IT201900017192A1 - Sistema di chiusura per un recipiente di un apparato di filtrazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo: “SISTEMA DI CHIUSURA PER UN RECIPIENTE DI UN APPARATO DI FIL-

TRAZIONE”

Campo della tecnica

La presente invenzione riguarda un recipiente per apparati di filtrazione, ad esempio ma non esclusivamente per apparati di filtrazione ad osmosi inversa. In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema di chiusura atto ad essere associato al suddetto recipiente.

Stato della tecnica

Come è noto, la maggior parte degli apparati di filtrazione, tra cui anche gli apparati di filtrazione ad osmosi inversa, comprendono di norma un recipiente atto a contenere una cartuccia filtrante.

Questo recipiente è generalmente formato da un corpo a bicchiere che comprende una parete laterale di forma tubolare, ad esempio cilindrica, ed un fondello che chiude una estremità assiale di detta parate laterale.

L’opposta estremità assiale della parete laterale definisce l’imboccatura del corpo a bicchiere ed è occlusa da un sistema di chiusura, il quale può essere rimosso per consentire l’apertura del recipiente, ad esempio qualora sia necessario provvedere alla sostituzione della cartuccia filtrante.

Tradizionalmente, il sistema di chiusura consiste in un coperchio che viene avvitato sull’imboccatura del corpo a bicchiere, con l’interposizione di una o più guarnizioni anulari di tenuta, le quali hanno la funzione di impedire la fuoriuscita del liquido in filtrazione.

Questo sistema di chiusura, pur essendo molto semplice, presenta alcuni annosi inconvenienti.

Ad esempio, in alcune applicazioni, il coperchio tende a svitarsi spontaneamente per effetto delle vibrazioni cui l’apparato di filtrazione viene sottoposto, causando perdite di liquido.

In altre applicazioni, al contrario, l’uso prolungato dell’apparato di filtrazione fa sì che le guarnizioni anulari di tenuta tendano ad aderire (incollarsi) tra il coperchio e l’imboccatura del corpo a bicchiere, rendendo l’eventuale svitamento del coperchio estremamente difficoltoso.

Esistono poi apparati di filtrazione, tra cui in particolare quelli ad osmosi inversa, dove il recipiente che contiene la cartuccia filtrante è sottoposto ad una pressione interna relativamente elevata.

Questa pressione agisce contro le pareti del corpo a bicchiere e del coperchio, le quali tendono perciò a deformarsi verso l’esterno.

In alcuni casi questa deformazione è superiore in corrispondenza del coperchio che in corrispondenza della imboccatura del corpo a bicchiere, provocando un allentamento della compressione delle guarnizioni anulari di tenuta che perdono efficacia e provocano la fuoriuscita di liquido.

Esposizione dell’invenzione

Alla luce di quanto sopra esposto, uno scopo della presente invenzione è quello di risolvere i menzionati inconvenienti della tecnica nota, nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo relativamente contenuto.

Questo ed altri scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nella rivendicazione indipendente 1. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione ma non strettamente necessari.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un recipiente per apparati di filtrazione, comprendente:

- una parete laterale tubolare,

- un fondello che chiude una prima estremità assiale di detta parete laterale, ed

- un sistema di chiusura atto a chiudere in modo apribile una seconda e opposta estremità assiale di detta parete laterale,

in cui detto sistema di chiusura comprende:

- un elemento di occlusione, il quale comprende una porzione inferiore cilindrica atta ad essere coassialmente infilata all’interno della parete laterale, ed una porzione superiore da cui sporgono radialmente uno o più elementi di riscontro atti ad appoggiarsi sul bordo della seconda estremità assiale della parete laterale,

- una o più sedi anulari ricavate coassialmente sulla superficie laterale esterna della porzione inferiore dell’elemento di occlusione e singolarmente atte ad accogliere una guarnizione anulare di tenuta, e

- un organo di serraggio comprendente una ghiera atta circondare l’elemento di occlusione e ad essere assialmente vincolata all’esterno della parete laterale, in corrispondenza della seconda estremità assiale della medesima, e almeno una superficie di battuta atta ad appoggiarsi sulla porzione superiore dell’elemento di occlusione, dalla parte opposta rispetto al fondello.

Grazie a questa soluzione, la funzione di tenuta e la funzione di supporto e contrasto delle forze di pressione sono vantaggiosamente delegate a due componenti separati, rispettivamente all’elemento di occlusione e all’organo di serraggio, permettendo di eliminare le criticità dei sistemi tradizionali. Infatti, mentre le guarnizioni anulari di tenuta sono portate dall’elemento di occlusione, il quale può essere completamente privo di filettature e può essere dimensionato per ottenere la migliore tenuta in tutte le condizioni di esercizio, la pressione viene supportata esclusivamente dall’organo di serraggio che, essendo privo di guarnizioni anulari di tenuta, risulterà sempre facile da svitare e da rimuovere quando è necessario aprire il recipiente.

A questo riguardo, la ghiera dell’organo di fissaggio può essere ad esempio una ghiera filettata che viene avvitata all’esterno della parete laterale del recipiente ma non si esclude che, in altre forme di attuazione, il vincolo assiale possa essere effettuato mediante un accoppiamento a baionetta o altro.

Secondo un aspetto dell’invenzione la porzione inferiore dell’elemento di occlusione può essere definita da una parete tubolare che delimita una cavità interna assiale aperta verso il fondello.

In questo modo, la pressione interna cui il recipiente può essere sottoposto durante il funzionamento, agisce anche su questa parete tubolare, spingendola dall’interno verso l’esterno e, di conseguenza, tendendo costantemente a spingere le guarnizioni anulari di tenuta contro la superficie interna della parete laterale del recipiente.

A questo riguardo, è preferibile che detta parete tubolare dell’elemento di occlusione sia dimensionata in modo da evitare con sicurezza che le guarnizioni anulari perdano contatto con la parete laterale del recipiente, nonostante le dilatazioni dovute alla pressione interna.

Ad esempio, è previsto che la parete tubolare dell’elemento di occlusione possa avere uno spessore inferiore rispetto allo spessore della parete laterale del recipiente, almeno in corrispondenza della seconda estremità assiale della medesima.

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Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il bordo della seconda estremità assiale della parete laterale del recipiente può essere sagomato in modo da definire un profilo di camma su cui possono scorrere gli elementi di riscontro dell’elemento di occlusione a seguito di una rotazione di quest’ultimo intorno al proprio asse, detto profilo di camma essendo atto a trasformare detta rotazione in uno spostamento assiale dell’elemento di occlusione rispetto alla parete laterale.

In questo modo, viene vantaggiosamente facilitata la rimozione dell’elemento di occlusione quando è necessario aprire il recipiente. Infatti, anche nel caso in cui le guarnizioni anulari si “incollino” tra l’elemento di occlusione e la parete laterale del recipiente, ruotando l’elemento di occlusione intorno al proprio asse, gli elementi di riscontro strisciano sul profilo a camma del bordo del recipiente, causando una roto-traslazione dell’elemento di occlusione che facilita il distacco delle guarnizioni anulari e provoca una prima estrazione assiale dell’elemento di occlusione rispetto al recipiente.

A questo riguardo, la porzione superiore dell’elemento di occlusione può presentare una cavità assiale atta a realizzare un accoppiamento prismatico con una chiave di manovra di forma coniugata.

Questa soluzione ha il vantaggio consentire un più semplice azionamento in rotazione dell’elemento di occlusione rispetto al recipiente, facilitandone la rimozione manuale.

Sostanzialmente per la stessa ragione, la porzione superiore dell’elemento di occlusione può presentare una o più asole passanti aventi assi trasversali rispetto all’asse dell’elemento di occlusione stesso, ad esempio in corrispondenza degli elementi di riscontro.

Queste asole passanti possono infatti accogliere un qualunque utensile di forma allungata, come ad esempio un cacciavite, mediante il quale è possibile fare leva per ruotare più facilmente l’elemento di occlusione rispetto alla parete laterale del recipiente.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, la superficie di battuta dell’organo di serraggio può essere definita da una parete di fondo che occlude una estremità assiale della ghiera.

In questo modo, l’organo di serraggio assume sostanzialmente la forma di un coperchio, semplice ed economico da realizzare, che viene avvitato sulla seconda estremità del recipiente.

Un preferito aspetto della presente invenzione prevede che il recipiente possa comprendere anche un sistema anti-svitamento per l’organo di serraggio rispetto alla parete laterale del recipiente.

Grazie a questa soluzione è vantaggiosamente possibile evitare che l’organo di serraggio si sviti spontaneamente, ad esempio per effetto delle vibrazioni, causando l’apertura accidentale del recipiente.

Ad esempio, detto sistema anti-svitamento può comprendere:

- un primo dentello fissato all’organo di serraggio,

- un secondo dentello accoppiato mobile alla parete laterale del recipiente tra una posizione di impegno, in cui è atto a impegnarsi con il primo dentello per impedire la rotazione dell’organo di serraggio, ed una posizione di disimpegno in cui libera detto impegno, ed

- una molla atta a spingere il secondo dentello in posizione di impegno. In questo modo, dopo che l’organo di serraggio è stato avvitato, il secondo dentello, spinto in posizione di impegno dalla molla, impedisce ogni svitamento accidentale dell’organo di serraggio.

Qualora sia necessario aprire il recipiente, è poi sufficiente spostare manualmente il secondo dentello in posizione di disimpegno, in contrasto con l’azione della molla, e svitare l’organo di serraggio.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 è una vista prospettica di un impianto per il trattamento dell’acqua secondo una forma di attuazione della presente invenzione, privato del carter esterno.

La figura 2 è una sezione dell’impianto di figura 1 effettuata secondo il piano II-II indicato in figura 3.

La figura 3 è la sezione III-III di figura 2 mostrata in scala ingrandita.

La figura 3A è un dettaglio ingrandito di figura 3 che mostra il sistema di chiusura dei recipienti.

La figura 3B è la sezione IIIB-IIIB indicata in figura 3A.

La figura 4 è la sezione IV-IV di figura 2 mostrata in scala ingrandita.

La figura 5 è la sezione V-V di figura 2 mostrata in scala ingrandita.

La figura 6 è la sezione VI-VI di figura 2 mostrata in scala ingrandita.

La figura 7 è la sezione VII-VII di figura 2 mostrata in scala ingrandita.

La figura 8 è la sezione VIII-VIII di figura / mostrata in scala ridotta.

La figura 8A è un dettaglio ingrandito di figura 8 che mostra il modulo di uscita. La figura 9 è una vista prospettica di un impianto per il trattamento dell’acqua secondo una forma di attuazione alternativa della presente invenzione.

La figura 10 è una vista laterale dell’impianto di figura 9.

La figura 11 è la sezione XI-XI di figura 10 mostrata in scala ingrandita.

La figura 12 è la sezione XII-XII di figura 10 mostrata in scala ingrandita.

La figura 13 è la sezione XIII-XIII di figura 12 mostrata in scala ridotta.

La figura 14 è una vista dal basso dell’impianto di figura 9.

La figura 15 è una vista dall’alto dell’impianto di figura 9.

La figura 16 è una vista prospettica, parzialmente esplosa, di un elemento modulare utilizzato nell’apparato di filtrazione ad azione osmotica degli impianti di figura 1 e 9.

La figura 17 è una vista prospettica di un corpo monolitico che compone l’elemento modulare di figura 16.

La figura 18 è una vista laterale di un gruppo di pompaggio utilizzato negli impianti di figura 1 e 9.

La figura 19 è la sezione XIX-XIX di figura 18.

La figura 20 è una vista prospettica di un modulo di uscita utilizzato negli impianti di figura 1 e 9.

La figura 21 è una vista esplosa del modulo di uscita di figura 20.

La figura 22 è una vista prospettica e parzialmente esplosa di un apparato di filtrazione per separazione meccanica utilizzato nell’impianto di figura 1.

La figura 23 è un’altra vista prospettiva e parzialmente esplosa dell’apparato di filtrazione di figura 22 mostrato da un’altra angolazione.

La figura 24 è una vista frontale di un apparato di filtrazione per separazione meccanica di tipo indipendente che può essere ad esempio utilizzato in associazione con l’impianto di figura 9.

La figura 25 è la sezione XXV-XXV di figura 24.

La figura 26 è la sezione XXVI-XXVI di figura 25 mostrata in scala ingrandita. La figura 27 è la sezione di figura 26 mostrata con le componenti principali separate lungo la direzione di reciproco accoppiamento.

La figura 28 è la sezione XXVIII-XXVIII di figura 26 mostrata in scala ridotta.

Le figure 29, 30 e 31 sono una vista prospettiva parzialmente esplosa dell’apparato di filtrazione di figura 24 mostrato in altrettante fasi durante il processo di assemblaggio.

Le figure 32, 33 e 34 sono le stesse viste di figura 29, 30 e 31 in cui l’apparato di filtrazione è stato sezionato secondo il piano XXV-XXV di figura 24.

La figura 35 è uno schema idraulico semplificato di un apparato di filtrazione ad osmosi inversa appartenente all’impianto illustrato nelle figure da 1 a 8.

La figura 36 è uno schema idraulico semplificato di un apparato di filtrazione ad osmosi inversa appartenente all’impianto illustrato nelle figure da 9 a 15.

Descrizione dettagliata

Mediante le succitate figure si descrivono due esempi di un impianto 100 per il trattamento di acqua, il quale può essere vantaggiosamente utilizzato sia in campo alimentare, ad esempio per il trattamento di acqua destinata al consumo diretto o alla preparazione di bevande o di altri alimenti, sia in ambito tecnologico, ad esempio per il trattamento di acqua destinata ad impianti di lavaggio (es. lavastoviglie, lavatrici o altro), e per applicazioni che possono essere sia ad uso domestico sia ad uso industriale.

Entrambi gli impianti 100 comprendono schematicamente un condotto di ingresso 101 per l’acqua da trattare, il quale può essere collegato ad esempio con la rete di distribuzione idrica, un condotto di uscita 102 per l’acqua trattata, il quale può essere collegato con le utenze, ed un condotto di scarico 103 per l’eventuale acqua di rigetto, il quale può essere collegato ad esempio con un sistema di smaltimento fognario.

Secondo un aspetto della presente trattazione, il condotto di uscita 102 può essere integrato in un più complesso modulo di uscita 600, il quale comprende numerose altre funzioni dell’impianto 100 al fine di limitare le connessioni con tubature e raccordi.

L’impianto 100 comprende inoltre un gruppo di pompaggio 200, il quale è atto a ricevere l’acqua proveniente dal condotto di ingresso 101 e ad alimentarla in pressione verso i condotti di uscita 102 e di scarico 103, dopo averla fatta passare attraverso i dispositivi di trattamento.

Il condotto di ingresso 101 può essere provvisto di una elettrovalvola principale 104, la quale è atta ad essere comandata da una centralina elettronica (non illustrata) per selettivamente consentire o impedire l’afflusso d’acqua verso il gruppo di pompaggio 200.

Il condotto di ingresso 101 può essere provvisto anche di una elettrovalvola di bypass 105, la quale è normalmente chiusa e può essere comandata in apertura per mettere in comunicazione diretta il condotto di ingresso 101 con il condotto di uscita 102, indipendentemente dallo stato di apertura o chiusura della elettrovalvola principale 104.

In particolare, l’elettrovalvola di by-pass 105 può essere comandata dalla centralina elettronica che comanda anche l’elettrovalvola principale 104 oppure da un semplice commutatore che permette l’alimentazione selettiva della centralina elettronica o della elettrovalvola di by pass 105.

Tra il gruppo di pompaggio 200 e i condotti di uscita 102 e di scarico 103, l’impianto 100 può comprendere un primo apparato di filtrazione 300, il quale è generalmente preposto a trattenere le particelle grossolane e le impurità che possono essere presenti nell’acqua ed eventualmente a trattenere il cloro e/o altre sostanze che possono essere presenti nell’acqua per eliminare o quantomeno ridurre la carica batterica.

Il primo apparato di filtrazione 300 può essere configurato per eseguire una filtrazione meccanica e/o una filtrazione per adsorbimento di sostanze chimiche, ad esempio mediante carboni attivi. In aggiunta o in alternativa, il primo apparato di filtrazione 300 può contenere resine che possono funzionare anche per scambio ionico, al fine di sostituire vantaggiosamente alcuni sali che sono contenuti nell’acqua con altri sali. A seconda della tipologia di resina prescelta, queste resine possono operare in tanti modi differenti, ad esempio ma non esclusivamente sostituendo carbonati con cloruro di sodio, in modo da abbassare la durezza dell'acqua senza ridurne il residuo fisso.

L’impianto 100 può comprendere inoltre un secondo apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, il quale è atto a ricevere l’acqua filtrata dal primo apparato di filtrazione 300 ed è principalmente preposto alla rimozione dei sali che possono essere disciolti nell’acqua.

Come illustrato nell’esempio di figura 9, in alcune forme di realizzazione, il primo apparato di filtrazione 300 può essere assente e può essere eventualmente realizzato sotto forma di un dispositivo separato (v. fig.24) che viene posizionato ad esempio a monte dell’impianto 100, ovvero che è atto a ricevere l’acqua da filtrare dalla rete idrica e che, dopo averla filtrata, la alimenta al condotto di ingresso 101 dell’impianto 100 o a qualunque altra utenza.

A partire da questo schema generale, le varie parti dell’impianto 100 vengono dettagliate nel prosieguo partendo dall’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa.

Apparato di filtrazione ad osmosi inversa

L’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa comprende uno o più elementi modulari 401, sostanzialmente identici o comunque simili, i quali possono essere vantaggiosamente assemblati tra loro per variare la capacità operativa dell’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, ad esempio la portata oraria di acqua filtrabile, in base alle specifiche esigenze e alle necessità delle utenze cui l’impianto 100 è destinato.

Come illustrato in figura 16, ciascun elemento modulare 401 comprende un corpo monolitico 402, il quale può essere realizzato in plastica, ad esempio mediante la tecnica dello stampaggio ad iniezione.

In particolare, il corpo monolitico 402 può essere direttamente realizzato come un tutt’uno, oppure può essere realizzato in più parti che poi vengono inscindibilmente unite tra loro, ad esempio mediante saldatura o incollaggio, formando un tutt’uno.

Il corpo monolitico 402 comprende (definisce) un primo recipiente 403 ed un secondo recipiente 404, ciascuno dei quali è conformato sostanzialmente come un vaso che comprende una parete laterale 405 di forma tubolare, ad esempio cilindrica, ed un fondello 406, ad esempio di forma bombata, il quale chiude una prima estremità assiale della parete laterale 405.

La seconda e opposta estremità assiale di ciascuno di detti primo e secondo recipiente 403 e 404 è chiusa da un rispettivo un sistema di chiusura 500 di tipo apribile, il quale verrà descritto dettagliatamente più avanti.

Come chiaramente visibile in figura 3, il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 sono preferibilmente disposti in modo che le rispettive pareti laterali 405 risultino affiancate tra loro ed abbiano i rispettivi assi centrali A e B reciprocamente paralleli.

Preferibilmente, le pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404 non sono a reciproco contatto ma sono separate da una piccola intercapedine 407.

Inoltre, le pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404 hanno preferibilmente la stessa lunghezza, ovvero la stessa estensione longitudinale, e portano i rispettivi fondelli 406 sostanzialmente alla stessa quota assiale rispetto agli assi centrali A e B.

In particolare, il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 sono destinati ad essere installati in modo tale che gli assi centrali A e B delle corrispondenti parati laterali 405 siano orientati verticalmente e che i fondelli 406 siano posizionati in basso, ciascuno per chiudere l’estremità assiale inferiore della corrispondente parete laterale 405.

Rimanendo sulla figura 3, il primo recipiente 403 comprende un ingresso 408 per l’acqua da filtrare, una prima uscita 409 per l’acqua filtrata ed una seconda uscita 410 per l’acqua di rigetto.

Preferibilmente, l’ingresso 408 e la seconda uscita 410 sono realizzati nella parete laterale 405 del primo recipiente 403, ad esempio entrambi nella parte che è rivolta verso la parete laterale 405 del secondo recipiente 404.

In particolare, l’ingresso 408 e la seconda uscita 410 possono avere assi reciprocamente paralleli, perpendicolari agli assi centrali A e B delle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, ed entrambi giacenti nello stesso piano in cui giacciono detti assi centrali A e B.

La distanza tra l’ingresso 408 e il fondello 406 del primo recipiente 403 è generalmente maggiore rispetto alla distanza tra detto fondello 406 e la seconda uscita 410.

Tuttavia, sia l’ingresso 408 sia la seconda uscita 410 possono essere più vicine alla estremità assiale della parete laterale 405 in cui è posto il corrispondente sistema di chiusura 500 rispetto che all’estremità assiale in cui è posto il corrispondente fondello 406.

La prima uscita 409 può essere realizzata nel fondello 406 del primo recipiente 403, ad esempio con asse coincidente con l’asse centrale A della parate laterale 405 del primo recipiente 403 stesso.

All’interno del primo recipiente 403 può essere accolta una cartuccia filtrante a membrana osmotica 411, la quale è generalmente atta a suddividere il volume interno del primo recipiente 403 in tre camere separate, di cui una prima camera 412 comunicante con l’ingresso 408, una seconda camera 413 comunicante con la prima uscita 409, ed una terza camera 460 comunicante con la seconda uscita 410.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 è di per sé nota e comprende generalmente un tubo centrale di supporto 414, il quale è internamente cavo e presenta una parete laterale traforata.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 comprende inoltre una o più tasche, le quali sono avvolte a spirale intorno al tubo centrale di supporto 414 formando una sorta di bobina cilindrica 415.

Ciascuna di queste tasche è sostanzialmente formata da due fogli di membrana osmotica, i quali sono almeno leggermente distanziali tra loro, definendo una sottile intercapedine.

Per creare l’intercapedine tra le tasche e all’interno delle stesse si utilizza una sorta di rete, detta spacer o tricot.

Le tasche sono associate al tubo centrale di supporto 414 in modo che le suddette intercapedini siano in comunicazione con i fori ricavati nella parete laterale del tubo centrale di supporto 414, isolandoli invece dall’ambiente circostante.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 può comprendere inoltre una guarnizione anulare 416, la quale può essere coassialmente associata esternamente alla bobina cilindrica 415.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 è coassialmente inserita all’interno del primo recipiente 403, in modo tale che un tratto terminale del tubo centrale di supporto 414 si inserisca, con l’interposizione di opportune guarnizioni di tenuta, all’interno della prima uscita 409.

In questo modo, il volume interno del tubo centrale di supporto 414 definisce in pratica la seconda camera 413.

La guarnizione anulare 416 è invece atta a fare tenuta tra la superficie esterna della bobina cilindrica 415 e la superficie interna della parete laterale 405 del primo recipiente 403, preferibilmente in un tratto assialmente compreso tra l’ingresso 408 e la seconda uscita 410, suddividendo la prima camera 412 dalla terza camera 460.

In questo modo, l’acqua proveniente dall’ingresso 408 può fluire liberamente esternamente alle tasche della cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 sino a raggiungere la seconda uscita 410.

Sennonché, in virtù del fatto che nel primo recipiente 403 regna un livello di pressione superiore alla pressione osmotica, parte dell’acqua in transito è in grado di attraversare i fogli di membrana osmotica e raggiungere l’intercapedine tra essi definita, per poi fluire attraverso la cavità interna del tubo centrale di supporto 414 verso la prima uscita 409.

Grazie al fenomeno dell’osmosi inversa, a partire da un’acqua in ingresso avente una determinata concentrazione di sali, l’acqua filtrata che fuoriesce dalla prima uscita 409 avrà una concentrazione di sali significativamente inferiore rispetto all’acqua di rigetto che raggiunge la seconda uscita 410.

Il secondo recipiente 404 comprende a sua volta un ingresso 417 per l’acqua da filtrare, una prima uscita 418 per l’acqua filtrata ed una seconda uscita 419 per l’acqua di rigetto.

Preferibilmente, l’ingresso 417 e la seconda uscita 419 sono realizzate nella parete laterale 405 del secondo recipiente 404, ad esempio entrambi nella parte che è rivolta verso la parete laterale 405 del primo recipiente 403.

In particolare, l’ingresso 417 e la seconda uscita 419 possono avere assi reciprocamente paralleli, perpendicolari agli assi centrali A e B delle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, ed entrambi giacenti nello stesso piano in cui giacciono detti assi centrali A e B.

La distanza tra l’ingresso 417 e il fondello 406 del secondo recipiente 404 è generalmente maggiore rispetto alla distanza tra detto fondello 406 e la seconda uscita 419.

Tuttavia, mentre la seconda uscita 419 può essere più vicina al corrispondente fondello 406 che al corrispondente sistema di chiusura 500, l’ingresso 417 essere più vicino al corrispondente sistema di chiusura 500 che al corrispondente fondello 406.

Ad esempio, rispetto alla direzione definita dagli assi centrali A e B delle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, l’ingresso 417 del secondo recipiente 404 può essere posizionato tra l’ingresso 408 e la seconda uscita 410 del primo recipiente 403, mentre la seconda uscita 419 del secondo recipiente 404 può essere posizionata tra la seconda uscita 410 del primo recipiente 403 e i fondelli 406.

Anche in questo caso, la prima uscita 418 può essere realizzata nel fondello 406 del secondo recipiente 404, ad esempio con asse coincidente con l’asse B della parate laterale 405 del secondo recipiente 404 stesso.

All’interno del secondo recipiente 404 può essere accolta una ulteriore cartuccia filtrante a membrana osmotica 420, la quale è generalmente atta a suddividere il volume interno del secondo recipiente 404 in tre camere separate, di cui una prima camera 421 comunicante con l’ingresso 417, una seconda camera 422 comunicante con la prima uscita 418, ed una terza camera 461 comunicante con la seconda uscita 419.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 420 è del tutto analoga alla cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 descritta in precedenza, di cui presenta le medesime caratteristiche.

La cartuccia filtrante a membrana osmotica 420 è dunque coassialmente inserita all’interno del secondo recipiente 404, in modo tale che un tratto terminale del tubo centrale di supporto 414 si inserisca, con l’interposizione di opportune guarnizioni di tenuta, all’interno della prima uscita 418.

La guarnizione anulare 416 è atta a fare tenuta tra la superficie esterna della bobina cilindrica 415 e la superficie interna della parete laterale 405 del secondo recipiente 404, preferibilmente in un tratto assialmente compreso tra l’ingresso 417 e la seconda uscita 419.

In questo modo, l’acqua proveniente dall’ingresso 417 può fluire liberamente esternamente alle tasche della cartuccia filtrante a membrana osmotica 420 sino a raggiungere la seconda uscita 419 ma, in virtù del fatto che nel secondo recipiente 404 regna un livello di pressione superiore alla pressione osmotica, parte di quest’acqua è in grado di attraversare i fogli di membrana osmotica e raggiungere la cavità interna del tubo centrale di supporto 414 per fluire verso la prima uscita 418.

Anche in questo caso, il fenomeno della osmosi inversa garantisce che a partire da un’acqua in ingresso avente una determinata concentrazione di sali, l’acqua filtrata che fuoriesce dalla prima uscita 418 abbia una concentrazione di detti sali significativamente inferiore rispetto all’acqua di rigetto che raggiunge la seconda uscita 419.

Secondo un importante aspetto dell’elemento modulare 401, il corpo monolitico 402 comprende anche un condotto di travaso 423 che collega la seconda uscita 410 del primo recipiente 403 con l’ingresso 417 del secondo recipiente 404, in modo tale che l’acqua di rigetto uscente dal primo recipiente 403 diventi l’acqua da filtrare nel secondo recipiente 404.

In altre parole, questa soluzione comporta che il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 risultino idraulicamente collegati tra loro in serie, consentendo all’acqua proveniente dall’ingresso 408 del primo recipiente 403 di essere filtrata in cascata da due cartucce filtranti a membrana osmotica 411 e 420, producendo così due flussi di acqua filtrata attraverso le prime uscite 409 e 418 del primo e del secondo recipiente 403 e 404 ed un solo flusso di acqua di rigetto attraverso la seconda uscita 419 del secondo recipiente 404.

Si desidera qui osservare che, per garantire che all’interno del primo recipiente 403 e del secondo recipiente 404 regni una pressione superiore alla pressione osmotica, l’impianto 100 comprende generalmente un restrittore di flusso, il quale è collegato a valle della seconda uscita 419 del secondo recipiente 404, come verrà descritto più avanti.

Tornando al condotto di travaso 423, questo condotto può essere realizzato in una porzione del corpo monolitico 402 che si estende nell’intercapedine 407 tra il primo ed il secondo recipiente 403 e 404, collegando le rispettive pareti laterali 405.

Il condotto di travaso 423 può essere definito da un foro che si estende in direzione parallela agli assi centrali A e B delle pareti laterali 405 e che può sfociare all’esterno in corrispondenza dei sistemi di chiusura 500, dove può essere occluso da un apposito tappo 424.

Questo foro può essere in comunicazione anche con l’ingresso 408 del primo recipiente 403, il quale è tuttavia idraulicamente separato dal condotto di travaso 423 da un inserto otturatore 425 che viene inserito nel foro, ad un livello compreso tra l’ingresso 408 del primo recipiente 403 e l’ingresso 417 del secondo recipiente 404.

Il corpo monolitico 402 di ciascun elemento modulare 401 può inoltre comprendere (definire) un collettore di raccolta 426, il quale è in comunicazione con entrambe le prime uscite 409 e 418 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, in modo da raccogliere l’acqua filtrata.

Il collettore di raccolta 426 può essere direttamente unito ai fondelli 406, ad esempio dalla parte opposta rispetto alle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404.

Il collettore di raccolta 426 può essere conformato come un condotto, ad esempio un condotto rettilineo, il cui asse centrale C è orientato perpendicolarmente rispetto agli assi centrali A e B delle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, giacendo tuttavia preferibilmente nello stesso piano in cui giacciono detti assi centrali A e B.

Il collettore di raccolta 426 è provvisto di una bocca di uscita 427, attraverso il quale l’acqua filtrata può essere convogliata verso il primo condotto di uscita 102 dell’impianto 100.

Questa bocca di uscita 427 può avere asse rettilineo, ad esempio coincidente con l’asse centrale A della parete laterale 405 del primo recipiente 403, rivolta dalla parte opposta rispetto al corrispondente fondello 406.

Il collettore di raccolta 426 può essere in comunicazione diretta anche con la prima camera 412 del primo recipiente 403, ad esempio attraverso un passaggio di by-pass 428 che può essere ricavato nel fondello 406 del primo recipiente 403 e che può sfociare in corrispondenza di una prima estremità assiale del collettore di raccolta 426.

In questo modo, parte dell’acqua di rigetto (a più alta concentrazione di sali) presente nel primo recipiente 403 può essere mescolata all’acqua filtrata che si trova nel collettore di raccolta 426, al fine di regolare l’effettiva salinità dell’acqua che viene erogata alle utenze.

Questo accorgimento può essere particolarmente utile quando l’acqua viene utilizzata nella preparazione di bevande, ad esempio per alimentare macchine automatiche da caffè o similari, al fine di garantire una corretta sapidità della bevanda.

Per regolare questo mescolamento, il collettore di raccolta 426 può essere equipaggiato con una valvola 429, ad esempio una valvola a spillo e ad azionamento manuale, la quale è avvitata alla estremità del collettore di raccolta 426 e che, in base alla sua posizione assiale, è atta a chiudere e/o a regolare il grado di apertura del passaggio di by-pass 428.

L’estremità assiale opposta del condotto di collettore di raccolta 426 può essere invece semplicemente chiusa mediante un tappo 430.

Passando ora a figura 4, si può osservare come il corpo monolitico 402 di ciascun elemento modulare 401 possa comprendere un primo condotto di collegamento 431, il quale è posizionato nella intercapedine 407 compresa tra il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 ed è idraulicamente in comunicazione con l’ingresso 408 del primo recipiente 403.

In particolare, questo primo condotto di collegamento 431 può avere asse rettilineo e ortogonale al piano di giacitura che contiene gli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404.

Inoltre, il primo condotto di collegamento 431 può estendersi da ambedue le parti del suddetto piano di giacitura, in modo da presentare un tratto intermedio in comunicazione con l’ingresso 408 del primo recipiente 403 e due opposte estremità assiali sporgenti, aperte e libere.

Ad esempio, il primo condotto di collegamento 431 può essere ricavato nella stessa porzione del corpo monolitico 402 in cui è ricavato anche il condotto di travaso 423.

In particolare, il primo condotto di collegamento 431 può intersecare il foro che definisce il condotto di travaso 423 ed essere separato da quest’ultimo dal già menzionato inserto otturatore 425.

Come illustrato in figura 6, il corpo monolitico 402 di ciascun elemento modulare 401 comprende inoltre un secondo condotto di collegamento 432, il quale è anch’esso posizionato nella intercapedine 407 compresa tra il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 ma è idraulicamente in comunicazione con la seconda uscita 419 del secondo recipiente 404.

Anche questo secondo condotto di collegamento 432 può avere asse rettilineo e ortogonale al piano di giacitura che contiene gli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404.

Inoltre, anche il secondo condotto di collegamento 432 può estendersi da ambedue le parti del suddetto piano di giacitura, in modo da presentare un tratto intermedio in comunicazione con la seconda uscita 419 del secondo recipiente 404 e due opposte estremità assiali sporgenti, aperte e libere.

Ad esempio, il secondo condotto di collegamento 432 può avere sostanzialmente la stessa lunghezza del primo condotto di collegamento 431 ed essere perfettamente allineato con quest’ultimo, lungo la direzione definita dagli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404.

Come illustrato in figura 7, il corpo monolitico 402 di ciascun elemento modulare 401 può comprendere infine anche un terzo condotto di collegamento 433, il quale sostanzialmente interseca ed è idraulicamente in comunicazione con il collettore di raccolta 426.

In particolare, questo terzo condotto di collegamento 433 può avere asse rettilineo e parallelo agli assi del primo e del secondo condotto di collegamento 431 e 432 ma può essere disposto sfalsato rispetto a questi ultimi, ad esempio collocato in modo da intersecare l’asse centrale A della parete laterale 405 del primo recipiente 403.

Anche il terzo condotto di collegamento 433 può estendersi da ambedue le parti del piano di giacitura che contiene gli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404, in modo da presentare un tratto intermedio in comunicazione con (che interseca) il collettore di raccolta 426 e due opposte estremità assiali che sporgono da parti opposte del collettore di raccolta 426, le quali sono aperte e libere.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure da 1 a 8, l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa comprende due degli elementi modulari 401 sopra descritti, i quali sono collegati tra loro in modo da operare in parallelo.

In particolare, i due elementi modulari 401 sono disposti in modo che il primo condotto di collegamento 431, il secondo condotto di collegamento 432 ed il terzo condotto di collegamento 433 di ciascuno di essi sia coassialmente allineato rispettivamente con il primo condotto di collegamento 431, con il secondo condotto di collegamento 432 e con il terzo condotto di collegamento 433 dell’altro elemento modulare 401.

Come illustrato in figura 4, i primi condotti di collegamento 431 dei due elementi modulari 401 possono essere idraulicamente connessi mediante un manicotto di raccordo 434, preferibilmente rigido e rettilineo, le cui opposte estremità possono essere infilate, preferibilmente con l’interposizione di guarnizioni anulari di tenuta, sulle estremità libere dei due primi condotti di collegamento 431 che risultano prossimali tra loro.

Per quanto riguarda le estremità distali dei due primi condotti di collegamento 431, una di esse può essere occlusa da un tappo 435 mentre l’altra può essere collegata in modo da ricevere l’acqua da filtrare.

In questo modo, i due primi condotti di collegamento 431 ed il relativo manicotto di raccordo 434 definiscono sostanzialmente un collettore di ingresso che distribuisce l’acqua da filtrare negli ingressi 408 dei primi recipienti 403 di entrambi gli elementi modulari 401.

In modo analogo (si veda figura 6), i secondi condotti di collegamento 432 dei due elementi modulari 401 possono essere idraulicamente collegati mediante un manicotto di raccordo 436, preferibilmente analogo al precedente, le cui opposte estremità possono essere infilate, preferibilmente con l’interposizione di guarnizioni anulari di tenuta, sulle estremità libere dei due secondi condotti di collegamento 432 che risultano prossimali tra loro.

L’estremità distale di uno dei secondi condotti di collegamento 432 può essere occlusa da un tappo 437, mentre l’estremità distale dell’altro condotto di collegamento 432 può essere idraulicamente collegata direttamente al condotto di scarico 103 dell’impianto 100.

In questo modo, i due secondi condotti di collegamento 432 ed il relativo manicotto di raccordo 436 definiscono sostanzialmente un collettore di scarico che raccoglie l’acqua di rigetto proveniente dalle seconde uscite 419 dei secondi recipienti 404 di entrambi gli elementi modulari 401 e la convoglia verso il condotto di scarico 103.

Per garantire che all’interno del primo e del secondo recipiente 403 e 404 di ciascun elemento modulare 401 regni una pressione superiore alla pressione osmotica, il condotto di scarico 103 può contenere il già menzionato restrittore di flusso 109.

Come illustrato in figura 2, Il restrittore di flusso 109 può essere configurato come un restringimento della sezione di passaggio del condotto di scarico 103 e può essere eventualmente di tipo regolabile, ovvero può consentire una variazione dell’entità di tale restringimento al fine di variare opportunamente la pressione all’interno del primo e del secondo recipiente 403 e 404 di ciascun elemento modulare 401.

All’interno del condotto di scarico 103 può essere inoltre presente una valvola di non ritorno 110, la quale può essere posizionata a valle del restrittore di flusso 109 rispetto alla direzione di uscita dell’acqua di rigetto.

Questa valvola di non ritorno 110 è orientata in modo da consentire il deflusso dell’acqua di rigetto verso l’uscita, impedendo invece il percorso opposto.

Facendo ora riferimento a figura 7, si può osservare che anche i terzi condotti di collegamento 433 dei due elementi modulari 401 possono essere idraulicamente collegati mediante un manicotto di raccordo 438, preferibilmente analogo ai precedenti, le cui opposte estremità possono essere infilate, preferibilmente con l’interposizione di guarnizioni anulari di tenuta, sulle estremità libere dei due terzi condotti di collegamento 433 che risultano prossimali tra loro.

Entrambe le estremità distali dei due terzi condotti di collegamento 433 possono essere singolarmente occluse da un tappo 439.

In questo modo, i due terzi condotti di collegamento 433 ed il relativo manicotto di raccordo 438 mettono in comunicazione idraulica i collettori di raccolta 426 di entrambi gli elementi modulari 401, in modo da convogliare tutta l’acqua filtrata verso il condotto di uscita 102 dell’impianto 100.

In particolare, poiché il condotto di uscita 102 può essere uno solo, il medesimo può essere collegato alla bocca di uscita 427 di uno solo degli elementi modulari 401, mentre la bocca di uscita 427 dell’altro elemento modulare 401 può essere occlusa con un tappo.

Si desidera evidenziare che, in altre forme di attuazione, la connessione tra gli elementi modulari 401 potrebbe avvenire senza manicotti di raccordo 434 e/o 436 e/o 438, ad esempio conformando i primi condotti di collegamento 431 e/o i secondi condotti di collegamento 432 e/o i terzi condotti di collegamento 433 in modo che integrino essi stessi degli accoppiamenti maschio/femmina con relative tenute, ovvero che detti accoppiamenti maschio/femmina siano realizzati come una parte integrante del relativo corpo monolitico 402.

Come illustrato in figura 1, per facilitare l’assemblaggio degli elementi modulari 401, il corpo monolitico 402 di ciascuno di essi può comprendere una pluralità di codoli di posizionamento 440 (v. anche figure 16 e 17) che si derivano dalle parati laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404 con assi perpendicolari al piano in cui giacciono gli assi centrali A e B di dette pareti laterali 405, nonché una pluralità di perni di posizionamento 441 che si derivano anch’essi dalle pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, ciascuno dei quali è coassiale ad un corrispondente codolo di posizionamento 440 ma è realizzato dalla parte opposta rispetto al piano di giacitura degli assi centrali A e B delle pareti laterali 405.

In questo modo, quando i corpi monolitici 402 di due elementi modulari 401 vengono assemblati tra loro, i perni di posizionamento 441 di uno di detti corpi monolitici 402 possono essere singolarmente allineati e coassialmente accoppiati ai codoli di posizionamento 440 dell’altro corpo monolitico 402, garantendo il perfetto allineamento anche dei primi, dei secondi e dei terzi condotti di collegamento 431, 432 e 433.

Per fissare stabilmente gli elementi modulari 401 tra loro, ciascun corpo monolitico 402 può inoltre comprendere una o più boccole di fissaggio 442, internamente cave, ciascuna delle quali può essere posizionata nella intercapedine 407 compresa tra le pareti laterali 405 del primo e del secondo recipiente 403 e 404, dove può estendersi con asse ortogonale al piano in cui giacciono gli assi centrali A e B di dette parati laterali 405.

Ad esempio, nella forma di attuazione illustrata nelle figure, il corpo monolitico 402 degli elementi modulari 401 comprende due boccole di fissaggio 442 posizionate tra il primo condotto di collegamento 431 ed il secondo condotto di collegamento 432.

Quando i corpi monolitici 402 di due elementi modulari 401 vengono assemblati tra loro, ciascuna boccola di fissaggio 442 di uno di detti corpi monolitici 402 è coassialmente allineata con una corrispondente boccola di fissaggio 442 dell’altro corpo monolitico 402, così come illustrato in figura 2.

Tra una boccola di fissaggio 442 di un elemento modulare 401 e la corrispondente boccola di fissaggio 442 dell’alto elemento modulare 401, può essere eventualmente interposto un distanziale cilindrico 443 e, all’interno delle loro cavità, può essere eventualmente infilato un tirante filettato che viene fissato con un dado per mantenere assialmente bloccati gli elementi modulari 401.

In alternativa o in aggiunta, il bloccaggio degli elementi modulari 401 può essere ottenuto grazie ad un accoppiamento di forma tra gli stessi e una corrispondente struttura di sostegno.

A questo riguardo (v. fig.17), il corpo monolitico 402 di ciascun elemento modulare 401 può comprendere ad esempio due bandelle di fissaggio giacenti nel piano in cui giacciono gli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404, di cui una prima bandella di fissaggio 444 che si deriva a sbalzo dalla parete laterale 405 del primo recipiente 403, dalla parte opposta rispetto al secondo recipiente 404, ed una seconda bandella di fissaggio 445 che di deriva a sbalzo dalla parete laterale 405 del secondo recipiente 404, dalla parte opposta rispetto al primo recipiente 403.

Ciascuna di queste bandelle di fissaggio 444 e 445 può estendersi come un profilo a sezione sostanzialmente costante lungo una direzione parallela agli assi centrali A e B del primo e del secondo recipiente 403 e 404.

Ad esempio, la sezione di ciascuna di queste bandelle di fissaggio 444 e 445 può avere sostanzialmente una forma a T.

Come illustrato in figura 5, la struttura di sostegno può essere ad esempio fissata all’interno di un carter di protezione che racchiude l’impianto 100 e può comprendere due pareti piane 446 reciprocamente parallele e affacciate, la quali sono separate da una distanza sostanzialmente uguale alla distanza tra le bandelle di fissaggio 444 e 445 di ciascun elemento modulare 401.

Ciascuna di queste pareti piane 446 può presentare una pluralità di feritoie 447 che si estendono parallelamente tra loro, ad esempio che si estendono in direzione verticale.

Ciascuna feritoia 447 di una parete piana 446 può essere affacciata ad una corrispondente feritoia 447 della parete piana 446, opposta rispetto ad una direzione ortogonale alle pareti piane 446 stesse.

La distanza tra due feritoie 447 consecutive della stessa parete piana 446 può essere sostanzialmente uguale alla distanza che separa le bandelle di fissaggio 444 e/o 445 di due elementi modulari 401 assemblati tra loro come descritto in precedenza.

In questo modo, dopo aver assemblato i due elementi modulari 401, i medesimi possono essere inseriti nello spazio compreso tra le due pareti piane 446, infilando le bandelle di fissaggio 444 e 445 di ciascun elemento modulare 401 in una coppia di feritoie 447 reciprocamente contrapposte delle due pareti piane 446, le quali bloccano così gli elementi modulari 401 nella posizione di assemblaggio senza la necessità di viti o bulloni.

Per comprendere meglio il funzionamento di questa forma di realizzazione si può fare riferimento alla figura 35, che mostra lo schema idraulico semplificato dell’apparato di filtrazione ad osmosi inversa illustrato nelle figure da 1 a 8.

L’acqua proveniente dal gruppo di pompaggio 200 viene alimentata in parallelo agli ingressi 408 dei primi recipienti 403 di entrambi gli elementi modulari 401. L’acqua che attraversa la cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 contenuta in ciascuno di questi primi recipienti 403 fluisce attraverso le prime uscite 409 direttamente nel collettore di raccolta 426 verso il condotto di uscita 102.

L’acqua di rigetto che esce dalla seconda uscita 410 di ciascuno dei primi recipienti 403 scorre invece nel condotto di travaso 423 verso l’ingresso 417 del corrispondente secondo recipiente 404.

L’acqua che attraversa la cartuccia filtrante osmotica 420 contenuta in ciascuno dei secondi recipienti 403 fluisce anch’essa attraverso le prime uscite 418 nel collettore di raccolta 426 verso il condotto di uscita 102, mentre l’acqua di rigetto che fuoriesce infine dalle seconde uscite 419 fluisce attraverso il restrittore di flusso 109 verso il condotto di scarico 103.

In questo modo, i due elementi modulari 401 risultano idraulicamente collegati in parallelo tra loro, mentre il primo ed il secondo recipiente 403 e 404 di ciascun elemento modulare risultano idraulicamente collegati in serie.

Grazie al collegamento in serie, l’acqua può fluire più velocemente, rendendo la filtrazione tangenziale più efficiente e quindi consentendo di scartare meno concentrato.

Sfruttando questo principio di modularità, altre forme di attuazione possono prevedere che l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa comprenda un numero maggiore di elementi modulari 401, assemblati tra loro con le stesse modalità illustrate in precedenza.

Altre forme di realizzazione, come quella illustrata in figura 9, possono altresì prevedere che l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa comprenda un solo elemento modulare 401.

In questo caso, l’elemento modulare 401 è sostanzialmente analogo a quello descritto in precedenza con l’unica differenza che il terzo condotto di collegamento 433 ha entrambe le estremità libere occluse da un tappo 448 (v. fig.11), che il primo condotto di collegamento 431 ha un’estremità libera atta ad essere collegata per ricevere l’acqua da filtrare ed una opposta estremità libera occlusa da un tappo 449 (v. fig.12), e che il secondo condotto di collegamento 432 ha un’estremità libera occlusa da un tappo 450 ed una opposta estremità libera collegata con il condotto di scarico 103.

Anche in questa forma di attuazione, il condotto di scarico 103 potrà essere provvisto del restrittore di flusso 109 e della valvola di non ritorno 110, come descritto in precedenza con riferimento a figura 2.

Lo schema idraulico semplificato di questa seconda forma di attuazione è illustrato in figura 36, in cui si può apprezzare come l’acqua proveniente dal gruppo di pompaggio 200 viene alimentata all’ingresso 408 del primo recipiente 403 dell’unico elemento modulare 401.

L’acqua che attraversa la cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 contenuta nel primo recipiente 403 fluisce attraverso la prima uscita 409 direttamente nel collettore di raccolta 426 verso il condotto di uscita 102, mentre l’acqua di rigetto che esce dalla seconda uscita 410 del primo recipiente 403 scorre nel condotto di travaso 423 verso l’ingresso 417 del secondo recipiente 404.

A questo punto, l’acqua che attraversa la cartuccia filtrante osmotica 420 contenuta nel secondo recipiente 403 fluisce anch’essa attraverso le prima uscita 418 nel collettore di raccolta 426 verso il condotto di uscita 102, mentre l’ultima acqua di rigetto che fuoriesce dalla seconde uscita 419 fluisce attraverso il restrittore di flusso 109 verso il condotto di scarico 103.

Anche in questo caso, grazie al collegamento in serie, l’acqua può fluire più velocemente, rendendo la filtrazione tangenziale più efficiente e quindi consentendo di scartare meno concentrato.

Si desidera qui precisare che gli elementi modulari 401 utilizzati nelle forme di attuazione sopra descritte possono essere tutti identici tra loro ma potrebbero essere anche leggermente differenti, pur rimanendo concettualmente molto simili. Ad esempio, è possibile prevedere delle versioni in cui uno o più dei condotti di collegamento, anziché essere chiusi da tappi come descritto in precedenza, possono presentare delle estremità che vengono realizzate già chiuse, ad esempio nella fase di stampaggio del corpo monolitico 402.

Sistema di chiusura dei recipienti

Come menzionato in precedenza, sia il primo sia il secondo recipiente 403 e 404 di ciascun elemento modulare 401 sono chiusi, dalla parte opposta rispetto al fondello 406, da un rispettivo sistema di chiusura 500.

Questo sistema di chiusura 500, che è uguale per entrambi i recipienti 403 e 404, è configurato in modo da consentire l’apertura selettiva del recipiente, ad esempio per provvedere alla sostituzione della corrispondente cartuccia filtrante a membrana osmotica 411 o 420.

Nel prosieguo, il sistema di chiusura 500 verrà descritto con riferimento al primo recipiente 403 ma le stesse considerazioni valgono mutatis mutandis anche per il sistema di chiusura 500 del secondo recipiente 404.

Facendo particolare riferimento alle figure 3A, 3B e 16, si può osservare che il sistema di chiusura 500 comprende un elemento di occlusione 501, il quale è atto ad essere accoppiato alla seconda estremità della parete laterale 405 del primo recipiente 403, ossia quella opposta al fondello 406, preferibilmente senza alcun tipo di collegamento filettato.

Questo elemento di occlusione 501 presenta una porzione inferiore cilindrica 502 atta ad essere coassialmente infilata all’interno della seconda estremità della parete laterale 405 del primo recipiente 403.

Sulla superficie laterale esterna di questa porzione cilindrica 502 sono coassialmente ricavate una o più sedi anulari 503, ciascuna delle quali è atta ad accogliere una guarnizione anulare 504.

Sebbene nei disegni le sedi anulari 503 presentino una sezione trasversale conformata sostanzialmente a “C”, ovvero con tre lati chiusi e un solo lato aperto rivolto verso l’esterno, non si esclude che in altre forme di realizzazione le sedi anulari 503 possano presentare una sezione trasversale con forma sostanzialmente a “L”, ovvero con due lati chiusi e due lati aperti rivolti rispettivamente verso l’esterno e in direzione assiale.

Le guarnizioni anulari 504 sono singolarmente destinate a fare tenuta radiale tra la superficie laterale esterna della porzione cilindrica 502 dell’elemento di occlusione 501 e la superficie interna della parete laterale 405 del primo recipiente 403.

In particolare, è da osservare che la porzione cilindrica 502 è internamente cava ed è sostanzialmente definita da una parete tubolare 505 avente una prima estremità assiale chiusa da un parete trasversale 506, ed una seconda e opposta estremità assiale aperta, la quale è rivolta all’interno del primo recipiente 403 verso il corrispondente fondello 406.

In questo modo, la parete trasversale 506 occlude il volume interno del primo recipiente 403 mentre la cavità delimitata dalla parete tubolare 505 è rivolta verso il fondello 406.

Preferibilmente, la parete tubolare 505 ha uno spessore (in direzione radiale rispetto all’asse della porzione cilindrica 502) che, almeno nella zona di reciproco inserimento, è inferiore rispetto allo spessore della parete laterale 405 del primo recipiente 403 (in direzione radiale rispetto all’asse centrale A).

In questo modo, a seguito della sovrapressione che regna all’interno del primo recipiente 403 durante il funzionamento dell’impianto 100, la parete tubolare 505 dell’elemento di occlusione 501 tende ad espandersi radialmente verso l’esterno, maggiormente rispetto alla parete laterale 405 del primo recipiente 403, con il risultato di aumentare la compressione radiale delle guarnizioni anulari 504, a vantaggio della tenuta.

L’elemento di occlusione 501 comprende inoltre una porzione superiore 507, la quale è atta a rimanere all’esterno del primo recipiente 403, sporgendo assialmente oltre l’estremità aperta della parete laterale 405, dalla parte opposta rispetto al fondello 406.

Questa porzione superiore 507 può essere realizzata in corpo unico con la porzione inferiore cilindrica 502 e può avere anch’essa una forma sostanzialmente cilindrica e coassiale alla porzione cilindrica 502 stessa.

Dalla superficie laterale della porzione superiore 507 sporgono radialmente a sbalzo verso l’esterno uno o più elementi di riscontro 508, i quali sono atti ad appoggiarsi assialmente sul bordo della seconda estremità assiale della parete laterale 405 del primo recipiente 403, in modo tale da limitare la posizione assiale della porzione cilindrica 502 nella direzione di inserimento.

Nella forma di attuazione illustrata, gli elementi di riscontro 508 possono essere disposti in modo angolarmente equidistante rispetto all’asse della porzione inferiore cilindrica 502.

Secondo un aspetto vantaggioso della presente soluzione (v. anche figura 17), il bordo della seconda estremità assiale del primo recipiente 403 non è perfettamente piano, ovvero non giace in un unico piano ortogonale all’asse centrale A della parete laterale 405, ma presenta, in senso circonferenziale, una alternanza di avvallamenti 509 e rialzi 510 reciprocamente raccordati mediante delle superfici inclinate, in cui la distanza assiale tra il fondo degli avvallamenti 509 e il fondello 406 è inferiore rispetto alla distanza assiale tra il fondello 406 e la sommità dei rialzi 510.

Ad esempio, il bordo della seconda estremità assiale del primo recipiente 403 può comprendere un numero di avvallamenti 509 (e quindi di rialzi 510) uguale al numero di elementi di riscontro 508 dell’elemento di occlusione 501 e che possono essere distribuiti nello stesso modo, ad esempio angolarmente equidistanti rispetto all’asse centrale A della parete laterale 405.

In questo modo, quando gli elementi di riscontro 508 sono appoggiati sul fondo degli avvallamenti 509, la porzione inferiore cilindrica 502 dell’elemento di occlusione 501 si trova al massimo grado di inserimento all’interno del primo recipiente 403, in una posizione operativa in cui tutte le guarnizioni anulari 504 assicurano una efficace tenuta.

Se l’elemento di occlusione 501 viene ruotato intorno all’asse centrale A del primo recipiente 403, a partire dalla suddetta posizione operativa, gli elementi di riscontro 508 scorrono sulle superfici inclinate che raccordano gli avvallamenti 509 ai rialzi 510, provocando un progressivo e contestuale sfilamento della porzione inferiore cilindrica 502.

In altre parole, il bordo sagomato della seconda estremità assiale della parete laterale 405 definisce un profilo di camma su cui possono scorrere gli elementi di riscontro 508 dell’elemento di occlusione 501, a seguito di una rotazione di quest’ultimo intorno all’asse centrale A, e che è atto a trasformare detta rotazione in uno spostamento assiale dell’elemento di occlusione 501 rispetto alla parete laterale 405.

Questa soluzione è vantaggiosa perché, durante il funzionamento dell’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, le guarnizioni anulari 504 tendono ad aderire (incollarsi) alla superficie laterale interna della parete laterale 405, rendendo potenzialmente difficile una estrazione puramente assiale dell’elemento di occlusione 501.

Grazie al sistema a camma sopra descritto, l’azione combinata della rotazione e della traslazione facilità il distacco delle guarnizioni anulari 504, rendendo più facile la rimozione dell’elemento di occlusione 501.

Inoltre lo sblocco è meno traumatico in quanto progressivo e con movimento sempre coassiale, a differenza di una trazione libera ed incontrollata.

Per facilitare la rotazione dell’elemento di occlusione 501, la porzione superiore 507 può comprendere una cavità assiale 511, rivolta verso l’esterno del primo recipiente 403, la quale è atta a realizzare un accoppiamento prismatico con una chiave di manovra 512 di forma coniugata.

Nella forma di realizzazione illustrata, la cavità assiale 511 è realizzata come una cavità cilindrica, dalla superficie interna della quale sporgono una o più nervature radiali 513.

La chiave di manovra 512 comprende a sua volta un codolo cilindrico 514 atto ad essere coassialmente inserito, preferibilmente a misura, all’interno della cavità assiale 511, il quale è provvisto di una o più feritoie 515 atte ad accogliere le nervature radiali 513, rendendo in questo modo la chiave di manovra 512 solidale in rotazione all’elemento di occlusione 501.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di attuazione, l’accoppiamento prismatico tra la chiave di manovra 512 e la cavità assiale 511 dell’elemento di occlusione 501 possa essere ottenuto con forme e/o con modalità completamente differenti.

Sempre nell’ottica di facilitare la rotazione dell’elemento di occlusione 501 in fase di rimozione, ad esempio qualora non fosse disponibile la chiave di manovra 512, la porzione superiore 507 dell’elemento di occlusione 501 può comprendere una o più asole passanti 516 aventi assi orientati trasversalmente (ad esempio ortogonali) rispetto all’asse della porzione cilindrica 502.

Queste asole passanti 516 possono essere ricavate nella parete laterale che delimita la cavità assiale 511, ad esempio in corrispondenza e al di sopra degli elementi di riscontro 508, e possono essere diametralmente allineate a due a due, in modo che ciascuna coppia di asole passanti 516 allineate definisca sostanzialmente un’unica apertura che attraversa completamente la porzione superiore 507 dell’elemento di occlusione 501.

In questo modo, la rimozione dell’elemento di occlusione 501 può essere effettuata infilando un qualunque utensile di forma allungata, ad esempio un cacciavite, all’interno di una coppia di asole passanti 516, ed utilizzando la leva fornita da detto utensile, per ruotare l’elemento di occlusione 501 e farlo scorrere sul profilo di camma.

Si desidera qui sottolineare che quest’ultimo utensile, così come la chiave di manovra 512 sopra descritta, sono degli accessori che possono essere forniti ed utilizzati per rimuovere l’elemento di occlusione 501 ma che non fanno parte del sistema di chiusura 500.

Il sistema di chiusura 500 comprende invece ulteriormente un organo di serraggio 517, la cui unica funzione è quella di bloccare assialmente l’elemento di occlusione 501 nella posizione operativa in cui gli elementi di riscontro 508 sono appoggiati negli avvallamenti 509, sopportando le forze di pressione assiale che si scaricano su di esso.

Questo organo di serraggio 517 comprende una ghiera 518, ad esempio di forma sostanzialmente cilindrica, la quale è atta a circondare l’elemento di occlusione 501 e ad essere coassialmente avvitata all’esterno della seconda estremità assiale della parete laterale 405 del primo recipiente 403.

L’organo di serraggio 517 comprende inoltre almeno una superficie di battuta 519 atta ad appoggiarsi sulla porzione superiore 507 dell’elemento di occlusione 501, quando il medesimo si trova nella posizione operativa.

Ad esempio, la superficie di battuta 519 può essere definita da una parete di fondo 520 che occlude, ad esempio completamente, un’estremità assiale della ghiera 518, conferendo all’organo di serraggio 517 sostanzialmente la forma di un coperchio.

Poiché deve solo fornire un vincolo assiale contro lo sfilamento dell’elemento di occlusione 501, l’organo di serraggio 517 non porta alcun tipo di guarnizione e non deve essere strettamente avvitato al primo recipiente 403.

Ciononostante, è ovviamente preferibile che l’organo di serraggio 517 non possa svitarsi liberamente, ad esempio a seguito delle vibrazioni causate dal funzionamento dell’impianto.

Per questo motivo, il sistema di chiusura 500 può comprendere un sistema di anti-svitamento che impedisce lo svitamento dell’organo di serraggio 517 rispetto alla parete laterale 405 del primo recipiente 403.

Questo sistema anti-svitamento può comprendere un primo dentello 521 fissato saldamente all’organo di serraggio 517, ad esempio che sporge assialmente sbalzo dal bordo della ghiera 518 dalla parte opposta rispetto alla parete di fondo 520 (v. fig.16).

In questo modo, avvitando e svitando l’organo di serraggio 517, il primo dentello 521 è atto a variare la propria distanza assiale rispetto al secondo bordo della parete laterale 405 del primo recipiente 403, fino ad un valore massimo che si raggiunge quando l’organo di serraggio 517 è completamente avvitato.

Il sistema anti-svitamento può comprendere inoltre un secondo dentello 522, il quale è invece accoppiato alla parete laterale 405 del primo recipiente 403, in modo da potersi muovere tra una posizione di impegno ed una posizione di disimpegno.

In particolare, il secondo dentello 522 può essere portato da un cursore 523, il quale è scorrevolmente accoppiato ad una guida 524 realizzata nella parete laterale 405 del primo recipiente 403, ad esempio allineata con la bandella di fissaggio 444 e compresa tra quest’ultima e la seconda estremità della parete laterale 405.

Stando accoppiato con questa guida 524, il cursore 523 può essere atto a scorrere in direzione parallela all’asse centrale A della parete laterale 405, in modo tale che, quando si trova nella posizione di impegno, il secondo dentello 522 sia più vicino alla seconda estremità della parete laterale 405 rispetto a quando si trova nella posizione di disimpegno.

In particolare, quando si trova nella posizione di impegno, il secondo dentello 522 è posto ad una distanza dalla seconda estremità della parete laterale 405 che è uguale o inferiore alla distanza raggiunta dal primo dentello 521, quando l’organo di serraggio 517 è completamente avvitato, mentre quando si trova nella posizione di disimpegno, il secondo dentello 522 è posto ad una distanza dalla seconda estremità della parete laterale 405 che è maggiore della distanza raggiunta dal primo dentello 521.

In questo modo, portando il secondo dentello 522 nella posizione di disimpegno, è vantaggiosamente possibile svitare e riavvitare liberamente l’organo di serraggio 517.

Portando invece il secondo dentello 522 nella posizione di impegno, ad esempio dopo il completo avvitamento dell’organo di serraggio 517, il secondo dentello 522 interferisce con il primo dentello 521, impedendo lo svitamento accidentale dell’organo di serraggio 517.

Una molla 525 (v. figura 3A) può essere interposta tra il cursore 523 e la relativa guida 524, per spingere e mantenere normalmente il secondo dentello 522 nella posizione di impegno.

Si desidera qui precisare che, sebbene nell’esempio illustrato la ghiera 518 sia una ghiera filettata che viene coassialmente avvitata all’esterno della seconda estremità assiale della parete laterale 405 del primo recipiente 403, non si esclude che, in altre forme di realizzazione, la ghiera 518 possa essere assialmente vincolata alla parete laterale 405 del primo recipiente 403 mediante altre modalità di accoppiamento reciproco, ad esempio mediante un accoppiamento a baionetta o altro.

Gruppo di pompaggio

Come anticipato in premessa, l’impianto 100 può comprendere un gruppo di pompaggio 200, il quale è atto a ricevere l’acqua proveniente dal condotto di ingresso 101 e ad alimentarla in pressione verso l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, eventualmente dopo averla fatta transitare attraverso l’apparato di filtrazione 300 a separazione meccanica.

Con particolare riferimento alle figure 18 e 19, il gruppo di pompaggio 200 comprende una pompa 201, ad esempio una pompa a palette, la quale è provvista di un ingresso 202 per l’acqua a bassa pressione e di una uscita 203 dell’acqua ad alta pressione, ed un motore 204, ad esempio un motore elettrico, il quale è accoppiato alla pompa 201 in modo azionarla.

Il gruppo di pompaggio 200 può comprendere inoltre un sistema di raffreddamento a liquido per il motore 204.

Questo sistema di raffreddamento comprende un collettore tubolare 205, conformato sostanzialmente come un condotto rettilineo avente asse centrale D, il quale comprende un terminale di ingresso 206 ed un terminale di uscita 207, posizionati ad una prefissata distanza reciproca, rispetto alla direzione definita dall’asse centrale D del collettore tubolare 205.

Il sistema di raffreddamento comprende inoltre un tubo di derivazione 208, il quale è avvolto a serpentina attorno al motore 204 e presenta una prima estremità 209 ed una seconda opposta estremità 210.

Sia la prima che la seconda estremità 209 e 210 del tubo di derivazione 208 sono idraulicamente connesse al collettore tubolare 205, in una porzione compresa tra il terminale di ingresso 206 e il terminale di uscita 207.

La prima e la seconda estremità 209 e 210 del tubo di derivazione 208 sono anch’esse posizionate ad una prefissata distanza reciproca, rispetto alla direzione definita dall’asse D del collettore tubolare 205.

Ad esempio, la prima estremità 209 è posta ad una distanza dal terminale di ingresso 206 che è minore rispetto alla distanza tra detto terminale di ingresso 206 e la seconda estremità 210, la quale può essere invece più vicina al terminale di uscita 207.

Preferibilmente, il diametro del tubo di derivazione 208 è inferiore al diametro del collettore tubolare 205, mentre la sua lunghezza complessiva può essere superiore rispetto alla lunghezza Lc dell’intero tratto del collettore tubolare 205 che è compreso tra la prima e la seconda estremità 209 e 210 del tubo di derivazione 208.

Nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 1 e 9, il terminale di ingresso 206 del collettore tubolare 205 è atto ad essere collegato con il condotto di ingresso 101 dell’impianto 100, ad esempio attraverso l’elettrovalvola principale 104, in modo da poter ricevere direttamente l’acqua da trattare, ad esempio quella proveniente dalla rete idrica.

Il terminale di uscita 207 del collettore tubolare 205 è invece collegato con l’ingresso 202 della pompa 201, la cui uscita 203 può essere collegata con l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, eventualmente attraverso l’apparato di filtrazione 300 a separazione meccanica (se presente).

In questo modo, il collettore tubolare 205 del sistema di raffreddamento risulta idraulicamente collegato in serie con la pompa 201 e a monte di quest’ultima rispetto alla direzione dell’acqua.

In altre forme di attuazione, pur rimanendo collegato idraulicamente in serie, il collettore tubolare 205 del sistema di raffreddamento potrebbe tuttavia essere collegato a valle della pompa 201 rispetto alla direzione dell’acqua.

In tal caso, l’ingresso 202 della pompa 201 potrebbe essere direttamente collegato con il condotto di ingresso 101 dell’impianto 100, ad esempio attraverso l’elettrovalvola principale 104, mentre l’uscita 203 della pompa 201 potrebbe essere collegata con il terminale di ingresso 206 del collettore tubolare 205, il cui terminale di uscita 207 potrebbe essere collegato con l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, eventualmente attraverso l’apparato di filtrazione 300 a separazione meccanica (se presente).

In entrambi i casi, quando la pompa 201 è in funzione e l’elettrovalvola principale 104 è aperta, il collettore tubolare 205 del sistema di raffreddamento viene percorso dall’acqua che verrà trattata nell’impianto 100.

Oltre a procedere lungo il collettore tubolare 205, dal terminale di ingresso 206 verso il terminale di uscita 207, parte di questa acqua viene anche deviata e scorre all’interno del tubo di derivazione 208, ponendosi in relazione di scambio termico con il motore 204.

In questo modo, l’acqua che circola nel tubo di derivazione 208 sottrae parte del calore prodotto dal motore 204, raffreddandolo in modo efficace, prima di riunirsi alla porzione d’acqua che scorre solo nel collettore tubolare 205 e proseguire insieme verso gli apparati di filtrazione.

D’altra parte, poiché non tutta l’acqua percorre il tubo di derivazione 208 ma una parte consistente di essa procede solo lungo il collettore tubolare 205, dal terminale di ingresso 206 verso il terminale di uscita 207, questa soluzione consente di mantenere piuttosto basse le perdite di carico.

Naturalmente, per massimizzare il raffreddamento del motore 204 minimizzando la perdita di carico, occorre dimensionare le varie parti del sistema di raffreddamento in modo opportuno.

A titolo puramente esemplificativo, si riporta un dimensionamento di massima del sistema di raffreddamento, ipotizzando di utilizzare un motore 204 da 360W con rendimento 60% e ammettendo un aumento di temperatura DT dell’acqua nel tubo di derivazione 208 pari a 5°C.

Per asportare tale calore (considerando il calore specifico dell’acqua ed ipotizzando in modo peggiorativo il trasferimento totale del calore all’acqua), si può calcolare che il tubo di derivazione 218 deve essere percorso da una portata d’acqua pari ad almeno 0.4 litri/minuto.

Per soddisfare questo requisito, il sistema di raffreddamento può essere realizzato utilizzando un collettore tubolare 205 avente lunghezza del tratto intermedio Lc=100 mm e un coefficiente di perdita di carico in regime turbolento Kc=0,0011 (valore sperimentale basato sul tubo utilizzato), ed utilizzando un tubo di derivazione 208 di lunghezza complessiva Ls=2500mm e un coefficiente di perdita di carico in regime turbolento Ks=0,0077 (valore sperimentale basato sul tubo utilizzato).

A riprova di ciò si può considerare che, in regime turbolento, la perdita di carico P in un condotto è proporzionale alla lunghezza L del condotto, al coefficiente di perdita di carico K ed al quadrato della portata Q.

Poiché il tubo di derivazione 208 si riunisce al collettore tubolare 205, la perdita di carico P di questi due condotti deve essere uguale, da cui consegue che deve essere soddisfatta la seguente relazione:

Ks*Ls*Qs<2>=Kc*Lc*Qc<2>

dove Qs è la portata lungo il tubo di derivazione 208 mentre Qc è la portata lungo il tratto intermedio del collettore tubolare 205.

Inserendo in questa relazione i valori precedenti, si ottiene che:

Qc/Qs=13.2

Considerando che la pompa 201 sia in grado di produrre una portata complessiva pari a Qc+Qs=16 litri/minuto, si ricava che la portata lungo il tratto intermedio del collettore tubolare 205 è pari a Qc=14,9 litri/minuto, mentre la portata lungo il tubo di derivazione 208 è pari a Qs=1,1 litri/minuto, cioè ampiamente superiore a quella minima di 0.4 litri/minuto, richiesta per il raffreddamento del motore 204 sotto le ipotesi precedenti.

In termini generali si può affermare che è preferibile che il collettore tubolare 205 ed il tubo di derivazione 208 siano dimensionati in modo che il flusso d’acqua che percorre il collettore tubolare 205 sia maggiore del flusso d’acqua che percorre il tubo di derivazione 208.

In particolare, è preferibile che il dimensionamento sia tale che la portata d’acqua che scorre lungo il collettore tubolare 205 sia uguale o superiore al 70% della portata d’acqua totale che entra nel sistema di raffreddamento e che solo la restante porzione, uguale o inferiore al 30%, scorra lungo il tubo di derivazione 208. In termini analitici, è dunque preferibile che i coefficienti di perdita di carico Ks e Kc e le lunghezze Ls e Lc, rispettivamente del tubo di derivazione 208 e del collettore tubolare 205, siano scelti in modo da rispettare la seguente condizione:

Primo apparato di filtrazione

L’apparato di filtrazione 300 a separazione meccanica include schematicamente un gruppo filtrante 301 ed un elemento di supporto fisso 302, a cui il gruppo filtrante 301 viene associato in modo preferibilmente amovibile, ad esempio al fine di consentirne la sostituzione quando necessario.

Come anticipato in premessa, l’apparato di filtrazione 300 può essere inserito all’interno dell’impianto 100 oppure può essere realizzato come una entità separata.

Siccome tuttavia l’apparato di filtrazione 300 presenta sostanzialmente le stesse caratteristiche in entrambi i casi, il medesimo verrà descritto nel prosieguo facendo principalmente riferimento al caso in cui è un’entità separata, fermo restando che le stesse considerazioni valgono anche nel caso in cui l’apparato di filtrazione 300 sia integrato nell’impianto 100, e viceversa.

Come illustrato in figura 29, il gruppo filtrante 301 comprende un involucro esterno comprendente un corpo a bicchiere 303 ed un coperchio 304 atto a chiudere detto corpo a bicchiere 303.

Il corpo a bicchiere 303 è generalmente provvisto di una parete laterale 305 di forma tubolare, ad esempio cilindrica, la quale presenta un prefissato asse centrale E, ed un fondello 306 posto a chiudere una prima estremità assiale di detta parete laterale 305.

La seconda e opposta estremità assiale della parete laterale 305 è chiusa dal coperchio 304, il quale può essere ad esempio avvitato all’esterno della parete laterale 305 preferibilmente con l’interposizione di almeno una guarnizione anulare di tenuta.

Il coperchio 304 è provvisto di un condotto di ingresso 307 per l’acqua da filtrare e di un condotto di uscita 308 per l’acqua filtrata.

Come illustrato in figura 25, all’interno del corpo a bicchiere 303 è accolta una cartuccia filtrante 309, ad esempio ma non necessariamente una cartuccia filtrante di forma sostanzialmente tubolare, la quale suddivide il volume interno del corpo a bicchiere 303 in una prima camera 310, che è in comunicazione con il condotto di ingresso 307 (v. fig. 28), ed una seconda camera 311, che è in comunicazione con il condotto di uscita 308.

In questo modo, l’acqua che attraversa l’involucro esterno dal condotto di ingresso 307 verso il condotto di uscita 308 è costretta ad attraversare la cartuccia filtrante 309.

La cartuccia filtrante 309 comprende generalmente un mezzo filtrante, il quale è atto ad essere attraversato dall’acqua per svolgere la prevista funzione di filtrazione.

Questo media filtrante può comprendere un corpo poroso o traforato, con maglie di dimensioni opportune, il quale consente di trattenere per azione meccanica le particelle grossolane e/o altre impurità solide che possono essere presenti all’interno dell’acqua, al fine di evitare che le medesime possano raggiungere l’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa, dove potrebbero danneggiare le cartucce filtranti a membrana osmotica 411 e 420.

In alternativa o in aggiunta, il mezzo filtrante della cartuccia filtrante 309 può comprendere dei carboni attivi, ad esempio sotto forma di scaglie o granuli, che venendo attraversati dall’acqua possono essere in grado di assorbire e/o trattenere per interazione chimica il cloro e/o altre sostanze chimiche indesiderate che possono essere presenti nell’acqua.

In alternativa o in aggiunta, il mezzo filtrante della cartuccia filtrante 309 può comprendere delle resine, usualmente ma non necessariamente sotto forma di granuli sferoidali, le quali possono funzionare anche per scambio ionico, al fine di sostituire vantaggiosamente alcuni sali che sono contenuti nell’acqua con altri sali. A seconda della tipologia di resina prescelta, queste resine possono operare in tanti modi differenti, ad esempio ma non esclusivamente sostituendo carbonati con cloruro di sodio, in modo da abbassare la durezza dell'acqua senza ridurne il residuo fisso.

In alcune forme di attuazione, il mezzo filtrante può essere costituito semplicemente da carboni attivi, ad esempio sotto forma di scaglie o granuli, o da resine, ad esempio sotto forma di granuli sferoidali, i quali vengono caricati direttamente all’interno del corpo a bicchiere 303.

Tornando ai condotti di ingresso e di uscita 307 e 308, si osserva in figura 28 che il condotto di ingresso 307 comprende un tratto di raccordo 312, direttamente comunicante con la prima camera 310 del corpo a bicchiere 303, il quale si eleva dal coperchio 304 con asse rettilineo, parallelo e preferibilmente sfalsato rispetto all’asse centrale E della parete laterale 305 (v. anche figura 27).

Il condotto di ingresso 307 comprende inoltre un tratto terminale 313 che si deriva a sbalzo dal tratto di raccordo 312 e che si estende con asse F rettilineo e ortogonale all’asse centrale E, in modo da sfociare all’esterno del corpo a bicchiere 303 per ricevere l’acqua da filtrare.

Analogamente, si osserva in figura 25 che il condotto di uscita 308 comprende un tratto di raccordo 314, direttamente comunicante con la seconda camera 311 del corpo a bicchiere 303, il quale si eleva dal coperchio 304 con asse rettilineo, parallelo e preferibilmente coincidente con l’asse centrale E della parete laterale 305.

Il condotto di uscita 308 comprende inoltre un tratto terminale 315 che si deriva a sbalzo dal tratto di raccordo 314 e che si estende con asse G rettilineo e ortogonale all’asse centrale E, in modo da sfociare all’esterno del corpo a bicchiere 303 per consentire la fuoriuscita dell’acqua filtrata.

Come illustrato in figura 27, il tratto terminale 315 del condotto di uscita 308 è affiancato, orientato parallelamente e rivolto nello stesso verso del tratto terminale 313 del condotto di ingresso 307.

Ad esempio, gli assi F e G dei tratti terminali 313 e 315 possono giacere complanari su un piano ortogonale all’asse E della parete laterale 305 del corpo a bicchiere 303.

Inoltre, le estremità libere dei tratti terminali 313 e 315, ossia quelle afferenti direttamente all’esterno, possono essere poste alla stessa distanza rispetto ad un piano ortogonale agli assi F e G e passante per l’asse centrale E della parete laterale 305.

Come già menzionato, il gruppo filtrante 301 è atto ad essere associato in modo removibile al corrispondente elemento di supporto fisso 302, ad esempio al fine di essere sostituito quando necessario.

In tutte le forme di attuazione dell’apparato di filtrazione 300, l’elemento di supporto 302 è provvisto di un primo condotto di connessione 317 e di un secondo condotto di connessione 318, ciascuno dei quali comprende un tratto terminale libero, indicato rispettivamente con 319 e 320.

Come illustrato in figura 27, i tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318 sono reciprocamente affiancati, hanno assi paralleli (ad esempio orizzontali) e sono orientati nello stesso verso, in modo sostanzialmente speculare ai tratti terminali 313 e 315 dei condotti di ingresso e di uscita 307 e 308 del gruppo filtrante 301.

In questo modo, il tratto terminale 313 del condotto di ingresso 307 del gruppo filtrante 301 può essere coassialmente innestato con tratto terminale 319 del primo condotto di connessione 317 e, contemporaneamente, il tratto terminale 315 del condotto di uscita 308 del gruppo filtrante 301 può essere coassialmente innestato con il tratto terminale 320 del secondo condotto di connessione 318.

In particolare, questi innesti coassiali possono avvenire per inserimento dei tratti terminali 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e di uscita 308 del gruppo filtrante 301 all’interno dei corrispondenti tratti terminali 319 e 320 del primo e del secondo condotto di connessione 317 e 318, come illustrato in figura 26.

Per garantire la tenuta di questi innesti, tra ciascun tratto terminale 319 e 320 del primo e del secondo condotto di connessione 317 e 318 e il corrispondente tratto terminale 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e del condotto di uscita 308 del gruppo filtrante 301, può essere coassialmente interposta una rispettiva guarnizione anulare di tenuta 321.

Queste guarnizioni anulari 321 sono preferibilmente montate coassialmente all’interno dei tratti terminali 319 e 320 del primo e del secondo condotto di connessione 317 e 318, dove ciascuna di esse può essere assialmente bloccata mediante una rispettiva ghiera 322 fissata alla estremità del rispettivo tratto terminale 319 e 320.

In questo modo, le due guarnizioni anulari 321 rimangono costantemente associate all’elemento di supporto fisso 302, mentre il gruppo filtrante 301, che rappresenta la parte sostituibile dell’apparato di filtrazione 300, risulta vantaggiosamente più semplice e quindi più economico.

La ghiera 322 può essere una ghiera che si inserisce con blocco a pressione (a clip) e che può eventualmente essere rimossa mediante rotazione, ad esempio per interventi di manutenzione.

Per facilitare l’innesto ed il disinnesto del gruppo filtrante 301 rispetto all’elemento di supporto 302, l’apparato di filtrazione 400 può comprendere un sistema di accoppiamento e guida atto a vincolare il gruppo filtrante 301 all’elemento di supporto 302 in una configurazione in cui gli assi F e G dei tratti terminali 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e del condotto di uscita 308 del gruppo filtrante 301 sono coincidenti rispettivamente con l’asse del tratto terminale 319 del primo condotto di connessione 317 e con l’asse del tratto terminale 320 del secondo condotto di connessione 318.

Mantenendo questa configurazione, il sistema di accoppiamento e guida consente inoltre al gruppo filtrante 301 di scorrere rispetto all’elemento di supporto 302 lungo una direzione di scorrimento parallela agli assi F e G di detti tratti terminali 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e del condotto di uscita 308, favorendone l’innesto e il disinnesto.

Come illustrato in figura 1, detto sistema di accoppiamento e guida può comprendere ad esempio un piattello 323 fissato al coperchio 304 del gruppo filtrante 301 ed avente almeno due bordi laterali 324 orientati parallelamente agli assi F e G dei tratti terminali 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e del condotto di uscita 308.

Il sistema di accoppiamento e guida può comprendere inoltre una coppia di mensole 325 fissate all’elemento di supporto 302 ed estendentesi parallelamente agli assi dei tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318, le quali sono atte a ricevere in appoggio i detti bordi laterali 324 del piattello 323 (v. anche figura da 32).

Grazie all’accoppiamento tra il piattello 323 e le mensole 325, il gruppo filtrante 301 può dunque essere facilmente portato in una configurazione di esercizio, in cui i tratti terminali 313 e 315 del condotto di ingresso 307 e del condotto di uscita 308 sono coassialmente innestati rispettivamente con il tratto terminale 319 del primo condotto di connessione 317 e con il tratto terminale 320 del secondo condotto di connessione 318, come illustrato nelle figure 30 e 31.

Per selettivamente bloccare il gruppo filtrante 301 in questa posizione di esercizio, l’apparato di filtrazione 300 può comprender un opportuno sistema rilasciabile di bloccaggio.

Questo sistema rilasciabile di bloccaggio può comprendere un elemento di serraggio 326 scorrevolmente accoppiabile all’elemento di supporto 302 secondo la medesima direzione di scorrimento del gruppo filtrante 301, dopo che quest’ultimo è stato portato in posizione di esercizio.

Ad esempio, l’elemento di serraggio 326 può essere conformato come un carter di copertura, il quale è atto ad essere infilato come un cassetto su un telaio scatolare 327 che è fissato all’elemento di supporto 302 ed che è atto a contenere i tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318, nonché le mensole 325.

Il telaio scatolare 327 può essere conformato come un profilato con sezione a C e asse parallelo agli assi dei tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318, il quale presenta ad esempio una parete piana superiore 328, che sormonta detti tratti terminali 319 e 320, e due pareti piane laterali 329, che si estendono verso il basso da detta parete superiore 328 ma da parti opposte dei tratti terminali 319 e 320 stessi.

Una estremità assiale di detto telaio scatolare 327 è aperta per consentire l’inserimento del gruppo filtrante 301.

L’elemento di serraggio 326 si infila sul telaio scatolare 327 e presenta una parete posteriore 331 atta a chiudere l’estremità assiale aperta del telaio scatolare 327, contrapponendosi ai tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318.

L’elemento di serraggio 326 è inoltre provvisto di uno o più organi rilasciabili di aggancio a scatto 332, i quali sono atti a bloccare l’elemento di serraggio 326 sul telaio scatolare 327 dell’elemento di supporto 302 in una prefissata posizione di arresto.

Ad esempio, questi organi di aggancio a scatto 332 possono essere posizionati su due fiancate laterali dell’elemento di serraggio 326, le quali sono atte a rivestire le pareti laterali 329 del telaio scatolare 327, e possono essere singolarmente configurati per agganciarsi a scatto in una corrispondente sede 333 realizzata in dette pareti laterali 329.

In particolare, l’aggancio tra gli organi di aggancio a scatto 332 e le corrispondenti sedi 333 può avvenire semplicemente spingendo l’elemento di serraggio 326 a scorrere sul telaio scatolare 327, ad esempio grazie ad una opportuna conformazione dei suddetti organi di aggancio 332 (ad esempio a dente di sega) che consente loro, a seguito del suddetto movimento, di deformarsi e poi di scattare all’interno della relativa sede 333.

L’elemento di serraggio 326 presenta inoltre almeno una superficie di riscontro 334 che, quando il gruppo filtrante 301 si trova in posizione di esercizio e l’elemento di serraggio 326 si trova in posizione di arresto, è atta a stare a contatto con una corrispondente superficie di battuta del gruppo filtrante 301 dalla parte opposta rispetto ai tratti terminali 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318 rispetto alla direzione di scorrimento, bloccando perciò il gruppo filtrante 301 in posizione di esercizio.

Come illustrato nelle figure 26 e 27, in questa forma di attuazione, la superficie di riscontro 334 è resa disponibile ad esempio da una mensola 336 che si deriva dalla superficie interna della parete di posteriore 331 dell’elemento di serraggio 326, mentre la corrispondente superficie di battuta è resa disponibile da una o più nervatura che si eleva dal coperchio 304 del gruppo filtrante 301 e che sorreggono il piattello 323 (v. anche figure 33 e 34).

Grazie alla soluzione sopra descritta, per rimuovere il gruppo filtrante 301 è poi sufficiente sbloccare gli organi di aggancio a scatto 332 e sfilare prima l’elemento di serraggio 326 e successivamente il gruppo filtrante 301.

A questo fine, a ciascun organo di aggancio a scatto 332 può essere associato un pulsante 337, il quale è atto ad essere premuto per liberare l’aggancio prodotto dell’organo di aggancio a scatto 332 stesso.

In particolare, l'organo di aggancio a scatto 332 ed il relativo pulsante 337 possono essere realizzati come un unico oggetto.

Si desidera evidenziare che i pulsanti 337 devono essere premuti solamente quando è necessario rimuovere l’elemento di serraggio 326 giacché, come anticipato in precedenza, durante la fase di accoppiamento l’aggancio tra gli organi di aggancio a scatto 332 e le corrispondenti sedi 333 può avvenire semplicemente spingendo l’elemento di serraggio 326 a scorrere sul telaio scatolare 327.

Qualora l’apparato di filtrazione 300 sopra descritto sia collocato all’interno dell’impianto 100, come illustrato ad esempio in figura 1, il primo condotto di connessione 317 dell’elemento di supporto 302 può essere stabilmente collegato con l’uscita 203 della pompa 201, mentre il secondo condotto di connessione 318 può essere stabilmente collegato con il primo condotto di collegamento 431 di uno degli elementi modulari 401 (v. anche figura 2).

Qualora invece l’apparato di filtrazione 300 sia separato, come illustrato ad esempio in figura 24, il primo condotto di connessione 317 dell’elemento di supporto 302 può essere direttamente collegato con la rete idrica, mentre il secondo condotto di connessione 318 può essere collegato con il condotto di ingresso 101 dell’impianto 100 o, più in generale, con qualunque utenza che debba ricevere l’acqua filtrata dall’apparato di filtrazione 300.

In questo secondo caso, è ulteriormente previsto che, all’interno di ciascun tratto terminale 319 e 320 dei condotti di connessione 317 e 318, possa essere inserita una valvola di non ritorno, indicata rispettivamente con 338 e 339 (si vedano figure 26 e 27).

Queste valvole di non ritorno 338 e 339 hanno la funzione di impedire automaticamente la fuoriuscita dell’acqua dalla rete idrica, quando il gruppo filtrante 301 viene rimosso.

Pertanto, entrambe le valvole di non ritorno 338 e 339 sono configurate in modo da chiudersi nello stesso verso, ossia muovendosi verso l’estremità del rispettivo tratto terminale 319 e 320.

In questo modo, entrambe le valvole di non ritorno 338 e 339 impediscono l’acqua possa fuoriuscire dal rispettivo tratto terminale 319 e 320.

Poiché tuttavia la valvola di non ritorno 338 è posta sul primo condotto di connessione 317 (da cui proviene l’acqua da filtrare), quando il gruppo filtrante 301 viene riposizionato è necessario provvedere alla riapertura della valvola di non ritorno 338 in contrasto con l’azione dell’acqua.

Per fare ciò, il tratto terminale 319 del primo condotto di connessione 317 può contenere un elemento pressore 340, conformato ad esempio come una sorta di spillo, che, a seguito dell’inserimento del tratto terminale 313 del condotto di ingresso 307, viene spinto da detto tratto terminale 313 e a sua volta spinge la valvola di non ritorno 338 in posizione di apertura.

Questo elemento pressore 340 non è presente nel tratto terminale 320 del secondo condotto di connessione 318, giacché la valvola di non ritorno 339 si apre automaticamente per effetto del flusso d’acqua in uscita.

Modulo di uscita

Facendo particolare riferimento alle figure 20 e 21, il modulo di uscita 600 comprende anzitutto il condotto di uscita 102, il quale si estende preferibilmente in modo rettilineo lungo un prefissato asse centrale H.

Ad una estremità assiale, il condotto di uscita 102 presenta una sezione terminale 106, la quale è atta ad essere collegata con una o più utenze dell’acqua trattata, ad esempio ma non necessariamente attraverso una valvola manuale o automatica di mandata (non mostrata).

Il modulo di uscita 600 comprende anche un raccordo di ingresso 601, il quale è atto a ricevere l’acqua filtrata dall’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa e a convogliarla verso il condotto di uscita 102, preferibilmente in corrispondenza della estremità assiale opposta alla sezione terminale 106.

Come illustrato in figura 8A, il raccordo di ingresso 601 può comprendere un primo tratto 602 che definisce un cannotto di accoppiamento atto ad essere coassialmente inserito, con l’interposizione di opportuni anelli di tenuta, direttamente all’interno della bocca di uscita 427 di uno degli elementi modulari 401 dell’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa.

Il primo tratto 602 del raccordo di ingresso 601 può essere assialmente bloccato alla bocca di uscita 427 mediante una semplice clip amovibile 651 che si infila lateralmente su due flange contrapposte ricavate rispettivamente attorno al primo tratto 602 del raccordo di ingresso 601 e attorno alla bocca di uscita 427 dell’elemento modulare 401.

Il raccordo di ingresso 601 può comprendere inoltre un secondo tratto 603, il quale è atto a collegare idraulicamente il primo tratto 602 con il condotto di uscita 102.

Questo secondo tratto 603 può essere coassiale al condotto di uscita 102 e può essere ortogonale al primo tratto 602, conferendo al raccordo di ingresso 601 sostanzialmente la forma di un gomito.

Tra il secondo tratto 603 del raccordo di ingresso 601 ed il condotto di uscita 102, il modulo di uscita 600 comprende un trasduttore di portata 604.

Il trasduttore di portata 604 comprende in generale un involucro esterno atto a contenere una girante 605.

Nel dettaglio, l’involucro esterno del trasduttore di portata 604 può comprendere un codolo cilindrico 606, il quale presenta una prima estremità assiale in comunicazione idraulica con il raccordo di ingresso 601.

Ad esempio, il codolo cilindrico 606 può essere coassiale al secondo tratto 603 del raccordo di ingresso 601 e può eventualmente essere collegato ad esso mediante un tratto troncoconico 607.

L’involucro esterno del trasduttore di portata 604 può comprendere inoltre un coperchio 608, il quale è atto a chiudere la seconda e opposta estremità assiale del codolo cilindrico 606 ed è provvisto di almeno una apertura interna passante (non visibile nelle figure) atta a mettere in comunicazione idraulica il volume interno del codolo cilindrico 606 con il condotto di uscita 102.

In particolare, il coperchio 608 può comprendere un codolo anulare 609 che, con l’interposizione di opportune guarnizioni anulari di tenuta, si infila coassialmente sul codolo cilindrico 606.

Le guarnizioni sono preferibilmente alloggiate in corrispondenti sedi anulari 610 ricavate sulla superficie esterna del codolo cilindrico 606.

Secondo un aspetto del trovato, il coperchio 608, con l’eventuale codolo anulare 609, è parte di un primo corpo monolitico, indicato globalmente con 611, il quale comprende (definisce) anche il condotto di uscita 102.

Analogamente, il codolo cilindrico 606 è preferibilmente parte di un secondo corpo monolitico, indicato globalmente con 612, il quale comprende (definisce) anche il raccordo di ingresso 601, comprensivo del primo tratto 602, del secondo tratto 603 ed eventualmente del tratto troncoconico 607.

Questi primo e secondo corpo monolitico 611 e 612 possono essere realizzati in materiale plastico, ad esempio per stampaggio ad iniezione. In particolare, ciascuno di questi primo e secondo corpo monolitico 611 e 612 può essere direttamente realizzato come un tutt’uno, oppure può essere realizzato in più parti che poi vengono inscindibilmente unite tra loro, ad esempio mediante saldatura o incollaggio, formando un tutt’uno.

Dopo che il primo ed il secondo corpo monolitico 611 e 612 sono stati assemblati tra loro, infilando il codolo anulare 609 sul codolo cilindrico 606, i medesimi possono essere reciprocamente fissati mediante un qualunque sistema convenzionale.

Come illustrato in figura 21, nella forma di attuazione in esame, questo fissaggio è reso possibile dal fatto che il secondo corpo monolitico 612 comprende una flangia piana 613, la quale è realizzata tra il tratto troncoconico 607 e il codolo cilindrico 606 ed è atta ad affacciarsi al coperchio 608 del primo corpo monolitico 611.

La flangia piana 613 comprende una pluralità di fori passanti 614, ciascuno dei quali è atto ad essere allineato ad un corrispondente manicotto 615 derivantesi in corpo unico dal coperchio 608.

In questo modo, il fissaggio tra il primo ed il secondo corpo monolitico 611 e 612 può essere ottenuto semplicemente con l’ausilio di una pluralità di viti autofilettanti (non mostrate), ciascuna delle quali essere infilata in un rispettivo foro passante 614 e avvitata nel corrispondente manicotto 615.

Prima che il primo ed il secondo corpo monolitico 611 e 612 vengano uniti tra loro, all’interno del codolo cilindrico 606 può essere coassialmente accolto un disco di supporto 616 provvisto di un mozzo centrale 617 e di una pluralità di aperture passanti per il libero deflusso dell’acqua.

All’interno del codolo cilindrico 606 viene girevolmente accolta anche la girante 605, la quale è libera di ruotare, per effetto dell’acqua in transito, intorno al proprio asse coincidente con l’asse del codolo cilindrico 606.

Ad esempio, la girante 605 può essere girevolmente accoppiata, mediante un perno centrale 618, le cui opposte estremità sono rispettivamente inserite nel mozzo centrale 617 del disco di supporto 616 e in un foro ricavato centralmente nel coperchio 608 (v. fig.8A).

Sebbene nell’esempio illustrato la girante 605 sia posizionata coassialmente all’interno del codolo cilindrico 606, non si esclude che, in altre forme di attuazione, il posizionamento della girante possa essere differente.

Il trasduttore di portata 604 comprende inoltre un sistema atto a rilevare la velocità di rotazione della girante 605.

Questo sistema di rilevazione può comprendere uno o più elementi di riferimento 619 (v. fig.8A) fissati in posizione eccentrica sulla girante 605 ed un sensore di prossimità 620, installato in posizione fissa rispetto alla girante 605, il quale è atto a generare un segnale elettrico quando ciascuno di detti elementi di riferimento 619 passa vicino al sensore di prossimità 620 stesso.

Ad esempio, gli elementi di riferimento 619 possono essere dei corpi magnetici ed il sensore di prossimità 620 può essere configurato per reagire al campo magnetico generato da detti corpi magnetici al loro passaggio.

Nella forma di attuazione illustrata, il sensore di prossimità 620 può essere installato in una cavità 621 del primo corpo monolitico 611, la quale è realizzata in corrispondenza del coperchio 608 in modo da rimanere separata dai condotti in cui scorre l’acqua, mentre gli elementi di riferimento 619 possono essere posizionati per allinearsi al sensore di prossimità 620 per una prefissata posizione angolare della girante 605.

Il sensore di prossimità 620 può essere elettricamente collegato con una unità di elaborazione elettronica (non illustrata) che, sulla base della velocità di rotazione della girante 605, è in grado di calcolare la portata d’acqua che scorre dal raccordo di ingresso 601 al condotto di uscita 102, ad esempio al fine di verificare il corretto funzionamento dell’impianto 100.

A valle del trasduttore di portata 604 (rispetto alla direzione dell’acqua), il modulo di uscita 600 comprende almeno una valvola di non ritorno 622 (v. fig. 8A), la quale è installata all’interno del condotto di uscita 102 in modo da intercettare tutta l’acqua che fluisce al suo interno.

Questa valvola di non ritorno 622 è atta a consentire il passaggio dell’acqua che scorre dal raccordo di ingresso 601 verso il condotto di uscita 102, impedendo il flusso inverso.

In questo modo, quando l’utenza collegata al condotto di uscita 102 smette di richiedere acqua, ad esempio a seguito della chiusura della valvola di mandata, si crea un colpo di ariete che chiude automaticamente la valvola di non ritorno 622 mantenendo in pressione un tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la sezione terminale 106 e la valvola di non ritorno 622 stessa.

Quando l’utenza richiede nuovamente acqua, ad esempio a seguito della riapertura della valvola di mandata, la pressione in detto tratto intermedio del condotto di uscita 102 cala rapidamente, consentendo l’apertura della valvola di non ritorno 622 e quindi un nuovo afflusso di acqua filtrata.

Per rendere più sicuro questo funzionamento, il modulo di uscita 600 può comprendere almeno una ulteriore valvola di non ritorno 623, la quale è del tutto analoga alla precedente ed è inserita all’interno del condotto di uscita 102, a monte della valvola di non ritorno 622 rispetto alla direzione di deflusso dell’acqua.

Il modulo di uscita 600 può comprende un elemento di bloccaggio 624, il quale è fissato al condotto di uscita 102 in corrispondenza della sezione terminale 106 e, protendendosi all’interno del condotto di uscita 102 stesso senza ostruirlo, contatta la valvola di non ritorno 622, bloccandola assialmente ed impedendo che possa sfilarsi.

Tornando alle figure 20 e 21, il primo corpo monolitico 611 del modulo di uscita 600 può ulteriormente comprendere un condotto secondario 625, il quale si deriva ed è in comunicazione idraulica con il tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Questo condotto secondario 625, che può essere rettilineo ed estendersi secondo un asse perpendicolare all’asse H del condotto di uscita 102, presenta dunque una estremità assiale efferente nel tratto intermedio del condotto di uscita 102 ed una opposta estremità assiale terminale libera 626.

In alcune forme di attuazione, come quella illustrata in figura 9, l’estremità terminale 626 del condotto secondario 625 può essere semplicemente chiusa con un tappo.

In altre forme di attuazione, come quella illustrata in figura 1, l’estremità terminale 626 del condotto secondario 625 può essere collegata con il condotto di ingresso 101 dell’impianto 100, attraverso l’interposizione della elettrovalvola di by-pass 105.

In questo modo, qualora ad esempio l’impianto 100 presenti un guasto e l’elettrovalvola principale 104 venga mantenuta costantemente chiusa, le utenze possono essere comunque fornite di acqua (sebbene non trattata), semplicemente aprendo la elettrovalvola di by-pass 105 che consente all’acqua proveniente dalla rete idrica di fluire direttamente dal condotto di ingresso 101 nel condotto secondario 625 del modulo di uscita 600 e da qui nel condotto di uscita 102 verso le utenze.

In questo caso, tra l’estremità terminale 626 del condotto secondario 625 e la elettrovalvola di by-pass 105 può essere interposta un’altra valvola di non ritorno 650, la quale è atta ad intercettare tutta l’acqua che fluisce all’interno del condotto secondario 625.

In particolare, questa valvola di non ritorno 650 è atta a consentire il passaggio dell’acqua che scorre dalla elettrovalvola di by-pass 105 verso il condotto di uscita 102, impedendo il flusso inverso.

Il primo corpo monolitico 611 del modulo di uscita 600 può comprendere inoltre un bocchello di connessione 627, il quale è in comunicazione idraulica con il tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Nella forma di realizzazione illustrata, questo bocchello di connessione 627 si deriva lateralmente dal condotto secondario 625, ad esempio da un tratto intermedio del condotto secondario 625 compreso tra il condotto di uscita 102 e l’estremità terminale 626.

Il bocchello di connessione 627, che può estendersi con asse rettilineo parallelo all’asse centrale H del condotto di uscita 102, è atto ad essere direttamente accoppiato con un dispositivo sensibile alla pressione 107 (v. figure 7 e 9), in modo tale che quest’ultimo sia atto a rilevare la pressione che regna nel tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Questo dispositivo sensibile alla pressione 107 è preferibilmente un pressostato che comanda direttamente il gruppo di pompaggio 200 ed eventualmente anche l’elettrovalvola principale 104.

In alternativa, il dispositivo sensibile alla pressione 107 può essere un trasduttore di pressione 107 che può essere collegato con la centralina elettronica che comanda l’elettrovalvola principale 104 ed il gruppo di pompaggio 200.

In entrambi i casi, quando il dispositivo sensibile alla pressione 107 rileva una pressione superiore ad un prefissato valore di soglia, indicativo ad esempio che la richiesta di acqua da parte delle utenze è stata interrotta, il motore 204 del gruppo di pompaggio 200 viene automaticamente arrestato ed eventualmente viene chiusa anche l’elettrovalvola principale 104.

Quando viceversa il dispositivo sensibile alla pressione 107 rileva che la pressione è scesa nuovamente al di sotto del valore di soglia, ovvero che le utenze sono state riaperte e richiedono acqua, l’elettrovalvola principale 104 può essere automaticamente aperta ed il motore 204 del gruppo di pompaggio 200 viene rimesso in funzione.

Il primo corpo monolitico 611 del modulo di uscita 600 può ulteriormente comprendere un bocchello di accoppiamento 628, il quale si deriva ed è anch’esso in comunicazione idraulica con il tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Nella forma di attuazione illustrata, questo bocchello di accoppiamento 628 può derivarsi direttamente dal condotto di uscita 102, ad esempio estendendosi con asse rettilineo e coincidente con l’asse del condotto secondario 625 ma dalla parte opposta di quest’ultimo.

Il bocchello di accoppiamento 628 è atto ad essere direttamente accoppiato con un trasduttore di conduttività 108 (v. fig.7), in modo tale che quest’ultimo sia atto a rilevare la conduttività elettrica dell’acqua che fluisce lungo il tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Il trasduttore di conduttività 108, che è di per sé noto e convenzionale, può essere collegato con la centralina elettronica, in modo tale che quest’ultima possa ad esempio controllare il funzionamento e l’efficienza dell’impianto 100.

Infatti, la conduttività elettrica dell’acqua dipende generalmente dalla concentrazione di sali disciolti al suo interno, per cui tale parametro può fornire una indicazione indiretta sul funzionamento e sulla capacità filtrante dell’apparato di filtrazione 400 ad osmosi inversa.

Il modulo di uscita 600 può infine comprendere un condotto di raccordo 629, il quale si deriva ed è anch’esso in comunicazione idraulica con il tratto intermedio del condotto di uscita 102 compreso tra la valvola di non ritorno 622 e la sezione terminale 106.

Questo condotto di raccordo 629 può estendersi con asse rettilineo e ortogonale sia all’asse centrale H del condotto di uscita sia all’asse del condotto secondario 625 ma preferibilmente incidente con questi ultimi in un punto di intersezione comune.

Nell’esempio di figura 8A, il condotto di raccordo 629 è chiuso con un tappo, tuttavia, in altre forme di realizzazione, esso è atto ad essere idraulicamente collegato con un dispositivo ausiliario (non illustrato).

Questo dispositivo ausiliario può essere un serbatoio, il quale è preferibilmente posizionato ad una quota superiore rispetto al condotto di uscita 102.

Questo serbatoio può efficacemente fungere da polmone di accumulo dell’acqua trattata, per consentire una più immediata erogazione della medesima quando richiesto dalle utenze.

Infatti, come spiegato in precedenza, quando le utenze richiedono acqua, ad esempio attraverso l’apertura della rispettiva valvola di mandata, la pressione nel condotto di uscita 102 diminuisce e, solo a seguito di questa diminuzione di pressione, la centralina elettronica comanda l’azionamento del gruppo di pompaggio 200 ed eventualmente l’apertura dell’elettrovalvola principale 104.

Questa procedura può quindi comportare un certo ritardo tra l’istante in cui l’acqua viene richiesta dalle utenze e l’istante in cui l’acqua viene effettivamente erogata.

La presenza di un serbatoio di accumulo collegato al condotto di raccordo 629 può mitigare questo ritardo.

Infatti, durante il normale funzionamento dell’impianto 100, il serbatoio di accumulo si riempie di una parte dell’acqua filtrata che procede verso le utenze collegate al condotto di uscita 102.

Quando la richiesta d’acqua si interrompe, quest’acqua filtrata rimane confinata all’interno del serbatoio di accumulo.

Alla riapertura della mandata, l’abbassamento di pressione nel condotto di uscita 102 fa sì che l’acqua filtrata accumulata nel serbatoio possa fluire immediatamente verso le utenze, in attesa che l’impianto 100 torni a funzionare a regime.

Ovviamente a tutto quanto sopra descritto un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un recipiente (403) per apparati di filtrazione, comprendente: - una parete laterale (405) tubolare, - un fondello (406) che chiude una prima estremità assiale di detta parete laterale (405), ed - un sistema di chiusura (500) atto a chiudere in modo apribile una seconda e opposta estremità assiale di detta parete laterale (405), in cui detto sistema di chiusura (500) comprende: - un elemento di occlusione (501), il quale comprende una porzione inferiore (502) cilindrica atta ad essere coassialmente infilata all’interno della parete laterale (405), ed una porzione superiore (507) da cui sporgono radialmente uno o più elementi di riscontro (508) atti ad appoggiarsi sul bordo della seconda estremità assiale della parete laterale (405), - una o più sedi anulari (503) ricavate coassialmente sulla superficie laterale esterna della porzione inferiore (502) dell’elemento di occlusione (501) e singolarmente atte ad accogliere una guarnizione anulare (504) di tenuta, e - un organo di serraggio (517) comprendente una ghiera (518) atta circondare l’elemento di occlusione (501) e ad essere assialmente vincolata all’esterno della parete laterale (405), in corrispondenza della seconda estremità assiale della medesima, e almeno una superficie di battuta (519) atta ad appoggiarsi sulla porzione superiore (507) dell’elemento di occlusione (501), dalla parte opposta rispetto al fondello (406).
2. 2. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 1, in cui l’elemento di occlusione (501) è privo di filettature.
3. 3. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione inferiore (502) dell’elemento di occlusione (501) è definita da una parete tubolare (505) che delimita una cavità interna assiale aperta verso il fondello (406).
4. 4. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 3, in cui detta parete tubolare (505) dell’elemento di occlusione (501) ha uno spessore inferiore rispetto allo spessore della parete laterale (405), almeno in corrispondenza della seconda estremità assiale della medesima.
5. 5. Un recipiente (403) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il bordo della seconda estremità assiale della parete laterale (405) è sagomato in modo da definire un profilo di camma su cui possono scorrere gli elementi di riscontro (508) dell’elemento di occlusione (501) a seguito di una rotazione di quest’ultimo intorno al proprio asse, detto profilo di camma essendo atto a trasformare detta rotazione in uno spostamento assiale dell’elemento di occlusione (501) rispetto alla parete laterale (405).
6. 6. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 5, in cui la porzione superiore (507) dell’elemento di occlusione (501) presenta una cavità assiale (511) atta a realizzare un accoppiamento prismatico con una chiave di manovra (512) di forma coniugata.
7. 7. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la porzione superiore (507) dell’elemento di occlusione (501) presenta una o più asole passanti (516) aventi assi trasversali rispetto all’asse dell’elemento di occlusione (501) stesso.
8. 8. Un recipiente (403) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie di battuta (519) dell’organo di serraggio (517) è definita da una parete di fondo (520) che occlude una estremità assiale della ghiera (518).
9. 9. Un recipiente (403) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la ghiera (518) è una ghiera filettata atta ad essere avvitata all’esterno della parete laterale (405).
10. 10. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 9, comprendente un sistema anti-svitamento per l’organo di serraggio (517) rispetto alla parete laterale (405).
11. 11. Un recipiente (403) secondo la rivendicazione 10, in cui detto sistema antisvitamento comprende: - un primo dentello (521) fissato all’organo di serraggio (517), - un secondo dentello (522) accoppiato mobile alla parete laterale (405) del recipiente tra una posizione di impegno, in cui è atto a impegnarsi con il primo dentello (521) per impedire la rotazione dell’organo di serraggio (517), ed una posizione di disimpegno in cui libera detto impegno, ed - una molla (525) atta a spingere il secondo dentello (522) in posizione di impegno.