ITAN20100014A1 - Filtro autopulente automatico in continuo. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“FILTRO AUTOPULENTE AUTOMATICO IN CONTINUO”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un filtro autopulente automatico in continuo, secondo il preambolo della prima rivendicazione.
L’acqua che viene immessa nelle reti idriche domestiche e industriali, sia essa distribuita da un pubblico acquedotto che approvvigionata privatamente da un pozzo, contiene sempre una certa quantità d’impurità solide e colloidali, come ad esempio sabbia, limo, ruggine o calcare, la cui presenza può creare inconvenienti e danni per gli impianti di distribuzione idrica.
L’eliminazione di queste particelle viene da tempo effettuata mediante l’istallazione di filtri dislocati a monte della rete idrica di distribuzione costituiti da piccoli vasi entro cui viene collocata la cartuccia filtrante.
Detta cartuccia filtrante può essere realizzata in tessuto, oppure in rete sintetica o metallica a fitte maglie, acciaio inox, ecc...
A seconda delle modalità con cui vengono rimosse le impurità trattenute dal filtro, al fine di ripristinarne la capacità filtrante, i filtri sono suddivisi in tre grandi categorie in base a come avviene la loro pulizia: i filtri “manuali”, i filtri “autopulenti manuali” ed infine i filtri “autopulenti automatici”.
I filtri manuali sono quelli in cui l’eliminazione delle particele trattenute ed il ripristino delle condizioni di esercizio comporta l’apertura della cartuccia filtrante, in suo lavaggio e la sua spazzolatura, prima di essere reinserita nel filtro stesso.
I filtri autopulenti manuali sono quelli in grado di effettuare, l’operazione di disintasamento della cartuccia consentendo di passare dalla fase di filtraggio alla fase di pulizia e viceversa agendo manualmente su un dispositivo di commutazione.
Infine i filtri autopulenti automatici sono quelli capaci di effettuare automaticamente l’operazione di disintasamento della cartuccia grazie ad una loro particolare impostazione costruttiva, che automaticamente li fa passare dalla fase filtrante alla fase autopulente e viceversa.
Detta operazione di pulizia del filtro deve avvenire quanto più frequente possibile per evitare che i residui di sporcizia all’interno del filtro ristagnino per lungo tempo sulla superficie filtrante della cartuccia, dando origine a vere e proprie incrostazioni, che difficilmente poi riescono ad essere rimosse.
Più precisamente le impurità rimaste attaccate alla cartuccia, tra una pulizia ed un'altra, si ispessiscono aumentando la loro aderenza fino al punto di diventare inamovibili.
È sperimentalmente accertato che dopo un certo numero di auto pulizie il numero dei fori filtranti occlusi diventa talmente elevato da compromettere la portata del filtro rendendo necessaria la sostituzione della cartuccia.
Tutti i filtri attualmente reperibili sul mercato presentano uno sviluppo verticale, in cui il suddetto “vaso” che alloggia la cartuccia è sostanzialmente cilindrico, orientato con il suo asse longitudinale in assetto verticale.
Detto vaso presenta inferiormente una bocchetta di spurgo dell’acqua, tramite la quale viene scaricata l’acqua di lavaggio con tutte le impurità in sospensione durante la fase di pulizia.
Detta bocchetta di spurgo è dislocata proprio sul fondo di detto vaso in modo tale che, durante la fase di pulizia, non appena questa bocchetta viene aperta, l’acqua da scaricare generi per gravità un vortice che favorisce un’ottimale risciacquo del vano interno del vaso, facendo diminuire il rischio di incrostazioni al suo interno.
Detti filtri autopulenti adottano solitamente un vaso cilindrico, la cui dimensione di maggior ingombro è quella parallela al suo asse longitudinale; in altre parole, se detto vaso viene orientato con il suo asse longitudinale in assetto verticale, si può dire che l’altezza del vaso è maggiore del suo diametro.
Proprio al fine di rendere quanto mai efficace detta operazione di risciacquo del filtro, il vaso deve essere montato con il suo asse longitudinale in posizione verticale, in modo che il foro di scarico si trovi dislocato nel punto più basso del filtro, con il suo asse coassiale con quello del vaso e della cartuccia in essa alloggiata.
Detti filtri autopulenti presentano poi due imboccature, l’una dove innestare il tubo attraversato dall’acqua da filtrare e l’altra dove innestare il tubo attraversato dall’acqua già filtrata in uscita dal filtro stesso.
L’asse di dette imboccature risulta ortogonale rispetto l’asse del filtro, che quindi viene progettato per essere installato con il suo asse longitudinale in assetto perpendicolare rispetto a detti due tubi.
Il maggior inconveniente di siffatti filtri è proprio imputabile alle loro dimensioni di ingombro in direzione ortogonale a quella della tubazione sulla quale vengono istallati.
Dette dimensioni di ingombro ne rendono pertanto possibile il montaggio solo laddove vi sia uno spazio libero di sufficienti dimensioni in prossimità della tubazione su cui devono essere istallati.
Scopo della presente invenzione consiste nell’ideare un filtro autopulente automatico in continuo, per impianti idrici, che presenti, quando istallato, dimensioni di ingombro minori di quelle degli attuali modelli.
Per risolvere detto scopo si è pensato di progettare un filtro atto ad essere montato con il proprio asse longitudinale coincidente con quello del condotto della rete idrica sul quale viene istallato.
Visto che nella maggior parte dei casi il tratto del condotto di rete su cui viene montato il filtro presenta un asse orizzontale, anche il vaso e la cartuccia del filtro in parola devono assumere un assetto orizzontale, che certo non favorirebbe l’istaurarsi spontaneo di quel vortice in prossimità della bocca di scarico dell’acqua di lavaggio indispensabile ad assicurare una corretta e sufficiente eliminazione delle impurità.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ideare un filtro autopulente che oltre a soddisfare lo scopo sopra detto, possa effettuare l’azione autopulente in continuo.
In questo modo le impurità verrebbero scaricate mano a mano che arrivano nel filtro, senza farle accumulare eccessivamente.
Questo tipo di pulizia in continuo fa venir meno la necessità di generare nel filtro un vortice per gravità in fase di risciacquo, consentendo quindi di poter posizionare il filtro in un assetto orizzontale e coassiale rispetto al condotto sul quale è istallato.
Questi ed altri scopi sono risolti dal filtro secondo il trovato le cui caratteristiche principali sono puntualizzate nella rivendicazione indipendente.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose sono oggetto delle allegate sottorivendicazioni, che si intendono parte integrante del presente testo.
Il filtro secondo il trovato presenta una bocca di ingresso ed una bocca di uscita coassiali fra di loro e con l’asse longitudinale del vaso e della cartuccia in esso contenuta.
Detta cartuccia è solidale ad una girante che, venendo investita dall’acqua in ingresso nel filtro, è in costante rotazione solidalmente alla cartuccia.
All’interno del filtro è dislocata una spazzola fissa preposta alla pulizia automatica della cartuccia in continuo, in quanto posizionata con le sue setole in modo tale da asportare, tramite un’azione raschiante di tipo puramente meccanico, le particelle che occludono le maglie della superficie filtrante della cartuccia.
In questo modo la superficie filtrante viene sottoposta per tutta la sua estensione, nessun punto escluso, all’effetto graffiante delle spazzole, che risulta quanto mai efficace per il fatto di essere continuo e costante, scongiurando il fenomeno delle incrostazioni sopra descritto.
In una alternativa forma di realizzazione la cartuccia è fissa all’interno del filtro e la girante è solidale alla spazzola in modo tale che quando la girante è messa in rotazione dal passaggio dell’acqua, la spazzola possa ruotare attorno alla cartuccia, pulendola.
Per maggior chiarezza esplicativa la descrizione del filtro secondo il trovato procede in riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non certo limitativo, dove:
- la figura 1 mostra il filtro secondo il trovato in assetto operativo e sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale;
- la figura 2 è una sezione della figura 1 con il piano II-II.
- la figura 3 è un esploso del filtro secondo il trovato, sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale;
- la figura 4 mostra il filtro secondo il trovato, in una sua seconda forma realizzativa, in assetto operativo e sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale;
- la figura 5 è una sezione della figura 4 con il piano V-V;
- la figura 6 è un esploso del filtro di figg. 4 e 5, sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale;
- la figura 7 mostra il filtro secondo il trovato, in una sua terza forma realizzativa, in assetto operativo e sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale;
- la figura 8 è una sezione della figura 7 con il piano VIII-VIII;
- la figura 9 è un esploso del filtro di figg. 7 e 8, sezionato con un piano verticale passante per il suo asse longitudinale.
Con riferimento alle figure anzidette il filtro secondo il trovato comprende un vaso (1) all’interno del quale è alloggiata la cartuccia filtrante (2).
Detto vaso (1) presenta una conformazione cilindrica in cui è possibile individuare un condotto passante centrale (D), all’interno del quale sono dislocati tutti i componenti del filtro in oggetto.
Per semplicità la seguente descrizione procede con riferimento al filtro mostrato in figura 1, in cui il filtro è posizionato in orizzontale con il suo lato sinistro interfacciato al tubo (5) che convoglia al suo interno l’acqua da filtrare e con il suo lato destro interfacciato al tubo di uscita (6) all’interno del quale deve confluire l’acqua filtrata.
Con riferimento alla figura 1, il filtro secondo il trovato comprende un anello di sinistra (7), che presenta un bocchettone di innesto (7a) sul quale è destinato ad essere inserito il tubo (5), nonché un anello di destra (8), che presenta un bocchettone di innesto (8a) sul quale è destinato ad essere inserito il tubo di uscita (6).
Entrambi detti anelli (7 e 8) sono corredati esternamente con una guarnizione di tenuta (7b e 8b), che aderisce perfettamente alla superficie interna del vaso (1).
Detto vaso (1) presenta lungo le sue pareti interne due scanalature trasversali (1a), la prima delle quali è ricavata in prossimità dell’imboccatura dove è posizionato l’anello (7) e l’altra ricavata in prossimità dell’imboccatura dove è posizionato l’anello (8).
Ognuna di dette due scanalature (1a) alloggia un anello seger (3 o 4) che evita lo sfilaggio a ritroso del relativo anello (7 o 8) dall’imboccatura dalla quale è stato inserito, rispettivamente quella di sinistra (1b) e quella di destra (1c) del vaso (1).
Risulta ovvio che dette scanalature (1a) e detti anelli seger (3 o 4) fungono quali mezzi di bloccaggio per detti anelli (7 e 8).
Il filtro comprende una coppia coassiale di boccole (9 e 10), una di sinistra (9) e l’altra di destra (10), ognuna delle quali è fissata, tramite tradizionali messi di bloccaggio, al bordo del relativo anello (7 e 8), in assetto contrapposto rispetto all’altra.
Dette boccole (9 e 10) supportano girevolmente la cartuccia ruotante (2), la quale presenta una forma cilindrica ed è chiusa da un lato, quello sinistro, da una girante (11) mentre dall’altro lato, quello destro, da un disco (12).
In seno a detta girante (11) è possibile individuare un condotto interno (A), la cui bocca di ingresso (11a) è posizionata sul lato opposto a quello dove è dislocata la cartuccia (2), mentre la sua bocca di uscita (11b) è rivolta sul lato che si interfaccia alla cartuccia (2) stessa .
La bocca di ingresso (11a) consiste in un foro circolare il cui centro è disposto lungo l’asse longitudinale della cartuccia (2), mentre la bocca di uscita (11b) consiste in un’apertura anulare, il cui diametro interno è maggiore del diametro esterno della cartuccia (2), mentre il suo diametro esterno è minore del diametro interno del vaso (1).
Lungo detto condotto (A) è disposta una serie anulare di palette (P), sagomate in maniera tale che quando l’acqua in pressione le investe, durante il suo passaggio all’interno del condotto (A), la girante (11) viene messa in rotazione.
Detta girante (11) presenta, sul lato rivolto verso la boccola di sinistra (9), un piccolo boccaglio (11c) inserito girevolmente all’interno della boccola di sinistra (9) stessa.
Detta cartuccia (2) risulta chiusa, sul lato opposto a quello dove è dislocata la girante (11), da un disco (12) dal quale aggetta un boccaglio (12a) in seno al quale è ricavata una fitta serie di piccoli condotti (12b), che sono disposti lungo un asse parallelo a quello longitudinale della cartuccia (2).
Detto secondo boccaglio (12a) è fissato tramite opportuni mezzi al disco (12), nella fattispecie collanti, ed è inserito girevolmente all’interno della seconda boccola di destra (10).
Con particolare riferimento alla figura 1, è possibile individuare una camera (13) all’interno della quale alloggia la cartuccia (2) e dove perviene l’acqua subito dopo aver oltrepassato la girante (11).
Detta camera (13) è delimitata dalle pareti interne del vaso cilindrico orizzontale (1), dalla girante (11) e dall’anello di destra (8).
Con particolare riferimento alle figg. 1 e 2, il filtro secondo il trovato comprende, all’interno di detta camera (13), una spazzola (14) fissata sulla parete interna del vaso cilindrico (1) in maniera tale che le setole della spazzola (14) raschino contro la superficie laterale della cartuccia (2) quando quest’ultima è in rotazione.
Più precisamente detta spazzola (14) è posizionata in maniera tale che il tratto terminale delle sue setole sia disposto tangenzialmente rispetto al suo punto di contatto contro la superficie laterale della cartuccia (2), come evidenziato in figura 2.
Detto filtro comprende inoltre un elettrodo di neutralizzazione (15) dislocato all’interno della camera (13) al fine di evitare la precipitazione di calcare.
Il vaso (1) presenta infine una bocchetta di scarico (16) ricavata sul fondo del vaso (1), in corrispondenza della camera (13), a valle della spazzola (14).
Su detta bocchetta di scarico (16) è istallata una valvola unidirezionale (17), che consente alle impurità di fuoriuscire dalla camera (2) e di essere convogliate in un condotto di scarico, non rappresentato nelle figure allegate.
Per una migliore comprensione del filtro secondo il trovato viene ora descritto il suo funzionamento.
L’acqua viene convogliata nel bocchettone (7a) dal tubo di sinistra (5) per poi riversarsi all’interno del condotto interno (A) della girante (11), dal quale esce tramite il foro di uscita (11b) per riversarsi all’interno della camera anulare (13).
Durante il passaggio dell’acqua all’interno del condotto (A) le palette (P) vengono investite dal flusso d’acqua e la girante (11) comincia a ruotare intorno al proprio asse, con contemporanea rotazione della cartuccia (2).
L’acqua in pressione all’interno della camera anulare (13) attraversa le pareti della cartuccia (2) lasciando che le impurità vengano trattenute all’esterno della cartuccia stessa (2).
L’acqua all’interno della cartuccia (2) si riversa all’interno dei condotti (12b) del secondo boccaglio (12a) e viene così convogliata all’interno del tubo di uscita (6).
Le impurità rimangono quindi trattenute sulla superficie esterna della cartuccia (2) che è sempre in movimento ed è sottoposta all’azione raschiante della spazzola (14) che favorisce il distaccamento delle impurità dalla sua superficie.
Dette impurità vengono infine scaricate nella bocchetta di scarico (16) in che maniera ciclica, automaticamente, in base al tempo e/o alla quantità d’acqua che attraversa il filtro secondo il trovato.
La descrizione prosegue con riferimento alle figure 4, 5 e 6 nelle quali è mostrata una seconda forma realizzativa del filtro secondo il trovato, in cui gli stessi componenti, per economia di descrizione, sono indicati con gli stessi numeri.
Con particolare riferimento alle figure 4 e 6, il filtro comprende una coppia di cavità (C) contrapposte, l’una ricavata sul disco di sinistra (70) e l’altra sul disco di destra (80), le quali fungono da sedi di alloggiamento per i tratti terminali di un albero (B), sul quale è fissata la girante (110).
Anche in questa forma realizzativa la cartuccia (20) è solidale alla girante (110).
In questa forma realizzativa i bocchettoni di innesto (70a e 80a) sono femmine in quanto destinati ad alloggiare i tratti di estremità del tubo di ingresso (5) e quello di uscita (6).
L’anello di sinistra (70) e quello di destra (80) presentano almeno un foro (F) per il passaggio dell’acqua, nella fattispecie due (F), identici e speculari rispetto alla sede (C), a forma di semi anello.
Nelle figure 7, 8 e 9 è mostrata una terza forma realizzativa del filtro secondo il trovato, in cui gli stessi componenti, per economia di descrizione, sono indicati con gli stessi numeri delle altre due versioni.
Questa forma realizzativa differisce dalle altre due in quanto la cartuccia (200) è ferma all’interno del filtro, mentre tre spazzole (1400) gli girano intorno, in quanto sono solidali alla girante (1100).
In questa forma realizzativa la cartuccia (200) risulta chiusa, sul lato che si interfaccia alla girante (1100), da un fondello di chiusura (Z) che comprende un corpo cilindrico (Y) rivolto verso la girante (1100).
Il filtro comprende una coppia di cavità (C1) contrapposte, l’una ricavata sul disco di sinistra (700) e l’altra al centro di detto corpo cilindrico (Y), le quali fungono da sedi di alloggiamento per i tratti terminali di un albero (B1), sul quale è fissata la girante (1100).
In questa forma realizzativa il filtro comprende inoltre un carter tubolare (X), solidale alla girante (1100), il quale ruota all’esterno della cartuccia (200) e supporta sul suo lato interno le spazzole (1400) ruotanti.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1) Filtro autopulente automatico in continuo destinato ad essere installato a valle di un tubo di ingresso (5) ed a monte di tubo di uscita (6); essendo previsto che detto filtro comprende: - un vaso (1) avente una conformazione sostanzialmente cilindrica-tubolare in cui è possibile individuare un condotto passante centrale (D), all’interno del quale sono dislocati tutti i componenti del filtro in oggetto; - una cartuccia filtrante (2, 20, 200) dislocata all’interno del vaso (1); filtro caratterizzato per il fatto di comprendere inoltre: - un anello di sinistra (7, 70, 700), il quale è corredato di una guarnizione di tenuta (7b), che aderisce perfettamente alla superficie interna del vaso (1), ed il quale presenta un bocchettone di innesto (7a, 70a, 700a) dove è destinato ad essere inserito il tubo di ingresso (5). - un anello di destra (8, 80, 800) il quale è corredato di una guarnizione di tenuta (8b), che aderisce perfettamente alla superficie interna del vaso (1), ed il quale presenta un bocchettone di innesto (8a, 80a, 800a) dove è destinato ad essere inserito il tubo di uscita (6) - mezzi di bloccaccio (1a, 3 e 4) per detti anelli (7,70, 700 e 8, 80, 800); - una girante (11, 110, 1100) comprendente un condotto interno (A), la cui bocca di ingresso (11a) è posizionata sul lato opposto a quello dove è dislocata la cartuccia (2, 20, 200), mentre la sua bocca di uscita (11b) è rivolta sul lato che si interfaccia alla cartuccia (2, 20, 200) stessa; - una serie anulare di palette (P) disposte lungo detto condotto (A) e sagomate in maniera tale che quando l’acqua in pressione le investe, durante il suo passaggio all’interno del condotto (A), la girante (11, 110, 1100) viene messa in rotazione; - un disco (12) che chiude detta cartuccia (2, 20, 200) sul lato opposto a quello dove è dislocata la girante (11, 110, 1100); detto disco (12) presentando uno o più condotti (12b) che rendono intercomunicante la camera interna della cartuccia (2, 20, 200) con il bocchettone (8a, 80a, 800a); - una camera (13) all’interno della quale alloggia la cartuccia (2, 20, 200) e dove perviene l’acqua subito dopo aver oltrepassato la girante (11, 110, 1100); - almeno una spazzola (14, 1400) avente un moto di rotazione relativo rispetto a detta cartuccia (2, 20, 200); detta spazzola (14, 1400) comprendendo setole che interferiscono con la superficie laterale della cartuccia (2, 20, 200); - una bocchetta di scarico (16) ricavata sul fondo del vaso (1), in corrispondenza di detta camera (13); - una valvola unidirezionale (17) istallata su detta bocchetta di scarico (16). 2)Filtro, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto di comprendere un elettrodo di neutralizzazione (15) dislocato all’interno della camera (13) al fine di evitare la precipitazione di calcare. 3) Filtro, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detti mezzi di bloccaggio (1a, 3 e 4) per detti anelli (7, 70, 700 e 8, 80, 800); consistono in: - due scanalature trasversali (1a), la prima delle quali è ricavata in prossimità dell’imboccatura dove è posizionato l’anello (7, 70, 700) e l’altra ricavata in prossimità dell’imboccatura dove è posizionato l’anello (8, 80, 800); - due anelli seger (3 e 4) ognuno alloggiato nella relativa scanalatura trasversale (1a). 4) Filtro, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detta bocca di ingresso (11a) consiste in un foro circolare il cui centro è disposto lungo l’asse longitudinale della cartuccia (2, 20 , 200), mentre la bocca di uscita (11b) consiste in un’apertura anulare, il cui diametro interno è maggiore del diametro esterno della cartuccia (2, 20, 200), mentre il suo diametro esterno è minore del diametro interno del vaso (1). 5) Filtro, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che la girante (11, 110) è fissa alla cartuccia (2, 20) 6) Filtro, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di comprendere: - una coppia coassiale di boccole (9 e 10), una di sinistra (9) e l’altra di destra (10), ognuna delle quali è fissata, tramite tradizionali messi di bloccaggio, al bordo del relativo anello (7 e 8), in assetto contrapposto rispetto all’altra; - un piccolo boccaglio (11c), che è solidale alla girante (11) e che è rivolto verso la boccola di sinistra (9) all’interno della quale è infilato girevolmente; - un boccaglio (12a), dislocato sul disco 12; detto boccaglio (12a) comprendendo almeno un condotto (12b) ed essendo infilato girevolmente all’interno della boccola di destra (10). 7) Filtro, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato per il fatto di comprendere: - un albero (B), sul quale è fissata la girante (110) - una coppia di cavità (C) contrapposte, l’una ricavata sul disco di sinistra (70) e l’altra sul disco di destra (80), le quali fungono da sedi di alloggiamento per i tratti terminali dell’albero (B); detti anelli (70 e 80) presentando almeno un foro (F) per il passaggio dell’acqua. 8) Filtro, secondo una delle rivendicazion1 da 1 a 4, caratterizzato per il fatto che detta spazzola (1400) è solidale alla girante (1100). 9) Filtro, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di comprendere: - un albero (B1), sul quale è fissata la girante (1100). -un fondello di chiusura (Z) della cartuccia (200) sul lato che si interfaccia alla girante (1100): - un corpo cilindrico (Y) rivolto verso la girante (1100). - una coppia di cavità (C1) contrapposte, l’una ricavata sul disco di sinistra (700) e l’altra al centro di detto corpo cilindrico (Y), le quali fungono da sedi di alloggiamento per i tratti terminali dell’albero (B1). 10) Filtro, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di comprendere un carter tubolare (X), solidale alla girante (1100), il quale ruota all’esterno della cartuccia (200) e supporta sul suo lato interno la spazzola (1400) ruotante.
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