ITMI20020252U1 - Apparecchiatura per la pulizia dotata di un elemento filtrante a liquido - Google Patents

Description

Descrizione del trovato che ha per titolo:

“Apparecchiatura per la pulizia dotata di un elemento filtrante a liquido"

Il presente trovato riguarda un'apparecchiatura per la pulizia del tipo comprendente mezzi per la generazione di un flusso in aspirazione, costituiti solitamente da una ventola, un accessorio esterno, quale un tubo flessibile, per l'aspirazione di solidi e/o liquidi ed un elemento filtrante interposto tra ventola e tubo di aspirazione.

Nel caso di apparecchiature di pulizia adatte ad aspirare sia solidi, sia liquidi, è necessario prevedere l'impiego di uno o più elementi filtranti in grado di impedire che le particelle solide o i liquidi aspirati possano giungere nella ventola, compromettendo la funzionalità della girante, del motore di azionamento di questa, e quindi dell’apparecchiatura di pulizia nel suo complesso.

A tale scopo è noto utilizzare, quali elementi filtranti, dei filtri a liquido che consentono l'accumulo in un serbatoio di raccolta di liquidi o di particelle solide e/o liquide presenti nel fluido aspirato. Nel caso in cui l’utente aspiri solamente un liquido, è sufficiente imporre una potenza di aspirazione tale da provocare la precipitazione del liquido aspirato nel serbatoio, mentre nel caso di aspirazione di particelle solide o di porzioni liquide in un flusso d'aria, occorre favorire la separazione delle particelle o delle porzioni stesse dal flusso d'aria aspirato e quindi la loro precipitazione nel serbatoio.

I metodi per abbattere le particelle solide o le porzioni liquide presenti nel flusso d'aria in aspirazione, ovvero separarle dal fluido portante, contemplano l'eventuale umidificazione del fluido aspirato e la riduzione della velocità di quest'ultimo, al fine di ridurre l'energia cinetica delle Ina. A. Marietti (No. lscr.936B)

particelle trasportate e favorirne la precipitazione nel serbatoio.

In particolare, è tecnica nota realizzare filtri a liquido costituiti da un serbatoio preventivamente riempito in modo parziale di acqua o di un altro liquido, entro cui il fluido in aspirazione viene fatto transitare grazie ad una luce di afflusso ed una luce di efflusso, rispettivamente collegate al tubo di aspirazione esterno e alla ventola, ed in cui il flusso aspirato subisce l'abbattimento delle particelle solide e la perdita di eventuali porzioni liquide.

In alcune apparecchiatura di pulizia note, il filtro è conformato in modo tale che la luce di afflusso del fluido sporco aspirato entro il serbatoio sia disposta al di sotto del pelo libero dell'acqua contenuta nel serbatoio stesso, allo scopo di ottenere la separazione delle particelle o delle porzioni liquide dal flusso d'aria in aspirazione per gorgogliamento del fluido entro l'acqua. Questa soluzione, pur molto efficace, comporta l'impiego di una ventola in grado di generare una elevata potenza di aspirazione, date le consistenti perdite di carico dovute alla resistenza offerta dall'acqua al passaggio del flusso d'aria.

L'efficienza delle apparecchiature comprendenti tali filtri a gorgogliamento è di conseguenza molto limitata e, quindi, il consumo energetico è elevato. Inoltre, la resistenza offerta da tali filtri all’aspirazione può portare a pericolosi surriscaldamenti del motore di azionamento della girante della ventola.

Alternativamente ai filtri a gorgogliamento sopra menzionati, possono essere altresì impiegati filtri ad acqua in cui il flusso di fluido sporco viene preventivamente umidificato mediante un getto di acqua prelevato dallo stesso serbatoio per poi subire una espansione entro il serbatoio che sia sufficiente a favorire la precipitazione di eventuali porzioni liquide e l’abbattimento delle particelle solide umidificate.

Questo tipo di filtro è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al filtro a gorgogliamento sopra menzionato, ma è nettamente meno efficace di quest'ultimo ed altresì comporta una certa complessità strutturale.

Ing. A. Marietti No. Iscr.936B)

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Allo scopo di migliorare i filtri di cui sopra, sono stati inoltre realizzati filtri ad acqua in cui il serbatoio comprende dei mezzi preposti a generare turbolenze nel liquido presente, al fine di umidificare il fluido sporco in aspirazione, e nel contempo ridurre la velocità di tale fluido in aspirazione. Più in dettaglio, è stato descritto nella domanda di brevetto europeo EP 1.034.733-A1 un filtro a liquido in cui il fluido aspirato viene fatto passare entro un tubo Venturi posto al di sopra del pelo libero del liquido ed interposto tra due camere separate che dividono il serbatoio. Il tubo Venturi genera, nella camera in cui è posta la sua sezione di ingresso, delle turbolenze nel liquido ivi contenuto e riduce la velocità del fluido aspirato nella camera in cui è posta la sua sezione di uscita, senza che ciò comporti eccessive perdite di carico.

Tali filtri risultano essere molto efficaci nel separare le polveri o particelle dal fluido in aspirazione e nel contempo non richiedono potenze elevate, ma sono piuttosto complessi e richiedono una accurata progettazione.

È uno scopo del presente trovato fornire un'apparecchiatura di pulizia ad aspirazione dotata di nuovo filtro che non presenti gli inconvenienti della tecnica anteriore nota e che quindi risulti contemporaneamente efficace nel trattenere le particelle solide o le porzioni liquide aspirate ed efficiente dal punto di vista energetico.

Un altro scopo del presente trovato è quello di fornire un'apparecchiatura di pulizia che presenti un filtro strutturalmente semplice e quindi di facile realizzazione.

Questi ed altri scopi del presente trovato saranno evidenti per il tecnico del ramo alla lettura della prima rivendicazione indipendente e delle successive rivendicazioni dipendenti.

L'apparecchiatura per la pulizia secondo il presente trovato comprende mezzi per la generazione di un flusso fluidico in aspirazione ed almeno un accessorio esterno di aspirazione, nonché almeno un elemento filtrante interposto tra i mezzi per la generazione dell'aspirazione e l'accessorio esterno. L’elemento filtrante comprende un serbatoio per un liquido, preferibilmente acqua, entro cui è alloggiato un condotto di afflusso fluidicamente collegato all’accessorio esterno Ing. A. Marietti (No. Iscr.936B)

ed almeno una luce di efflusso del fluido aspirato in collegamento di fluido con i suddetti mezzi per la generazione del flusso fluidico. La sezione di uscita del condotto di afflusso è posta al di sopra del pelo libero del liquido contenuto nel serbatoio e il filtro comprende una superficie di impatto posta al di sopra della sezione di uscita del condotto di afflusso, tale superficie di impatto essendo almeno parzialmente delimitata da almeno una parete di deflessione.

L'urto del fluido aspirato sulla superficie di impatto posta a valle della sezione di uscita del condotto interno al filtro e la deflessione del flusso operata dalla parete che delimita tale superficie si sono rivelati sufficienti a separare con grande efficacia le particelle solide e le porzioni liquide dal fluido portante, e a favorirne la precipitazione nel liquido del serbatoio.

Secondo un aspetto particolarmente vantaggioso del presente trovato, la parete di deflessione segue, in pianta, una linea curva dotata di almeno un tratto convesso, la cui convessità può essere rivolta in direzione della luce di efflusso.

Tale configurazione della parete di deflusso definisce un percorso per il fluido aspirato che rallenta la velocità di quest'ultimo e quindi agevola la separazione delle particelle solide o porzioni liquide dal fluido, provocandone la caduta nel liquido del serbatoio, senza che si verifichino eccessive perdite di carico.

In una forma di realizzazione preferita del presente trovato, la parete è distanziata al di sopra della sezione di uscita del condotto di afflusso, in modo tale che sì verifichi una non trascurabile espansione del fluido aspirato entro il serbatoio in corrispondenza dell’uscita del condotto di afflusso, al fine di ottenere una ulteriore diminuzione della velocità del fluido.

Secondo un altro aspetto peculiare del presente trovato la luce di efflusso nel serbatoio è posta all'interno di un corpo sagomato a coppa, posto al di sopra del pelo libero del liquido, che ha la funzione di definire un percorso non rettilineo per il flusso fluidico aspirato e di proteggere la luce di efflusso da porzioni liquide sollevate entro il serbatoio dal passaggio del fluido aspirato.

Di seguito verrà descritta, a titolo solamente esemplificativo, una forma di realizzazione lng. A. Marietti (Noi Iscr.936B)

del presente trovato, con l'ausilio dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista schematica in sezione laterale di un’apparecchiatura per la pulizia dotata di un filtro ad acqua secondo una forma di realizzazione particolare del presente trovato;

la figura 2 è una vista in sezione laterale del filtro, secondo un aspetto preferenziale del presente trovato, impiegato nell'apparecchiatura di figura 1 ; e

la figura 3 è una vista in sezione dall'alto, secondo la linea A-A, del filtro di figura 2. Con riferimento alla figura 1 , l'apparecchiatura 1 per la pulizia secondo il presente trovato comprende un involucro 5, vantaggiosamente montato su ruote 18a, 18b, da cui si diparte un accessorio esterno 2 di pulizia, quale ad esempio un tubo flessibile dotato di una testa aspirante, operativamente collegato a mezzi 3 per generare un flusso fluidico in aspirazione, costituiti ad esempio da una ventola azionata elettricamente. Nell'involucro 5 è alloggiato, oltre ai mezzi 3, un elemento filtrante 6 del tipo comprendente un serbatoio 11 per un liquido 14, preferibilmente acqua, interposto tra ed in comunicazione di fluido con i mezzi 3 e l'accessorio esterno 2.

L'elemento filtrante 6 comprende, al suo interno, un condotto di afflusso 9 posto in comunicazione di fluido con l'accessorio esterno 2 ed una luce di efflusso 16 (si veda figura 2) fluidicamente collegata alla ventola 3. Il condotto 9 e la luce 16 sono preposti a consentire il transito del fluido aspirato entro il serbatoio 11 .

Il condotto di afflusso 9 presenta, in corrispondenza della sua estremità situata nel serbatoio 11, una sezione di uscita 15 posta sopra il pelo libero del liquido 14 che indirizza il fluido aspirato, superiormente, verso una superficie di impatto 19 delimitata da una parete 12 di deflessione del flusso. Il profilo seguito, in pianta, dalla parete di deflessione 12, come è stato riscontrato dalla Richiedente, è uno dei fattori critici che influenzano l’efficacia e l'efficienza dell’elemento filtrante 6.

Durante l’uso dell’apparecchiatura, con riferimento in particolare alla figura 1 , il flusso in aspirazione proveniente dal tubo flessibile 2 passa, attraverso un condotto di trasferimento 7, nel Ing . A. Marii j4No.lscr.936B) cfL·

condotto 9 posto entro il serbatoio 11 contenente del liquido 14, solitamente acqua.

Dato che la quantità d’acqua 14 inserita preventivamente nel serbatoio 11 è tale che il suo pelo libero sia sempre al di sotto della sezione di uscita 15 del condotto 9, il fluido sporco aspirato esce quindi nel serbatoio 11 al di sopra del liquido 14. In particolare, il fluido sporco che esce dal condotto 9, attraverso la sezione di uscita 15, subisce un primo rallentamento a causa della espansione entro il serbatoio 11 , ed urta direttamente contro la superficie di impatto 19 e, indirettamente, contro la parete di deflessione 12. Ciò provoca una prima consistente separazione delle particelle solide o delle porzioni liquide dal flusso d’aria aspirato e la loro precipitazione entro il liquido 14.

II flusso di fluido, privo di particelle solide o porzioni liquide, passa quindi attraverso la luce di efflusso 16 in un condotto 10 e da qui raggiunge la ventola 3, da cui viene espulso nell'ambiente attraverso un condotto di scarico 4.

Più in dettaglio nella realizzazione qui descritta, come visibile nelle figure 2 e 3, il flusso di fluido proveniente dal tubo flessibile 2 passa, seguendo la direzione indicata dalla freccia i, attraverso il condotto 9 che si estende entro il serbatoio 11 in modo da presentare la propria sezione di uscita 15 del fluido al di sopra del pelo libero del liquido 14. Per impedire che la quantità del liquido 14 presente nel serbatoio 11 divenga eccessiva può essere previsto un sensore di livello del liquido 14, ad esempio del tipo a galleggiante, che, collegato a mezzi di controllo del funzionamento dell'apparecchiatura, può interrompere l'aspirazione esercitata dai mezzi 3.

Il fluido aspirato è quindi diretto ad urtare la superficie di impatto 19 che, nella realizzazione illustrata, è una parte della superficie interna del cielo del serbatoio 11 . La distanza tra superficie di impatto 19 e sezione di uscita 15 del condotto 9 è opportunamente calibrata per favorire l'espansione del fluido aspirato entro il serbatoio 11 e quindi per ridurne la velocità. La superficie di impatto 19 è inoltre almeno parzialmente delimitata da una parete di deflessione 12

che, in pianta, si sviluppa secondo una curva piana dotata di almeno una porzione convessa.

Tale superficie di impatto 19, che nella forma di realizzazione descritta è vantaggiosamente piana e perpendicolare al flusso in uscita dalla sezione 15 del condotto 9, serve a separare le particelle solide o eventuali porzioni liquide trasportate dal fluido aspirato grazie alla perdita di energia cinetica che le stesse particelle o porzioni subiscono durante l'urto. La perdita di energia cinetica favorisce la precipitazione delle stesse particelle o porzioni per gravità entro il liquido 14.

La parete di deflessione 12, di forma convessa, ha altresì la funzione di frangere il moto laminare del fluido aspirato e di generare delle turbolenze, pur non eccessive, nel flusso in aspirazione al fine di ostacolare quest'ultimo e facilitare l'ulteriore separazione e precipitazione di particelle solide o porzioni liquide ancora presenti nel fluido aspirato.

La parete 12, secondo una forma di realizzazione preferita del presente trovato, si estende solo limitatamente verso il condotto di afflusso 9, in modo da essere convenientemente distanziata dalla sezione di uscita 15 dello stesso condotto 9. Tale distanza tra parete 12 e sezione di uscita 15 impedisce la formazione di turbolenze eccessive nel liquido 14 e quindi previene sensibili perdite di carico dovute a quest'ultimo effetto, nonché l'indesiderata umidificazione del flusso aspirato.

Nella realizzazione mostrata, la parete 12 non delimita completamente la superficie di impatto 19, ovvero si estende solo per un angolo limitato attorno a quest'ultima, e la curva secondo cui si sviluppa tale parete 12 presenta una convessità rivolta verso la luce di efflusso 16. Tale conformazione si è rivelata particolarmente efficace nel separare le polveri o porzioni liquide dal flusso di fluido aspirato, senza che si verifichino consistenti perdite di carico, e senza quindi che risulti necessaria una elevata potenza di aspirazione.

La parete 12 può tuttavia svilupparsi lungo curve differenti da quella illustrata, ad esempio può essere a spirale, o estendersi sulla superficie di impatto secondo segmenti tra loro Ing. λ Marietti (No. iscr.936B)

raccordati o separati. Possono inoltre essere presenti più pareti di deflessione poste in corrispondenza della superficie 19.

In una forma di realizzazione alternativa della parete di deflessione 12, ad esempio, questa può svilupparsi in pianta lungo una curva piana avente una porzione convessa che si estende verso la luce di efflusso 16, ma la cui convessità non è rivolta precisamente nella direzione individuata, in pianta, dalla luce di efflusso 16 e dalla sezione di uscita 15 del condotto 9. In particolare, si è dimostrato efficace sagomare la parete 12 secondo una curva a spirale, con convessità rivolta verso la luce di efflusso 16.

È comunque vantaggioso, sia per la semplicità di realizzazione, sia per l’efficacia di separazione, ed altresì per l'efficienza energetica, il fatto che la superficie di impatto 19 sia ortogonale al flusso in uscita dalla sezione 15 e la parete di deflessione 12, o eventualmente le pareti di deflessione, si estendano perpendicolarmente a tale superficie di impatto 19.

Il flusso di fluido in uscita dal condotto 9 fluisce verso la luce di efflusso 16 del condotto 10 e da qui, in direzione della freccia o, verso la ventola 3. Nel tragitto tra sezione di uscita 15 del condotto 9 e luce di efflusso 16, il fluido aspirato può venire in contatto con particelle liquide che sono presenti in sospensione al di sopra del pelo libero del liquido 14 a causa delle turbolenze presenti entro lo stesso serbatoio 11.

Alla luce di efflusso 16, ricavata in una porzione di estremità del condotto 10, può essere sovrapposto un filtro cilindrico a maglie (o rete di filtraggio) 17, eventualmente costampato con lo stesso condotto 10. Il filtro 17 ha la funzione di trattenere eventuali polveri fini o eventuali particelle liquide non ancora separate dal fluido in aspirazione.

La luce di efflusso 16 è inoltre inserita entro un corpo 13 sagomato a coppa che, posto anch'esso al di sopra del pelo libero del liquido 14, definisce un percorso non rettilineo per il flusso fluidico aspirato. Il corpo 13 fornisce così un ulteriore regione di rallentamento del fluido e protegge la luce di efflusso 16 da quelle particelle liquide che, per effetto delle turbolenze Ing.A iti (No. Iscr.936B)

generate entro il serbatoio 11 , vengono sollevate dal liquido 14.

In una forma di realizzazione non illustrata, la parete laterale del corpo 13 rivolta verso la sezione di uscita 15 del condotto 9 può coincidere con la parete di deflessione 12. Ovvero, tale parete del corpo 13 prossima al condotto 9 può svolgere contemporaneamente la funzione di parete di deflessione per il flusso uscente dal condotto 9 stesso e da protezione per la luce di efflusso 16.

La semplicità realizzativa del trovato, unita alla sue efficienza ed efficacia, consente l'impiego di non elevate potenze di aspirazione e quindi rende particolarmente vantaggioso il suo impiego in apparecchiature di pulizia multifunzione che prevedono altresì l'impiego di mezzi per erogare vapore e/o acqua riscaldata e/o altri liquidi detersivi.

In questo caso, infatti, le ridotte dimensioni dell'elemento filtrante 6 secondo il presente trovato permettono di ridurre conseguentemente le dimensioni totali dell'apparecchiatura, pur se questa risulta dotata, ad esempio, di una caldaia e di mezzi per l'erogazione del vapore.

Claims (9)

1. Ing. A. Mi No.lscr.936B) 11 RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di pulizia del tipo comprendente mezzi (3) per la generazione di un flusso fluidico in aspirazione ed almeno un accessorio esterno (2) di aspirazione, nonché almeno un elemento filtrante (6) interposto tra detti mezzi (3) per la generazione di un flusso fluidico e detto accessorio (2) di aspirazione, l'elemento filtrante (6) comprendendo un serbatoio (11) per un liquido (14) entro cui è alloggiato un condotto di afflusso (9) fluidicamente collegato a detto accessorio esterno (2) ed almeno una luce di efflusso (16) del fluido aspirato in collegamento di fluido con detti mezzi (3) per la generazione di un flusso fluidico, caratterizzata dal fatto che la sezione di uscita (15) di detto condotto di afflusso (9) è posta al di sopra del pelo libero del liquido (14) contenuto in detto serbatoio (11) e che detto elemento filtrante (6) comprende una superficie di impatto (19) posta al di sopra di detta sezione di uscita (15) del condotto di afflusso (9), detta superfìcie di impatto (19) essendo almeno parzialmente delimitata da almeno una parete (12) di deflessione.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta parete (12) di deflessione, in pianta, si sviluppa secondo una linea curva dotata di almeno un tratto convesso.
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la convessità di detto almeno un tratto convesso è rivolta in direzione di detta luce di efflusso (16).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detta parete (12) di deflessione è posta al di sopra di detta sezione di uscita (15) del condotto di afflusso (9).
5. 5. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta parete (12) di deflessione circonda detta superficie di impatto (19) solo per un angolo limitato.
6. 6. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal Ing. A. Marietti (f\lo. Iscr.936B)

   fatto che detta superficie di impatto (19) è sostanzialmente piana ed è disposta ad angolo retto rispetto al flusso fluidico che effluisce dalla sezione di uscita (15) di detto condotto di afflusso (19).
7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che a detta luce di efflusso (16) è sovrapposta almeno una rete di filtraggio (17).
8. 8. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta luce di efflusso (16) è posta all’interno di un corpo (13) sagomato a coppa posto al di sopra del pelo libero del liquido (14) a definire un percorso non rettilineo per il flusso fluidico aspirato.
9. 9. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno un dispositivo per l’erogazione di vapore e/o acqua calda e/o detergente.