ITMI20110177A1 - Apparato e metodo per la rigenerazione di filtri antiparticolato usati - Google Patents

Description

Titolo: Apparato e metodo per la rigenerazione di filtri antiparticolato e dispositivi catalizzatori di veicoli.

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un apparato e un metodo per la rigenerazione di filtri antiparticolato e dispositivi catalizzatori di veicoli.

Nei veicoli a motore à ̈ noto l’utilizzo di dispositivi la cui funzione à ̈ quella di intercettare i gas di scarico del motore per abbattere quanto più possibile gli inquinanti in essi presenti. Nei veicoli alimentati a benzina sono largamente utilizzati i dispositivi catalizzatori e nei veicoli alimentati a gasolio sono utilizzati i dispositivi catalizzatori in combinazione con i filtri antiparticolato.

Normalmente i dispositivi catalizzatori e i filtri antiparticolato sono predisposti in serie lungo il percorso dei gas di scarico del veicolo diesel, e possono essere separati e distanti oppure inglobati in un unico involucro scatolare.

I dispositivi catalizzatori, o più semplicemente catalizzatori, sono convertitori catalitici che favoriscono la completa ossidazione e riduzione dei gas di scarico del veicolo; gli idrocarburi incombusti (CnHm), gli ossidi di azoto (NO) e il monossido di carbonio (CO) sono convertiti in anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) e azoto (N2). Normalmente i catalizzatori sono costituiti da un corpo, in metallo oppure in ceramica, dotato di una molteplicità di canali di piccolo diametro. I gas di scarico, forzati ad attraversare i canali, reagiscono con il materiale del catalizzatore come spiegato sopra.

I filtri antiparticolato sono dispositivi predisposti sui veicoli diesel per intercettare ed intrappolare le particelle inquinanti, per lo più polveri sottili genericamente identificate con il termine particolato, generate dalla combustione del gasolio. I filtri antiparticolato sono stati messi a punto per la prima volta dal gruppo automobilistico PSA - Peugeot Citroën, che ha utilizzato la sigla FAP per identificarli, e poi sono stati sviluppati anche da altri costruttori con soluzioni differenti, ad esempio dalle case automobilistiche tedesche, e identificati con la sigla DPF (Diesel Particulate Filter). In linea di massima un filtro antiparticolato comprende un corpo poroso, o provvisto di una molteplicità di canali di piccolo diametro, realizzato in carburo di silicio; i gas di scarico espulsi dal motore del veicolo attraversano prima il dispositivo catalizzatore e poi il corpo del filtro antiparticolato, che intrappola le particelle inquinanti. Nel tempo le particelle inquinanti intercettate si accumulano nelle porosità o nei canali del filtro, tendendo ad intasarlo; per limitare quanto più possibile l’accumulo di aggregati di particelle, periodicamente il filtro viene sottoposto ad un processo di rigenerazione durante la marcia del veicolo (ogni 600÷1000 km circa). In pratica il filtro viene rigenerato bruciando periodicamente le particelle intrappolate al suo interno: la centralina di controllo del veicolo comanda una post-iniezione di gasolio per aumentare la temperatura del filtro oltre i 450°C; a questo punto viene introdotto nel filtro un additivo, l'ossido di cerio (cerina), che riduce la temperatura di inizio combustione delle particelle di particolato a circa 450°C. Si ottiene così la completa combustione delle particelle inquinanti durante il normale utilizzo del veicolo e una rigenerazione almeno parziale del filtro.

Quando i veicoli diesel raggiungono percorrenze elevate, superiori a 150000 km, la rigenerazione descritta sopra può rivelarsi inefficace. L’accumulo di particelle nel filtro ha effetti negativi sul funzionamento del motore, sui consumi di carburante e sull’inquinamento generato.

Sono stati proposti procedimenti e apparati per la rigenerazione dei filtri antiparticolato usati che prevedono il lavaggio del corpo del filtro con acqua o con altri liquidi di lavaggio.

Il brevetto europeo EP 1302232 descrive un metodo di rigenerazione che prevede lo smontaggio del filtro antiparticolato dal veicolo e l’immersione del filtro in un liquido di lavaggio per un tempo sufficiente a riempire completamente i canali del filtro e favorire l’azione del liquido di lavaggio. Il metodo prevede anche le fasi opzionali di: - agitare il liquido di lavaggio, ad esempio con un agitatore meccanico o con ultrasuoni, - lavare il filtro con un flusso del liquido di lavaggio in scorrimento attraverso il corpo del filtro, e

- riscaldare il liquido di lavaggio ad una temperatura sostanzialmente più elevata della temperatura ambiente quando il filtro à ̈ immerso nel liquido stesso.

Prima di subire il lavaggio con il liquido, preferibilmente il filtro subisce un trattamento termico di riscaldamento; in pratica il filtro viene riscaldato in un forno ad elevata temperatura oppure viene attraversato da un flusso di aria calda; in entrambi i casi l’elevata temperatura contribuisce alla combustione delle particelle presenti nel filtro. Al termine del ciclo di lavaggio il filtro viene sciacquato ed asciugato.

Il brevetto europeo EP 1252919 descrive un metodo di rigenerazione di filtri antiparticolato che prevede il lavaggio con acqua. Il filtro da rigenerare, precedentemente smontato dal veicolo, viene posizionato verticalmente sospeso su una vasca di raccolta dell’acqua di lavaggio orientato in modo tale che la sezione d’uscita del filtro, cioà ̈ la sezione dalla quale i gas di scarico escono dal filtro durante il normale utilizzo dello stesso, resti rivolta verso l’alto e la sezione di ingresso del filtro, cioà ̈ la sezione dalla quale i gas di scarico entrano nel filtro durante il normale utilizzo dello stesso, resti rivolta verso il basso, cioà ̈ verso la vasca di raccolta. L’acqua viene introdotta nel filtro in corrispondenza della relativa sezione d’uscita, ovvero in controcorrente rispetto alla direzione di movimento dei gas di scarico, percorre i canali del corpo del filtro per esse espulsa attraverso la sezione di ingresso ed essere scaricata nella vasca di raccolta. Il flusso di acqua di lavaggio non à ̈ costante nel tempo, ma il filtro à ̈ sottoposto a successivi cicli di lavaggio. Durante un ciclo di lavaggio un flusso di acqua a circa 2 bar di pressione attraversa costantemente il filtro. Per un tempo corrispondente a circa la prima metà della durata del ciclo di lavaggio un primo impulso di aria compressa a circa 1 bar di pressione viene convogliato nel filtro insieme all’acqua di lavaggio, nella stessa direzione, per facilitare l’attraversamento di tutti i canali del filtro da parte dell’acqua; per un tempo corrispondente a circa la seconda metà della durata del ciclo di lavaggio un secondo impulso di aria compressa a circa 2 bar di pressione viene convogliato nel filtro insieme all’acqua di lavaggio, nella stessa direzione, per facilitare la rimozione del particolato da parte dell’acqua. Tra due cicli di lavaggio consecutivi il filtro non à ̈ attraversato dai flussi di acqua o aria compressa. I cicli di lavaggio previsti per una completa rigenerazione di un filtro sono circa 25. Il filtro viene riscaldato ad alta temperatura in un forno prima di affrontare i cicli di lavaggio, per promuovere il distacco del particolato dal corpo del filtro, e successivamente ai cicli di lavaggio, per l’asciugatura finale.

Il brevetto statunitense US 7,326,265 descrive un metodo di rigenerazione di un filtro antiparticolato in cui un flusso di acqua e un flusso di gas attraversano alternativamente nel tempo il corpo del filtro. Il flusso di acqua di lavaggio ha una pressione preferibilmente compresa nell’intervallo 15÷25 bar e una portata compresa nell’intervallo 200÷600 l/min; il flusso di gas ha una pressione maggiore di 2 bar e una portata maggiore di 3000 l/min.

I metodi noti alla tecnica, per quanto efficaci dal punto di vista della rigenerazione del filtro ovvero della rimozione del particolato dal corpo del filtro, spesso prevedono lunghi tempi di esecuzione di un ciclo di rigenerazione completo, generalmente pari ad almeno 30 minuti o maggiori.

Un altro inconveniente delle soluzioni finora utilizzate à ̈ costituito dagli elevati consumi energetici legati alla necessità di fornire elevate portate di acqua e gas nell’unità di tempo, ad alte pressioni spesso maggiori o uguali a 2 bar, e riscaldare uno o più forni. In particolare, l’utilizzo dei forni per la fase di riscaldamento iniziale dei filtri e la fase di asciugatura finale degli stessi richiede elevati consumi di energia elettrica.

Un terzo inconveniente à ̈ legato all’integrità strutturale dei filtri sottoposti a rigenerazione. Gli impulsi di pressione trasmessi al corpo del filtro dal liquido di lavaggio e/o dal gas possono provocare la rottura o il danneggiamento delle sottili pareti che separano i canali del corpo del filtro, con evidenti ripercussioni negative sul funzionamento e sulla restante vita utile del filtro. Questo problema à ̈ particolarmente sentito nella circostanza in cui i filtri antiparticolato siano inscatolati in involucri metallici dotati di sezioni di ingresso di piccolo diametro; il flusso del liquido di lavaggio in pressione, immesso nell’involucro del filtro attraverso la sua sezione di uscita, generalmente di largo diametro, non trova agevole sbocco attraverso la stretta sezione di ingresso e conseguentemente la pressione all’interno del corpo del filtro aumenta repentinamente.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un metodo e un apparato per la rigenerazione di filtri antiparticolato usati di veicoli, ad esempio autovetture, camion, furgoni, ecc., che risolvano in modo semplice ed efficace gli inconvenienti delle soluzioni note, consentendo una rigenerazione sostanzialmente completa dei filtri con minimi rischi di danneggiamenti e minima spesa energetica.

E’ un ulteriore scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un metodo e un apparato per la rigenerazione di filtri antiparticolato, usati, di veicoli, che consentano la pulizia almeno parziale anche dei dispositivi catalizzatori eventualmente associati ai filtri antiparticolato.

In un suo primo aspetto, la presente invenzione riguarda pertanto un metodo, secondo la rivendicazione 1.

In particolare la presente invenzione riguarda un metodo per rigenerare almeno in parte un filtro antiparticolato di un veicolo a motore, il filtro antiparticolato essendo provvisto di sezioni di ingresso e di uscita dei gas di scarico del veicolo, comprendente la fase di:

a) alimentare un flusso di un liquido di lavaggio alla sezione di uscita del filtro antiparticolato, e

b) scaricare detto liquido di lavaggio attraverso la sezione di ingresso del filtro antiparticolato,

caratterizzato dall’ulteriore fase di:

c) alimentare un flusso di un gas alla sezione di uscita del filtro antiparticolato, contemporaneamente al flusso del liquido di lavaggio, per ottenere il contemporaneo attraversamento del filtro antiparticolato da parte del liquido di lavaggio e del gas.

Vantaggiosamente, il metodo secondo la presente invenzione prevede il lavaggio del filtro antiparticolato da rigenerare con un liquido di lavaggio che attraversa il corpo del filtro insieme, cioà ̈ contemporaneamente, a un gas. Il fluido che si viene a creare, che preferibilmente à ̈ bifasico – ovvero il gas rimane nel liquido sottoforma di bolle e al più una minima parte del gas entra in soluzione -, attraversa i canali del corpo del filtro antiparticolato rimuovendo eventuali depositi di particolato presenti.

Il gas lavora in sinergia con il liquido di lavaggio, consentendo un’efficace rimozione del particolato dalle pareti interne dei canali del corpo del filtro. Le bolle di gas presenti nel liquido di lavaggio contribuiscono infatti a massimizzare l’effetto dell’azione meccanica di ripulitura dal particolato.

Preferibilmente la portata del flusso di liquido di lavaggio à ̈ compresa nell’intervallo 25÷35 litri al minuto e la pressione del liquido di lavaggio, in valore assoluto, à ̈ compresa nell’intervallo 1÷2 bar. Il valore della pressione, espresso in termini di pressione differenziale rispetto alla pressione atmosferica, à ̈ invece pari a 0÷1 bar; in altri termini il liquido di lavaggio à ̈ alimentato alla sezione d’uscita del filtro antiparticolato ad una pressione pari alla pressione atmosferica o appena superiore, fino a 1 bar maggiore.

Preferibilmente il liquido di lavaggio à ̈ acqua e il relativo flusso ha una portata pari a circa 30 litri al minuto e pressione pari a circa 1,3 bar, ovvero 0,3 bar in termini di differenziale di pressione rispetto alla pressione atmosferica.

In una forma di realizzazione del metodo secondo l’invenzione, una piccola quantità di detergente à ̈ miscelata all’acqua di lavaggio. Preferibilmente il detergente à ̈ di tipo antisgrassante, ad esempio un detergente per la pulizia delle superfici oleose. La quantità di detergente à ̈ preferibilmente dell’ordine dei 10 grammi ogni 20 litri di acqua di lavaggio.

Preferibilmente la portata del flusso di gas à ̈ compresa nell’intervallo 300÷400 m3/h e la pressione di detto gas à ̈ compresa nell’intervallo 1÷2 bar. Più preferibilmente il gas à ̈ aria compressa alimentata con portata pari a circa 330 m<3>/h e pressione pari a circa 1,3 bar, ovvero 0,3 bar in termini di differenziale di pressione rispetto alla pressione atmosferica.

Nelle condizioni preferenziali descritte sopra l’acqua di lavaggio e l’aria compressa formano un fluido bifasico che attraversa i canali del corpo del filtro antiparticolato rimuovendo il particolato in questi accumulato.

Preferibilmente l’aria compressa à ̈ alimentata al filtro antiparticolato ad una temperatura compresa nell’intervallo 70÷90°C. L’elevata temperatura dell’aria contribuisce a massimizzare l’efficacia della rigenerazione, in quanto i depositi di particolato intrappolati nei canali del corpo del filtro tendono a sciogliersi all’aumentare della temperatura.

Preferibilmente l’acqua di lavaggio utilizzata per la rigenerazione dei filtri antiparticolato viene riciclata. In questa circostanza il metodo prevede l’ulteriore fase di intercettare, ad esempio con un dispositivo a filtri intercambiabili, le impurità presenti nell’acqua di lavaggio in uscita dal filtro antiparticolato e alimentare la stessa acqua in circolo chiuso alla prima linea di alimentazione. In questo modo si evita lo smaltimento dell’acqua sporca, che andrebbe trattata come rifiuto speciale.

Preferibilmente il liquido di lavaggio e il gas sono alimentati al filtro antiparticolato continuativamente per uno o più intervalli di tempo T1, ciascuno compreso tra 20 e 30 minuti. La richiedente ha sperimentato che 25 minuti di trattamento sono sufficienti a rigenerare la maggior parte dei filtri antiparticolato utilizzati nelle autovetture moderne e che per i filtri antiparticolato dei veicoli industriali normalmente sono sufficienti 30 minuti.

Preferibilmente al termine del lavaggio del filtro antiparticolato, ad esempio quando à ̈ trascorso il lasso di tempo T1, solo il gas à ̈ alimentato al filtro per un intervallo di tempo T2, compreso tra 15 e 20 minuti. In questo modo si ottiene l’asciugatura del filtro. Nella forma di realizzazione che prevede l’uso di aria compressa ad alta temperatura, questa provvede a completare l’asciugatura del filtro in pochi minuti. L’aria à ̈ fornita da un compressore o una soffiante.

La rigenerazione à ̈ ottenuta con il metodo secondo la presente invenzione sfruttando flussi a bassa pressione di un liquido di lavaggio e di un gas, e senza l’utilizzo di forni. E’ evidente il risparmio energetico legato ai minori consumi di elettricità rispetto alle soluzioni tradizionali che prevedono flussi ad alta pressione, grandi portate dei flussi e forni.

La presenza del gas in bolle nel liquido di lavaggio consente di smorzare eventuali picchi istantanei di pressione che possono venire a crearsi nei canali del corpo del filtro. Le bolle di gas, infatti, essendo comprimibili impediscono la trasmissione di impulsi di pressione, o colpi d’ariete, potenzialmente dannosi per il filtro.

In un suo secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un apparato, secondo la rivendicazione 12, per la rigenerazione almeno parziale di un filtro antiparticolato di un veicolo a motore.

In particolare, l’apparato di rigenerazione comprende almeno una prima linea di alimentazione di un liquido di lavaggio alla sezione di uscita di detto filtro antiparticolato e almeno una seconda linea di alimentazione di un gas alla sezione di uscita di detto filtro antiparticolato, e un’unità di controllo della prima e della seconda linea di alimentazione, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo à ̈ programmata per comandare la contemporanea alimentazione del liquido di lavaggio e del gas alla sezione di uscita del filtro in rigenerazione.

Durante un ciclo di rigenerazione di un filtro antiparticolato, le linee di alimentazione del liquido di lavaggio e del gas sono entrambe contemporaneamente attive per forzare un flusso dei due fluidi attraverso i canali del corpo del filtro.

Preferibilmente, l’unità di controllo à ̈ programmata per comandare l’alimentazione del solo gas alla sezione di uscita del filtro al termine del ciclo di rigenerazione, durante la relativa asciugatura.

In una forma di realizzazione l’apparato comprende una pompa collegata alla prima linea di alimentazione, per alimentarvi il liquido di lavaggio, e un compressore, o una soffiante, collegato alla seconda linea di alimentazione per alimentarvi il gas.

Come descritto sopra in relazione al metodo di rigenerazione, il liquido di lavaggio à ̈ preferibilmente acqua; la pompa alimenta l’acqua nella prima linea di alimentazione con una portata compresa nell’intervallo 25÷35 litri al minuto e una pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar (valori di pressione assoluta).

Preferibilmente il gas à ̈ aria e il compressore, o la soffiante, alimenta l’aria nella seconda linea di alimentazione con una portata compresa nell’intervallo 300÷400 m<3>/h e una pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar (valori di pressione assoluta). Più preferibilmente il compressore alimenta l’aria nella seconda linea di alimentazione ad una temperatura compresa nell’intervallo 70÷90°C.

In una forma di realizzazione preferita, l’apparato comprende un supporto del filtro antiparticolato e una vasca di raccolta del liquido di lavaggio. Il supporto à ̈ strutturato per mantenere il filtro antiparticolato con il proprio asse verticale, ovvero con i canali del corpo del filtro verticali, con la sezione di uscita rivolta verso l’alto e la sezione di ingresso rivolta verso la vasca di raccolta. La prima linea di alimentazione e la seconda linea di alimentazione confluiscono in un raccordo accoppiabile sostanzialmente a tenuta alla sezione di uscita del filtro antiparticolato. L’acqua che attraversa il corpo del filtro, dalla sua sezione di uscita a quella di ingresso (controcorrente rispetto alla direzione che normalmente seguono i gas di scarico del veicolo) viene scaricata vero il basso anche per effetto della gravità.

Preferibilmente la prima linea di alimentazione à ̈ almeno in parte alimentata con il liquido di lavaggio recuperato dalla vasca di raccolta. Più preferibilmente l’apparato comprende un dispositivo di filtraggio dell’acqua raccolta, ad esempio a filtri intercambiabili. In questo modo tutta l’acqua raccolta nella vasca può essere riciclata e utilizzata in un circuito chiuso di alimentazione al filtro, raccolta, filtraggio delle impurità e nuova alimentazione al filtro.

Preferibilmente il raccordo di cui sopra comprende una porzione femmina, fissata al supporto del filtro antiparticolato, e una porzione maschio, innestabile a tenuta nella porzione femmina, fissata alla sezione di uscita del filtro antiparticolato.

Il funzionamento dell’apparato prevede preferibilmente un solo ciclo di rigenerazione per ciascun filtro antiparticolato trattato. Un ciclo di rigenerazione a sua volta comprende il lavaggio congiunto con acqua e aria per un lasso di tempo T1. Successivamente al ciclo di rigenerazione il filtro antiparticolato viene sottoposto a un ciclo di asciugatura, ad opera della sola aria compressa calda, per un intervallo di tempo T2. L’unità di controllo comanda il funzionamento delle linee di alimentazione in automatico; in alternativa l’unità di controllo può essere bypassata manualmente da un operatore.

Vantaggiosamente il metodo e l’apparato secondo la presente invenzione possono essere utilizzati per rigenerare insieme i filtri antiparticolato e i dispositivi catalizzatori eventualmente associati a questi in modo tale che non siano facilmente separabili, ad esempio quando il dispositivo catalizzatore à ̈ incluso nello stesso involucro del filtro antiparticolato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di esecuzione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni,

- la figura 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di un apparato secondo la presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista frontale di un primo dettaglio dell’apparato mostrato in figura 1;

- la figura 3 à ̈ una vista frontale di un secondo dettaglio dell’apparato mostrato in figura 1;

- le figure 4 e 5 sono viste parziali, in prospettiva, del dettaglio mostrato in figura 3.

In figura 1 Ã ̈ mostrato un apparato 1 secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, destinato alla rigenerazione almeno parziale di filtri antiparticolato usati, del tipo normalmente installato sui veicoli alimentati a gasolio, quali autovetture o veicoli industriali.

L’apparato 1 à ̈ sostanzialmente disposto in un alloggiamento 2, nel senso che la maggior parte dei suoi componenti sono ivi alloggiati. In particolare, nell’alloggiamento 2 à ̈ ricavato un vano 3 di accoglimento dei filtri antiparticolato F da rigenerare. La porzione inferiore dell’alloggiamento 3 à ̈ costituita da una vasca 4 di raccolta del liquido di lavaggi utilizzato per il trattamento del filtro F; superiormente il vano 3 à ̈ delimitato da un battente 5 apribile, preferibilmente trasparente, la cui funzione à ̈ quella di proteggere l’operatore dagli spruzzi durante il funzionamento dell’apparato 1 e di evitare cadute accidentali del liquido di lavaggio fuori dalla vasca di raccolta 4.

L’apparato 1 comprende inoltre un’unità di controllo 6, mostrata provvista di una pulsantiera di comando per l’operatore, e preferibilmente uno o più indicatori 7 della portata e/o della pressione del liquido di lavaggio e del gas utilizzati per la rigenerazione.

L’apparato 1 mostrato in figura 1 comprende inoltre una struttura 8 di supporto del filtro F. La struttura 8, ad esempio realizzata come un traliccio di tubi metallici, à ̈ provvista di un braccio orizzontale 9 al quale il filtro F può essere vincolato in posizione verticale, cioà ̈ con l’asse longitudinale dei canali interni al corpo del filtro stesso orientati verticalmente. Preferibilmente la struttura di supporto 8 à ̈ regolabile in altezza, ad esempio à ̈ telescopica, per consentire l’efficace supporto di filtri F aventi lunghezze differenti, come normalmente accade tra filtri F realizzati da diversi produttori.

In particolare, l’apparato 1 comprende un raccordo 10 di collegamento tra il filtro F e il braccio 9 della struttura di supporto 8. Il raccordo 10 comprende una porzione femmina 101, fissata stabilmente al braccio 9, e una porzione maschio 102 vincolabile in modo amovibile, ma a sostanziale tenuta di fluido, alla staffa del filtro F che si trova in corrispondenza della sua sezione di uscita FO.

Le figure 3-5 mostrano rispettivamente una vista frontale del raccordo 10 in una configurazione di utilizzo e viste in prospettiva della porzione femmina 101 e della porzione maschio 102 del raccordo 10.

Il filtro F, precedentemente smontato dal relativo veicolo, ad esempio un’autovettura, un camion o un furgone, viene accoppiato alla porzione maschio 102 del raccordo 10, calzando la porzione di tubo 103 sulla porzione FO di uscita del filtro F e avvitando la fascetta stringitubo 104. La porzione di tubo 103, a sua volta fissata alla porzione maschio 102 del raccordo 10 per mezzo di un collare 105, à ̈ preferibilmente realizzata in gomma ed ha un’elasticità sufficiente a consentirne l’adattamento a diametri differenti della porzione d’uscita FO del filtro F. La fascetta stringitubo 104 garantisce la tenuta sul filtro F.

La porzione maschio 102 del raccordo 10, realizzata ad esempio in metallo o in plastica rigida – un materiale adatto à ̈ la plastica ABS – à ̈ inserita nella porzione femmina 101, la quale à ̈ provvista di due leve sagomate 106 che, ruotate dall’utente, impegnano la gola 107 della porzione maschio 102, impedendone il disimpegno accidentale e garantendo la tenuta dell’accoppiamento all’acqua.

Una base di appoggio 12, dotata di un apposito smanco per agevolare lo scorrimento del liquido di lavaggio, può essere posizionata nella vasca di raccolta 4 per mantenere fermo il filtro F durante la rigenerazione, impedendo spostamenti eventualmente causati dalle vibrazioni.

L’apparato 1 comprende inoltre una pompa 13 di alimentazione del liquido di lavaggio alla linea L1. Preferibilmente la pompa 13 à ̈ predisposta inferiormente alla vasca 4 di raccolta per consentire il ricircolo del liquido raccolto. L’apparato comprende inoltre un compressore, o soffiante 15, anch’esso predisposto preferibilmente sotto la vasca di raccolta 4, che alimenta aria compressa alla linea L2.

Preferibilmente l’apparato comprende un dispositivo 14 di filtraggio del liquido di lavaggio, avente la funzione di intercettare il particolato e le particelle di sporco rimosse dal liquido stesso dal filtro F. Il dispositivo 14 à ̈ preferibilmente del tipo a filtri intercambiabili, oppure a rulli, in tessuto non tessuto. Un dispositivo adatto allo scopo à ̈ ad esempio realizzato dalla ditta Teknodepurazioni S.r.l. e identificato con la sigla FC 7.15.

Verrà ora descritto il funzionamento dell’apparato 1.

Una volta che il filtro F à ̈ stato correttamente posizionato nel vano 3, come descritto sopra, con il maschio 102 del raccordo 10 inserito e stretto nella femmina 101, l’operatore chiude il battente 5 ed comanda l’accensione per mezzo dell’unità di controllo 6.

L’unità di controllo aziona la pompa 13 e il compressore 15 per alimentare contemporaneamente le linee L1 e L2 ed indirizzare in questo modo un fluido del liquido di lavaggio, preferibilmente acqua, e di gas, preferibilmente aria, al raccordo 11, avente una generica forma a Y o a T, e da questo al raccordo 10.

Il fluido di acqua e aria, preferibilmente bifasico (l’aria non entra in soluzione ma per lo più resta confinata in bolle nell’acqua), attraversa il filtro F, ovvero scorre nei canali paralleli che formano il corpo del filtro F, rimuovendo il particolato accumulatosi.

L’unità di controllo 6 à ̈ programmata per alimentare le linee L1 e L2 per un periodo di tempo T1 compreso tra 20 e 30 minuti. Durante questo periodo di tempo, definibile come un ciclo di rigenerazione, l’acqua e l’aria attraversano contemporaneamente e insieme il filtro F.

Preferibilmente l’acqua sporca in uscita dalla sezione FI di ingresso del filtro F viene raccolta nella vasca 4 e inviata al dispositivo di filtraggio 14 per il riciclaggio. Il dispositivo 14 intercetta le impurità presenti nell’acqua, che viene resa disponibile per l’alimentazione alla linea L1 da parte della pompa 13. Quando i filtri del dispositivo 14 sono esauriti, à ̈ sufficiente sostituirli con elementi nuovi.

Preferibilmente il compressore 15 immette nella linea L2 aria compressa ad una temperatura compresa nell’intervallo 70÷90°C, una portata compresa tra 300÷400 m<3>/h, e preferibilmente pari a circa 330 m<3>/h , e una pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar, preferibilmente pari a 1,3 bar.

Preferibilmente la pompa 13 immette acqua nella linea L1 con una portata compresa nell’intervallo 25÷35 litri al minuto, più preferibilmente pari a circa 30 litri al minuto, e una pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar, più preferibilmente pari a circa 1,3 bar.

Preferibilmente l’apparato comprende un serbatoio (non mostrato) di un fluido detergente. Il detergente, ad esempio di tipo sgrassante, viene miscelato all’acqua in minima quantità per ottimizzare l’azione di rimozione del particolato.

Al termine del ciclo di rigenerazione T1, l’unità di controllo 6 preferibilmente comanda l’interruzione del funzionamento della pompa 13; al filtro F viene alimentata solo aria compressa, preferibilmente calda, per ottenerne una completa asciugatura. Il lasso di tempo T2 durante il quale il filtro F viene sottoposto ad asciugatura à ̈ compreso tra 15 e 20 minuti.

Trascorso il lasso di tempo T2, il filtro F à ̈ rigenerato e può essere rimosso dal vano 3 per consentire il posizionamento di un altro filtro da rigenerare.

L’apparato 1 consente di rigenerare completamente, o quasi completamente, i filtri antiparticolato usati, riportando le relative prestazioni a valori prossimi o uguali a quelli che caratterizzano gli stessi filtri nuovi, senza rischi di rotture, senza l’utilizzo di forni e con minimi consumi energetici.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per rigenerare almeno in parte un filtro antiparticolato (F) di un veicolo a motore, il filtro antiparticolato (F) essendo provvisto di sezioni di ingresso e di uscita dei gas di scarico del veicolo, comprendente la fase di: a) alimentare un flusso di un liquido di lavaggio alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F), e b) scaricare detto liquido di lavaggio attraverso la sezione di ingresso (FI) del filtro antiparticolato (F), caratterizzato dall’ulteriore fase di: c) alimentare un flusso di un gas alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F), contemporaneamente al flusso del liquido di lavaggio, per ottenere il contemporaneo attraversamento del filtro antiparticolato (F) da parte del liquido di lavaggio e del gas.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la portata di detto flusso di liquido di lavaggio à ̈ compresa nell’intervallo 25÷35 litri al minuto e la pressione di detto liquido di lavaggio à ̈ compresa nell’intervallo 1÷2 bar.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto liquido di lavaggio à ̈ acqua alimentata con portata pari a circa 30 litri al minuto e pressione pari a circa 1,3 bar.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, comprendente la fase di: d) miscelare un detergente sgrassante all’acqua di lavaggio.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui la portata di detto flusso di gas à ̈ compresa nell’intervallo 300÷400 m<3>/h e la pressione di detto gas à ̈ compresa nell’intervallo 1÷2 bar.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui detto gas à ̈ aria compressa alimentata con portata pari a circa 330 m<3>/h e pressione pari a circa 1,3 bar.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui il liquido di lavaggio e il gas formano un fluido bifasico che attraversa i canali del corpo del filtro antiparticolato (F) rimuovendo il particolato in questi accumulato.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui la temperatura di detto gas à ̈ compresa nell’intervallo 70÷90°C.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, comprendente la fase di: e) filtrare dalle impurità il liquido di lavaggio scaricato dal filtro antiparticolato (F) e alimentarlo nuovamente in circolo chiuso allo stesso filtro antiparticolato (F).
10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9, in cui il liquido di lavaggio e il gas sono alimentati al filtro antiparticolato (F) continuativamente per almeno un intervallo di tempo T1, compreso tra 20 e 30 minuti.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui al termine del lavaggio del filtro antiparticolato (F), solo il gas à ̈ alimentato al filtro antiparticolato (F) per un intervallo di tempo T2, successivo all’intervallo di tempo T1, compreso tra 15 e 20 minuti.
12. 12. Apparato per la rigenerazione almeno parziale di un filtro antiparticolato (F) di un veicolo a motore, comprendente almeno una prima linea (L1) di alimentazione di un liquido di lavaggio alla sezione di uscita di detto filtro antiparticolato (F) e almeno una seconda linea (L2) di alimentazione di un gas alla sezione di uscita di detto filtro antiparticolato (F), e un’unità di controllo (6) della prima e della seconda linea di alimentazione (L1, L2), caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (6) à ̈ programmata per comandare la contemporanea alimentazione del liquido di lavaggio e del gas alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F) in rigenerazione.
13. 13. Apparato secondo la rivendicazione 12, in cui detta unità di controllo (6) à ̈ programmata per comandare l’alimentazione del solo gas alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F) durante la sua asciugatura.
14. 14. Apparato secondo la rivendicazione 12 o 13, comprendente inoltre una pompa (13) di alimentazione del liquido di lavaggio alla prima linea di alimentazione (L1) e un compressore, o soffiante, (15) di alimentazione del gas alla seconda linea di alimentazione (L2).
15. 15. Apparato secondo la rivendicazione 14, in cui il liquido di lavaggio à ̈ acqua e detta pompa alimenta l’acqua nella prima linea di alimentazione (L1) con portata compresa nell’intervallo 25÷35 litri al minuto e pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar.
16. 16. Apparato secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui il gas à ̈ aria e detto compressore, o soffiante, (15) alimenta l’aria nella seconda linea di alimentazione (L2) con portata compresa nell’intervallo 300÷400 m<3>/h e pressione compresa nell’intervallo 1÷2 bar.
17. 17. Apparato secondo la 16, in cui detto compressore, o soffiante, (15) alimenta l’aria nella seconda linea di alimentazione (L2) ad una temperatura compresa nell’intervallo 70÷90°C.
18. 18. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 12-17, comprendente inoltre un supporto (8) del filtro antiparticolato (F) e una vasca (4) di raccolta del liquido di lavaggio, in cui il supporto (8) à ̈ strutturato per mantenere il filtro antiparticolato (F) con il proprio asse verticale, la sezione di uscita (FO) rivolta verso l’alto e la sezione di ingresso (FI) rivolta verso la vasca (4) di raccolta, e in cui detta prima linea di alimentazione (L1) e detta seconda linea di alimentazione (L2) confluiscono in un raccordo (10) accoppiabile sostanzialmente a tenuta alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F).
19. 19. Apparato secondo la rivendicazione 18, in cui detta prima linea di alimentazione (L1) Ã ̈ almeno in parte alimentata con il liquido di lavaggio recuperato dalla vasca di raccolta (4).
20. 20. Apparato secondo la rivendicazione 19, comprendente inoltre un dispositivo (14) di filtraggio, a filtri intercambiabili, del liquido di lavaggio raccolto nella vasca di raccolta (4).
21. 21. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 18-20, in cui detto raccordo (10) comprende una porzione femmina (101), fissata a detto supporto (8), e una porzione maschio (102), innestabile a tenuta nella porzione femmina (101), fissata alla sezione di uscita (FO) del filtro antiparticolato (F).