ITAN20130135A1 - Cappa perfezionata. - Google Patents

Cappa perfezionata.

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ITAN20130135A1
ITAN20130135A1 IT000135A ITAN20130135A ITAN20130135A1 IT AN20130135 A1 ITAN20130135 A1 IT AN20130135A1 IT 000135 A IT000135 A IT 000135A IT AN20130135 A ITAN20130135 A IT AN20130135A IT AN20130135 A1 ITAN20130135 A1 IT AN20130135A1
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IT
Italy
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electrode
hood
plasma
plate
generator
Prior art date
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IT000135A
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English (en)
Inventor
Luca Pelagagge
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Sifim S R L
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“CAPPA PERFEZIONATA”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una cappa perfezionata provvista di sistema di generazione plasma a scarica a barriera con dielettrico.
Durante il processo di cottura di un cibo si verificano emissioni odorose assoggettabili principalmente al rilascio in atmosfera di composti organici volatili (VOC). Ciò costituisce un notevole problema, specialmente nelle aree più urbanizzate e ricche di attività umane.
Numerosi studi effettuati portano a dire che generalmente è possibile associare le particelle odorose ai VOC, specialmente agli alcani, alcheni, aldeidi, acidi, aromatici e chetoni.
Nella tabella 1 sono riportate le emissioni odorose provenienti da differenti cotture
Tabella 1
Esistono numerosi sistemi che consentono l'abbattimento di VOC, tra i quali i sistemi di generazione di plasma con celle di scarica a barriera dielettrica (DBD), che consentono la distruzione di tali particelle VOC ad opera di numerose specie attive presenti in un plasma non termico (NTP).
Le celle di scarica a barriera dielettrica (DBD) sono ampiamente utilizzata per la produzione di Ozono.
Con riferimento Fig. 1, viene illustrata schematicamente una cella di scarica a barriera dielettrica (DBD). La cella comprende due elettrodi collegati a un generatore di elevata tensione ad elevata frequenza. Tra i due elettrodi viene generato un gap di scarica. Nel gap di scarica viene disposto un materiale dielettrico. Questo materiale dielettrico è tipicamente vetroso, ceramico o polimerico.
Agli elettrodi viene applicato un elevato voltaggio ad elevata frequenza. Quando la differenza di potenziale all'interno del gap di scarica raggiunge il valore di breakdown, il dielettrico agisce da stabilizzatore, e vengono generate una serie di microscariche distribuite spazialmente ed energeticamente in maniera piuttosto omogenea.
Con la scarica DBD si genera un plasma non termico (NTP) che è un plasma di non equilibrio, dunque a bassa temperatura.
A causa dell'elevato campo elettrico applicato, gli elettroni provenienti dalle ionizzazioni vengono accelerati, raggiungendo energie tali da causare ulteriori eccitazioni, ionizzazioni e dissociazioni delle molecole di gas presenti nel gap.
La quantità di specie prodotte con una scarica DBD dipendono fondamentalmente da:
- Intensità massima del voltaggio e sua frequenza;
- Configurazione della cella;
- Composizione e temperatura del gas nel gap.
Tali specie attive vengono generate grazie alla ionizzazione del gas costituente il plasma, le collisioni elettroniche ed i fenomeni di assorbimento ed eccitazione molecolare. Le principali reazioni che avvengono nel plasma sono descritte in Fig. 2. Conseguentemente le principali specie prodotte sono:
1. Ozono: O3
2. Anione superossido: O -
2•
3. Radicale ossidrilico: •OH
4. Radicale idroperossido HO2•
5. Ossigeno atomico O•
Tali specie attive sono utili alla rimozione di VOC e portano alla trasformazione delle molecole di VOC in composti più semplici e non odorosi.
Ad oggi uno dei problemi di questa tecnologia risiede nell'uso inefficace dei radicali delle specie attive. I radicali hanno tempi di emivita molto brevi, dell'ordine dei nanosecondi e micro-secondi. Ciò implica che nelle attuali applicazioni, prive di appositi accorgimenti fluidodinamici, la regione interessata dall'azione delle specie radicaliche sia notevolmente ridotta. Nelle applicazioni note i radicali non vengono affatto sfruttati, dissipando parte del potenziale distruttivo del plasma.
CN201643011 descrive un dispositivo per la sterilizzazione dell’aria che utilizza un elettrodo a forma di pettine per la generazione di plasma. L’elettrodo di alta tensione è collegato con l’alimentazione (HV) e l’altro elettrodo a serpentina rappresenta l’elettrodo di terra. Con questa configurazione non si verifica un fenomeno di interazione elettrodinamica EHD del plasma.
US2005/0023128 descrive un sistema di rimozione odori che utilizza celle di scarica a barriera dielettrica. Gli elettrodi non hanno interspazi necessari per creare un vortice nel plasma; Tuttavia tali interspazi sono completamente pieni e quindi non possono creare spinte del campo elettrico applicato al plasma.
WO2008/055337 descrive un dispositivo di generazione plasma non termico per distruggere componenti organici in emettitori di aria. Gli elettrodi non hanno interspazi necessari per creare un vortice nel plasma; Inoltre tali interspazi sono completamente pieni e quindi non possono creare spinte del campo elettrico applicato al plasma.
Conseguentemente anche i dispositivi descritti in CN201643011, US2005/0023128 e WO2008/055337 non riescono a generare un fenomeno di interazione elettrodinamica EHD del plasma e quindi non riescono a sfruttare i radicali del plasma.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota, fornendo una cappa con un sistema di generazione di plasma a scarica a barriera dielettrica che sia efficiente ed efficace nella soppressione degli odori.
Altro scopo della presente invenzione è di fornire una tale cappa in cui il sistema di generazione di plasma sia in grado di aumentare il raggio di azione dei radicali contenuti nel plasma, incrementando la turbolenza del fluido contenente i radicali.
Questi scopi sono raggiunti in accordo all'invenzione con le caratteristiche elencate nell'annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.
La cappa di aspirazione fumi secondo l’invenzione comprende un generatore di plasma destinato ad essere attraversato dai fumi aspirati dalla cappa ed atto a generare un plasma non termico contenente sostanze attive atte ad abbattere composti organici volatili contenuti nel fumo aspirato dalla cappa.
Il generatore di plasma comprende almeno una cella a scarica con barriera di dielettrico. Tale cella comprende:
- un primo elettrodo,
- un secondo elettrodo,
- - un gap tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo, - un generatore elettrico collegato ai due elettrodi;
- una piastra di materiale dielettrico disposta in detto gap tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo e definente un piano di simmetria,
La peculiarità dell’invenzione è rappresentata dal fatto che il primo elettrodo e il secondo elettrodo sono asimmetrici rispetto al piano di simmetria definito dalla piastra di materiale dielettrico, in modo da generare un fenomeno di interazione elettrodinamica (EHD) nel plasma prodotto dalla cella. Tale fenomeno di interazione elettrodinamica (EHD) incrementa la turbolenza del plasma contenente radicali che abbattono le sostanze dei fumi che generano cattivi odori.
Ulteriori caratteristiche dell'invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue con riferimento alle tavole di disegno allegate, aventi solo valore illustrativo e non limitativo, dove:
Fig. 1 è una vista schematica di una cella di scarica a barriera dielettrica secondo la tecnica nota;
la Fig. 2 è uno schema a blocchi illustrante le principali reazioni che avvengono nella cella di Fig. 1;
la Fig. 3 è una vista schematica parzialmente in sezione assiale, illustrante la cappa secondo l’invenzione;
Fig. 4 è una vista schematica parzialmente in sezione assiale, illustrante un generatore di plasma della cappa di Fig. 3;
la Fig. 5 è una vista schematica di una cella a scarica con barriera dielettrica secondo l’invenzione;
la Fig. 6 sono quattro fotografie illustranti il flusso di plasma nella cella di Fig. 5, in istanti temporali diversi dopo la scarica;
la Fig. 7 è una fotografia illustrante un flusso a vortice di plasma ottenuto in una prova sperimentale;
la Fig. 8 è una vista in prospettiva, illustrante in esploso gli elettrodi e il dielettrico di una cella di scarica secondo l’invenzione;
la Fig. 9 è una vista in prospettiva illustrante gli elettrodi e il dielettrico di Fig. 8 assemblati;
la Fig. 10 è una vista in prospettiva illustrante le quote dimensionali degli elettrodi e del dielettrico di Fig. 8;
la Fig. 11 è una vista in prospettiva illustrante una variante di un elettrodo secondo l’invenzione;
Con l’ausilio delle figure da 3 a 11 viene descritta la cappa secondo l’invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento (1).
Per ora con riferimento a Fig. 3, la cappa (1) comprende: - un corpo (10) avente un’apertura (11) destinata ad essere indirizzata verso fumi (Z1) da aspirare, e
- un gruppo ventola (V) disposto entro il corpo (1) per aspirare i fumi dall’apertura (11) del corpo.
Il gruppo ventola (V) comprende un motore elettrico che aziona una o più ventole.
Generalmente la cappa (1) è disposta al di sopra di un piano cottura, quindi l’apertura (2) è rivolta verso il basso. Il corpo (10) ha una forma rastremata con dimensioni decrescenti partendo dall’apertura (11), per convogliare i fumi aspirati entro il corpo (10) della cappa.
Nel caso di cappa aspirante, il corpo (10) è collegato ad un condotto (12) comunicante con l’esterno, per espellere i fumi aspirati all’esterno.
Nel caso di cappa filtrante, il condotto (12) comunicante con l’esterno non è previsto ed entro il corpo (10) della cappa sono disposti filtri (non mostrati in Fig. 3) per filtrare i fumi aspirati.
Secondo l’invenzione, entro il corpo (10) della cappa è montato un generatore di plasma (2) atto a generare un plasma non termico (NTP). Il generatore di plasma (2) è montato a monte del gruppo ventola (V) considerando la direzione di aspirazione dei fumi (Z1).
Con riferimento a Fig. 4, nel generatore di plasma (2) entrano i fumi (Z1) contenenti composti organici volatili (VOC) che si combinano con le sostanze attive contenute nel plasma prodotto dal generatore di plasma (2). Come risultato gli odori dei fumi vengono abbattuti e dal generatore di plasma (2) esce aria purificata (Z2) verso la ventola (V).
Tornando a Fig. 3, a valle del gruppo ventola (V) è disposto un gruppo di filtraggio (F). Il gruppo di filtraggio (F) comprende almeno una delle seguenti sostanze: Carbone attivo, Zeolite (AlO2+ SiO2) e Allumina attiva di permanganato di potassio (Al2O3+ KMnO4). In questo modo, gli odori residui uscenti dal generatore di plasma (2) vengono ulteriormente abbattuti.
Bisogna considerare che il generatore di plasma (2) produce una certa quantità di ozono (O3). Conseguentemente, a valle del gruppo di filtraggio (F) è disposto un rilevatore di ozono (R) atto a rilevare la percentuale di ozono presente nell’aria uscente dal gruppo di filtraggio.
Una retrazione ad anello comanda l’alimentazione del generatore di plasma (2) in base all’Ozono rilevato dal rilevatore di ozono (R), in modo da evitare di immettere nell’ambiente una quantità di ozono nociva per l’ambiente e la salute. In questo caso, un comparatore confronta la percentuale di ozono rilevata dal rilevatore (R) con un valore di soglia preimpostato. Quando venne superato il valore di soglia, il comparatore manda un segnale di controllo al generatore di plasma, in modo da diminuire la quantità di ozono prodotta.
Con riferimento a Fig. 4 il generatore di plasma (2) comprende una scatola (20) con un ingresso (21) per l’ingresso dei fumi (Z1) e un’uscita (22) per l’uscita dell’aria depurata (Z2).
Entro la scatola (20) sono disposte una pluralità di celle (3) di scarica a barriera dielettrica (DBD) collegate tra loro, in serie e/o in parallelo e alimentate da un generatore (HV) in grado di generare un’elevata tensione (circa 6 kV) in corrente alternata, ad elevata frequenza (circa 6-10KHz).
In Fig. 5 viene illustrata schematicamente una cella (3) secondo l’invenzione. La cella (3) comprende un primo elettrodo (4) ed un secondo elettrodo (5) collegati elettricamente al generatore (HV). Il generatore (HV) applica un’alta tensione al primo elettrodo (4) e una bassa tensione al secondo elettrico (5). Pertanto in seguito il primo elettrodo (4) sarà definito come elettrodo di alta tensione e il secondo elettrodo (5) sarà definito come elettrodo di massa, fermo restando che si può invertire la polarità dei due elettrodi.
Tra i due elettrodi (4, 5) è disposto un materiale dielettrico (6).
Gli elettrodi (5, 4) sono realizzati in materiale conduttore, preferibilmente metallo. Il materiale dielettrico (6) può essere ceramico, vetroso o polimerico. Tali materiali dielettrici possono non presentare particolari caratteristiche di resistenza ad elevata temperatura, ma è di fondamentale importanza che siano estremamente inerti nei confronti delle molecole ossidanti prodotte nel plasma.
Il materiale dielettrico (6) è una piastra che definisce un piano di simmetria tra gli elettrodi (4, 5).
La peculiarità dell’invenzione è rappresentata dal fatto che l’elettrodo ad alta tensione (4) è asimmetrico rispetto all’elettrodo di massa (5), con riferimento al piano di simmetria definito dalla piastra di dielettrico (6). Tale asimmetria tra l’elettrodo ad alta tensione (4) e l’elettrodo di massa (5) può essere ottenuta utilizzando due elettrodi di forma uguale, ma disposti sfalsati tra loro o preferibilmente due elettrodi di forma diversa.
Se si considera il punto di applicazione (O) della scarica, la scarica DBD della cella (3) genera un getto di plasma (P) che ha origine nel punto di applicazione (O). L’asimmetria tra gli elettrodi (4, 5) è in grado di alterare sensibilmente il profilo di velocità del getto di plasma (P) nelle vicinanze della parete solida del dielettrico (6), vicino al bordo dell’elettrodo di alta tensione (4). Conseguentemente si ha un fenomeno di interazione elettrodinamica (EHD) generato dal plasma e una conversione di energia elettrica nel plasma, in energia cinetica nel fluido. Quindi i fumi (Z1) aspirati dalla cappa vengono dal plasma (P) in un moto turbolento e vorticoso.
Bisogna considerare che il plasma è un gas fortemente ionizzato. Gli ioni sono influenzati dalla presenza di un forte campo elettrico e subiscono una forza in direzione e verso dipendente dal campo stesso (e quindi anche dalla geometria degli elettrodi che generano il campo elettrico). Come risultato si genera un vento ionico risultante che ha effetto anche sull'ambiente circostante il plasma, quindi è in grado di variare la fluidodinamica anche di particelle neutre piuttosto lontane dagli elettrodi.
Per ottenere tale interazione elettrodinamica (EHD) del plasma è importante che esista asimmetria tra gli elettrodi (4, 5) e che uno di essi (preferibilmente l’elettrodo di massa 5) rimanga completamente immerso nel materiale dielettrico.
In funzione della geometria della cella (3) e l'ampiezza e la frequenza della tensione applicata dal generatore (HV), è possibile indurre velocità del flusso di plasma dell'ordine dei 5 ÷ 10 m/s.
Come è possibile notare dalle fotografie di Figura 6, dall'istante di accensione della scarica si passa per una serie di stadi turbolenti e transitori (a, b, c), per raggiungere una condizione stazionaria laminare (d).
Da prove sperimentali si è riscontrato che la contrapposizione di due o più getti di plasma con diverse direzioni permette di realizzare una zona di regime stazionario turbolento nella zona sovrastante l'elettrodo di alta tensione per un’altezza dell'ordine dei 2-4 cm.
In Fig. 7 è mostrato il risultato di una prova sperimentale in cui sono stati utilizzati quattro elettrodi di terra (Low 1-4) disposti su un piano inferiore e due elettrodi di alta tensione (Up1 e Up2) disposti su un piano superiore e distanziati tra loro e una dielettrico disposto tra gli elettrodi di terra e gli elettrodi di alta tensione. I due elettrodi di alta tensione (Up1 e Up2) generano nel plasma spinte uguali in modulo e contrarie in verso, che provocano la formazione di un getto ortogonale alla parete del dielettrico. Come mostrato in Fig. 7, tale getto ortogonale al dielettrico raggiunge altezze superiori a 20 mm.
Con riferimento alle Figg. 8 e 9 viene descritta una specifica forma di realizzazione di una cella (3) secondo l’invenzione.
La cella (3) comprende un primo elettrodo (4), un secondo elettrodo (5) e un terzo elettrodo (4’) in modo da generare un primo gap (G) tra il primo e il secondo elettrodo (4, 5) e un secondo gap (G’) tra il terzo e il secondo elettrodo (4’, 5).
Preferibilmente gli elettrodi esterni (4, 4’) sono collegati all’alta tensione; mentre l’elettrodo interno (5) è collegato alla bassa tensione. Una prima piastra di materiale dielettrico (6) ed una seconda piastra di materiale dielettrico (6’) sono disposte nei due gap (G, G’) tra gli elettrodi (4, 5).
Ciascun elettrodo ad alta tensione (4, 4’) ha una forma a pettine e comprende un listello di base (40) e tre listelli forma di rebbi (41) che sporgono ortogonalmente dal listello di base (40). In questo modo due listelli a rebbi (41) adiacenti, creano due getti di plasma di direzioni opposte che generano un vortice.
Il listello di base (40) prosegue con una linguetta di connessione (42) che sporge rispetto all’ultimo listello a rebbio (41). All’estremità della linguetta di connessione (42) viene applicato un connettore elettrico per la connessione ad un cavo elettrico di alta tensione del generatore (HV).
L’elettrodo di massa (5) comprende una piastra rettangolare (50) dalla quale sporge lateralmente una linguetta di connessione (52). All’estremità della linguetta di connessione (52) viene applicato un connettore elettrico per la connessione ad un cavo elettrico di massa del generatore (HV).
Attorno al perimetro della piastra rettangolare (50) dell’elettrodo di massa viene disposta una cornice rettangolare (7) di materiale dielettrico, in modo da circondare la piastra rettangolare (50) dell’elettrodo di massa. La linguetta di connessione (52) sporge esternamente dalla cornice rettangolare di dielettrico (7).
Il materiale dielettrico (6) ha la forma di una piastra rettangolare con uno spessore di 2 – 3 mm.
Con riferimento a Fig. 9, per l’assemblaggio della cella (3) vengono disposti a sandwich rispettivamente: il primo elettrodo ad alta tensione (4), la prima piastra di materiale dielettrico (6), il secondo elettrodo di massa (5) con la cornice dielettrica (7), la seconda piastra di materiale dielettrico (6’) e il terzo elettrodo ad alta tensione (4’).
Dato che gli elettrodi ad alta tensione (4, 4’) hanno forma diversa rispetto all’elettrodo di massa (5), gli elettrodi di alta tensione (4, 4’) sono asimmetrici rispetto all’elettrodo di massa (5), con riferimento ai piani di simmetria definiti dalle piastre di dielettrico (6, 6’). Come risultato si genera il fenomeno di interazione elettrodinamica (EHD) del plasma che rende i radicali del plasma più attivi per abbattere i composti organici volatili (VOC) contenuti nei fumi aspirati dalla cappa.
Lo stesso risultato si ottiene utilizzando al posto dell’elettrodo a pettine (4) un elettrodo a grata (204), come quello illustrato in Fig. 11. Infatti l’elettrodo a grata (204) avendo una forma diversa rispetto all’elettrodo a piastra (5) risulta essere asimmetrico rispetto all’elettrodo a piastra.
La cella secondo l’invenzione avente un elettrodo a pettine/grata (4; 204) e un elettrodo a piastra (5) risulta facilmente assemblabile, senza richiedere una particolare precisione di assemblaggio, per ottenere un’asimmetria tra i due elettrodi che garantisce il fenomeno di interazione elettrodinamica EHD. Elettrodi di altra forma, richiederebbero un’estrema precisione di montaggio per ottenere un’asimmetria tra i due elettrodi in grado di garantire il fenomeno di interazione elettrodinamica EHD.
Invece i due elettrodi ad alta tensione (4; 204) risultano simmetrici rispetto ad un piano di simmetria definito dall’elettrodo di massa (5). Tale simmetria tra i due elettrodi ad alta tensione è dettata solo da una semplificazione dell’assemblaggio. Chiaramente i due elettrodi di alta tensione potrebbero essere asimmetrici tra loro, l’importante è che ciascun elettrodo di alta tensione sia asimmetrico rispetto all’elettrodo di massa.
Inoltre l'elettrodo di massa (5) si trova completamente immerso in materiale dielettrico (6, 7). In questo modo si evita l'accumulo di impurità durante il funzionamento della cella (3) e problemi di cortocircuito.
La polarità degli elettrodi (4, 5) può essere invertita, applicando una bassa tensione sugli elettrodi a pettine (4) esposti all’esterno e un’alta tensione sull’elettrodo a piastra (5) immerso nel dielettrico. Questa configurazione ha un vantaggio in termini di sicurezza, ma può risultare meno efficace in termini di efficienza dell'azione di spinta EHD.
La singola cella (3) è quindi un elemento modulare che può essere assemblato in serie o in parallelo all'interno della scatola (20) del generatore di plasma. Si possono prevedere più celle (3) fino a raggiungere la quantità di plasma necessaria alla produzione di sufficienti specie attive per un corretto abbattimento degli inquinanti.
Per questioni di sicurezza è consigliabile porre le linguette di connessione (42, 52) degli elettrodi (4, 5) su lati rispettivamente opposti ed affogare i collegamenti terminali delle linguette di connessione (42, 52) con un isolante, in modo tale da poter interporre la maggior distanza possibile tra i collegamenti terminali delle linguette di connessione dell’elettrodo di bassa tensione e dell’elettrodo di alta tensione e minimizzare la possibilità di un cortocircuito.
L'alimentazione può essere unica per tutte le celle (3), ma è possibile anche alimentare gruppi separati di celle. Per evitare che ci sia un’eccessiva produzione di Ozono, nocivo per l'uomo e l'ambiente, è fondamentale introdurre un sistema di regolazione che calibri la quantità di reagenti prodotti in funzione della concentrazione di VOC nei fumi. Questo è possibile grazie al sensore di ozono (R) a valle del generatore di plasma (2). Il senosre di ozono (R) con un meccanismo di feedback PID regola la tensione e la frequenza, o varia il periodo di duty cycle secondo il quale si alimenta la cella (3).
Con riferimento alla Fig. 10 sono indicate le quote della piastra di dielettrico (6), dell’elettrodo a pettine (4), dell’elettrodo a piastra (5) e della cornice dielettrica (7).
La superficie (AxB) occupata dall'elettrodo di massa (5) deve risultare maggiore o uguale a quella occupata dall'elettrodo di alta tensione (6).
Gli elettrodi ed il dielettrico hanno dimensioni caratteristiche:
A=10 ÷ 500 mm; B= 10 ÷ 500 mm; C= 1 ÷ 500 mm; D= 15 ÷ 500 mm; E= 15 ÷ 500 mm; S= 0,1 ÷ 500 mm; L ≥ (D-A)/2;
Con riferimento a Fig. 11 viene illustrata una cella (3) che prevede un elettrodo ad alta tensione (204) secondo una seconda forma di realizzazione. In questo caso l’elettrodo ad alta tensione (204) ha una struttura a grata che comprende una piastra rettangolare (240) con una pluralità di fessure rettangolari (241) che definiscono un reticolo della grata. In questo caso si formano quattro vortici di plasma per ciascuna fessura rettangolare (241), cioè un vortice di plasma su ciascun lato che definisce la fessura rettangolare (241).
L’elettrodo a grata (204) ha una linguetta di connessione 242) che sporge lateralmente dalla piastra (240).
Alle presenti forme di realizzazione dell'invenzione, possono essere apportate variazioni e modifiche equivalenti, alla portata di un tecnico del ramo, che rientrano comunque entro l'ambito dell'invenzione.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Cappa (1) di aspirazione fumi (Z1) comprendente un generatore di plasma (2) destinato ad essere attraversato dai fumi (Z1) aspirati dalla cappa ed atto a generare un plasma non termico (NTP) contenente sostanze attive atte ad abbattere composti organici volatili (VOC) contenuti nel fumo (Z1) aspirato dalla cappa, detto generatore di plasma (2) comprendendo almeno una cella (3) a scarica con barriera di dielettrico (DBD), detta cella (3) comprendendo: - un primo elettrodo (4), - un secondo elettrodo (5), - - un gap (G) tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo (5), - un generatore elettrico (HV) collegato ai due elettrodi; - una piastra di materiale dielettrico (6) disposta in detto gap (G) tra il primo elettrodo (4) e il secondo elettrodo (5) e definente un piano di simmetria, caratterizzata dal fatto che detto primo elettrodo (4) e detto secondo elettrodo (5) sono asimmetrici rispetto al piano di simmetria definito dalla piastra di materiale dielettrico (6), in modo da generare un fenomeno di interazione elettrodinamica (EHD) nel plasma prodotto dalla cella (3).
  2. 2) Cappa (1) secondo la rivendicazione 1, in cui un elettrodo (5) è completamente immerso e circondato da materiale dielettrico (6, 7).
  3. 3) Cappa (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo elettrodo (4) è collegato ad un’alta tensione del generatore e il secondo elettrodo (5) è collegato ad una bassa tensione del generatore.
  4. 4) Cappa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo elettrodo (4) e detto secondo elettrodo (5) sono di forma diversa, in modo da essere asimmetrici rispetto al piano di simmetria definito dalla piastra di materiale dielettrico (6).
  5. 5) Cappa (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto primo elettrodo (4) è a forma di pettine e detto secondo elettrodo (5) è a forma di piastra.
  6. 6) Cappa (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto primo elettrodo (4) è a forma di grata e detto secondo elettrodo (5) è a forma di piastra.
  7. 7) Cappa (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, comprendente inoltre una cornice di materiale dielettrico (7) che circonda il perimetro di detto secondo elettrodo (5) a forma di piastra.
  8. 8) Cappa una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta cella (3) comprende inoltre un terzo elettrodo (4’) in modo da generare un secondo gap (G’) tra detto secondo elettrodo (5) e detto terzo elettrodo e una seconda piastra di materiale dielettrico (6’) disposta in detto secondo gap (G’) tra il secondo elettrodo (5) e il terzo elettrodo (4’), in cui il secondo elettrodo (5) definisce un piano di simmetria e detto terzo elettrodo (4’) è simmetrico al primo elettrodo (4) rispetto al piano di simmetria definito dal secondo elettrodo (5).
  9. 9) Cappa una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - un rilevatore di ozono (R) disposto a valle di detto generatore di plasma (2) per rilevare la percentuale di ozono emessa dal generatore di plasma; e - mezzi di comparazione e controllo, per confrontare la percentuale di ozono rilevata con un valore di soglia preimpostato e controllare il generatore di plasma (2).
  10. 10) Cappa una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un gruppo filtri (F) disposto a valle di detto generatore di generatore di plasma (2), detto gruppo filtri (F) comprendendo almeno una delle seguenti sostanze: Carbone attivo, Zeolite (AlO2+ SiO2) e Allumina attiva di permanganato di potassio (Al2O3+ KMnO4).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200539B1 (en) * 1998-01-08 2001-03-13 The University Of Tennessee Research Corporation Paraelectric gas flow accelerator
FR2818558A1 (fr) * 2000-12-21 2002-06-28 Brandt Cooking Dispositif de traitement par catalyse des odeurs et hotte de filtration equipee d'un tel dispositif
FR2849395A1 (fr) * 2002-12-27 2004-07-02 Brandt Ind Dispositif de traitement de gaz par catalyse, notamment pour une hotte de filtration de fumees de cuisson.
EP1738817A1 (fr) * 2005-06-28 2007-01-03 Brandt Industries Dispositif de traitement de gaz par catalyse, notamment pour hotte de filtration
DE102006028614A1 (de) * 2006-06-22 2008-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Betrieb eines Strömungsflächenelements mit Plasmaerzeugungseinrichtungen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200539B1 (en) * 1998-01-08 2001-03-13 The University Of Tennessee Research Corporation Paraelectric gas flow accelerator
FR2818558A1 (fr) * 2000-12-21 2002-06-28 Brandt Cooking Dispositif de traitement par catalyse des odeurs et hotte de filtration equipee d'un tel dispositif
FR2849395A1 (fr) * 2002-12-27 2004-07-02 Brandt Ind Dispositif de traitement de gaz par catalyse, notamment pour une hotte de filtration de fumees de cuisson.
EP1738817A1 (fr) * 2005-06-28 2007-01-03 Brandt Industries Dispositif de traitement de gaz par catalyse, notamment pour hotte de filtration
DE102006028614A1 (de) * 2006-06-22 2008-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Betrieb eines Strömungsflächenelements mit Plasmaerzeugungseinrichtungen

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