrazione dei gas disposti in serie, con ridotte perdite di carico e comprendente sostanzialmente: un contenitore metallico con un condotto di ingresso dei gas di scarico, una serie di camere comunicanti tra di loro, un dispositivo di filtraggio composto di strati di diversa densità inserito nel percorso dì comunicazione tra detto condotto di ingresso e il condotto dì uscita dei gas.
Una migliore comprensione dell'invenzione si avrà con la seguente descrizione dettagliata e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non già limitativo, una preferita forma di realizzazione e una sua variante.
Nei disegni:
la figura 1 mostra una preferita forma realizzativa del trovato, in configurazione assemblata;
la figura 2, analoga alla fig. 1, mostra l'invenzione con il primo filtro di spugna di metallo collocato nella struttura al sue interno; le figure 3A e 3B mostrano, rispettivamente, una vista dall'alto ed una sezione secondo un piano assiale di traccia D-D, del contenitore della struttura e del filtro di cui alle fig. 1 e 2;
la figura 4 mostra il secondo filtro preferibilmente a pannelli;
le figure 5A e 5B mostrano, rispettivamente, uno vista in sezione laterale ed una vista in sezione dall'alto, della struttura di chiusura e assemblaggio dei dispositivo di cui alle fig. 1 e 2; la figura 6A mostra il solo primo filtro di spugna di metallo;
la figura 6B mostra il primo filtro, in sezione secondo un piano assiale di traccia C-C, del contenitore del filtro di cui alle fig.1 e 2;
le figure 7 e 8 sono delle viste in sezione trasversale del dispositive di cui alle fig. 1 e 2, rispettivamente secondo un plano di traccia A-A e secondo un piano di traccia B-B;
le figure 9A e 9B mostrano, rispettivamente, una vista in sezione dall'alto ed una vista in sezione secondo il piano di traccia C-C, dalla struttura interna che contiene il primo filtro di cui alle fig. 1 e 2;
la figura 1C, analoga alla fig. 2, mostra una variante dell'invenzione, per il recupero dei gas di scarico.
Con riferimento alle figure sopra elencate, il dispositivo filtrante per la depurazione dei gas di scarico di motori endotermici secondo il trovato comprende, in combinazione: un contenitore 1, una struttura 2 inseribile al suo interno, un primo filtro 3 alloggiabile in una parte superiore dì detta struttura 2, un secondo filtro 4, inserito a valle della stessa struttura 2, nonché una struttura 5 che mantiene assemblati detti elementi 1, 2, 3, 4, mediante appositi elementi di aggancio 15 perimetrali, e funge nel contempo da chiusura di tutto il dispositivo rendendolo un corpo unico.
Per il funo manento del dispositivo sono inoltre previsti: un liquido 6 raccolto nella parte inferiore di detto contenitore 1, un filtro esterno 7 con cartuccia intercambiabile, una pompa di aspirazione e compressione 8 preferibilmente azionata da energia elettrica, un radiatore di raffreddamento 9 completo di ventola preferibilmente elettrica ed almeno una coppia di ugelli 10 per spruzzare efficacemente il liquido 6 sui gas di scarico entranti nel contenitore 1; in cui detti apparati da 7 a 10 sono opportunamente installati e dimensionati per far circolare correttamente a ciclo chiuso detto liquido 6.
Le struttura interna 2 ha lo scopo di formare delle camere (nominato A, B, C, D, E, F), collocato nella parte superiore del contenitore 1, in cui nelle prima camera A sono posizionati gli ugelli, mentre le successive camere da B a F sono riempite con detto primo filtro 3 di spugna di metallo di adeguata densità.
in questo modo, tramite detti ugelli 10, i gas di scarico entranti nel contenitore 1 vengono irrorati di liquido 6 per abbattere le particelle in essi contenute.
Il liquido 6 viene poi recuperato passando per gravità nella parte inferiore del contenitore 1, che funge da serbatoio, tramite de alie fenditure il predisposte nella parte intermedia della struttura 2.
Tutte le suddette camere da A ad F sono comunicanti tra di loro con un percorso a serpentina, lungo il quale i gas di scarico sono tatti transitare forzatamente, ai fina di abbattere - tramite il suddetto filtro 3 - le residue particelle liquide in sospensione nel gas, presenti a causa dell'azione effettuata dagli ugelli 10 nella camera A.
La struttura interna 2 ha anche lo scopo di formare altre camere (nominate G, H, I, L e M) nella parte inferiore del contenitore 1, sempre comunicanti tra di loro, delimitate tramite dei setti separatori atti ad evitare uno spostamento rapido e incontrollato del liquido 6 durante la marcia del veicolo.
I gas di scarico bagnati dal liquido 6 a filtrati dal filtro 3, proseguono attraversando una parete forata 13 per entrare in una camera di distribuzione 12 prevista a monte dal filtro 4 che, per minimizzare la perdita di carico, può essere composto in un solo blocco comprendente una pluralità di pannelli filtranti di diverse spessore e consistenza, dei quali almeno uno può essere di carboni attivi per abbattere gas e odori nocivi. Nelle figure sono mostrati quattro tipi di pannelli filtro con spessori puramente indicativi.
I gas di scarico cosi depurati e filtrati sono quindi convogliati nella carcera 14 e conseguentemente escono dal tubo di scarico finale 18.
I filtri 3, 4 e 7 fin qui descritti sono progettati per essere agevolmente sostituiti quando la loro efficienza comporta un decadimento delle prestazioni di filtraggio e di corretto scarico dei gas, controllabili tramite sensori appropriati inseriti opportunamente sul dispositivo per avvertire il conducente.
infatti, a cadenze programmate o quando necessario, la pulizia interna del contenitore 1 e la sostituzione dei filtri 3 e 4 è effettuabile tramite:
- L'aspirazione del liquido 6 dal serbatoio per mezzo della pompa 3;
• Lo sgancio e il sollevamento degli elementi di aggancio perimetrali 15 incernierati sul bordo del contenitore 1;
• L'asportazione della struttura dì assemblaggio 5 dei dispositivo;
• L'estrazione del filtro A che potrà cosi essere sostituita;
• La rimozione della struttura 2 contenente il filtro 3 che potrà essere sostituito estraendolo dal lato aperto di detta struttura 2;
• Controllo delle due identiche guarnizioni 16 e della guarnizione 17, inserite nelle strutture 2 e 5, con eventuale sostituzione; • Rimontaggio nell'ordine inverso.
Una variante possibile dell'invenzione, prevede che i gas di scarico depurati e filtrati che escono da detto condotto scarico finale 18, in funzione della efficienza di filtrazione risultante, possano anche essere recuperati e convenientemente reimmessi nel condotto di espirazione di un motore endotermico per bruciare le particelle eventualmente non eliminate dal dispositivo senza quindi immettere in atmosfera nessun gas di scarico.
Senza entrare nei dettagli noti al settore dei trasporti, questo riciclo dei gas di scarico depurati e filtrati si può ottenere con l'apporto supplementare di aria fresca, anche al fine di abbassare la temperatura dei gas di scarico inviati al condotto di aspirazione.
Ad esempio, tutto ciò si può ottenere tramite l'uso di un compressore volumetrico o un compressore centrifugo, non necessariamente per ottenere un regime dì sovralimentazione.
Entrambi i tipi di compressore possono essere collegati con cinghia e puleggia al motore e azionati elettricamente.
In alternativa, se si volesse ottenere la sovralimentazione, si potrebbe anche utilizzare un turbocompressore azionato dai gas di scarico.
Nella figura, detti compressori sono indicati con il riferimento 19.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo filtrante per la depurazione dei gas di scarico di motori endotermici caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di mezzi di filtrazione dei gas disposti in serie, in cui sono previsti: un contenitore metallico (1) con un condotto d'ingresso dei gas di scarico, una serie di camere (A, B, C, D, E, F) comunicanti tra di loro, un elemento di filtraggio composto di strati di diversa densità, inserito nel percorso di comunicazione tra detto condotto di ingresso e il condotto di uscita del gas.
  2. 2. Dispositivo secondo La rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che comprende, in combinazione: un contenitore (1), una struttura (2) inseribile al suo interno, un primo filtro (3) alloggiabile in una parte superiore di detta struttura (2),un secondo filtro (4), inserito a valle della stessa struttura (2), nonché una struttura (5) che mantiene assemblati detti elementi (1), (2), (3),{4), mediante appositi elementi di aggancio (15) perimetrali, e funge nel contempo da chiusura di tutte il dispositivo rendendolo un corpo unico.
  3. 3.Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che prevede un liquido (6) raccolto nella parte inferiore di detto contenitore (1), e dal fatto che comprende ulteriormente: un filtro esterno (7) con cartuccia intercambiabile, una pompa di aspirazione e compressione (8) azionata da energia elettrica e meccanica, un radiatore di raffreddamento (9) completo di ventola elettrica o meccanica ed almeno una coppia di ugelli (10) per spruzzare il liquido (6) sui gas di scarico entranti nel contenitore (1); in cui detto filtro esterno, detta pompa, detto radiatore e detti ugelli (7, 8, 9, 10) sono configurati e dimensionati per far circolare correttamente a ciclo chiuso detto liquido (6).
  4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che La struttura interna (2) è configurata per formare dette camere (A, B, C, D, E, F ) collocate nella parte superiore del contenitore (1), in cui nella prima camera (A) sono posizionati gli ugelli (10), mentre le successive camere (da B a F) sono riempite con detto primo filtro (3) che è di spugna di metallo di adeguata densità; ottenendo cosi che, tramite detti ugelli (10), i gas di scarico entranti nel contenitore (1) siano irrorati di liquido (6) per abbattere le particelle in essi contenute.
  5. 5.Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la parte centrale della struttura (2) é dotata di fenditure (11) attraverso le quali il liquido (6) è recuperabile passando per gravità nella parte inferiore del contenitore (1) che funge da serbatoio di raccolta.
  6. 6.Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette camere (da A ad F) sono comunicanti tra di loro per definire un percorso a serpentina, lungo il quale transitano i gas di scarico, al fine di abbattere - tramite detto primo filtro (3) - le residue particelle liquide in sospensione nel gas, presenti a causa dell'azione svolta dagli ugelli (10) nella camera (A).
  7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta struttura interna (2) ha anche lo scopo di formare ulteriori camere (G, H, I, L e M) nella parte inferiore del contenitore (1), anch'esse comunicanti tra di loro, delimitate tramite dei setti separatori atti ad evitare uno spostamento rapido e incontrollato del liquido (6) durante la marcia del veicolo,
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 6, caratterizzato dal fatto che a monte del filtro (4} è prevista una camera di distribuzione (12), nella quale 1 gas di scarico, irrorati dal liquido (6) e filtrati dal filtro (3), entrano attraversando una parete forata (13), in cui detto filtro (4), per minimizzare la perdita di carico, è preferibilmente composto in un solo blocco comprendente una pluralità di pannelli filtranti di diverso spessore e consistenza, dei quali almeno uno è preferibilmente di carboni attivi per abbattere gas e odori nocivi.
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti primo filtro (3), secondo filtro (4) e filtro esterno (7) sono configurati per essere sostituibili quando la loro efficienca comporta un decadimento delle prestazioni di filtraggio e di corretto scarico dei gas, nonché per essere controllabili tramite sensori appropriati inseriti opportunamente sul dispositivo per poter avvertire il conducente.
  10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che la pulizia interna del contenitore (1) e la sostituzione dei filtri (3 e 4) è effettuabile, a cadenze programmate o quando necessario, tramite: - la pompa (8) per l'aspirazione del liquido (6) dal serbatoio; - degli elementi di aggancio perimetrali (15) incernierati sul bordo del contenitore (1) sganciabili e sollevabili; - degli elementi di aggancia perimetrali (15) incernierati sul bordo del contenitore (1) sganciabili e sollevabili; - ii filtro (4) estraibile per essere sostituito; - la struttura (2) rimovìbile, contenente il filtro (3), che a sua volta é estraibile dal lato aperto di detta struttura (2) per essere sostituito; - due identiche guarnizioni (16) e una guarnizione (17 ), inserite nelle strutture interna (2) e di assemblaggio 15), controllabili e sostituibili,
  11. 11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedente, caratterizzato dal fatto che prevede che i gas di scarico depurati e filtrati ohe escono da un condotto scarico finale (18) sono recuperabili e convenientemente reinseribili nel condotto di aspirazione di un motore endotermico per bruciare le particelle eventualmente non eliminate dal dispositivo senza quindi immettere in atmosfera nessun gas di scarico.
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