IT202100006584A1 - Cella di ionizzazione negativa ad alta efficienza per particelle fini, ultrafini e nanoparticelle presenti ad alta ed altissima densita' nei fumi, nei gas di scarico di veicoli e nell'aria - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una cella di ionizzazione negativa di particelle presenti in un flusso d'aria secondo il preambolo della rivendicazione principale. Formano altres? oggetto del trovato un depuratore per l'aria a ionizzazione negativa provvisto di una tale cella di ionizzazione negativa.

L'invenzione riguarda in particolare una cella di ionizzazione negativa ad elevata efficienza per particelle fini, ultrafini, e nanoparticelle presenti nel flusso d'aria definito da fumi di ciminiere o camini, nei gasi di scarico dei veicoli con motori endotermici e nell'aria di ambienti chiusi.

Come ? noto, i depuratori d'aria comprendono una prima parte di ionizzazione che ? finalizzata a ionizzare negativamente le particelle presenti nei flussi di aria che lo attraversano e sono impiegati, ad esempio per gli ambienti chiusi, ed hanno forme e dimensioni diverse. Essi sono formati da una parte ionizzante e da una parte di raccolta.

La parte ionizzante ? atta a trasferire a particelle solide presenti in un flusso d'aria che la attraversa una carica negativa sfruttando il principio corona delle punte, cio? la capacit? di una punta, sottoposta ad una adeguata tensione negativa, di emettere elettroni nello spazio intorno alla punta stessa. A tale fine, ? noto che detta parte comprenda almeno un elemento allungato (a punta) disposto con asse parallelo al flusso d'aria ed immerso in esso: tale elemento allungato ? connesso ad un alimentatore di tensione negativa e genera attorno alla sua estremit? libera (punta) l'effetto corona liberando elettroni che caricano negativamente le particelle solide nel flusso d'aria sia esso definito da fumo o da gas o da aria presente in un ambiente chiuso.

Tale flusso d'aria, con le particelle cos? caricate, si muove verso la parte di raccolta del depuratore, che segue la parte ionizzante. Tale parte di raccolta ha il compito di raccogliere le particelle solide a cui precedentemente ? stata trasferita la carica elettrica negativa dalla della parte ionizzante del depuratore. All'uopo, tale parte di raccolta comprende piastre parallele tra cui ? creato un campo elettrico positivo. In particolare, la parte di raccolta comprende una piastra di raccolta caricata con tensione positiva che attira le particelle solide caricate negativamente ed una piastra caricata negativamente che ha il compito di respingere, verso la piastra positiva, le stesse particelle caricate negativamente.

In alternativa alla piastra caricata negativamente si pu? utilizzare una piastra collegata a massa o una piastra neutra, cio? senza avere applicata una tensione negativa e senza essere collegata a massa.

Pi? ? alto il valore del campo elettrico fra la piastra di raccolta caricata positivamente e quella caricata negativamente o a massa o neutra, pi? alta ? la possibilit? di catturare le particelle ionizzate che attraversano il campo elettrico tra le piastre e quindi pi? alto ? il rendimento di abbattimento del depuratore d'aria.

Il valore massimo ottenibile del campo elettrico ? quello che precede la scarica, fra la piastra positiva e quella negativa, a massa o neutra, scarica che si genera quando viene superato il valore di isolamento dell'aria o del gas che si vuole depurare e che attraversa le piastre suddette.

Si noti che le particelle solide presenti nell'aria o nei fumi si differenziano per la loro dimensione. Abitualmente esse possono essere inerti o biologicamente attive (virus, batteri o similari); le particelle solide possono essere "fini" ovvero particelle che hanno una dimensione compresa fra i 10 ?m e gli 0,3-02 ?m; nell'aria sono anche presenti particelle ultra fini (UFP) ovvero con dimensioni comprese tra i 100 nm e 1 nm. Le particelle di dimensione inferiore ai 50 nm, sono chiamate anche nano particelle (NP) ed hanno generalmente una presenza nell'aria con densit? maggiore rispetto a quelle comprese fra i 100 nm ed i 50 nm.

Infatti, la densit? delle particelle presenti nell'aria atmosferica ? funzione della loro dimensione; la densit? per litro di aria delle particelle fini (10 ?m - 0,3 ?m) pu? arrivare a qualche decina di migliaia, mentre le particelle ultrafini/nanoparticelle (UFP/NP) possono arrivare ad una densit? molto alta anche oltre i 100 milioni di particelle al litro di aria e molto di pi? nei fumi e nei gas di scarico dei veicoli a motore endotermico.

La densit? delle UFP/NP presenti in 1 litro di aria negli ambienti chiusi, tuttavia, varia da luogo a luogo in funzione della vicinanza o meno di fonti di emissione quali impianti industriali, inceneritori o impianti di produzione di energia e derivati del petrolio, o dalla vicinanza a strade con elevato traffico. Negli ultimi anni tale densit? sta aumentando in modo continuo a causa delle centinaia di migliaia di fonti emettitrici esistenti sul pianeta le quali sono in continuo aumento numerico, e per la bassa capacit? di riduzione delle particelle gi? emesse per effetto della formazione delle gocce per la pioggia o per la neve e per il fenomeno di agglomerazione fra pi? particelle.

Si ? evidenziato che la capacit? delle particelle solide nell'aria di essere ionizzate, tramite l'effetto corona si riduce all'aumentare della densit? delle particelle stesse e alla riduzione della loro dimensione; questo, di conseguenza, riduce notevolmente la possibilit? di essere catturate, riducendo il livello di rendimento di abbattimento di un sistema depurante l'aria, i fumi o i gas di scarico a ionizzazione. Proprio per tale motivo, il rendimento di abbattimento dei depuratori d'aria a ionizzazione realizzati secondo l'arte nota, per le particelle con dimensioni pi? grandi (0,5-1-2,5-10 ?m) ? molto pi? elevato rispetto a quello per le particelle di dimensioni pi? piccole; ci? anche perch? per le particelle pi? grandi ? pi? alta la capacit? di essere ionizzate, in quanto tale capacit? aumenta con l'aumentare della dimensione delle particelle.

Al contrario, per le particelle solide con dimensioni di granulometrie molto pi? piccole, i depuratori d'aria a ionizzazione realizzati secondo l'arte nota hanno un rendimento di abbattimento molto pi? basso, perch? per la capacit? di tali particelle di essere ionizzate ? molto pi? bassa sia perch? ? inferiore la dimensione delle particelle stesse sia perch? la densit? ? mille o diecimila volte e oltre pi? alta rispetto alla densit? delle particelle pi? grandi, per cm<3 >o per litro d'aria.

In particolare, negli attuali depuratori, le punte alimentate con una tensione negativa e allineate alla direzione del flusso di aria emettono per effetto corona una "limitata" quantit? di elettroni che riescono a ionizzare in modo sufficiente ad essere catturate, solo una limitata parte delle particelle fini e ultrafini o delle nanoparticelle, presenti nel flusso d'aria. Quindi, alla limitata capacit? di ionizzazione negativa delle particelle, consegue una limitata percentuale di particelle catturate dal depuratore dell'aria.

Scopo del presente trovato ? quello di offrire una cella di ionizzazione negativa atta ad interagire con un flusso d'aria che l'attraversa e che contiene particelle o particolato fine, ultrafine e nanoparticelle, detta interazione permettendo di caricare con carica elettrica negativa dette particelle per una loro successiva estrazione da detto flusso d'aria.

In particolare, scopo del trovato ? quello di fornire una cella di ionizzazione negativa che abbia un'alta efficienza nell'interazione con il flusso di aria contenente particelle o particolato fine, ultrafine e nanoparticelle fino a dimensioni di 10 nm, particelle che sono presenti anche ad altissima densit? (fino a decine di milioni al cm<3>) nei fumi di ciminiere, camini e gas di scarico dei motori endotermici e, quindi, nell'aria.

Un ulteriore, scopo del presente trovato ? quello di offrire una cella di ionizzazione negativa del tipo sopra citato che sia efficacemente utilizzabile sia in ambienti chiusi ("indoor") per sanificare l'aria in essi presente che in corrispondenza di aperture di camini, ciminiere o tubi di scarico di veicoli con motore endotermico da cui fuoriescono i fumi.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di offrire un depuratore dell'aria provvisto di una cella di ionizzazione negativa del tipo sopra citato efficacemente utilizzabile non solo per depurare l'aria da particelle fini, ultrafini, dalle nanoparticelle, ma che sia anche in grado di ridurre drasticamente l'inquinamento microbiologico (virus, spore, batteri, muffe e funghi), di qualsiasi tipo e dimensioni, presenti in detti ambienti chiusi o in impianti per il trattamento dell'aria in temperatura e umidit?.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di offrire un depuratore d'aria del tipo citato che sia di realizzazione comunque semplice e che abbia costi comunque sostenuti.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da una cella di ionizzazione negativa utilizzata in un depuratore d'aria secondo le unite rivendicazioni.

Per una maggior comprensione del presente trovato si allegano a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo, i seguenti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica di un depuratore d'aria provvisto di una cella di ionizzazione negativa secondo il trovato e raffigurato nei suoi componenti di base;

la figura 2 mostra una sezione secondo la traccia 2-2 di figura 1;

la figura 3 mostra una vista frontale di una prima forma di realizzazione di una cella di ionizzazione negativa impiegata nel depuratore d'aria di figura 1;

la figura 4 mostra una vista frontale di una variante della cella di ionizzazione negativa di figura 3;

la figura 5 mostra una vista frontale di una ulteriore variante della cella di ionizzazione negativa di figura 3;

le figure 6-8 mostrano ulteriori forme di realizzazione della cella di ionizzazione negativa secondo il trovato e definita anche doppia cella di ionizzazione negativa, dette forme di realizzazione essendo basate sulle celle di ionizzazione raffigurate nelle figure 6-8;

la figura 9 mostra una sezione secondo la traccia 9-9 di figura 6;

la figura 10 mostra una vista prospettica della forma di realizzazione di figura 6;

le figure 11 e 12 mostrano viste prospettiche, in esploso, delle forme di realizzazione mostrate nelle figure 7 ed 8;

la figura 13 mostra una vista prospettica di una ulteriore variante della cella di ionizzazione negativa impiegata nel depuratore d'aria di figura 1; e

la figura 14 mostra una vista frontale della variante di figura 13 con l'alimentazione elettrica delle sue parti.

Con riferimento alle citate figure, in esse ? mostrato un depuratore d'aria a ionizzazione 100 e le sue parti principali volte a consentire la depurazione o sanificazione dell'aria; tale depuratore comprende una cella di ionizzazione negativa 1 ed una parte di raccolta 3.

Pi? in particolare, cella di ionizzazione 1 comprende una parte ionizzante 2, rappresentata anche in figura 3, 6, 9, 10, 13 e 14, che ? atta a caricare con una carica elettrica negativa le particelle (anche quelle fini, ultrafini o le nanoparticelle) presenti in un flusso d'aria che attraversa la cella di ionizzazione 1 cosicch? la parte di raccolta 3 sia in grado di catturare tali particelle e trattenerle estraendole quindi da detto flusso d'aria. Tale parte 2 della cella di ionizzazione e la parte di raccolta 3 sono poste in vicinanza tra loro.

Nella sua forma di realizzazione pi? semplice (figure 3-5), la cella di ionizzazione 1 comprende un corpo poligonale 5 avente lati o porzioni 6, 7, 8 e 9 che possono essere definite da strutture lineari (ad esempio delle barre di sezione qualsiasi) o da superfici piane (ad esempio delle piastre) disposte parallelamente tra loro. In particolare, tale corpo 5 comprende una prima porzione 6 posta distanziata da una seconda porzione 7 e definenti, con i lati o porzioni estremali 8 e 9 che le collegano, un passaggio 10 per un flusso d'aria F che trasporta delle particelle P in sospensione. Il flusso ? mostrato in alcune figure (ad esempio le figure 7 ed 8) nella sua fase di ingresso (FIN) alla parte ionizzante 2 e nella sua fase di uscita (FOUT) da quest'ultima ed ? indicato da corrispondenti frecce.

Le particelle o particolato pu? essere fine o ultrafine oppure pu? essere definito da nanoparticelle fino a dimensioni inferiori a 10 nm, presenti anche in altissima densit? per cm<3>.

Il depuratore 1 pu? essere impiegato per depurare aria all'interno di ambienti chiusi oppure per depurare aria che esce da una ciminiera o scarico dei fumi da un'auto.

Tornando alla parte ionizzante 2 della cella di ionizzazione 1, essa ? definita dalla prima e seconda porzione 6,7 della cella 1 sopra citata. Tale parte ionizzante 2, essa presenta una pluralit? di elementi allungati 14 sporgenti dalla prima porzione 6 del corpo 5 ed aggettantisi nel passaggio 10 verso la seconda porzione 7. Tali elementi allungati 14 sono posti ortogonalmente al flusso d'aria F che passa entro la parte ionizzante 2. Come mostrato per la forma di realizzazione della parte ionizzante 2 mostrata in figura 14, la prima porzione 6 ? collegata al polo negativo di una batteria 16 o altro generatore di energia elettrica; la seconda porzione 7 invece ? collegata al polo positivo di detta batteria 16 o, in alternativa, ? collegata a massa (alla terra).

Si viene cos? a creare tra la prima e la seconda porzione 6, 7 del corpo 5, all'interno del passaggio 10, una differenza potenziale di valore noto. Grazie al collegamento ad una tensione negativa della prima porzione 6, gli elementi allungati (e appuntiti) 14 sono anch'essi soggetti ad una differenza di potenziale elettrico con la seconda porzione 7; ci? porta alla creazione di un effetto corona molto forte in corrispondenza delle estremit? libere o punte di detti elementi 16 con conseguente emissione di cariche negative (elettroni) dalle estremit? (punte 18) di detti elementi allungati, dette cariche generando un flusso che intercetta il flusso d'aria transitante nel passaggio 10. Si noti che tale flusso d'aria ? ortogonale al flusso di cariche negative o elettroni.

Grazie al fatto che una pluralit? di elementi allungati 14 si aggetta dalla prima porzione 6, il flusso di elettroni ? molto elevato ed ? in grado di interagire con la maggior parte delle particelle presenti nel flusso d'aria F, anche quelle fini, ultrafini o le nanoparticelle caricandole negativamente.

Nelle figure qui unite, il flusso di elettroni carichi negative tra le porzioni 6 e 7 ? indicato tramite linee tratteggiate.

Ovviamente, per mantenere la corretta differenza di potenziale elettrico tra le porzioni 6 e 7, le porzioni estremali o lati 8 e 9 del corpo 5 della parte ionizzante 2 sono realizzate in materiale elettricamente isolante (in s? noto).

Pi? in particolare, gli elementi allungati (appuntiti) 14 possono essere ottenuti con modalit? differenti: ad esempio essi possono avere sostanzialmente una forma triangolare col vertice rivolto verso la porzione 7 (figura 3) oppure essere definiti da una serie di aste a punta, affiancate, anche sfalsate tra loro e rivolte verso la porzione 7 (figura 4). In entrambi i casi, ogni elemento allungato ha una sola punta di estremit? 18.

In alternativa, gli elementi allungati 14 possono ciascuno prevedere pi? punte (o una "molteplicit? di punte") sporgenti, come in figura 5, e rivolte verso la porzione 7.

Pertanto, gli elementi allungati 14, che definiscono in sostanza e complessivamente un elettrodo atto a generare un flusso di elettroni che si muove, ortogonalmente al flusso d'aria F, verso la porzione 7 a carica positiva o connessa a massa, possono avere una o pi? punte di estremit? 18. Tali elementi allungati 14 possono essere posti su una stessa fila o in pi? file successive, anche sfalsate, ed emettono elettroni cos? da generare un flusso di cariche negative ad altissima densit? nel passaggio 10 in cui si muove l'aria richiamata in tale passaggio per convenzione naturale o forzata in modo noto qualsiasi: ad esempio nel caso di aria ambiente, essa viene mossa generalmente da una ventola (di vario tipo e dimensione) in funzione della portata di m<3>/h che si vuole trattare tramite il depuratore. Le cariche negative che colpiscono le particelle solide 9 presenti nel flusso d'aria F vengono ionizzate negativamente.

Grazie all'elevato flusso di cariche negative generate da tutti gli elementi allungati 14 ed alla loro disposizione ortogonale al flusso d'aria F, si riesce a caricare negativamente anche particelle fini, ultrafini o di dimensioni corrispondenti alle nanoparticelle. Ci? avviene naturalmente per ogni tipo di particella, indicando con tale termine qualsiasi corpo solido trasportato dall'aria, sia esso inerte (come cenere o scarichi dei tubi di scappamento dei veicoli) che organico, come virus, batteri o microorganismi di qualunque tipo e dimensione.

Le porzioni 6 e 7 possono essere definite da corpi sostanzialmente lineari, come barre, oppure da elementi piastriformi.

Le figure 6-12 mostrano delle varianti del trovato dove la parte ionizzante 2 comprende una prima porzione 6 interposta tra seconde porzioni 7.

In particolare, le figure 6, 9 e 10 mostrano il corpo 5 della cella di ionizzazione con la parte ionizzante 2 avente la prima porzione 6 realizzata come corpo lineare o barra e presentante due facce contrapposte 6A e 6B provviste degli elementi allungati realizzati secondo la forma di realizzazione della figura 3. Pertanto, secondo questa forma di realizzazione, gli elementi allungati 14 a forma triangolare si aggettano alle facce 6A-6B suddette e sono rivolti verso le corrispondenti seconde porzioni 7 che le fronteggiano. Tra esse sono formati i passaggi 10 per il flusso d'aria da depurare (o sanificare).

Come si potr? notare dalla figura 10 (ove sono mostrati il flusso d'aria in ingresso alla porzione ionizzante 2 FIN ed il flusso d'aria in uscita FOUT), la prima porzione 6 ? conformata come una barra piana provvista, sulle sue facce contrapposte, della pluralit? di elementi allungati 14 disposti in linea.

Le figure 7 e 11 mostrano la parte ionizzante 2 provvista di una prima porzione 6 dalle cui facce contrapposte 6A e 6B si aggetta una pluralit? di elementi allungati 14 come quelli mostrati nella figura 4 (ovvero conformati ad asta); in questa forma di realizzazione, le porzioni 6 e 7 sono definite da elementi piastriformi (piani, ma anche curvilinei) posti paralleli tra loro e connessi dalle porzioni 8 e 9 che nelle figure 7 e 11 non sono mostrate. Sulle facce contrapposte, piane, 6A, 6B della prima porzione 6 gli elementi allungati 14 sono disposti su pi? file e si aggettano verso la seconda porzione (piastriforme) 7. Tra la seconda porzione e le facce 6A, 6B si creano i passaggi 10 in cui passa il flusso d'aria in ingresso FIN e che fuoriesce come flusso FOUT con le particelle solide (ad esempio cenere o microorganismi) caricate negativamente.

Le figure 8 e 12 mostrano la parte ionizzante 2 con elementi allungati 14 realizzati come quelli mostrati in figura 5 ovvero provvisti ciascuno di una pluralit? di estremit? o punte 18. Tali elementi allungati si aggettano ortogonalmente dalle facce contrapposte 6A, 6B della prima porzione 6, realizzata anch'essa come elemento piastriforme (e frapposto tra le seconde porzioni 7 anch'esse conformate in modo piastriforme), entro passaggi 10 in cui si muove il flusso d'aria in ingresso (FIN) sino all'uscita (FOUT) portando particelle solide che vengono caricate negativamente come gi? descritto.

Ovviamente, come in tutte le forme di realizzazione, ogni prima porzione 6 ? caricata negativamente (ovvero mantenuta a tensione negativa), mentre le seconde porzioni sono mantenute ad una tensione positiva o collegate a massa (a terra).

Un'ulteriore variante del trovato ? mostrata nelle figure 13 e 14. In esse, dove parti corrispondenti a quelle gi? descritte sono indicate con gli stessi riferimenti numerici, ? mostrata una soluzione dove la parte ionizzante 2 comprende una pluralit? di prime porzioni 6 provviste di elementi allungati 14 (che a titolo esemplificativo, ma non limitativo, sono rappresentati conformati come quelli delle figure 3, 6, 9 e 10) affacciati a corrispondenti seconde porzioni 7. In questo caso, tuttavia, una stessa seconda porzione 7 si interfaccia, con suoi lati contrapposti 7A, 7B, con due prime porzioni 6. Ci? ovviamente, tranne che per le seconde porzioni di estremit? del corpo 5 della cella di ionizzazione 1. Come in precedenza le prime porzioni 6 sono a tensione negativa, mentre le seconde porzioni sono connesse a terra o sono connesse ad un polo positivo dell'alimentatore.

Ovviamente sono presenti adeguati isolamenti tra le porzioni 6 e 7 affacciata ottenute tramite i lati o porzioni estremali 8 e 9.

In tutte le forme di realizzazione le distanze tra ogni prima porzione 6 e ogni seconda porzione 7 sono definite anche in relazione alle tensioni in gioco.

A titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, la prima porzione 6 pu? essere a 6 KV e la distanza essere compresa tra 20 mm e 30 mm.

I materiali delle porzioni 6 e 7 e degli elementi allungati 14 sono scelti tra materiali conduttori in s? noti (ad esempio, rame) come pure i materiali isolanti per le porzioni 8 e 9 sono di tipologia in s? nota.

Per quanto riguarda la parte di raccolta 3, che con la cella di ionizzazione 1 forma il depuratore d'aria 100 (vedasi figura 1 e 2), essa ? realizzata da un assieme di piastre di forma e dimensioni tali da ricevere il flusso d'aria FOUT che esce dalla parte ionizzante 2 (la parte 3 ? a valle della parte 2 della cella di ionizzazione 1 nella direzione del flusso d'aria) e trattenere le particelle cariche negativamente presenti in tale flusso. Nelle figure ? rappresentato, a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, una parte di raccolta 3 presentante una conformazione utile a cooperare con una parte ionizzante 2 realizzata secondo la forma di realizzazione mostrata nelle figure 13 e 14.

In ogni caso, l'assieme di piastre delle parte di raccolta 3 comprende due o pi? coppie di piastre 30 e 31, una prima piastra 30 essendo ad un valore di tensione positivo e la seconda piastra 31 essendo ad un valore di tensione negativo. Pertanto ogni coppia di piastra 30, 31 delimita un passaggio 33 per il flusso d'aria FOUT uscente dalla parte ionizzante ed in cui le particelle solide cariche negativamente vengono attirate dalla prima piastra 30 (positiva) e respinte dalla seconda piastra negativa 31. Le particelle suddette vengono quindi raccolte dalla prima piastra 30 che, successivamente, viene ripulita (se e quando serve) in modo in s? noto.

Nella figura 1 ? mostrato un esempio di collegamento della parte di raccolta 3 ad un alimentatore 35 per alimentare le prime piastre 30 e le seconde piastre 32 con l'adeguata e voluta tensione.

In aggiunta, la parte di raccolta 3 pu? essere dotata di idonee lampade UV opportunamente posizionate al suo interno in modo da illuminare le superfici delle piastre 30 dove si depositano gli inquinanti biologici (ovvero le particelle solide definite da virus, batteri, spore, funghi e similari), rendendoli inattivi.

Il dispositivo 100 ? cos? in grado di depurare l'aria filtrata da particelle solide definite da particolato inerte o biologicamente attivo, anche di dimensioni ultrafini o delle nanoparticelle presenti fino a centinaia di migliaia di unit? al cm<3 >in ambienti chiusi o a milioni di unit? per cm<3 >nei fumi di ciminiere e nei gas di scarico di veicoli a motore termico.

Ci? ? ottenuto grazie a una cella ionizzante secondo il trovato che, in modo diverso dai precedenti modi utilizzati nei depuratori, permette una ben pi? efficace ionizzazione del particolato fine e ultra fine e delle nanoparticelle presenti con elevate densit? nei fumi e nei gas di scarico, una volta che queste attraversano l'intenso flusso di elettroni, di cui ? possibile decidere anche la sua profondit? e quindi il tempo che le particelle impiegano ad attraversarlo, incrementano la loro carica negativa. Ne deriver? una pi? facile cattura successiva quando tali particelle attraverseranno il campo elettrico creato dalla piastra (o dal tubo) a polarit? positiva della parte di raccolta 3.

Nei casi di portate elevate di fumi e gas di scarico con elevate densit? di particelle fini e ultra fini e nanoparticelle, ? infatti necessario avere un sistema ionizzante molto efficiente dove si utilizza non solo un intenso flusso di elettroni che va dalle punte di estremit? 18 presenti nella cella di ionizzazione a cui ? applicata una adeguata tensione negativa verso la porzione 7 a cui ? applicata una adeguata tensione positiva o ? a massa; ? possibile allungarne il percorso, cio? lo spazio tra le particelle fini e ultra fini e le nanoparticelle percorrono all'interno di questo intenso flusso di elettroni, semplicemente allungando le profondit? della cella di ionizzazione, cio? della prima e della seconda porzione 6 e 7.

Nelle celle di ionizzazione secondo il trovato il numero di elettroni o meglio il flusso di elettroni per effetto corona dalle tante punte 18 in pi? file successive, alimentate con tensione negativa e attirati dal campo elettrico positivo della seconda porzione 7 ? molto pi? intenso. Infine, grazie al fatto che il flusso di elettroni si muove ortogonalmente rispetto al flusso d'aria dei fumi, dei gai di scarico o dell'ambiente, le particelle presenti in esso sono costrette ad attraversare pi? e pi? elettroni acquisendo una importante carica negativa che ne faciliter? la cattura, facendo ottenere al depuratore d'aria nei suo insieme una percentuale di abbattimento molto, molto pi? elevata di quanto ottenibile con le soluzioni note. Ci? avviene, in particolare, per il particolato ultra fine e le nanoparticelle (dimensioni 1nm-100 nm) che sono presenti in densit? molto elevate nei fumi, nei gas di scarico ed ora anche nell'aria degli ambienti chiusi.

Sono state descritte varia forme di realizzazione del trovato. Altre ancora sono tuttavia possibili alla luce della descrizione che precede: ad esempio, un depuratore d'aria a ionizzazione pu? prevedere, in funzione delle particelle da estrarre dall'aria, conformazioni differenti della parte ionizzante 2 e/o della parte di raccolta 3 oppure la parte ionizzante 2 pu? presentare elementi allungati di forme miste e tra loro differenti (ad esempio sia elementi 14 come in figura 4 che elementi 14 come in figura 15).

Anche tali soluzioni ricadono nell'ambito del trovato definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (14)

RIVENDICAZIONI

1. Cella di ionizzazione negativa (1) atta a ionizzare negativamente particelle solide fini, ultrafini e nanoparticelle presenti in un flusso d'aria definito da fumi, gas di scarico di veicoli o dell'aria di un ambiente chiuso, detto flusso d'aria essendo atto ad essere depurato da tali particelle, detta cella di ionizzazione negativa (1), essendo atta a fornire una carica elettrica negativa alle particelle solide (P) contenute in tale flusso d'aria (F) quando attraversano la cella di ionizzazione (1), caratterizzata dal fatto che presenta un corpo (5) definente una parte ionizzante (2) comprendente una prima (6) ed una seconda (7) porzione allungate ed affacciate tra loro, tale prima porzione (6) essendo alimentata a tensione negativa cos? da generare una differenza di potenziale con la seconda porzione (7), dette prima e seconda porzione (6, 7) definendo un passaggio (10) per il flusso d'aria (F), detta prima porzione (6) supportando una pluralit? di corpi allungati ed appuntiti (14) aggettantisi entro detto passaggio (10) ortogonalmente al flusso d'aria (F) e generanti un flusso di elettroni diretto verso la seconda porzione (7) ed atto ad intercettare le particelle solide (P) presenti nel flusso d'aria cos? da caricarle negativamente.

2. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun corpo allungato e appuntito di detta pluralit? di corpi allungati ed appuntiti (14) aggettantisi nel passaggio (10) in cui si muove il flusso d'aria (F) comprende una sola punta di estremit? (18) da cui si genera il flusso di elettroni.

3. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun corpo allungato ed appuntito di detta pluralit? di corpi allungati ed appuntiti (14) aggettantisi nel passaggio (10) in cui si muove il flusso d'aria (F) presenta una pluralit? di punte di estremit? (18) da cui si generano corrispondenti flussi di elettroni.

4. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i corpi allungati ed appuntiti (14) sono alternativamente posti su una stessa fila oppure sono posti su diverse file sulla prima porzione (6) suddetta.

5. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima e/o detta seconda porzione (6, 7) presentano una conformazione di un corpo lineare, la seconda porzione avendo tensione positiva, neutra o essendo collegata a terra.

6. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima e/o detta seconda porzione (6, 7) presentano una conformazione a piastra, piana o curvilinea, detta seconda porzione essendo a tensione positiva, neutra o essendo connessa alla terra.

7. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione (6) ? parallela alla seconda porzione (7).

8. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione (6) del corpo (5) della parte ionizzante (2) comprende due facce contrapposte (6A, 6B) supportanti corrispondenti pluralit? di corpi allungati ed appuntiti (14), ogni faccia (6A, 6B) essendo posta frontalmente a corrispondenti seconde porzioni del corpo (5) della parte ionizzante (2).

9. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la parte ionizzante (2) comprende una pluralit? di prime porzioni (6) frapposte tra seconde porzioni (7), tra esse essendo previsto un corrispondente passaggio (10) per il flusso d'aria, detta parte ionizzante (2) comprendendo una pluralit? di passaggi (10) per il flusso d'aria entro tale parte ionizzante (2).

10. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette prima e seconda porzione (6, 7) sono supportate da porzioni estremali (8, 9) in materiale almeno in parte elettricamente isolante.

11. Cella di ionizzazione di cui alla rivendicazione 1, caratterizzata al fatto che dette particelle solide sono in materia inerte come ceneri o biologicamente attiva come virus, microorganismi, spore, funghi o similari.

12. Depuratore d'aria a ionizzazione atto a purificare un flusso d'aria (F) contenente particelle solide (P) ultrafini e nanoparticelle attraversante il depuratore d'aria (100), detto depuratore d'aria (100) comprendendo una parte ionizzante (2) ed una parte di raccolta (3), la parte ionizzante (2) essendo atta a fornire una carica elettrica negativa alle particelle solide (P) contenute in tale flusso d'aria (F) quando attraversano detta parte ionizzante (2) del depuratore d'aria (100), la parte di raccolta (3) essendo atta ad raccogliere le particelle solide (P) caricate negativamente all'uscita di tale parte ionizzante (2) cos? da estrarle da detto flusso d'aria (F), caratterizzato dal fatto che detta parte ionizzante (2) appartiene ad una cella di ionizzazione (1) ? secondo la rivendicazione 1

13. Depuratore d'aria a ionizzazione di cui alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la parte di raccolta (3) ? posta a valle della parte ionizzante (2) della cella di ionizzazione (1) nella direzione del flusso d'aria (F), detta parte di raccolta (3) avendo una configurazione comprendente almeno due piastre (30, 31), una prima piastra (30) essendo ad un valore di tensione positivo e la seconda piastra (31) essendo ad un valore di tensione negativo o essendo connessa a terra, dette piastre (30, 31) delimitando un passaggio per il flusso d'aria (FOUT) in uscita dalla parte ionizzante (2), detta prima piastra (30) attirando a s? le particelle solide cariche negativamente presenti in tale flusso d'aria (F) asportandole da quest'ultimo.

14. Depuratore d'aria a ionizzazione di cui alle rivendicazioni 12 e 13, caratterizzato dal fatto che detta prima piastra (30) coopera con almeno una lampada UV per rendere inattive le particelle biologicamente attive.