ITMO20070262A1 - Apparato filtrante - Google Patents

Description

Descrizione di invenzione industriale avente per titolo:

"APPARATO FILTRANTE".

CAMPO TECNICO.

L'invenzione riguarda un apparato filtrante, particolarmente adatto per esser montato su apparecchi aspiranti domestici ed industriali utilizzati per la pulizia, come, ad esempio, gli aspirapolvere.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE.

Sono noti da tempo numerosi tipi di apparati filtranti utilizzati negli aspirapolvere per filtrare l'aria aspirata e raccogliere detriti ed impurità. Un particolare tipo di questi filtri, denominati filtri ad acqua, prevede l'impiego di acqua per raccogliere le impurità ed i detriti aspirati dall'aspirapolvere .

Per questa ragione, gli aspirapolvere sono dotati di un contenitore di raccolta che definisce una camera all'interno della quale viene posto un volume di acqua nel quale vengono fatti gorgogliare i flussi di aria aspirata.

Durante il passaggio nell'acqua, che occupa solo una parte della camera di raccolta, dai flussi di aria aspirata vengono separate le impurità ed i detriti, i quali, trattenuti dall'acqua, si depositano sul fondo del contenitore oppure restano in sospensione nell'acqua se hanno dimensioni microscopiche.

L'aria filtrata viene quindi nuovamente immessa nell'ambiente attraverso adeguate aperture ricavate negli aspirapolvere.

La depressione all'interno del contenitore che produce la aspirazione, viene realizzata per mezzo di una ventola che è collegata con la camera di raccolta e che è azionata in rotazione da un motore per mezzo di un albero rotante collegato a questo.

La depressione che permette la aspirazione viene pertanto mantenuta attiva fino a quando la ventola gira.

Per svuotare il contenitore di raccolta viene fermato interrotta la alimentazione elettrica che attiva il motore e viene aperto un apposito coperchio previsto nel contenitore.

Questo stato della tecnica presenta alcuni inconvenienti .

Un primo inconveniente è che quando viene aperto il coperchio del contenitore per svuotare la camera, le mani degli utenti possono raggiungere inavvertitamente la ventola, la quale, anche se la alimentazione del motore che la aziona è stata interrotta da qualche decina di secondi, continua a girare e l'utente rischia di ferirsi.

Questo inconveniente è determinato dal fatto che la ventola è collegata meccanicamente con il motore il quale, anch'esso per inerzia, continua a girare per un intervallo di tempo anche dopo che è stata interrotta la alimentazione, trascinando la ventola. Un altro inconveniente è che la posizione della ventola è generalmente prevista sul coperchio del contenitore e quando questo viene aperto, la ventola risulta facilmente accessibile.

Un ulteriore inconveniente è che per permettere la trasmissione tra motore e ventola, quest'ultima deve essere posizionata in una zona facilmente collegabile al motore e questo determina un vincolo progettuale per i costruttori i quali devono posizionare la ventola in zone ben definite del contenitore o del coperchio di questo.

Un ulteriore inconveniente è che la deposizione dei detriti e delle impurità avviene sostanzialmente per forza di gravità e, pertanto, parte delle particelle di polveri che hanno dimensioni microscopiche possono anche restare in sospensione nell'aria che occupa la parte della camera di raccolta che è libera dal volume di acqua.

Questo accade poiché i condotti che portano i flussi di aria da filtrare verso il volume di acqua non sono completamente immersi in questo per evitare dei riflussi verso il motore ed anche il gorgogliamento libera nella camera di raccolta ulteriori quantità di polveri microscopiche.

Pertanto, quando l'aria che è considerata già filtrata viene immessa nuovamente nell'ambiente, questa contiene, invece, ancora delle impurità.

SCOPI DELL'INVENZIONE.

Uno scopo dell'invenzione è migliorare lo stato della tecnica .

Un altro scopo dell'invenzione è realizzare un apparato filtrante che permetta di evitare collegamenti meccanici tra la ventola che genera la depressione di aspirazione ed il gruppo motore degli apparecchi sui quali il gruppo filtrante viene montato .

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare un apparato filtrante che permetta di evitare ferimenti agli utenti anche se questi vengono a contatto con la ventola che genera la aspirazione negli apparecchi aspiranti.

Un altro scopo dell'invenzione è realizzare un apparato filtrante che permetta di realizzare una filtrazione molto più accurata, rispetto alla tecnica nota, dei flussi si aria aspirata dagli aspirapolvere, oppure da altri apparecchi aspiranti. Secondo un aspetto dell'invenzione è previsto un apparato filtrante comprendente: una camera di raccolta di polveri e detriti e contenente un volume di liguido, dotata di una apertura di aspirazione di flussi di aria da filtrare comunicante con l'esterno di detta camera e di una apertura di uscita di flussi di aria filtrata, caratterizzato dal fatto che in detta camera sono sistemati mezzi di abbattimento di dette polveri provenienti da detta apertura di aspirazione, azionabili da detti flussi di aria da filtrare e/o filtrata.

L'apparato filtrante consente pertanto di ottenere una filtrazione accurata di flussi di aria aspirata che è in grado di abbattere anche le polveri che hanno dimensioni microscopiche e che restano in sospensione all'interno delle camere di raccolta degli aspirapolvere.

L'apparato filtrante consente inoltre di ottenere una filtrazione di flussi di aria da filtrare senza che sia richiesto un collegamento meccanico con gruppi motore predisposto per realizzare una depressione di aspirazione, semplicemente utilizzando gli sessi flussi di aria aspirata da filtrare o già filtrata.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di realizzazione di un apparato filtrante illustrato a titolo indicativo, e non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

Figura 1 è una vista in sezione di un apparato filtrante secondo l'invenzione, in una prima forma di realizzazione;

Figura 2 è una vista in sezione ed in scala ingrandita di mezzi di abbattimento di polveri, in una configurazione di riposo;

Figura 3 è una vista in sezione ed in scala ingrandita dei mezzi di abbattimento di Figura 2 in una configurazione di funzionamento;

Figura 4 è una vista esplosa dei mezzi di abbattimento di polveri di Figura 2;

Figura 5 è una vista schematica, interrotta ed in scala ridotta di un apparato filtrante secondo l'invenzione, posizionato all'interno di una carcassa di un aspirapolvere;

Figura 6 è una vista in sezione di un apparato filtrante secondo l'invenzione, in una seconda forma di realizzazione.

Con riferimento alla Figure, con 1 è indicato complessivamente un apparato filtrante, adatto per essere montato in un apparecchio aspirante aria, come, ad esempio, una aspirapolvere 2.

L'apparato filtrante 1 comprende una camera di raccolta 3 all'interno della quale è accumulato un volume 4 di liquido, nel caso specifico acqua, destinato a raccogliere i detriti 5 che sono presenti nei flussi di aria aspirata, e che raggiungono l'interno della camera di raccolta 3 attraverso una apertura di aspirazione 8 ricavata in una parete della camera di raccolta 3.

L'apparato filtrante 1 comprende dei mezzi di abbattimento 6 delle polveri che vengono introdotte nella camera di raccolta 3, la quale è definita all'interno di un contenitore di raccolta 7 che comprende una base scatolare 9 ed un coperchio di chiusura 10 che è amovibile.

Con riferimento alla Figura 1, si nota che i mezzi di abbattimento 6 sono supportati al coperchio 10, in modo tale da essere sollevati dal volume 4 di acqua. In dettaglio, i mezzi di abbattimento 6 comprendono un rotore 11 a palette 12 che è supportato rotante nella camera di raccolta 3 con mezzi di supporto 12 e che è azionabile in rotazione come verrà meglio indicato nel seguito.

Le palette 12 che compongono il rotore 11 sono predisposte per polverizzare, in una condizione di rotazione, particelle "P" di acqua che si trovano in sospensione nella camera di raccolta 3, a causa di una depressione che è ottenuta in quest'ultima per mezzo di un gruppo motore aspirante "M", noto al tecnico del ramo, che è collegato con i mezzi di abbattimento 6.

Le palette 12 sono disposte in modo tale da definire tra esse dei passaggi di separazione 14 (si veda la Figura 4) che permettono il passaggio di flussi di aria.

Il rotore 11 è montato su una estremità 13A di un albero di rotazione 13 che è sostenuto al contenitore scatolare 7 per mezzo di mezzi di supporto 15 e, coassialmente al rotore 11, è anche montata sull'albero di rotazione 13, precisamente ad una contrapposta estremità 13B di questo, una ventola 16. I mezzi di supporto 15 comprendono una flangia circolare 17 che ha bracci radiali interni 18 distanziati tra loro, in modo tale da definire aperture di passaggio 19 e che è fissabile al coperchio 10 come verrà specificato nel seguito.

La flangia 17 presenta centralmente un canotto 20 sul quale si fissano estremità concorrenti dei bracci radiali interni 18 e che fa da guida all'albero i rotazione 13 ed un bordo perimetrale 22 a cui sono vincolate le estremità rivolte all'esterno dei bracci radiali interni 18.

Tra il canotto 20 e l'albero di rotazione 13 sono disposti cuscinetti 21 che consentono la libera rotazione dell'albero di rotazione 13 all'interno del canotto 20, e, di conseguenza, del rotore 11 e dell'ventola 16.

II coperchio 10 sagoma le pareti 25 di una camera di aspirazione 23, all'interno della quale è sistemato un gruppo filtrante 24.

La camera di aspirazione 23 è chiusa con un secondo coperchio 26 amovibile e le pareti 25 presentano aperture di passaggio (non visibili nelle Figure) per consentire il passaggio di flussi di aria filtrata ed aspirata dal gruppo motore "M".

La flangia 17 è vincolata alla zona inferiore delle pareti 25 ed in questo modo sostiene l'albero di rotazione 13 e il rotore 11 e 1'ventola 16.

Tra questa ed il canotto 20 sono interposti dei mezzi di frenatura della rotazione dell'ventola 16 quando cessa l'azione di aspirazione del gruppo motore "M".

La ventola 16 è caletta sull'albero di rotazione 13 in modo da scorrere su questo assialmente per un piccolo tratto, in modo da disporsi in due posizioni possibili: una prima posizione vicina al canotto 20, in cui l'ventola 16 è mantenuta ferma ed una posizione allontanata dal canotto 20 in cui la ventola 16 può ruotare liberamente.

Queste due condizioni sono visibili nelle Figure 2 e 3 rispettivamente.

In aggiunta, è prevista una molla elicoidale 27 che è interposta tra un dado di ritenzione 29, che è avvitabile su una filettatura 30 ottenuta alla estremità 13B dell'albero di rotazione 13, e la ventola 16 e che ha un modulo di elasticità predeterminato per mantenere normalmente quest'ultima appoggiata in battuta contro il canotto 20, quando il gruppo motore "M" non è in funzione.

Per aumentare l'aderenza tra 1'ventola 16 ed il canotto 20 è previsto il montaggio tra questi di un anello 28 in materiale elastico che funge da elemento di attrito.

Con riferimento alla Figura 6, si nota che l'apparto filtrante, indicato in questo caso con 100, comprende un contenitore di raccolta 107 che comprende pareti laterali 109 ed un coperchio di chiusura 110 amovibile.

All'interno del corpo di contenimento 107 è definita una camera di raccolta 103 che è predisposta per contenere sul fondo un volume di acqua 104.

Come si nota, il coperchio 110 sagoma due sedi di alloggiamento affiancate, rispettivamente una, posta sul lato destro per l'osservatore, per la sistemazione di un apparato filtrante 1 come decritto in precedenza, ed una posta sul lato sinistro per l'osservatore nella quale è sistemabile un dispositivo filtrante 150 per ottenere una prefiltrazione di flussi di aria che vengono aspirati all'interno della camera di raccolta 103 per mezzo del gruppo motore "M".

Il corpo di contenimento 107 presenta, in questo caso, una apertura di aspirazione 114 che è ricavata sul fondo e che ha bordi 105 che si prolungano verso l'interno della camera di raccolta 103, sui quali è montato il dispositivo filtrante 150.

Quest'ultimo, come visibile nella Figura 6, presenta un canale centrale 151 attraverso il quale i flussi di aria,da filtrare indicati con la freccia "A" possono entrare ed una intercapedine esterna 152 che è in comunicazione con il volume di acqua 104.

I flussi di aria aspirata da filtrare "A" vengono deviati verso 1'intercapedine 152 da una superficie deviatrice 153 ricavata nel coperchio 110.

II funzionamento dell'apparato filtrante viene indicato dapprima in relazione alla versione illustrata nelle Figure da 1 a 4 e, successivamente a quella illustrata nella Figura 6.

Un flusso di aria da filtrare viene aspirato all'interno della camera di raccolta 3 attraverso la apertura di aspirazione 4, a causa di una depressione generata nella camera di raccolta 3 dal gruppo motore "M".

All'interno della camera di raccolta 3 i detriti di peso maggiore che sono contenuti nei flussi di aria cadono nel volume di acqua 4, depositandosi sul fondo del contenitore di raccolta 7, mentre le polveri più leggere restano in sospensione all'interno della camera di raccolta 3.

A causa del gorgogliamento del volume 4 di acqua, da questo si diffondono nella camera di raccolta 3 delle particelle di acqua che vengono aspirate verso il rotore 11, il quale è posto in rotazione dai flussi di aria che penetrano tra le palette 12 e si dirigono verso la ventola 16 che, spinta da questi, pone in rotazione l'albero di rotazione 13, senza che vi siano collegamento meccanici tra questo ed il gruppo motore "M".

Le particelle di acqua vengono frantumate e nebulizzate dalle palette 12 e respinte verso l'apertura di aspirazione 14 da dove entrano i flussi di aria da filtrare.

In questa zona della camera di raccolta 3 incontrano, insieme ai detriti 5, le polveri che tendono a restare in sospensione e si amalgamano con queste facendole precipitare nel volume 4 di acqua.

I flussi di aria che sono passati attraverso i passaggi di separazione 14 proseguono il loro percorso passando attraverso le aperture di passaggio 19, investendo la ventola 16, mantenendola in rotazione, e passando quindi attraverso il gruppo filtrante 24 sistemato all'interno della camera di aspirazione 23, essendo poi convogliate verso il gruppo motore "M" per il raffreddamento di questo e la successiva espulsione verso l'ambiente esterno. In pratica, come si è detto, la rotazione del rotore 11, e, quindi, la azione filtrante, avviene senza che vi siano collegamenti meccanici tra il gruppo motore "M" e l'albero di rotazione 13.

Quando è attivo il gruppo motore "M", la ventola 16 comprime la molla 27 e si allontana dal canotto 20 a causa della spinta dei flussi di aria aspirata che la spostano verso il gruppo filtrante 24, mentre, quando il gruppo motore "M" cessa di funzionare, la molla 27 spinge la ventola 16 verso il canotto 20, mantenendola a contatto con l'anello 28 che ne frena ed arresta la rotazione.

In questo modo, se il coperchio 10 viene rimosso per svuotare il contenuto di detriti raccolto, la ventola 16 è completamente inoffensiva.

Nella versione illustrata nella Figura 6, i flussi "A" di aria aspirata vengono introdotti nel canale centrale 151 e, quindi, deviati verso l'intercapedine 152 in modo da gorgogliare nel volume di acqua 104. In questo volume di acqua vengono trattenuti i detriti 5 che hanno pesi maggiori mentre le polveri possono restare in sospensione all'interno della camera di raccolta 103.

Analogamente a quanto descritto in precedenza, queste polveri in sospensione incontrano le particelle di acqua nebulizzate dal rotore 11 e si combinano con queste cadendo nel volume di acqua 104.

I flussi di aria filtrata vengono quindi aspirati e inviati verso il gruppo motore "M" come descritto in precedenza per l'apparato filtrante 1 descritto in precedenza.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato filtrante (1; 100) comprendente: una camera di raccolta (3; 103) di polveri e detriti (5) e contenente un volume (4; 104) di liquido, dotata di una apertura di aspirazione (8; 114) di flussi (A) di aria da filtrare comunicante con l'esterno di detta camera di raccolta (3; 103) e di una apertura di uscita di flussi di aria filtrata, caratterizzato dal fatto che in detta camera di raccolta (3; 103) sono sistemati mezzi di abbattimento (6) di dette polveri provenienti da detta apertura di aspirazione (8; 114), azionabili da detti flussi (A) di aria da filtrare e/o filtrata.
2. 2) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di abbattimento comprendono un rotore (11) a palette (12) supportato rotante in detta camera di raccolta (3; 103) con mezzi di supporto (15) ed azionabile in rotazione con mezzi di azionamento, dette palette (12) essendo predisposte per polverizzare, in una condizione di rotazione, particelle (P) di detto liquido in sospensione in detta camera di raccolta (3; 3) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 5, in cui dette palette (12) sono disposte radialmente in detto rotore (11) e sono reciprocamente separate da passaggi di separazione (14). 4) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 5, in cui detto rotore (11) ha forma sostanzialmente tronco conica. 5) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 5, in cui detto rotore (11) a palette (12) è calettato su un albero di rotazione (13) che è collegato a detti mezzi di azionamento e supportato rotante a detti mezzi di supporto (15). 6) Apparato filtrate secondo la rivendicazione 1 e 5, in cui tra detti albero di rotazione (13) e mezzi di supporto (15) sono interposti mezzi frenanti (27, 28, 29) predisposti per frenare detto albero di rotazione (13) in una condizione di interruzione di aspirazione di detti flussi di aria da filtrare (A). 7) Apparato filtrante secondo le rivendicazioni 1 e 5, in cui detti mezzi di azionamento comprendono un elemento a ventola (16) montato coassialmente su detto albero di rotazione (13) ed azionabile in rotazione con detti flussi di aria da filtrare (A) e/o filtrata. 8) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di supporto comprendono: un corpo scatolare (23) definito in detta camera di raccolta (3; 103); un elemento di attacco (17) di detto albero di rotazione (13), vincolabile a detto corpo scatolare (23). 9) Apparato filtrante secondo la rivendicazione 8, in cui detto elemento di attacco (17) sagoma aperture di passaggio (19) predisposte per collegare detto corpo scatolare (23) con detta camera di raccolta (3; 103). 10)Apparato filtrante secondo la rivendicazione 1 e 9, in cui detto corpo scatolare comprende: una camera di aspirazione (23); mezzi di ingresso in detta camera di aspirazione (23); un gruppo filtrante (24) alloggiabile in detta camera di aspirazione (23); mezzi di passaggio di detti flussi di aria filtrata verso un gruppo di aspirazione (M) collegato fluidodinamicamente con detta camera di aspirazione (23). 11)Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera di raccolta comprende: un corpo contenitore (7) predisposto per contenere detto liquido (4; 104) e definente una apertura di accesso a detta camera di raccolta; un corpo di chiusura (10; 110) rimovibile di detta apertura di accesso. 12)Apparato filtrante secondo le rivendicazioni 1 e 11, in cui detti mezzi di abbattimento (6) sono sistemati su detto corpo di chiusura (10; 110) in modo tale da protendersi all'interno di detta camera di raccolta (3; 103). 13)Apparato filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui mezzi di pre-f iltrazione (100) sono predisposti in detta camera di raccolta (3; 103) in modo tale da pre-filtrare detti flussi di aria da filtrare (A) prima di detti mezzi di abbattimento (6) di dette polveri. 14)Apparato filtrante secondo la rivendicazione 12, in cui detti mezzi di pre-filtrazione (100) sono predisposti per separare detti detriti (5) da dette polveri ottenendo flussi di aria prefiltrata. 15)Apparato filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui detti flussi di aria pre-filtrata comprendono particelle (P) di detto liquido (4; 104) che contenqono detti detriti (5) e dette polveri. 16)Apparato filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di pre-filtrazione (100) comprendono un percorso di filtrazione definente un ingresso (151) ed una uscita (152) almeno parzialmente immersa in detto liquido (4; 104).