ITMI960423U1

ITMI960423U1 - Dispositivo di pompaggio per osmosi inversa

Info

Publication number: ITMI960423U1
Application number: IT96MI000423U
Authority: IT
Inventors: Umberto Rosario Occhipinti
Original assignee: Telme S R L
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-06
Also published as: AU2898197A; IT240722Y1; WO1997046803A1; ITMI960423V0

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità

Il presente trovato riguarda un dispositivo di pompaggio per osmosi inversa secondo il preambolo della rivendicazione 1.

Un dispositivo di pompaggio per osmosi inversa di tale tipo è noto da US-PS 4124 488. In tale noto dispositivo di pompaggio la disposizione valvolare presenta due pistoni di valvola, uno dei quali apre o chiude il condotto di uscita della soluzione del modulo di osmosi inversa e l'altro apre o chiude il condotto di deflusso, collegato con la camera lato stelo del pistone, in dipendenza della posizione del pistone di lavoro. Il movimento di entrambi i pistoni di valvola è accoppiato tramite uno stelo del pistone collegante i due pistoni, in modo che il condotto di scarico della soluzione concentrata sia chiuso quando il condotto di uscita della soluzione è aperto, e viceversa. L'inversione dei due pistoni di valvola avviene tramite un pistone di comando disposto tra due pistoni di valvola, sul quale attraverso un condotto di derivazione agisce una pressione esercitata dal pistone di lavoro durante la corsa di mandata.

Un inconveniente di tale noto dispositivo è che devono essere previsti due pistoni di valvola, i quali inoltre devono essere esattamente accordati tra loro. Un altro inconveniente consiste nel fatto che l'inversione della disposizione di valvole fra la posizione di mandata e la posizione di deflusso, e in particolare il ritorno nella posizione di deflusso, non avviene con sufficiente affidabilità.

E' quindi scopo del trovato creare un dispositivo di pompaggio per osmosi inversa del tipo sopra citato, nel quale con semplici mezzi siano garantiti una sicura inversione e in particolare un sicuro ritorno della disposizione valvolare nella posizione di deflusso. Inoltre, si intende ridurre il dispendio costruttivo e aumentare l'affidabilità del dispositivo .

Questo scopo viene raggiunto mediante le caratteristiche distintive della rivendicazione 1.

Il concetto inventivo consiste quindi sostanzialmente nel fatto di prevedere un singolo pistone a valvola, tramite il quale può avvenire l'inversione fra la posizione di mandata e la posizione di deflusso della disposizione valvolare, ove l'inversione viene provocata dalla pressione generata dal pistone di lavoro, e nel prevedere mezzi per esercitare durante la corsa di aspirazione del pistone di lavoro una forza di compressione sul corpo portante della disposizione valvolare in direzione della posizione di deflusso e in tal modo garantire il ritorno della disposizióne valvolare nella posizione di deflusso. Unitamente con la camera di comando a pressione, che è in collegamento con la camera di pressione dell’assieme pistone-cilindro, e con la corsa di mandata del pistone di lavoro commuta la disposizione valvolare nella posizione di mandata, è cosi garantita in modo abile e semplice una inversione automatica della disposizione valvolare fra la posizione di mandata e la posizione di deflusso.

Il corpo portante della disposizione valvolare è preferibilmente sollecitato da un elemento di richiamo, in particolare eseguito come molla di riposizionaménto, il quale esercita sul corpo portante una forza agente costantemente in direzione della posizione di deflusso del pistone a valvola. La molla di riposizionamento, secondo una forma di esecuzione del trovato, è guidata su un prolungamento del. corpo portante, sul lato del pistone a valvola non rivolto al pistone di comando, ed è incastrata fra un collare esterno previsto sul prolungamento e l'estremità contigua del cilindro di valvola. Durante la corsa di aspirazione del pistone dì lavoro si riduce la pressione nella camera di comando a pressione della disposizione valvolare, per cui la molla di riposizionamento può far retrocedere il corpo portante della valvola nella posizione di deflusso. La forza della molla di riposizionamento è dimensionata in modo che essa durante la corsa di mandata del pistone di lavoro possa venire superata dalla forza esercitata sul pistone di comando della disposizione valvolare. In tal modo si ottiene una inversione automatica semplice e sicura fra la posizione di mandata e la posizione di deflusso della disposizione valvolare.

Secondo un'altra forma di esecuzione del trovato, il pistone di lavoro è eseguito in due parti, con due sezioni di pistone manovrabili ciascuna dallo stelo del pistone e formanti una parte della superficie frontale lato camera dì pressione del pistone di lavoro, che sono guidate in modo spostabile l'una rispetto all'altra nella direzione di manovra tra due posizioni estreme e sono a tenuta l'una rispetto all'altra. Preferibilmente, la prima sezione di pistone è eseguita come parte dello stelo del pistone, che con una delle sue estremità è disposta in una cavità centrale della seconda sezione di pistone, mentre la prima sezione di pistone formata dallo stelo del pistone e la cavità centrale del secondo stelo del pistone sono eseguite reciprocamente a gradino fra loro, in modo da formare fra loro le battute per le relative posizioni estreme delle due sezioni di pistone tra loro. Questa forma di esecuzione ha il vantaggio che con la manovra dello stelo del pistone nella direzione della corsa di mandata, inizialmente soltanto un pistone con piccola superficie di sezione trasversale deve venire mosso, e soltanto successivamente l'intero pistone. La forza da applicare inizialmente è in tal modo minore. Questa forma di esecuzione è quindi adatta in particolare per la manovra manuale. Essa può però essere anche impiegata congiuntamente con un azionamento a macchina del pistone di lavoro.

Un altro vantaggio consiste nel fatto che il movimento del pistone piccolo, per il quale deve essere applicata soltanto una forza più piccola, da già luogo all'inversione della disposizione valvolare. A tale scopo il pistone più piccolo è dimensionato in modo che la variazione di volume della camera di pressione nel suo spostamento relativo alla sezione di pistone più grande corrisponda sostanzialmente al volume della camera di comando a pressione della disposizione valvolare. Dopo l'inversione della disposizione valvolare mediante l'applicazione di una piccola forza, la camera di pressione è in collegamento con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione del pistone di lavoro e agevola l'ulteriore corsa di mandata.

Secondo un'altra forma di esecuzione del trovato, il collare esterno del corpo portante della valvola può parimenti essere guidato a tenuta nel cilindro di valvola e formare un secondo pistone di comando, che da un lato delimita unitamente con il pistone a valvola la camera di scarico della valvola e dall'altro lato, con l'estremità contigua del cilindro di valvola, delimita una seconda camera di comando a pressione, il quale tramite un condotto di comando a pressione è in collegamento con la camera lato stelo del pistone. Mediante questa seconda camera di comando a pressione posta in collegamento con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione viene agevolato il ritorno, provocato dalla molla di riposizionamento, del corpo portante della valvola nella posizione di deflusso durante la corsa di aspirazione, in quanto il corpo portante della valvola viene sollecitato in direzione della sua posizione di deflusso con la pressione regnante nella camera lato stelo del pistone.

Per provocare una rapida inversione fra posizione di mandata e posizione di deflusso della disposizione valvolare, è inoltre possibile prevedere secondo una forma di esecuzione del trovato il condotto di scarico collegato all'estremità lato entrata e uscita dellaamera di pressione dell'assieme pistonecilindro, nel quale è prevista una valvola di intercettazione che si apre e si chiude in dipendenza della posizione del pistone di lavoro. La valvola di intercettazione si apre al termine della corsa di mandata e provoca così una brusca caduta di pressione nella camera di pressione, che facilita e accelera il ritorno della disposizione valvolare nella posizione di deflusso.

Un comando particolarmente efficace della valvola di intercettazione è indicato nella rivendicazione 11.

Esempi di esecuzione del trovato sono rappresentati nel disegno e verranno descritti nel seguito. Mostrano, ciascuna in rappresentazione schematica: la fig. 1, un primo esempio di esecuzione del trovato all'inizio della corsa di mandata;

la fig. 2, l'esempio di esecuzione di fig. 1 all'inizio della corsa di aspirazione;

la fig. 3, un secondo esempio di esecuzione all'inizio della corsa di mandata;

la fig. 4, l'esempio di esecuzione di fig. 3 all'inizio della corsa di aspirazione;

la fig. 5, un terzo esempio di esecuzione all'inizio della corsa di mandata;

la fig. 6, l'esempio di esecuzione di fig. 5 all’inizio della corsa di mandata;

la fig. 7, ùn quarto esempio di esecuzione all'inizio della corsa di mandata;

la fig. 8, l'esempio di esecuzione di fig. 7 all'inizio della corsa di aspirazione;

la fig. 9, un quinto esempio di esecuzione all’inizio della corsa di mandata, e

la fig. 10, l'esempio di esecuzione di fig. 9 all'inizio della corsa di aspirazione.

Secondo fig. 1, nel corpo di cilindro 43 di una disposizione o assieme pistone-cilindro 12 è disposto in modo spostabile assialmente un pistone di lavoro o principale 35, che presenta uno stelo del pistone 11 sporgente verso l'esterno attraverso un foro 45 chiuso a tenuta del corpo di cilindro 43, la quale asta, eventualmente con l'interposizione di una trasmissione a leva non rappresentata, è comandabile a mano, ma eventualmente anche da una disposizione a motore, sia nella direzione della corsa di mandata D (fig. 1) che anche nella direzione di deflusso A (fig. 2.).

Sul fondo o testata del cilindro 46, non rivolto allo stelo del pistone 11, nel corpo di cilindro 43 sono disposte una valvola di aspirazione 14 collegata con un condotto d’entrata 15 e una valvola di mandata 16 collegata con un condotto di mandata 17. Con il movimento del pistone di lavoro 35 in direzione di deflusso A (fig. 2) la valvola di aspirazione 14 si apre e aspira attraverso il condotto d'entrata 15 una soluzione, per esempio acqua salata, che poi con la successiva manovra del pistone di lavoro 35 in direzione di aumento della pressione D (fig. 1) viene convogliata attraverso la valvola di mandata 16 che allora si apre, tramite il condotto di mandata 17, ad un modulo di osmosi inversa 18, nel quale si trova una membrana osmotica 36 indicata soltanto schematicamente. Per effetto dell'alta pressione generata dal pistone di lavoro 35 nella camera di pressione 13, attraverso la membrana osmotica 36 viene spinto liquido puro, che esce da un condotto del liquido purificato o permeato 19 del modulo di osmosi inversa 18.

La soluzione corrispondentemente concentrata entra dal modulo di osmosi inversa 18 in un condotto di ritorno della soluzione concentrata 28, che sbocca in una camera di pressione della valvola o camera di ritorno della soluzione concentrata 27 di una disposizione o assieme valvolare 20, la quale è costituita da un cilindro della valvola o corpo del distributore 22 e da un corpo portante o asse della spoletta mobile 21 in esso disposto, ad una cui estremità è disposto un pistone di comando 23 e al centro un pistone valvolare o a valvola 24, in modo che essi siano spostabili assialmente a tenuta radiale internamente al cilindro di valvola 22. Sul lato non rivolto al pistone di comando 23 del pistone a valvola 24 il corpo portante 21 presenta un prolungamento 51 con un elemento di reazione della molla 25, che serve da elemento di reazione per una molla di riposizionamento 37, la quale è guidata sul prolungamento 51 del corpo portante 21 e dall'altro lato si appoggia contro l'estremità contigua del cilindro di valvola 22. La molla di riposizionamento 37 è precaricata in direzione dell’elemento di reazione 25 della molla.

La camera di pressione 13 dell’assieme pistonecilindro 12 è collegata tramite un primo condotto 26 con la camera di comando a pressione 47 confinante con il pistone di comando 23. La camera di pressione 27 della valvola si estende tra il pistone di comando 23 e il pistone 24 della valvola e in ogni posizione assiale del corpo portante 21 è in collegamento di fluido con il condotto di ritorno 28 della soluzione.

Sul lato del pistone a valvola 24 non rivolto al pistone di comando 23 si trova nel cilindro di valvola 22 una camera di scarico 29 della soluzione concentrata, che per ciascuna posizione assiale del corpo portante 21 è in collegamento di fluido con un condotto di scarico della soluzione concentrata 30.

Fra la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 dell'assieme pistone-cilindro 12, che si trova sul lato del pistone di lavoro 35 non rivolto alla camera di pressione 13 nel corpo di cilindro 43, e il cilindro di valvola 22 si estende inoltre un condotto 32, che sbocca nella regione del pistone a valvola 24, in modo che esso nella posizione del corpo portante 21 rappresentata in fig. 1 sia collegato con la camera di pressione 27 della valvola e nell'altra posizione estrema del corpo portante 21, riprodotta in fig. 2, sia collegato con la camera di scarico 29 della soluzione concentrata.

Come si riconosce in fig. 1, il pistone di lavoro 35 è eseguito in due parti. A tale scopo, lo stelo del pistone 11 è fatto passare attraverso una cavità centrale 56 del pistone di lavoro 35 e forma con la sua estremità lato camera di pressione una prima sezione o parte del pistone 54, che è circondata da una seconda sezione di pistone o parte del pistone 55. Alla sua estremità lato camera di pressione lo stelo del pistone 11 presenta un primo collare esterno 59 e, spostato da esso verso l'altra estremità dello stelo del pistone 11, un secondo collare esterno 60, il cui perimetro esterno è adattato, ciascuno, ad un corrispondente allargamento della cavità centrale 56 della seconda sezione di pistone 55. Così pure, la regione dello stelo del pistone 11 posta fra i due collari esterni 59 e 60 è adattata alla corrispondente regione della cavità 56. In questa regione, fra lo stelo del pistone 11 e la seconda sezione di pistone 55 è prevista una tenuta anulare 61.

<' >La distanza fra i due collari esterni 59 e 60 e la lunghezza dei due allargamenti della cavità centrale 56 nella seconda sezione di pistone 55 sono dimensionate in modo che il primo collare esterno 59 dello stelo del pistone 11 in una delle posizioni estreme sia a filo con il fronte del pistone principale 53 lato camera di pressione del pistone di lavoro 35, e che l'aumento di volume della camera _di pressione 13 per effetto dello spostamento della prima sezione di pistone 54 nella sua altra posizione estrema corrisponda all'incirca al volume della camera di comando a pressione 47 della disposizione valvolare 20. La cavità a gradini 56 forma quindi con i due collari esterni 59 e 60 dello stelo del pistone 11 le due battute di fine corsa 57 e 58 per il moto relativo dello stelo del pistone 11 rispetto al pistone di lavoro 35.

Il funzionamento del dispositivo di pompaggio per osmosi inversa descritto è il seguente:

Quando lo stelo del pistone 11 viene manovrato nella direzione di deflusso A a partire dalla posizione alla fine di una corsa di mandata, inizialmente si sposta la prima sezione di pistone 54 rispetto alla seconda sezione di pistone 55 e rende libero nella camera di pressione 13 un volume che corrisponde al volume della camera di comando a pressione 47. In tal modo, agevolato dalla molla di riposizionamento 37, il corpo di supporto 21 della ·valvola viene spostato nella<' >sua posizione di deflusso rappresentata in fig.

2, nella-quale la camera dello stelo del pistone e di ricupero'†pressione 31 attraverso il condotto 32 e la camera di scarico 29 della soluzione concentrata è posta in collegamento con il condotto di scarico della soluzione concentrata 30. Quando lo stelo del pistone 11 viene ulteriormente manovrato in direzione di deflusso A, la valvola di aspirazione 14 si apre, e la soluzione da trattare, per esempio acqua marina, viene aspirata attraverso il condotto d'entrata 15 nella camera di pressione 13. La soluzione concentrata che si trova nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 viene contemporaneamente scaricata completamente senza impiego di forza verso l'esterno .

Non appena il pistone di lavoro 35 ha raggiunta la posizione estrema rappresentata in fig. 1, sullo stelo del pistone 11 viene esercitata una forza di compressione D e il pistone di lavoro 35 viene spostato verso sinistra in fig. 1, mentre a sua volta avviene innanzitutto un moto relativo della prima sezione di pistone 54 rispetto alla seconda sezione di pistone 55, per effetto del quale la valvola di aspirazione 14 viene chiusa e il corpo di supporto 21 della valvola viene spostato, contro la forza della molla di riposizionamento 37, nella posizione estrema di destra rappresentata in fig. 1, nella quale la camera di pressione 27 della valvola attraverso il condotto 32 è collegata con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31. Ora, col continuare del moto del pistone di lavoro 35, la valvola di mandata 16 viene aperta, e la soluzione che ora si trova nella camera di pressione 13 viene convogliata attraverso il condotto di<' >mandata 17 nel modulo di osmosi inversa 18, ove una parte del liquido puro giunge attraverso la membrana osmotica 36 al condotto del liquido purificato o permeato 19, mentre la soluzione concentrata viene spinta nel condotto di ritorno della soluzione 28 e attraverso la camera di pressione 27 della valvola e il condotto 32 nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31. In tal modo si crea nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 una pressione che agevola il movimento del pistone di lavoro 35 in direzione D.

Lo sviluppo della pressione necessaria per il verificarsi dell'osmosi inversa si ottiene pertanto per il fatto che il volume reso libero sul lato stelo del pistone di lavoro 35 è più piccolo del volume di soluzione dislocato della camera di pressione 13. Nella fase di aumento della pressione la membrana osmotica 36, per effetto della sua elasticità, agisce da elemento di compensazione e mantenimento della pressione. Non appena è raggiunta la pressione osmotica, una quantità di liquido puro corrispondente alla differenza di volume fra camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 e esimerà di pressione 13 passa attraverso la membrana osmotica 36, per cui la pressione finale viene autolimitata.

Nell'esempio di esecuzione secondo le figg. da 3 a 10, uguali numeri di riferimento indicano componenti corrispondenti a quelli dell’esempio di esecuzione precedentemente descritto.

La forma di esecuzione delle figg. 3 e 4 corrisponde alla prima forma di esecuzione, con la differenza che in questa seconda forma di esecuzione, nella regione del foro 45 per lo stelo del pistone è prevista una valvola di intercettazione 38, che viene formata attraverso una camera di scarico 52 delimitata fra due tenute 48 e 49 e un canale trasversale 41 nello stelo del pistone 11, il quale è collegato con un canale di scarico 40 sostanzialmente assiale nello stelo del pistone 11. Il canale di scarico 40 dello stelo del pistone 11 è in collegamento, tramite un altro canale trasversale 42 dello stelo del pistone 11 con uno scarico 39.

La camera di scarico 52 fra le due tenute 48 e 49 è d'altro canto in collegamento di fluido tramite un condotto di scarico 44 con l'estremità anteriore della camera di pressione 13 dell'assieme pistonecilindro 12.

Nella posizione estrema della corsa di mandata del pistone di lavoro 35 visibile in fig. 4 la valvola 38 è aperta, in quanto il canale trasversale 41 è collegato con la camera di scarico 52 fra le tenute 48, 49 e il canale trasversale 42 è collegato con uno scarico 39 soggetto alla pressione atmosferica. In questo modo, l'alta pressione esistente nella camera di pressione 13 può venire rapidamente scaricata.

Quando il pistone di lavoro 35 si trova nell'altra posizione estrema (fig. 3) la superficie perimetrale dello stelo del pistone 11 chiude la valvola 38, per cui la pressione formatasi con la corsa di mandata anche nel condotto di scarico 44 e nella camera di scarico 52 fra le tenute 48, 49 resta conservata. Il canale di collegamento 40 e i canali trasversali 41, 42 si trovano, in questa posizione, esternamente al corpo 43 del cilindro.

Nelle figg. 3 e 4, questa seconda variante è rappresentata soltanto con un pistone di lavoro in un sol pezzo. Fondamentalmente, però, anche in questo caso si può prendere in considerazione un pistone di lavoro in due parti.

Il funzionamento della forma di esecuzione secondo le figg. 3 e 4 è il seguente:

Al termine di una corsa di mandata, secondo fig.

4 la valvola 38 si apre, per cui la pressione esistente nella camera di pressione 13 viene scaricata attraverso lo scarico 39. In tal modo, la camera di comando a pressione 47 rimane senza pressione, e la molla di riposizionamento 37 può quindi invertire il corpo portante 21 con il pistone di comando 23 e il pistone a valvola 24 agendo sull’elemento di reazione della molla o collare esterno 25 dalla posizione di mandata rappresentata in fig. 3 alla posizione di deflusso mostrata in fig. 4. Dopo che ciò è accaduto, il pistone di lavoro 35 viene mosso in direzione della freccia A di fig. 4, mentre attraverso la valvola di aspirazione 14 viene aspirata soluzione, per esempio acqua marina, tramite il condotto d'entrata 15, nella camera di pressione 13. Pertanto, la valvola 38 si chiude, e la soluzione concentrata che si trova nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 viene spinta attraverso il condotto 32 e la camera di scarico 29 della soluzione concentrata nel condotto di scarico della soluzione concentrata 30. Infine, il pistone 35 raggiunge la posizione estrema di destra riprodotta in fig. 3.

Se successivamente la direzione di azione dello stelo del pistone 11 viene invertita, ossia lo stelo del pistone 11 viene sollecitata in direzione della freccia D di fig. 2, nella camera di pressione 13 viene generata una pressione e attraverso il condotto 26 viene sviluppata una pressione nella camera di comando a pressione 47, per cui il corpo portante 21, per compressione della molla di riposizionamento 37, viene ricommutato nella posizione di mandata visibile in fig. 3. Allora, attraverso il condotto di mandata 17, può venire ancora spinta soluzione dalla camera di pressione 13 nel modulo di osmosi inversa 18.

La pressione esistente nel modulo di osmosi inversa 18 viene applicata attraverso il condotto di ritorno della soluzione 28, la camera di pressione 27 della valvola, il condotto 12 e la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 al lato posteriore del pistone di lavoro 35, per cui avviene, come desiderato, l'agevolamento del moto del pistone di lavoro 35 addizionalmente alla forza di'sollecitazione D.

Gli esempi di esecuzione rappresentati nelle figg. da 5 a 8 si differenziano dai due primi esempi di esecuzione per il fatto che l'elemento di reazione 25 della molla è eseguito come secondo pistone di comando 25’, che con l'estremità contigua del cilindro di valvola 22 delimita una seconda camera di comando a pressione 33, la quale attraverso un secondo condotto di comando a pressione 34 è collegato con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31. Nell'esempio di esecuzione rappresentato nelle figg. 9 e 10, rispetto alla variante delle figg. 7 e 8 è stata unicamente tralasciata la molla di riposizionamento 37 nella seconda camera di comando a pressione 33. Ciò è fondamentalmente possibile anche nella variante delle figg. 5 e 6.

Il funzionamento di queste varianti nel dispositivo di pompaggio per osmosi inversa è il seguente:

Quando il pistone di lavoro 35 dalla posizione al termine di una corsa di mandata viene manovrato in direzione di deflusso A, la valvola di aspirazione 14 si apre come rappresentato nelle figg. 6, 8 e 10, e la soluzione da trattare, per esempio acqua di mare, viene aspirata attraverso il condotto d'entrata o ingresso del fluido 15 nella camera di pressione 13. Poiché nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 esiste pressione, attraverso il condotto di comando a pressione 34 nella camera di comando a pressione 33 viene formata una pressione, che eventualmente insieme alla molla di riposizionamento 37 trasferisce il corpo portante 21 con i piastoni di comando 23 e 25' su di esso disposti e con il pistone a valvola 24 viene trasferito nella posizione di deflusso illustrata nelle figg. 6, 8 e 10, nella quale la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 attraverso il condotto 32 e la camera di scarico 29 della soluzione concentrata è in collegamento con il condotto di scarico della soluzione concentrata 30. La soluzione concentrata che si trova nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 viene successivamente caricata completamente, senza impiego di forza, verso l'esterno.

Non appena il pistone di lavoro 35 ha raggiunto la posizione estrema rappresentata nelle figg. 5, 7 e 9, sullo stelo del pistone 11 viene esercitata una forza di compressione D e il pistone di lavoro 35 viene spostato verso sinistra nelle figg. 5, 7 e 9, per cui la valvola di aspirazione 14 si chiude e tramite il condotto di comando a pressione 26 viene sviluppata pressione nella prima camera di comando a pressione 47, che per effetto della contemporanea caduta di pressione nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 trasferisce il corpo portante 21 con i pistoni di comando 23 e 25' che il pistone a valvola 24, eventualmente contro la forza della molla di riposizionamento 37, nella posizione di mandata visibile in fig. 5, nella quale la camera di pressione 27 della valvola attraverso il condotto 32 è collegato con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31. Ora, con l'ulteriore movimento del pistone di lavoro 35, la valvola di mandata 16 può aprirsi e la soluzione che ora si trova nella camera di pressione 13 viene quindi convogliata attraverso il condotto di mandata 17 nel modulo di osmosi inversa 18, ove una parte del liquido puro giunge attraverso la membrana osmotica 36 al condotto del liquido purificato o permeato 19, mentre la soluzione concentrata viene spinta nel condotto di ritorno della soluzione 28 e attraverso la camera di pressione 27 della valvola e il condotto 32 nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31. In tal modo si crea nella camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione 31 una pressione che agevola il movimento del pistone di lavoro 35 nella direzione D.

In tutte le varianti di esecuzione l’inversione della disposizione valvolare 20 viene automaticamente e con sicurezza per una corrispondente manovra dello stelo del pistone 11.

Non è rappresentata la possibilità di disporre il dispositivo secondo il trovato in una guaina, che sia eseguita come galleggiante. Una forma di esecuzione di tale tipo è vantaggiosa particolarmente per dispositivi di dissalazione dell'acqua marina, che servono come dispositivi di emergenza per persone in pericolo di naufragio.

Per concludere va ancora fatto presente che il pistone di lavoro 35 può anche venire sostituito da una membrana a pressione, che può venire sollecitata da uno stelo del pistone 11 similmente al pistone di lavoro 35, in entrambe le direzioni.

Elenco dei numeri di riferimento 11 Stelo del pistone

12 Disposizione o assieme pistone-cilindro

13 Camera di pressione

14 Valvola di aspirazione

15 Condotto d'entrata o ingresso soluzione

16 Valvola di mandata

17 Condotto di mandata

18 Modulo di osmosi inversa

19 Condotto del liquido purificato o permeato

20 Disposizione o assieme valvolare

21 Corpo portante o asse

22 Cilindro della valvola o corpo del distributore 23 Primo pistone di comando

24 Pistone a valvola

25 Elemento di reazione della molla

25' Secondo pistone di comando

26 Primo condotto di comando pressione

27 Camera di pressione della valvola

Condotto di ritorno della soluzione concentrata Camera di scarico della soluzione concentrata Condotto di scarico della soluzione concentrata Camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione Condotto

Seconda camera di comando pressione

Secondo condotto di comando pressione

Pistone di lavoro o principale

Membrana osmotica

Molla di riposizionamento

Valvola

Scarico

Canale di scarico

Canale trasversale

Corpo del cilindro

Condotto di scarico

Foro

Fondo o testata del cilindro

Prima camera di comando pressione

Tenuta

Tappo del cilindro

Prolungamento

Camera di scarico

53 Fronte del pistone principale

54 Prima sezione o parte del pistone 55 Seconda sezione o parte del pistone 56 Cavità

57 Battuta

58 Battuta

59 Primo collare esterno

60 Secondo collare esterno

61 Tenuta anulare

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo dì pompaggio per osmosi inversa con. un assieme pistone-cilindro (12) presentante un pistone di lavoro (35) spostabile avanti e indietro, manovrabile dall'esterno mediante uno stelo del pistone (11), la cui camera di pressione (13) non rivolta allo stelo del pistone (11) è collegata tramite una valvola di aspirazione (14) ad un condotto (15) della soluzione e attraverso una valvola di mandata (16) ad un modulo di osmosi inversa (18), nel quale la soluzione viene condotta ad alta pressione lungo una membrana osmotica (36) che lascia passare liquido puro e lo cede ad un condotto del liquido purificato o permeato (19), e inoltre conduce la soluzione corrispondentemente concentrata, ancora posta sotto pressione, attraverso un condotto di uscita (38) della soluzione ad una disposizione valvolare (20), che durante la corsa di mandata del pistone di lavoro (35) collega il condotto di uscita (38) della soluzione con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione (31) dell'assieme pistone-cilindro (12), mentre durante la corsa di aspirazione lo chiude e invece collega la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione (31) con un condotto di scarico della soluzione concentrata (30), caratterizzato dal fatto che, la disposizione valvolare (20) comprende un corpo portante (21) disposto spostabile avanti e indietro in un cilindro di valvola (22), il quale corpo porta un pistone a valvola (24) guidato a tenuta nel cilindro di valvola (22), il quale pistone separa una camera di scarico (29) della soluzione concentrata, collegato ad un condotto di scarico della soluzione concentrata (30), da una camera di pressione (27) della valvola collegata con il condotto di ritorno (28) della soluzione concentrata, che il corpo portante (21) ad una delle sue estremità porta un pistone di comando (23), che è guidato parimenti a tenuta del cilindro di valvola (22) e delimita con l’estremità contigua del cilindro di valvola (22) una camera di comando a pressione (47), la quale tramite un condotto di comando a pressione (26) è collegata con la camera di pressione (13) dell'assieme pistonecilindro (12), e con il pistone a valvola (24) delimita la camera di pressione (27) della valvola, che dalla camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione (31) un condotto (32) riduce al cilindro di valvola (22) e sbocca ivi in modo che tale condotto, a seconda della posizione del pistone a valvola (24), sia in collegamento con la camera di pressione (27) oppure con la camera di scarico (29), e che sono previsti mezzi (33, 34; 37), i quali durante la corsa di aspirazione del pistone di lavoro (35) provocano l'applicazione di una forza sul corpo portante (21) della disposizione valvolare (20) in direzione della posizione di deflusso del pistone a valvola (24).
2. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo portante (21) è sollecitato da un elemento di richiamo (37) che esercita sul corpo portante (21) una forza agente costantemente in direzione della posizione di deflusso del pistone a valvola (24).
3. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che come elemento di richiamo è prevista una molla di riposizionamento (37),
4. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il corpo portante (21) sul lato del pistone a valvola (24) non rivolto al pistone di comando (23) presenta un prolungamento (51), sul quale è guidata la molla di riposizionamento (37), che sul quale è eseguito un collare esterno o elemento di reazione (25), in cui si impegna la molla di riposizionamento (37), che dall'altro lato si appoggia contro l'estremità contigua del cilindro di valvola (22).
5. Dispositivo per osmosi inversa secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il pistone di lavoro (35) è eseguito in due parti, e con due sezioni di pistone (54, 55) manovrabili ciascuna dallo stelo del pistone (11) e formanti una parte del fronte del pistone principale (53) lato camera di pressione del pistone di lavoro (35), le quali sono guidate spostabilmente una rispetto all'altra in direzione di manovra fra due posizioni estreme e sono a tenuta l'una rispetto all'altra.
6. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la prima sezione di pistone (54) è disposta in una cavità centrale (56) della seconda sezione di pistone (55), ove la prima sezione di pistone (54) e la cavità centrale (56) della seconda sezione di pistone (55) sono eseguite reciprocamente a gradino l'una rispetto all'altra, in modo che esse formino tra loro le battute (57, 58) per le posizioni estreme relative delle due sezioni di pistone (54, 55) fra loro.
7. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la prima sezione di pistone (54) è eseguita come parte dello stelo del pistone (11).
8. Dispositivo per osmosi inversa secondo le rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto che la variazione di volume della camera di pressione (13) per effetto di uno spostamento relativo della prima sezione di pistone (54) rispetto alla seconda sezione di pistone (55) corrisponde sostanzialmente al volume della camera di comando a pressione (47).
9. Dispositivo per osmosi inversa secondo una delle rivendicazioni da 4 a 8, caratterizzato dal fatto che il collare esterno (25) è guidato parimenti a tenuta nel cilindro di valvola (22) e forma un secondo pistone di comando (25’)/ che a sua volta unitamente con il pistone a valvola (24) delimita la camera di scarico (29) e dall'altro lato con l'estremità contigua del cilindro di valvola (22) delimita una seconda camera di comando a pressione (33), che tramite un condotto di comando a pressione (34) è in collegamento con la camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione (31).
10. Dispositivo per osmosi inversa secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che alla estremità del lato di ingresso e del lato di uscita della camera di pressione (13) dell'assieme pistone-cilindro o assieme pistone-cilindro (12) è collegato un condotto di scarico (44), nel quale è prevista una valvola di intercettazione (38) che si apre e chiude in dipendenza della posizione del pistone di lavoro (35), ove la valvola di intercettazione (38) si apre al termine della corsa di mandata del pistone di lavoro (35).
11. Dispositivo per osmosi inversa secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che nell'estremità lato stelo del pistone del corpo di cilindro (43) è inserito un tappo del cilindro (50), nel quale è eseguito una camera di scarico (52) chiusa a tenuta rispetto allo stelo del pistone (11) e alla camera dello stelo del pistone e di ricupero pressione (31), nel quale sbocca il condotto di scarico (44), e che lo stelo del pistone (11) presenta un canale di scarico (40) ad andamento sostanzialmente assiale, collegabile con uno scarico (39), il quale canale nella posizione estrema della corsa di mandata del pistone di lavoro (35) tramite un canale trasversale (41) è collegato con la camera di scarico (52).
12. Dispositivo per osmosi inversa secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il dispositivo viene impiegato per il dissalamento dell'acqua di mare.
13. Dispositivo per osmosi inversa secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che è prevista una guaina alloggiente il dispositivo, che è eseguita come galleggiante.